箱梁力學(xué)特點

6.5箱梁力學(xué)特點1.箱梁截面受力特性箱梁截面變形的分解總變形撓曲變形——正應(yīng)力m，剪應(yīng)力m橫向彎曲——橫向正應(yīng)力c扭轉(zhuǎn)變形——自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力k，約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力w，正應(yīng)力w畸變變形——正應(yīng)力dw，剪應(yīng)力dw，橫向正應(yīng)力dt變形及相應(yīng)的應(yīng)力剪力滯效應(yīng)箱梁應(yīng)力匯總縱向正應(yīng)力σ(Z)=σM+σW+σdW 剪應(yīng)τ=τM+τK+τW+τdW橫向正應(yīng)力σ(S)=c+σdt對于混凝土橋梁，恒載占大部分，活載比例較小，因此對稱荷載引起的應(yīng)力是計算的重點2.箱梁截面橫向正應(yīng)力計算簡化為框架計算——必須考慮有效工作寬度3.箱梁對稱撓曲應(yīng)力1）彎曲正應(yīng)力

初等梁理論，頂?shù)装鍛?yīng)力均勻分布 空間梁理論，頂?shù)装鍛?yīng)力不均勻分布，有剪力滯作用。

2）彎曲剪應(yīng)力開口截面

取微段水平力平衡閉口單室截面

問題：無法確定積分起點解決方法：在平面內(nèi)為超靜定結(jié)構(gòu)，必須通過變形協(xié)調(diào)條件求解贅余力剪力力流剪切變形：：外力剪力流流按開口薄壁壁桿件計算算剪切變形：：切口剪切變變形協(xié)調(diào)最終剪力流流閉口多室截截面每室設(shè)一個個切口，每每個切口列列一個變形形協(xié)調(diào)方程程變形協(xié)調(diào)方方程聯(lián)合求解可可得各室剪剪力流最終剪力流流剪切中心剪力流合力力位置如果外剪力力通過剪切切中，截面面將只彎曲曲，不扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)4.箱梁自自由扭轉(zhuǎn)應(yīng)應(yīng)力1）實心截截面桿扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)與截面形狀狀及尺寸有有關(guān)矩形薄板2）開口薄壁桿桿自由扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)剪應(yīng)力沿截截面表面環(huán)環(huán)流，按各分支矩矩形薄板的的總和計算算3）閉口單單室薄壁桿桿自由扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)剪應(yīng)力沿截截面厚度方方向相等，，在全截面面環(huán)流根據(jù)內(nèi)外力力矩平衡Ω為箱梁薄薄壁中線所所圍面積的的兩倍4）開口閉閉口薄壁桿桿自由扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)剪力流比比較5）閉口多多室薄壁桿桿自由扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)多室箱梁扭扭轉(zhuǎn)時，截截面內(nèi)是超超靜定結(jié)構(gòu)構(gòu)，必須將將各室切開開，利用切切口變形協(xié)協(xié)調(diào)條件求求解超靜定定剪流5.箱梁約約束扭轉(zhuǎn)應(yīng)應(yīng)力1）橫截面面縱向變形形自由扭轉(zhuǎn)時時的變形縱向纖維無無應(yīng)變、應(yīng)應(yīng)力約束扭轉(zhuǎn)時時的變形———烏曼斯斯基假定約束扭轉(zhuǎn)函函數(shù)2）約束扭扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力力截面上出平平面力的平平衡令按此條件求求得的稱主廣義扇扇性矩定義：約束扭轉(zhuǎn)雙雙力矩約束扭轉(zhuǎn)慣慣矩3）約束扭扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力力微元上Z方向力的平平衡根據(jù)截面內(nèi)內(nèi)外力矩平平衡計算主廣義扇性性靜矩自由扭轉(zhuǎn)約束扭轉(zhuǎn)增增量4）約束扭扭轉(zhuǎn)扭角微微分方程根據(jù)截面上上內(nèi)外扭矩矩平衡翹曲系數(shù)數(shù)截面極慣慣矩根據(jù)截面面上縱向向位移協(xié)協(xié)調(diào)合并兩微微分方程程后得到到約束扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的彎扭特性系系數(shù)常用邊界界條件6.箱梁的畸畸變應(yīng)力力1）彈性性地基梁梁比擬法法基本原原理畸變角微微分方程程彈性地基基梁微分方程程彈性地基基梁與受受畸荷載載箱梁各各物理量量之間相相似關(guān)系系2）用彈彈性地基基梁影響響線計算算畸變值值彈性地基基梁的彎彎矩與撓撓度影響響線可以以通過查查表獲得得，根據(jù)據(jù)比擬關(guān)關(guān)系可以以計算箱箱梁的畸畸變雙力力矩和畸畸變角7.箱梁的剪剪力滯效效應(yīng)1）矩形形箱梁的的剪力滯滯效應(yīng)求求解假定位移移函數(shù)豎向位移移：縱向位移移：縱向位移移微分方方程縱向正應(yīng)應(yīng)力剪力滯系系數(shù)2）影響剪力力滯效應(yīng)應(yīng)的因素素（1）截截面縱橋橋向位置置（2）荷荷載形式式（3）支支承條件件（4）橫橫橋向?qū)拰挾龋?）截截面形狀狀跨寬比（（L/2b）翼板總慣慣矩與梁梁總慣矩矩的比值值（））正剪力滯滯負負剪力滯滯8.箱梁受力力的數(shù)值值分析常用數(shù)值值方法：：梁格法———適用用于低高高度扁箱箱梁折板理論論——適適用于等