混凝土箱梁截面協(xié)調(diào)性分析.pdf

1、箱形截面具有良好的結(jié)構(gòu)性能，在現(xiàn)代各種橋梁中有廣泛應(yīng)用。鋼筋混凝土箱梁的現(xiàn)行計(jì)算理論主要應(yīng)用一般的梁理論，即把箱梁作為受拉、壓和抗彎作用的普通梁來(lái)簡(jiǎn)化計(jì)算，對(duì)箱梁在偏荷載作用下腹板與頂、底板的交接區(qū)域的協(xié)調(diào)與否忽略不計(jì)。 本文通過(guò)有限元數(shù)值分析的方法，利用ANSYS通用程序?qū)炷料淞哼M(jìn)行模擬分析。通過(guò)建立長(zhǎng)16米，寬12米，高4.5米簡(jiǎn)支形式的箱梁模型，兩端無(wú)封端作為原始模型，在偏荷載作用下，主要研究了混凝土箱梁截面頂、底板與

2、腹板交接區(qū)域的變形協(xié)調(diào)性，同時(shí)也研究了腹板的受力變形狀態(tài)；以原始模型作為基礎(chǔ)，研究了對(duì)混凝土箱梁截面腹板厚度變化、梁高的變化以及給混凝土箱梁兩側(cè)加封端對(duì)混凝土箱梁截面協(xié)調(diào)性的影響。 通過(guò)對(duì)比分析表明：(1)混凝土箱梁在偏荷載作用下，混凝土箱梁截面頂、底板與腹板交接區(qū)域Ex、Ey和Txy應(yīng)變曲線(xiàn)變化率大且有轉(zhuǎn)折拐點(diǎn)，即該區(qū)域明顯表現(xiàn)出變形的不協(xié)調(diào)性。(2)混凝土箱梁截面中腹板厚度的變化，隨著其厚度的減小會(huì)增加頂、底板與腹板交接區(qū)域

3、的不協(xié)調(diào)性，且應(yīng)變曲線(xiàn)影響范圍擴(kuò)大；隨著厚度的減小，Ez曲線(xiàn)不能保持其線(xiàn)性，使得箱梁截面不能保持平截面的假定的條件。(3)箱梁截面中梁高的變化，隨著梁高的減小，會(huì)增加頂、底板與腹板交接區(qū)域的不協(xié)調(diào)性，且應(yīng)變量增加，曲率變化增大；梁高的降低卻增加了腹板豎向剛度，Ez曲線(xiàn)漸趨線(xiàn)性變化。(4)箱梁兩側(cè)加封端即端橫梁雖然對(duì)截面中頂、底板與腹板交接區(qū)域的協(xié)調(diào)性沒(méi)有太大影響，但會(huì)使整個(gè)箱梁截面在整個(gè)跨間的應(yīng)變曲線(xiàn)保持相似性，同時(shí)提高箱梁截面保持整體

4、工作的能力。 可以通過(guò)結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施來(lái)加以改善。對(duì)頂、底板與腹板交接處進(jìn)行加腋處理，隨著加腋區(qū)域的增大，會(huì)使Ex、Ey和Txy應(yīng)變曲線(xiàn)變化率減小，應(yīng)變變形漸趨協(xié)調(diào)。當(dāng)頂板加腋區(qū)增加到0，45mX0.45m，再增大加腋對(duì)該區(qū)域的變形協(xié)調(diào)性影響可忽略。對(duì)底板加腋區(qū)增加到0.30mX0.30m后再增加加腋區(qū)對(duì)該區(qū)域的變形協(xié)調(diào)性影響可忽略。合理的加腋區(qū)域大小，能在不增加太多自重的情況下，有效的降低應(yīng)力集中水平，使箱梁截面受力更加合理，發(fā)揮