箱梁剪力滯效應(yīng)

剪力滯后效應(yīng)在結(jié)構(gòu)工程中是一個(gè)普遍存在的力學(xué)現(xiàn)象，小至一個(gè)構(gòu)件，大至一棟超高層建筑，都會(huì)有剪力滯后現(xiàn)象。剪力滯后，有時(shí)也叫剪切滯后，從力學(xué)本質(zhì)上說，是圣維南原理，它嚴(yán)格地符合彈性力學(xué)的三大方程，即幾何方程、物理方程、平衡方程。具體表現(xiàn)是，在某一局部范圍內(nèi)，剪力所能起的作用有限，所以正應(yīng)力分布不均勻，把這種正應(yīng)力分布不均勻的現(xiàn)象叫剪切滯后。

剪力滯后效應(yīng)通常出現(xiàn)在T型、工型和閉合薄壁結(jié)構(gòu)中如筒結(jié)構(gòu)和箱梁，在這些結(jié)構(gòu)中通常把整體結(jié)構(gòu)看成一個(gè)箱形的懸臂構(gòu)件。在結(jié)構(gòu)水平力作用下，主要反應(yīng)是一種應(yīng)力不均勻現(xiàn)象，柱子之間的橫梁會(huì)產(chǎn)生沿著水平力方向的剪切變形，從而引起彎曲時(shí)遠(yuǎn)離肋板的翼板的縱向位移滯后于肋板附近的縱向位移，從而使得翼緣框架中各柱子的軸力不相等：遠(yuǎn)離腹板框架的柱軸力越來越小，翼緣框架中各柱軸力呈拋物線形，同時(shí)腹板框架中柱子的軸力也不是線性規(guī)律。這就是一種剪力滯后效應(yīng)。當(dāng)翼板與腹板交接處的正應(yīng)力大于按初等梁的計(jì)算值，稱為正剪力滯，反之為負(fù)剪力滯。

忽略剪力滯效應(yīng)造成的事故

忽略剪力滯效應(yīng)的影響，就會(huì)低估箱梁腹板和翼板交接處的撓度和應(yīng)力，從而導(dǎo)致不安全：如1969－1971年在歐洲不同地方相繼發(fā)生了四起箱梁失穩(wěn)或破壞事故。事故發(fā)生后，許多橋梁專家對(duì)橋梁的設(shè)計(jì)和計(jì)算方法進(jìn)行了研究和分析，提出這四座橋的計(jì)算方法存在嚴(yán)重缺陷，其中一項(xiàng)就是設(shè)計(jì)中沒有認(rèn)真對(duì)待“剪力滯效應(yīng)”，因此導(dǎo)致應(yīng)力過分集中造成橋梁的失穩(wěn)和局部破壞。又如廣東省的佛陳大橋、樂從立交橋、江灣立交橋、順德立交橋、文沙大橋等出現(xiàn)橋梁翼板橫向裂縫，據(jù)資料顯示其主要原因是未考慮剪力滯，致使實(shí)際應(yīng)力大于設(shè)計(jì)應(yīng)力，不能滿足翼板承載力的要求而出現(xiàn)裂縫

大跨度薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)

混凝土薄壁箱形截面具有結(jié)構(gòu)自重較輕、抗彎抗扭剛度大等較好的空間整體受力性能，故在現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。寬箱形截面梁在自重和對(duì)稱荷載的作用下?lián)锨鷷r(shí)，由于腹板傳遞的剪力流在邊緣上受拉要大一些，而向板內(nèi)傳遞過程中，由于上下板均會(huì)發(fā)生剪切變形，拉應(yīng)力會(huì)逐漸減小，故實(shí)際上上板的拉應(yīng)力在截面分布是不均勻的，呈現(xiàn)板的中間小而兩邊大的應(yīng)力狀態(tài)。剪力流在橫向傳遞過程有滯后現(xiàn)象，故稱之為“剪力滯后現(xiàn)象”或稱“剪力滯效應(yīng)”。2100433B

如：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中往往全長(zhǎng)加密角柱箍筋，目的之一就是增加角柱的抗剪能力，增加延性。

1、剪力滯后現(xiàn)象越嚴(yán)重，框筒結(jié)構(gòu)的整體空間作用越弱；

2、剪力滯后的大小與梁的剛度、柱距、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)寬比等有關(guān)。梁剛度越大、柱距越小、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)寬比越小，剪力滯后越小；

