悬臂混凝土薄壁箱梁剪力滞效应试验研究与分析
薄壁箱梁剪力滞效应分析综述
薄壁箱梁 具有 结 构 自重 轻 、 弯抗 扭 刚 度大 抗 等特征 ， 适合 在沿桥 方 向配置正 负预应 力筋 ， 并且
与悬臂 拼装 和悬 臂 浇 注 的 现 代 化 施 工 特 点 相 适
效应 ， 因此 须对悬 臂结 构 的剪 力滞 问题做 较 为详
细 的分析研 究 。 １ 剪 力 滞 效 应 影 响 因 素
负剪 力滞现 象应 予 以重 视 。 （ ）箱 梁受 剪力 滞 的 影 响 会 产 生 附加 弯矩 ， ４
实际挠 度要 比按 照初 等 梁 理 论 计 算 结 果 偏 大 ， 剪
力 滞 越 明显 ， 度 增 幅 也 越 大 。 挠 ２ 剪 力 滞 效 应 分 析
将翼 缘板 作 了平 面应 力 假 设 ， 管所 获 得 的最 大 尽
应力 与实 际应 力 相 接 近 ， 在 翼缘 板 的 自由端仍 但 存 在较 大 的误差 ， 且 不 同位 移模 式 的假 定对 计 并 算 结果具 有 一定 的影 响 ， 何 合理 地选 择 位移 模 如
式 还有待 进 一步 研 究 。 ２ １ ４ 数 值 分 析 法 ．．
２ １ 剪力 滞效 应分 析方 法 ．
应， 因此在桥 梁 结构 中得 到 广泛 应 用 。宽 箱形 截 面 梁在恒载 或对 称荷 载 的作 用下 挠 曲时 ， 由于翼 缘板 的剪切 变形致使 弯 曲应力 沿梁 宽度 的横桥 向 呈 现不均匀状 态 ， 为剪力 滞 现象ｎ ］ 称 。 。忽 略剪力
滞 的影响 ， 就会 低估 箱梁 结构 产生 的应力状 态 ， 造
赵 楠 ：薄壁 箱 梁 剪 力滞 效 应 分 析综 述
布影 响很大 ， 于 荷 载 作 用 于 板 中心 区域 时 出 现 对
ｄ为翼 缘板 宽度 的一半 ； 为上 下翼 缘 板 中面 至 ｈ 粱 中性轴 的距离 。 能量 变 分法 可 以 获得 闭合 解 ， 仅能 描 绘 出 不 任 意截面 剪力 滞 效 应 的 函数 图像 ， 而且 还 可 以定 性 地分析 每 种 不 同参 数 的影 响 情 况 。另 外 ， 法 该
薄壁箱梁的剪力滞效应浅析
薄壁箱梁的剪力滞效应浅析薄壁箱梁由于具有良好的结构性能，与肋板式截面相比，箱形截面具有抗扭刚度大，能有效抵抗正负弯矩等优点，因而在现代各种桥梁中得到广泛应用，尤其是各种结构形式的预应力混凝土桥梁，采用箱形截面更能适应构造和现代化施工要求。
近几年来，薄壁箱梁在我国大跨径桥梁、城市立交桥中得到了广泛应用，箱梁剪力滞效应也越来越引起重视。
一、剪力滞效应基本概念及产生机理剪力滞效应最早是在T梁探讨翼缘有效分布宽度问题时提出的。
T梁受弯时，翼缘在横向力与偏心的边缘剪力流作用下，将产生剪切扭转变形，则已不服从平截面理论的假定。
剪切扭转变形随翼缘在水平面内的形状与纵向边缘剪力流的分布有关。
狭窄翼缘的剪切扭转变形不大，其受力性能接近于简单梁理论的假定，而宽翼缘因这部分变形的存在，而使远离梁肋的翼缘不参与承弯工作，也即受压翼缘上的压应力随着离肋的距离增加而减小。
在薄壁箱梁中，产生弯曲的横向力通过肋板传递给翼板，而剪应力在翼板上的分布是不均匀的，在肋板与翼板的交接处最大，随着离开肋板而逐渐减小，因此，剪切变形沿翼板的分布是不均匀的。
由于翼板剪切变形的不均匀性，引起弯曲时远离肋板的翼板的纵向位移滞后于近肋板的翼板的纵向位移，所以其弯曲正应力的横向分布呈曲线形状，这个现象就称为“剪力滞后”，也称为“剪力滞效应” [1]。
为了更好的解释剪力滞效应，取固端悬臂箱梁在自由端的梁肋处作用一对集中力P如上图所示。
理论上，应用初等梁弯曲理论，在悬臂上板得到均匀分布的弯曲拉应力，但实际并非如此。
由于腹板传递的剪力流在边缘上受拉要大一些，而向板内传递的过程，由于上下板均会发生剪切变形，故实际上上板的拉应力在横截面分布式不均匀的，呈现板的中间小而两边大的应力状态。
剪力流在横向传递过程有滞后现象，故称之谓“剪力滞后现象”或称“剪力滞效应”。
如果初等梁理论算出的应力为，而实际截面上发生的应力为σ，那么式中：λ---剪力滞系数。
如果翼缘与腹板交界处的正应力大于初等梁理论计算的理论值，称之为“正剪力滞”；如果翼缘与腹板处交界的正应力小于初等梁理论计算的理论值，称之为“负剪力滞”。
