混凝土箱梁徐變與剪力滯效應(yīng)耦合作用的分析方法研究.pdf

1、混凝土箱梁由于其自重輕、抗彎和抗扭剛度大、截面整體受力性好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于橋梁工程結(jié)構(gòu)中?；炷恋男熳兺鸾孛鎽?yīng)力的重分布，又由于箱梁剪力滯效應(yīng)的影響，徐變引起的截面應(yīng)力重分布也會(huì)受到剪力滯的影響而發(fā)生改變。故如何考慮箱梁徐變對(duì)剪力滯效應(yīng)的影響并建立相應(yīng)的理論分析方法是非常必要的。本文針對(duì)單箱單室箱梁，通過理論研究并結(jié)合數(shù)值模擬開展了對(duì)混凝土箱梁徐變與剪力滯效應(yīng)耦合作用的研究。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）本文針對(duì)混凝土單箱

2、單室箱梁，考慮其頂、腹、底板由于尺寸，齡期等差異存在不同的初始徐變，利用老化理論及平截面假定，推導(dǎo)了徐變自約束應(yīng)力的計(jì)算公式。并運(yùn)用能量變分法，建立了單室箱梁考慮徐變自約束應(yīng)力的剪力滯控制微分方程。結(jié)果表明，本文的計(jì)算方法能有效的計(jì)算混凝土箱梁由于頂、腹、底板由于尺寸、齡期等不同而產(chǎn)生的徐變自約束應(yīng)力。徐變自約束應(yīng)力具有約束截面應(yīng)力的發(fā)展，減弱剪力滯效應(yīng)的能力，本文解析解很好的符合了預(yù)期。
　?。?）針對(duì)單室箱梁通過考慮其頂、腹、

3、底板之間齡期差Δt的不同,加荷齡期τ0的不同,總的徐變發(fā)展時(shí)間?的不同分析了徐變自約束應(yīng)力對(duì)梁體撓度和截面應(yīng)力的影響。結(jié)果表明，簡支梁的撓度隨齡期之差Δt及徐變時(shí)間τ增加而增大，隨加荷齡期τ0的增大而減小。截面應(yīng)力隨加荷齡期τ0及徐變時(shí)間τ的增加而增加，隨齡期之差Δt的增加而減小。
　?。?）對(duì)于存在結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的超靜定結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)了考慮由于前后梁段加荷齡期不同等引起的徐變次內(nèi)力時(shí)剪力滯效應(yīng)控制微分方程，并考慮了前后梁段加荷齡期?0

4、及總的徐變發(fā)展時(shí)間?的不同產(chǎn)生的徐變次內(nèi)力對(duì)剪力滯效應(yīng)的影響。結(jié)果表明，徐變次應(yīng)力使截面應(yīng)力重分布，在負(fù)彎矩區(qū)剪力滯效應(yīng)明顯減弱，正彎矩區(qū)則相反。
　?。?）利用ANSYS UPFs二次開發(fā)工具，依據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)混凝土徐變系數(shù)的要求，修改了ANSYS提供的用戶徐變子程序usercr.f，使其能模擬混凝土的徐變。利用Solid45單元建立有限元模型，模擬單箱單室簡支箱梁和存在體系轉(zhuǎn)換的連續(xù)梁在自重荷