箱梁剪力滯效應影響

忽略剪力滯效應造成的事故

忽略剪力滯效應的影響，就會低估箱梁腹板和翼板交接處的撓度和應力，從而導致不安全：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，許多橋梁專家對橋梁的設(shè)計和計算方法進行了研究和分析，提出這四座橋的計算方法存在嚴重缺陷，其中一項就是設(shè)計中沒有認真對待“剪力滯效應”，因此導致應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，致使實際應力大于設(shè)計應力，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

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)中得到廣泛應用。寬箱形截面梁在自重和對稱荷載的作用下?lián)锨鷷r，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，由于上下板均會發(fā)生剪切變形，拉應力會逐漸減小，故實際上上板的拉應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”。2100433B

剪力滯后效應在結(jié)構(gòu)工程中是一個普遍存在的力學現(xiàn)象，小至一個構(gòu)件，大至一棟超高層建筑，都會有剪力滯后現(xiàn)象。剪力滯后，有時也叫剪切滯后，從力學本質(zhì)上說，是圣維南原理，它嚴格地符合彈性力學的三大方程，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，所以正應力分布不均勻，把這種正應力分布不均勻的現(xiàn)象叫剪切滯后。

剪力滯后效應通常出現(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)看成一個箱形的懸臂構(gòu)件。在結(jié)構(gòu)水平力作用下，主要反應是一種應力不均勻現(xiàn)象，柱子之間的橫梁會產(chǎn)生沿著水平力方向的剪切變形，從而引起彎曲時遠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。當翼板與腹板交接處的正應力大于按初等梁的計算值，稱為正剪力滯，反之為負剪力滯。

如：在結(jié)構(gòu)設(shè)計中往往全長加密角柱箍筋，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)長寬比等有關(guān)。梁剛度越大、柱距越小、結(jié)構(gòu)長寬比越小，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剪力滯后影響很大。概念設(shè)計時一定要考慮全面。

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的分析理論與應用研究》針對常規(guī)構(gòu)造特征的混凝土箱梁，從箱梁剪力滯效應分析的通用變分解、翼板翹曲位移函數(shù)的定義方法、翼板厚度變化對剪力滯效應的影響規(guī)律、預應力等效荷載引起的剪力滯效應和考慮剪力滯效應的彎曲變形計算方法等幾個方面?！痘炷料淞杭袅姆治隼碚撆c應用研究》適合于橋梁工程領(lǐng)域的科研、設(shè)計人員和高校相關(guān)專業(yè)師生學習參考。

第1章緒論

1.1 研究背景

1.2 國內(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通用解研究

2.1 基于廣義截面特性的箱梁剪力滯效應通用解

2.2 簡支梁豎向荷載作用下的剪力滯效應

2.3 簡支梁集中彎矩作用下的剪力滯效應

2.4 懸臂箱梁豎向荷載和集中彎矩作用下的剪力滯效應

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)應用算例

3.4 剪力滯翹曲位移函數(shù)對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力

4.2 典型結(jié)構(gòu)的附加軸力表達

4.3 典型結(jié)構(gòu)附加軸向應力比研究

4.4 混凝土箱梁附加軸向應力比的統(tǒng)計研究

4.5 結(jié)論

第5章 翼板厚度變化對箱梁剪力滯效應的影響研究

5.1 翼板厚度變化對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證

5.3 翼板厚度變化對正剪力滯效應的影響研究

5.4 翼板厚度變化對負剪力滯效應的影響研究

5.5 翼板厚度變化對剪力滯附加撓度的影響研究

5.6 結(jié)論

第6章 混凝土箱梁預應力引起的剪力滯效應研究

6.1 靜定箱梁預應力引起的剪力滯效應

6.2 超靜定箱梁預應力引起的剪力滯效應

6.3 復雜配束預應力剪力滯效應計算的疊加法

6.4 結(jié)論

第7章 考慮剪力滯效應的混凝土箱梁撓度計算方法研究

7.1 剪力滯效應對箱梁曲率的影響

7.2 箱梁變形計算的修正方法

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2100433B

書名：混凝土箱梁剪力滯效應的分析理論與應用研究

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