某桥梁段剪力滞效应研究与分析
某桥梁段剪力滞效应研究与分析摘要：本文以赤山大桥工程为背景，研究在施工阶段重力及预应力作用下混凝土结构的剪力滞效应，通过有限元模拟悬臂施工全过程的方法，随着后浇注节段数量增加剪力滞系数呈现递减规律。
表明箱梁节段剪力滞效应一般都是在其刚浇注时最大，未施加横向预应力以及预应力钢束起弯角度越小，则说明宽高比，宽跨比越大，剪力滞效应也很明显。
并且通过对该桥施工监控，把计算值与实测值进行了对比，而腹板厚度和m锚固位置的变化则对该效应影响不甚明显，对有限元结果进行了验证，验证了计算分析的合理性。
对实践工作具有一定的指导意义，希望能更多地运用于实践当中。
abstract： in this paper， making chishan bridge project as the background， through finite element simulation of the whole process of cantilever construction method， research in the construction stage of gravity and prestressed concrete structure subjected to shear lag effect， showed segmental box girder shear lag effect is generally maximum in the just pouring， after pouring section increases the amount of shear lag coefficient shows law of diminishing. aspect ratio， width to span ratio is larger， without lateral prestress of prestressed steel beam and the bending angle is small， the shear lag effect is obvious. and web thickness and m anchoring position changes the effect is not so obvious. and throughto the bridge construction monitoring， comparing the calculated values and the measured values， and the result of calculation is compared correct.关键词：箱形梁；有限元；剪力滞效应key words： box grider；finite element；shear lag effect 中图分类号：u44 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）03-0090-041 工程概况本桥位于樟木头互通立交区域内，赤山村大桥是惠东至常平高速公路东莞段的一座控制性大桥，桥址范围内属低山丘岭地貌，地形起伏较小，跨越省道s357，与被交道路斜交，除两端桥台位置地形较高以外，中间部位平坦开阔，宽约220m，分布成片厂区。
薄壁曲线箱梁剪力滞效用的有限元解法与实验研究
（ｉ ｏ － ｕ ｉｕ ｘｒｓｗ ｙＣ ｎｔ ｃ ｏ ｅｅ ｐ ｎ ｏ ， Ｔ ｆＨｕ ａ ｒｖ ｃ ｕ ｉｕ ，Ｈ ｎｎ Ｊ ｈ ｕＨ ａｈ ａｅｐｅｓ ａ ｏｓ ｕｔ ｎＤ ｖｌ ｍｅｔＣ ． Ｌ Ｄ ｏ ｎｎ ｐｏｉ ，Ｈ ａ ａ ｕ ａ ｓ ｒ ｉ ｏ ｎ ｈ ４ ８０ Ｃ ｉ ） １ ０ ０， ｈｎ ａ
箱粱 剪力滞 效应 分 析 。
发 展 ， 壁箱 梁截 面具有 较 大的抗 扭剐度 ， 构在施 薄 结
工 和使用 过程 中具 有 良好 的 稳定 性 ； 板 和 底 板 具 顶 有较 大 的混凝 土 面积 ， 能有效抵 抗 正负弯 矩 ， 应具 适
有正 负 弯矩 的构造 ； 承重 结构 和传 力结构 相 结合 ， 使 各部件 共 同受 力 ， 面效 率高 ， 合 预应力 混凝 土空 截 适 间结 构 布束 … ， 国内外 桥 梁 结构 设 计 中得 到 广泛 在
