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矩形橋梁模板箱梁控制微分方程及邊界條件 |
事實(shí)上,由于箱形梁良好的抗彎、抗扭性能,近幾十年來,矩形橋梁模板箱梁在我國大量建設(shè),且廣泛應(yīng)用于我國公路、鐵路和城市高架橋中。并且,盡管學(xué)者們對箱形梁橋進(jìn)行過鍥而不舍的研究,但基于橋梁模板箱梁橋運(yùn)營現(xiàn)狀,現(xiàn)行分析方法依然有待深化和修正。如現(xiàn)行文獻(xiàn)就沒有綜合考慮剪滯翹曲應(yīng)力和彎矩自平衡條件,以及剪力滯效應(yīng)和鐵木辛柯剪切變形等因素。因而本文應(yīng)用能量變分法建立了矩形橋梁模板箱梁的彈性控制微分方程,研究了豎向彎曲狀態(tài),矩形橋梁模板箱梁的力學(xué)行為,獲得了諸多新認(rèn)知,如自平衡條件對矩形橋梁模板箱梁力學(xué)性能的影響,剪滯效應(yīng)演化規(guī)律以及對橋梁模板箱梁腹板的作用等。因而,本文理論為箱形梁力學(xué)性能分析提供了新方法,且對該類結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)和維修加固具有一定指導(dǎo)作用。橋梁模板箱梁翼板縱向翹曲位移函數(shù)的設(shè)置圖1矩形橋梁模板箱梁對稱彎曲狀態(tài)時,若令w(z)為初等梁理論橋梁模板箱梁豎向撓度,B(勸為箱形截面的豎向轉(zhuǎn)角。且九1(z)九2(z)和九3()分別為懸臂板和上下翼板剪力滯效應(yīng)引起橋梁模板箱梁的豎向撓度,那么懸臂板·上下翼板和腹板的縱向位移u1W2Wg價分別為初等梁理論值、剪滯效應(yīng)引起橋梁模板箱梁翼板的翹曲位移,以及翼板間剪滯效應(yīng)的相互作用之和?杀硎緸:懸臂板縱向位移「147ulx,,,:)一,B+[,一alpl(x)一1,式,+ly一az>.f;z+ly一3式3(1)式中:p(x)一1-共為橋梁模板箱梁懸臂翼板不均勻分布b廠函數(shù);a,,戲?yàn)閼冶郯鍧M足剪滯翹曲應(yīng)力和彎矩自平衡條件修正系數(shù)。其中:b2<_x<_(b1+b2)o那么,懸臂翼板剪滯應(yīng)力為:6;=ELy一al仍(x)l無1一E戲無、(2)式中“m戲?yàn)闈M足上6,dA一0和上二,ydA一0兩個聯(lián)立方程求得的常系數(shù),即:二一衛(wèi)二4h,b,t,月=二一二/2A上翼板縱向位移:uz(x,y,Z)=yB+[y一“zz(x)一zl.f;z+(y一/3,)式,+(y一八)式3(3)同樣:。了r-,二為矩形橋梁模板箱梁上翼板不均勻分bz布函數(shù);a2八則為上翼板滿足剪滯翹曲應(yīng)力和彎矩自平衡條件修正系數(shù)。其中:0<_x<_b2o那么,上翼板剪滯應(yīng)力為:6z一E[:一azPz(x)l無2一Ezf,z同樣,a2,幾為滿足上6zdA一0和上6zydA一0兩個聯(lián)立方程求得常系數(shù),即一314h,bztz。www.cqwxsh.cn
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