3、框筒結(jié)構(gòu)的整體空間作用只有在結(jié)構(gòu)高寬較大時(shí)才能發(fā)揮出來。

此外梁柱的剛度比、平面形狀及建筑物高寬比對(duì)剪力滯后影響很大。概念設(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮全面。

混凝土箱梁是目前橋梁最常用的主梁結(jié)構(gòu)形式之一。藺鵬臻所著的《混凝土箱梁剪力滯效應(yīng)的分析理論與應(yīng)用研究》針對(duì)常規(guī)構(gòu)造特征的混凝土箱梁，從箱梁剪力滯效應(yīng)分析的通用變分解、翼板翹曲位移函數(shù)的定義方法、翼板厚度變化對(duì)剪力滯效應(yīng)的影響規(guī)律、預(yù)應(yīng)力等效荷載引起的剪力滯效應(yīng)和考慮剪力滯效應(yīng)的彎曲變形計(jì)算方法等幾個(gè)方面。《混凝土箱梁剪力滯效應(yīng)的分析理論與應(yīng)用研究》適合于橋梁工程領(lǐng)域的科研、設(shè)計(jì)人員和高校相關(guān)專業(yè)師生學(xué)習(xí)參考。

第1章緒論

1.1 研究背景

1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.3 本書的主要研究工作

第2章 翼板厚度沿橫向變化箱梁的剪力滯效應(yīng)通用解研究

2.1 基于廣義截面特性的箱梁剪力滯效應(yīng)通用解

2.2 簡(jiǎn)支梁豎向荷載作用下的剪力滯效應(yīng)

2.3 簡(jiǎn)支梁集中彎矩作用下的剪力滯效應(yīng)

2.4 懸臂箱梁豎向荷載和集中彎矩作用下的剪力滯效應(yīng)

2.5 結(jié)論

第3章 基于剪切變形規(guī)律的剪力滯翹曲位移函數(shù)定義研究

3.1 單室箱梁豎向彎曲下的剪力流分布規(guī)律

3.2 基于剪力流分布規(guī)律的剪力滯翹曲位移函數(shù)

3.3 剪力滯翹曲位移函數(shù)應(yīng)用算例

3.4 剪力滯翹曲位移函數(shù)對(duì)一般箱梁的適用性研究

3.5 結(jié)論

第4章 由截面中性軸與形心軸重合假定引起的附加軸力研究

4.1 截面的附加軸力和附加軸向應(yīng)力

4.2 典型結(jié)構(gòu)的附加軸力表達(dá)

4.3 典型結(jié)構(gòu)附加軸向應(yīng)力比研究

4.4 混凝土箱梁附加軸向應(yīng)力比的統(tǒng)計(jì)研究

4.5 結(jié)論

第5章 翼板厚度變化對(duì)箱梁剪力滯效應(yīng)的影響研究

5.1 翼板厚度變化對(duì)截面特性的影響研究

5.2 考慮翼板厚度變化的箱梁算例驗(yàn)證

5.3 翼板厚度變化對(duì)正剪力滯效應(yīng)的影響研究

5.4 翼板厚度變化對(duì)負(fù)剪力滯效應(yīng)的影響研究

5.5 翼板厚度變化對(duì)剪力滯附加撓度的影響研究

5.6 結(jié)論

第6章 混凝土箱梁預(yù)應(yīng)力引起的剪力滯效應(yīng)研究

6.1 靜定箱梁預(yù)應(yīng)力引起的剪力滯效應(yīng)

6.2 超靜定箱梁預(yù)應(yīng)力引起的剪力滯效應(yīng)

6.3 復(fù)雜配束預(yù)應(yīng)力剪力滯效應(yīng)計(jì)算的疊加法

6.4 結(jié)論

第7章 考慮剪力滯效應(yīng)的混凝土箱梁撓度計(jì)算方法研究

7.1 剪力滯效應(yīng)對(duì)箱梁曲率的影響

7.2 箱梁變形計(jì)算的修正方法

7.3 典型箱梁結(jié)構(gòu)的撓度分析

7.4 結(jié)論

第8章 結(jié)論與展望

8.1 主要研究結(jié)果

8.2 研究展望

參考文獻(xiàn)2100433B

書名：混凝土箱梁剪力滯效應(yīng)的分析理論與應(yīng)用研究

出版社: 人民交通出版社; 第1版 (2012年1月1日)

外文書名: research on analysis theory & application of shear lag effect for concrete box g

叢書名: 交通運(yùn)輸行業(yè)博士文庫

isbn: 9787114095016, 7114095015

商品尺寸: 20.4 x 14.4 x 1.2 cm

商品重量: 181 g