［ ｙｗｏｄ ］Ｔ ｉ－ａｌ ｏ ｉ ｅ ； ｈ ａ ｌ ｆ ｃ； ｉｉ ｌ ｅ ｔ ｅ ｏ ｓｅ ６ ｎｔ Ａ － Ｋｅ ｒ ｓ ｈｎｗ ｌ ｄｂ ｘｇ ｄ ｒ Ｓ ｅｒ ａ ｅ ｅｔ Ｆｎｔ ｅ ｍ ｎ ｔ ｄ； ｈｌ ３ｕ ｉ Ｎ ｅ ｒ ｇ ｆ ｅ ｅ ｍ ｈ ｌ ；
Ｓ ＹＳ
邹 芒 ，孙 浩
（ 湖南 省 吉 怀 高 速 公 路建 设 开 发有 限公 司 ，湖 南 怀 化 ４ ８０ ） １０ ０
【 摘 要 】解 释 了箱 梁 的剪 力 滞 效 应 并 对 其 常 用 解 法 的 优 缺 点 进 行 了 比较 ， 绍 了 有 限 元 解 法 ， 用 Ｓ Ｅ Ｌ ３ 介 利 Ｈ Ｌ６ 单 元 ， 用 Ａ Ｓ Ｓ有 限 元 分 析 方 法 对 一具 体 箱 梁 进 行 分 析 ， 出计 算 值 与 实 验 值 吻 合 良好 ， 见 利 用 Ａ Ｓ Ｓ对 薄 运 ＮＹ 得 可 ＮＹ 壁箱梁剪力滞进行求解简单且可靠。
薄壁箱梁剪力滞效应分析
作业3一、题目采用有限元方法对教材P31页算例进行计算，具体分两个工况进行：（1）跨中截面腹板位置作用一对对称集中竖向荷载，荷载大小为P/2=225.5KN；（2）跨中截面腹板位置作用一对反对称集中竖向荷载，荷载大小为P/2=225.5KN。
分别计算跨中截面、1/4跨位置截面上的正应力和剪应力分布，并绘制相应的正应力和剪应力分布曲线。
二、基本资料桥梁类型：预应力混凝土等截面简支箱梁=40m计算跨径：L混凝土：C40剪切模量：G=1.445×104MPa弹性模量：E=3.40×104MPa分析方法：ANSYS软件命令流法三、ANSYS命令流分析（1）工况一（对称集中荷载）命令流finish/clear/title,the analysis of simply supported box-girder!********前处理模块********/prep7!建立几何模型k,1,0,0,0k,2,0,0,2.4k,3,0,0,7.1k,4,0,0,9.5k,5,0,-2.12,2.4k,6,0,-2.12,7.1kgen,2,all,,,40a,1,2,8,7a,2,3,9,8a,3,4,10,9a,6,5,11,12a,5,2,8,11a,3,6,12,9!定义单元属性et,1,shell63r,1,0.22r,2,0.34r,3,0.30mp,ex,1,3.40e10 !弹性模量mp,gyz,1,1.445e10 !剪切模量!赋予相应的单元属性和材料特性aatt,1,1,1,,1aatt,1,1,1,,2aatt,1,1,1,,3aatt,1,2,1,,4aatt,1,3,1,,5aatt,1,3,1,,6!网格划分mshape,0,2d !采用四边形网格mshkey,1 !采用映射网格esize,0.40amesh,allfinish!**********求解模块*********** /soluantype,static!在跨中腹板位置施加集中荷载allself,node(20,0,2.4),fy,-225500f,node(20,0,7.1),fy,-225500!边界条件allseldk,5,ux,,,,,uy,uz,rotydk,6,ux,,,,,uy,rotydk,11,uy,,,,,uz,rotydk,12,uy,,,,,rotysbctran !把实体单元模型的荷载和边界条件，转化到有限元几何模型中solvefinish!*********后处理模块************/post1!查看梁的变形allselpldisp,2!查看跨中截面正应力allselnsel,s,loc,x,19.79,20.01esln,splnsol,s,x!路径方法得到跨中截面正应力分布曲线和数据path,zengyingli_a,2,,50ppath,1,,20,0,0ppath,2,,20,0,9.5pdef,sx,s,xplpath,sxpath,zengyingli_b,2,,50ppath,1,,20,0,0ppath,2,,20,0,9.5pdef,sx,s,xprpath,sx!