箱梁剪力滞效应.pdf

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1、Doors&Windows应用与实践应用与实践箱梁剪力滞效应张韬重庆交通大学土木工程学院摘要：随着混凝土材料性能的不断提高、预应力技术的不断发展，箱梁在桥梁建设中得到了广泛地应用，箱梁截面形式具有横向翼缘板宽、腹板间距大的特点，箱形截面梁存在严重的剪力滞效应。本文着重介绍剪力滞效应的概念，研究现状以及相关研究方法。关键词：箱梁；剪力滞效应1引言交异性板法；②弹性折板理论；③比拟杆法；④能量变分法;⑤箱形截面具有自重轻，抗弯抗扭刚度大，力学性能好，适数值解法。应现代化施工等优点，所以很多大跨径桥梁的主梁截面都采正交异性板法

2、：把肋板比拟成正交异性板，将肋的面积平用箱形截面的形式。摊在整个板上，利用边界条件，推导出肋结构的法向应力，得箱形截面梁等受弯构件在承受竖向荷载时，顶板跟底板出剪力滞效应。存在剪切变形，导致顶板跟底板的应力分布与初等梁的弯曲弹性折板理论：将箱梁离散成若干矩形板，假设板平面内理论不符。我们把这种弯曲正应力呈现不均匀分布的现象称与板平面外具有完全独立的结构性能，利用弹性平面应力理之为剪力滞效应。论、薄板理论和弯曲理论计算求得板平面内和板平面外的应剪力滞效应在一定程度上会影响桥梁的结构特性，比如力和位移。增大梁的变形，降低主梁

3、刚度。箱梁在翼板和腹板的交界处比拟杆法：比拟杆法由加劲薄板理论和有限加劲肋理论会产生应力集中的现象，从而导致梁体裂缝的出现。严重影发展而来，它将箱梁看做是理想化的加劲杆与等效薄板的组响桥梁结构的安全性、可靠性和耐久性。合体系，通过计算加劲杆的内力推导剪力滞特性。2研究现状能量变分法：在应用最小势能原理时，引入梁的竖向挠度和纵向位移，建立微分方程，运用函数的变分法，获得应力和弗•卡曼最早对剪力滞的问题进行研究，他以一座连续挠度的闭合解，推导剪力滞效应。梁桥为研究对象，让其承受余弦荷载，利用最小势能原理，计数值解法又分为有限

4、元法、有线条法、有限段法。有限元算出连续梁的有效分布宽度，后人称之为“卡曼理论”。从20法能解决许多复杂的工程问题，可以用来分析箱梁的剪力滞世纪60年代末期至20世纪70年代初期，奥地利、英国、澳大利效应；有限条法是一种半解析方法，能够分析任意边界条件的亚、德国都发生了钢箱梁的失稳破坏事故。后来，专家学者认正交异性板、各向同性板以及箱梁结构的剪力滞效应，具有简真分析和总结了桥梁发生事故的原因，认为这些桥梁在设计明直接，计算量小的优点；有限段法认为箱梁是由很多单元拼的过程中，计算方法有严重的缺陷，其中一项就是没有考虑装起来

5、的，从箱梁剪力滞的基本方程入手，推导单元的刚度矩箱梁剪力滞效应的影响，导致应力过度集中，造成结构的失稳阵，也是一种半解析方法。破坏。4结语目前，国内建造了大量的箱连续梁桥、刚构桥和斜拉桥，影响箱梁剪力滞效应的因素很多，如宽跨比、荷载类型、它们都存在较为突出的剪力滞效应现象。在设计建造过程腹板倾斜程度等等。目前还在利用传统的弹性力学理论研究中，不能忽略它的影响。另外，在高层建筑中，在风力作用下，剪力滞效应。复杂结构的理论分析要求更高，今后的研究应悬臂的筒中筒结构会出现负剪力滞的特殊情况，工程师们在当以薄壁杆件理论为基础，便

6、于将复杂的计算简单化。设计时更应当注意这种现象，避免在设计时出现重大失误。在桥梁设计时，应当考虑箱梁的剪力滞效应，才能保证结对于箱梁的剪力滞效应和翼缘有效宽度计算，国内外的构的可靠性，安全性和耐久性。专家学者进行了系统的研究，得出了很多有价值的结论，一些参考文献：规范在编写的过程中都采纳了这些研究成果，例如我国桥梁[1]马华东.单箱三室连续梁有效宽度分析[N].石家庄铁道大学设计规范中对于翼缘应力分布不均匀的宽度折减有相应规学报(自然科版),2012(1):30～33.定，“若无更精确的计算方法，箱梁也可以参照T形梁的规

7、定[2]项海帆等.新型正交异性桥面板疲劳性能分析[N].广州大学处理”。学报,2013(6).大跨径梁桥的受力情况十分复杂，为确保工程的安全性、[3]项海帆.高等桥梁结构理论[M].北京:人民交通出版社,2013:可靠性和耐久性，设计人员必然会建立相应模型，进行多次试283.验，或者利用有限元方法进行计算，这会花费大量的人力、物[4]邵爱军,吴代华.基于能量法的槽形梁剪滞效应分析[N].武汉力和财力；对于一般的桥梁设计，若忽略剪力滞效应，又会影理工大学学报,2003(3).响成桥质量，对桥梁的结构安全性和耐久性产生威胁。

8、因此，[5]张士铎,邓小华,王文洲.箱形薄壁梁剪力滞效应[M].北京：人建立一套简单精确的桥梁结构的有效宽度的计算方法，桥梁民交通出版社,1997.规范中加入考虑箱梁剪力滞效应的内容，很有必要。[6]JTJ023—85.公路钢筋混凝土桥涵设计规范[S].3讨论近年来，国内外大量专家学者对箱梁的剪力滞效应进行了深入研究