混凝土箱梁考慮剪力滯效應(yīng)的剛度計(jì)算研究.pdf

1、箱梁因具有很好的適應(yīng)性與諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用并大量應(yīng)用到現(xiàn)代化橋梁建設(shè)領(lǐng)域。我國(guó)幅員遼闊、地質(zhì)情況復(fù)雜，箱形截面梁既要滿(mǎn)足安全和經(jīng)濟(jì)條件又要有更大的跨徑，于是更薄的腹板與較輕自重的薄壁箱梁應(yīng)用而生。受到對(duì)稱(chēng)荷載作用的薄壁結(jié)構(gòu)不可避免產(chǎn)生剪滯效應(yīng)，上下翼緣板產(chǎn)生剪切變形引起截而實(shí)際抗彎剛度變化且可能影響橋梁構(gòu)件的安全性。由于薄壁箱梁腹板面積較小，剪力流可能過(guò)大造成腹板剪切破壞，目前我國(guó)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范在一定范圍內(nèi)忽略剪力滯的影響?；炷料淞翰?/p>

2、可避免會(huì)產(chǎn)生裂縫，開(kāi)裂會(huì)影響鋼筋與混凝土協(xié)同工作性能，對(duì)于RC箱梁而言更為明顯，RC箱梁一旦受拉區(qū)開(kāi)裂截面抗彎剛度就會(huì)減小。本文圍繞箱梁考慮剪力滯效應(yīng)下剛度與開(kāi)裂RC箱梁考慮剪力滯效應(yīng)的實(shí)用抗彎剛度計(jì)算方法開(kāi)展研究。
　　(1)利用一維剪切理論分別計(jì)算二期恒載和換算均布荷載作用于考慮剪切效應(yīng)下鐵路32m標(biāo)準(zhǔn)混凝土箱梁豎向撓度的Timoshenko梁理論解并與初等梁理論解對(duì)比;分析不同荷載工況作用下標(biāo)準(zhǔn)箱梁下考慮與不考慮剪切變形情況

3、對(duì)梁模型豎向變形的影響。
　　(2)本文從已有文獻(xiàn)以翼板剪切轉(zhuǎn)角為剪力滯位移且證明剪力滯效應(yīng)是相對(duì)獨(dú)立力學(xué)行為角度出發(fā)，由于材料力學(xué)計(jì)算剛度僅適用梁的純彎區(qū)段而未考慮實(shí)際存在彎剪區(qū)段并且未考慮箱梁剪力滯效應(yīng)的影響，假設(shè)豎向撓曲變形主要包括考慮剪滯下翼緣板變形和腹板剪切變形并推導(dǎo)箱梁考慮剪滯與剪切效應(yīng)下剛度修正的解析解表達(dá)式。對(duì)比本文推導(dǎo)考慮剪滯與剪切效應(yīng)下線(xiàn)性剛度修正表達(dá)式計(jì)算箱梁撓度的解析解與有限元數(shù)值解，證明本文方法在一定范圍

4、的準(zhǔn)確性與合理性。
　　(3)推導(dǎo)了開(kāi)裂鋼筋混凝土箱梁考慮剪力滯效應(yīng)的短期剛度計(jì)算表達(dá)式，結(jié)合已有箱梁算例且利用本文短期剛度計(jì)算方法得到的解析解與ANSYS數(shù)值解對(duì)比分析，結(jié)果表明:本文方法計(jì)算的鋼筋混凝土箱梁剪力滯效應(yīng)的跨中短期撓度與有限元結(jié)果吻合良好;本文推導(dǎo)了考慮剪力滯效應(yīng)的RC箱梁承受長(zhǎng)期荷載作用下的長(zhǎng)期修正剛度表達(dá)式，結(jié)合已有箱梁模型，分別利用規(guī)范給出的公式和本文長(zhǎng)期撓度修正表達(dá)式計(jì)算了跨中的長(zhǎng)期撓度，與規(guī)范計(jì)算結(jié)果相比