查看跨中截面剪应力allselnsel,s,loc,x,19.79,20.01esln,splnsol,s,xy!路径方法得到跨中截面剪应力分布曲线和数据path,jianyingli_a,2,,50ppath,1,,20,0,0ppath,2,,20,0,9.5pdef,sxy,s,xyplpath,sxypath,jianyingli_b,2,,50ppath,1,,20,0,0ppath,2,,20,0,9.5pdef,sxy,s,xyprpath,sxy!查看1/4跨截面正应力allselnsel,s,loc,x,9.79,10.01esln,splnsol,s,x!路径方法得到1/4跨正应力分布曲线和数据path,zengyingli_a,2,,50ppath,1,,10,0,0ppath,2,,10,0,9.5pdef,sx,s,xplpath,sxpath,zengyingli_b,2,,50ppath,1,,10,0,0ppath,2,,10,0,9.5pdef,sx,s,xprpath,sx!查看1/4跨截面剪应力allselnsel,s,loc,x,9.79,10.01esln,splnsol,s,xy!路径方法得到1/4跨截面剪应力分布曲线和数据path,jianyingli_a,2,,50ppath,1,,10,0,0ppath,2,,10,0,9.5pdef,sxy,s,xyplpath,sxypath,jianyingli_b,2,,50ppath,1,,10,0,0ppath,2,,10,0,9.5pdef,sxy,s,xyprpath,sxy根据以上命令流分析提取工况一情况下简支梁模型、正应力分布、剪应力分布如图1-1~1-5所示。
薄壁箱梁的剪力滞分析
图 １ ８ ２ ５ 和 ５ ０ ０ 轧机平面布置图
图 ３ 偏心轮
图 ４ 摆杆的设计图
图 ２ 托起装置原理图
为保证托起坯料的平稳性， 采用双输 出轴的减速机， 实现偏心轮的传动。要求 最初位置低于辊道表面 ３ ０ ｍ ｍ ， 抬起位置 高于轨道表面 ５ ０ ｍ ｍ ， 设计摆杆的长度相 等。即偏心轮的偏心量是 ４ ０ ｍ ｍ ， 保证偏心 轮旋转一周， 摆杆摆动的距离达到 ８ ０ ｍ ｍ ， 从而完成方坯托起的动作。偏心轮的具体 尺寸见图 ３ 。
图我们称它
为“剪力滞”现象， 上述情况为“正剪力滞
现象”， 相反的情况， 我们称为“负剪力滞
现象”。其与初等梁理论的应力比值， 我们
称之为“剪力滞系数”， 在实际结构中人们
往往会忽略剪力滞的影响。
本文以 ８ ｍ 悬臂箱型梁为例， 分析悬臂 箱梁跨中截面的“负剪力滞现象”及其影
满春红 （ 北满特钢公司轧钢厂 黑龙江齐齐哈尔市 １ ６ １ ０ ０ ０ ）
摘 要： 本文从北满特殊钢有限责任公司轧钢厂改造的实际出发， 介绍了该厂钢坯运送车的改造设计。 关键词： 钢坯运送车 中图分类号：ＴＪ２０２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２００８）０９（ｂ）－００８５－０１
坯料的移动步骤： 坯料或传输至指定 位置→坯料托起→坯料移动至制定位置→ 坯料放下→辊道启动传输轧机。
坯料托起装置的设计原理如图 ２ 。 原理说明： 可以通过杆件 １ 的旋转实现 杆件 ２ 的摆动， 实现坯料的托起和放下的 动作。 设计摆件最低位置低于辊道表面 ３ ０ ｍ ｍ ， 最高位置高于辊道 ５ ０ ｍ ｍ ， 杆件 １ 旋转 １ ８ ０ ° 实现杆件 ２ 摆动位置实现 ８ ０ ｍ ｍ 。 设计杆件 ２ 的左右两端的长度相等， 杆 件 １ 通过偏心轮来实现， 也就是偏心轮的 偏心量是 ４ ０ ｍ ｍ 。
悬臂施工阶段预应力箱梁的剪力滞效应分析
计算纵 向正应 力用 大型通 用有 限元 分析 程序 Ａ ｓｓ选 用实 ｎｙ，
体单元 Ｓ ｌ９ ｏｉ ５建立空 间有 限元 模 型 ， ｄ 考虑 施工 过程 计算 出关键
截面上应力 的横 向分布结果 ， 并整理 出不 同悬臂长 度时截 面的横 本算 例跨径布置为 ：６ｍ＋ ６ ６×１０ｍ＋ ６ｍ。主墩采 用双肢 向正应力 。采用生死单元 的方法首先 杀死所有单 元 ， ２ ６ 然后依 照施 薄 壁 空心柔性 墩 ， 大墩 高 ｌ０ ３ｍ。主梁采 用单箱单 室箱型截 工顺序 ０号块 的固结施工 １ 一１ 最 ｌ ． 号 ７号块 悬臂施工 ， 依次 激活各相
ＴＡＮＧ ｅ ｇ ＧＯＮＧ ａ Ｐｎ Ｓｉ
（ ｃｏｌｆＨｇ ｗ ｙ Ｃ ａｇ’ｎＵ ｉ ｒｔ， ’ ｎ７ ０ ６ ， ｈｎ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｉｈ ａ ， ｈ ｎ ａ ｎ ｅ ｉ Ⅱ １０ ４ Ｃ ｉａ ｖ ｓｙ
的顺利 进行 ， 对桥梁 的施工 过程 进行 监控至关重要 。 参 考文献 ：
［ ］ 邹中权 ， 国京． ６ 贺 大跨 钢管混凝土拱桥施 工监控研 究 ［ ］ 中 Ｊ．
南林 业科技 大 学学报 ，０ ７ ４ ：１７ ． ２０ （ ） ７ －５ ［ ］ 薛新 枝． 管混 凝 土拱 桥 的施 工控 制 ［ ］ 铁道 建 筑 ，０６ ７ 钢 Ｊ． ２０
［ ］ ＪＪ０ １２０ ， ９ Ｔ ４ －０ ０ 公路桥 涵施工技术规 范［ ］ ｓ．
［ ． Ｍ］ 北京 ： 民交通 出版社 ，０ １ 人 ２０．
１］ 公 合 ［ ］ 顾安邦 ， 国柱． ４ 孙 公路桥 涵设 计手 册——拱 桥 （ 下册 ） Ｍ］ ［ ． ［０ 交 通 部 公 路 规 划 设 计 院 ． 路 桥 涵 设 计 规 范 （ 订 本 ）
悬臂箱梁剪力滞效应参数
0
引言
箱形截面梁备受桥梁工程师的青睐被广泛应用于各种桥梁 体系当中， 因为箱形截面梁具有自重轻 、 跨越能力大、 抗扭刚度大 及施工方便等优点。 而剪力滞效应是箱形截面梁普遍存在的一 种现象， 由于剪力滞的存在， 使按初等梁理论计算出的应力和箱 将会使结 梁截面实际应力之间有很大的差异 。如不考虑此影响，
步骤十： 安装连续钢箱梁支座， 拆除临时支墩及临时钢管桩， 4 连续钢箱梁架设完成， 进入桥面铺装工序。
结语
目前博深高速排榜立交主线跨线桥钢箱梁顶推施工已经完
3
安全及质量控制
1 ） 顶推装置及滑移系统安装在钢箱梁外腹板下方， 有利于提
成， 钢箱梁质量控制良好， 线形流畅， 与设计吻合， 平纵面尺寸、 位 为大跨度钢箱梁顶推施工积累了丰富 置及标高均符合图纸设计， 的经验。实践证明大跨度钢箱梁顶推施工控制应注意以下几点： 1 ） 各临时设施受力检算及选择是保证施工顺利进行的基础； 2 ） 顶推作业时节点挠度及中线的测量是施工的关键 。
摘
要： 指出箱形截面梁剪力滞效应的影响是结构设计中不能忽视的因素， 对简支箱梁剪力滞效应进行研究， 并分析了剪力滞效
探讨了各因素的影响程度， 具有一定的现实指导意义 。 应的主要影响因素， 关键词： 薄壁箱梁， 剪力滞效应， 悬臂梁 中图分类号： U448． 213 文献标识码： A 的； 但对悬臂翼缘板较长和腹板间距较大的箱形薄壁梁其应力分 即远离肋板的纵向位移滞后于靠近肋板的纵向位 布是不均匀的， 移， 导致翼缘板的弯曲正应力沿横向呈不均匀分布， 通常在与肋 。 板交接处正应力最大， 远离肋板交接处逐渐减小
［1 ］ 构的实际应力被低估 。 故有必要对此问题作进一步的研究 。 连续梁、 刚构一般在施工阶段多为自重与预应力组合作用下的悬
薄壁箱梁剪力滞效应计算方法研究
摘 要 ：能 量 变 分 法 是 计 算 箱 梁 剪 力滞 效应 常用 的 一 种 方 法 。 随 着 我 国 交 通 的发 展 ，大 跨 径 、 宽 箱 梁桥 和 曲线 箱 粱桥 越 来 越 多 ，大 量 的 工 程 实际 调 查 结 果 显 示 ， 用 变分 法计 算 出的 结 果 与 实际 的 箱 粱 的 剪 力滞 效 应 有 所 出入 。针 对 这 一 情 况 ，运 用 能
Ｈａｋ ｕ５ ０ ０ ， Байду номын сангаасａ ｉｏ ７ ２ ６ Ｃｈｎ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｖａ ｉｔ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｉ ｉ ｅ ｐ ｅ ｄ ａ ｏ ｔｄ ｔ ａｃ ｌ ｔ ｈ ａ ａ ｆｅ ｔｉ ｈ ｎ ｗａｌ ｄ ｂ ｘ ｇｒ ｅ ｓｒ ｃ ： ｒａ ｉ ｔ ｏ ｓ ｗ ｄ ｓ ｒ ａ ｄ ｐ ｅ ｏ ｃ ｌ ｕ ａ ｅ ｓ ｅ ｒ ｌ ｇ ｅｆ ｃ ｎ ｔ ｉ － ｌ ｏ ｉｄ ｒ ｏ ｅ ｕ ｄ ｒｖ ｒｉａ ｅ ｄ ｎ ｕ ｒ ｎ ｌ ． ｉ ｈ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｏ ｈ ｎ ｒ ｎ ｐ ｒａ ｉｎ ｈ ｕ ｅ ｆｌｎ — ｐ ｎ ｉ ｅ ｎ ｅ ｅ ｔ ｌｂ ｎ ｉ ｇ ｃ ｒｅ ｔ Ｗ ｔ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆ Ｃ ｉ ａ Ｓｔａ ｓ ｏ ｔ ，ｔ ｅ ｎ ｍｂ ｒｏ ｇ ｓ ａ ，ｗ ｄ ｃ ｙ ｈ ｔ ｏ ｏ ａ ｄ ｃ ｒ ｅ ｏ ｉｄ ｒｂ ｄ ｅ ｒ ｎ ｒ ａ ｉ ｇ ｎ ｕ ｖ ｄ ｂ ｘ ｇｒ ｅ ｒ ｇ ｓ ａ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓｎ ．Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ａ ｌ ｒ ｅ ｎ ｍｂ ｒ ｏ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｕ ｖ ｙ ，ｉ ｉ ｎ ｉ ａｅ ｉ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ａ ｇ ｕ ｅ ｆｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｓ ｒ ｅ ｓ ｔ ｓ ｉ ｄ ｃ ｔ ｄ ｔ ｅ ｓ ｅ ｒｌ ｇ ｅｆ ｃ ｅ ｕ ｔ ｒ ｉ ｅ ｅ ｔｂ ｔ ｅ ｎ ｔ ｅ ｖ ｒａｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｓａ ｄ ｔ ｅ ａ ｔ ａ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ Ｆ ｃ ｓ ｏ ｈ ｉ ｈ ｈ ａ ｆ ｔ ｓ ｌ ａ ｅ ｄｆ ｒ ｎ ｅ ｗ ｅ ｈ ａ ｔ ｈ ｏ ｉ ｎ ｈ ｃｕ ｌｅ ｇｎ ｅ ｉ ． ｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｓ — ａ ｅ ｒ ｆ ｉ ｏ ｅ ｎ ｔ ｕ ｔ ｎ ｈ ｗ ｔ ｏ ｓ ｏ ａ ｉｔ ｎ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ａ ｄ ｆ ｉ ｌｍｅ ｔ ｔ ｏ ｒ ｓ ｄ ｔ ａ ｃ ｌｔ ｈ ｈ ａ ｇ ｅ ｆ ｃ ａｉ ，ｔ ｅ ｔ ｏ ｍｅｈ ｄ ｆｖ ｒａ ｉ ｒｎ ｉ ｌ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｎ ｈ ｄ ａ ｅ ｕ ｅ ｏ ｃ ｌ ｕ ａｅ ｔ ｅ ｓ ｅ ｒ ｌ ｆ ｔ ｏ ｏ ｎ ｅ ｍｅ ａ ｅ ｏ ｈ ｎ ｗａｌ ｄ ｂ ｘ ｇｒ ｅ ｎ ｂ ｔ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｓ ｆｕ ｉ ｒ ｌ ａ ．Ｃ ｍｐ ｒ ｔ ｅ ａ ａｙ ｉ ｏ ｅ ｄ ｆ ｒ ｆｔ ｉ － ｌ ｏ ｉｄ ｒｉ ｏ ｈ ｃ ｎ ｅ ｔａｉ ｎ ｈ ａ ｅ ｏ ｎ ｆ ｍ ｏ ｄ ｏ ａ ａ ｉ ｎ ｌ ｓｓ ｆｔ ｉ ｅ － ｅ ｏ ｏ ｖ ｈ ｆ ｅ ｅ ｓｂ ｔ ｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｅ ｕ ｔ ｒ ｖ ｄ ｓｓ ｍｅ ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｆ ｒｓ ｅ ｒｌ ｇ ｅｆ ｃ ａｃ ｌ ｔ ｎ ｏ ｅ ｗｉ ｅ ｔ ｉ － ｌ ｄ ｂ ｘ ｎ ｅ ｅｗ ｅ ｈ ｗｏ ｒ ｓ ｌ ｐ ｏ ｉ ｅ ｏ ｅ ｅ ｅ ｃ ｈ ａ ａ ｆ ｔｃ ｌ ｕ ａ ｉ ｆｔ ｄ ｈ ｎ ｗａｌ ｏ ｓ ｏ ｅ ｏ ｈ ｅ ｇｒ ｅ． ｉ ｒ ｄ
薄壁箱梁的剪力滞效应研究——以能量变分法为视角
— —
而大于板肋交接处 的弯 曲法 向应力 ，此现象破坏 了翼缘有效 宽 度概念 ，这种负剪力滞效应更应值得工程 界普 遍关 注。因此 ， 研究 薄壁箱梁 的剪力滞效应实乃必要 。 ２ 能量变分法计算薄壁宽箱梁 的剪力滞效应 能量变分法是从假定箱梁翼板 的纵 向位移模式 出发 ，以梁
文章编号 ：１ ６ ７ １ － ３ ３ ６ ２（ ２ ０ １ ３）Ｏ 卜０ １ ４ ３ — ０ ２
的竖 向位移和描述翼板剪力滞的纵 向位移差的广义位移函数 为 １问题的提 出 近些年来 ，随着我 国基础建设步伐 的加快 和投 入力 度的增 未知数 ，依据最小势能原理建立控制微分方程 ，从而获得应力 加， 桥梁建设取得 了长足的发展 ， 许多新型结构频繁运用其 中。 和挠度的闭合解 。 由于薄壁箱形梁 的优点突 出，它成为 了桥梁结构 中最 常使用 的
＋ ＋
—
固端肋处 固端板 中心 Ｌ ／ ４ 肋 处
Ｌ ／ ４ 板中 心
： 霎
—
＿ ÷ 一Ｌ ／ ４ 板 中心 Ｌ ／ ２ 肋 处
一
Ｌ ／ ２ 肋处
＋ Ｌ ／ ２ 板 中心 ．
基
＋
Ｌ ／ ２ 板 中心
１ ０
ｌ ２
ｌ ４
１ ６
ｌ ８
２ Ｏ
顶板 宽度 （ ｍ ）
ａ ） 立面图
ｂ ） 横 断面图 图 ２ 箱梁构造图
Ｃ０Ｍ 豫【 ， Ｃ 刀ＤⅣ 』 ｌ 纪 三 豫 Ｃ 兀 １ ４ ３
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中 国建筑 金属 结构 第 壹期 （ 下 ） 贰零 壹叁 年壹 月
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固端肋处 圃端板 中心 ！ 籁 Ｌ ／ ４ 肋处
箱梁的剪力滞效应分析
箱梁的剪力滞效应分析文章类型：论述文剪力滞效应是指箱梁在承受剪力作用时，剪切力和剪切变形之间的关系出现滞后现象。
这种现象对箱梁的承载能力和正常使用有着重要影响。
本文将介绍箱梁剪力滞效应的基本概念和分析方法，并探讨如何采取有效的措施应对剪力滞效应的影响。
一、箱梁剪力滞效应概述箱梁是一种常见的桥梁结构形式，具有结构强度高、刚度大等特点，被广泛应用于公路、铁路、城市轨道交通等领域。
箱梁在承受剪力作用时，剪切力和剪切变形之间的关系通常应该是线性的，但在某些情况下，剪切力与剪切变形之间的关系会出现滞后现象，即所谓的剪力滞效应。
剪力滞效应会对箱梁的结构性能产生不利影响，降低桥梁的承载能力和使用性能。
当剪力滞效应较严重时，可能导致桥梁出现裂缝、变形过大等现象，影响行车安全和桥梁寿命。
因此，对箱梁剪力滞效应进行分析和研究，采取有效的应对措施，具有重要意义。
二、箱梁剪力滞效应分析方法1、有限元法有限元法是一种常用的结构分析方法，通过将结构离散成多个小的单元，利用数学方法近似求解结构整体的力学行为。
对于箱梁的剪力滞效应分析，可以采用有限元法进行数值模拟，通过调整箱梁的几何尺寸、材料参数等因素，模拟剪力滞效应的产生和变化规律。
2、解析法解析法是通过理论建模和推导，得出结构的力学响应的解析解。
对于箱梁的剪力滞效应分析，可以采用解析法建立简化的力学模型，从而得到剪力滞效应的近似解。
解析法具有计算速度快、成本低等优点，但精度较有限元法低。
三、箱梁剪力滞效应应对措施1、优化结构设计通过优化箱梁的结构设计，可以降低剪力滞效应的影响。
例如，可以合理布置箱梁的横隔板和竖向肋板，增加结构的整体性和抗扭刚度；同时，可以通过选用高强度材料，提高结构的强度和稳定性。
2、增加配筋率增加箱梁的配筋率可以增强结构的抗剪能力，降低剪力滞效应引起的变形和裂缝等问题。
同时，合理的配筋设计还可以提高箱梁的承载能力和使用寿命。
3、采用新型材料采用新型材料如高性能混凝土、纤维增强混凝土等，可以提高箱梁的抗剪性能和耐久性，降低剪力滞效应的影响。
薄壁箱梁剪力滞效应分析
６４ ４× ４ ３ ３ ０＋６ ８×３０＋５２ ８× １ ４ ０ Ｎ 可 见 ， 。 ２ ４ ４ ３ ０＝ ． ３ｋ 。 Ｒｂ ＞ ｈ
２ 桥 Ｊ． Ａ ， Ｔ梁属 于第 一类 Ｔ形截 面。计 算混凝 土受压 区高度 ： ［ ］ 张树仁． 梁加 固薄弱 受弯构件承 载 力极 限状 态计 算 ［ ］ 故 ＝
程中稳定性好 ， 能适 应各 种现代 施工 方法 ， 因而箱梁 在现代 桥 梁 中得 到广泛运用 。薄壁箱 梁受 力时 会 出现 弯 曲应力 分布不 均现
变分法计算时引入如下基本假定 ：
应变计算 中， 腹板仍采用梁 的变形 （ 按平截面假定 ） 不考虑腹 ， 象， 即所谓 “ 剪力滞” 效应 ， 桥梁设计 中如果 不考 虑剪 力滞 可能会 板的剪切变形 。对 上下翼板 ， 的竖 向纤维 无挤压 ， 板 即 ＝ 。板 ０ 带来 严重的事故 ， 别是跨 宽 比小 、 特 上下板 的惯 性矩 与整个 箱形 平面外的剪切变形 与 ’ 及横 向应变 均很小 ， ， 可忽略不计 。 截 面惯性矩之 比较大 的连续 箱梁 支点处 的剪力滞效 应尤其 严重 ，
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３ 悬臂 箱梁 剪力滞 效应分 析 ３ １ 悬臂 箱 梁 自由端作 用集 中力 ．
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第３ ８卷 第 １期 ２０１２ 年 １月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
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薄壁箱梁剪力滞效应分析
薄壁箱梁剪力滞效应分析摘要：箱形梁截面因其较轻的结构自重和较大的抗扭抗弯刚度等特点在现代桥梁构造中应用非常广泛，其受力性能的研究也日益受重视，其中剪力滞效应成为各研究内容中的重点对象之一。
本文主要介绍了箱梁的基本空间受力特征以及剪力滞效应的基本概念，对国内外学者对剪力滞效应的研究现状进行相关的总结。
关键词：箱梁；弯曲；剪力滞效应引言薄壁箱形梁具有很好的抵抗弯曲的能力，箱梁内部的剪力流可以起到抵抗扭矩的作用。
当薄壁箱形梁承受竖向偏心荷载发生弯曲时会产生剪力滞效应，根据箱形梁剪力滞效应的定义我们发现，箱形梁实际所受的正应力值与按初等梁理论算得的正应力值存在较大差距，在腹板与顶底板相接处的差距更为明显[2]。
若设计时不考虑剪力滞效应，将会给箱梁结构带来安全隐患[3]。
1.剪力滞效应分析为了解释“剪力滞效应”概念，取固端悬臂箱梁在自由端的梁肋处作用一对集中力在平行于AD截面上，应用初等梁弯曲理论，在上板得到均匀分布的弯曲拉应力[4]。
实际上并非如此。
由于腹板传递的剪力流在边缘上受拉要大一些，而向板内传递过程中，由于上下板均会发生剪切变形，拉应力会逐渐变小，呈现出板的中间小而两边大的应力状态[5]。
剪力流在横向传递过程有滞后现象，故称之为“剪力滞后现象”或称“剪力滞效应”[6]。
1.1 剪力滞系数如果初等梁理论算出的应力为，而实际截面上发生的应力为，则式中：剪力滞系数。
如果翼缘腹板处的正应力大于初等梁理论的计算值，称之为“正剪力滞”。
如果翼缘腹板处的正应力小于初等梁理论计算值，则称之为“负剪力滞”现象。
这种现象可能导致梁体产生裂缝甚至箱梁的损坏，并使箱梁局部位置产生应力集中，甚至开裂。
1.2 有效分布宽度在实际工程设计中，为了能利用理论已经较为成熟的初等梁理论公式，来反映结构的实际应力水平，便提出了“有效分布宽度”的概念[8]。
其定义为:根据该翼缘的折算宽度按初等梁理论公式计算所得的应力值与真实应力峰值相等。
混凝土箱梁剪力滞效应的分析理论与应用研究
混凝土箱梁剪力滞效应的分析理论与应用研究混凝土箱梁剪力滞效应的分析理论与应用研究引言混凝土箱梁作为一种常见的结构形式，在桥梁、地下结构和水利工程中被广泛使用。
而剪力滞效应作为混凝土梁在受剪力加载时产生的一种特殊力学现象，对结构的性能与安全性有着重要的影响。
因此，对混凝土箱梁剪力滞效应的分析理论与应用进行研究，具有重要的理论与实用价值。
一、混凝土箱梁剪力滞效应的基本原理剪力滞效应是指在加载荷载作用下，混凝土梁或板受到剪力时，其应变与应力并非以线性关系变化，而是存在一定的滞后现象。
在混凝土梁或板受剪切力作用下，由于混凝土的非线性本质，其内部发生微观变形，导致剪力滞效应的产生。
剪力滞效应的存在会导致结构刚度的降低，从而影响结构的整体性能。
二、混凝土箱梁剪力滞效应的影响因素混凝土箱梁剪力滞效应的产生与其几何形状、材料性质与加载方式等因素有关。
首先，混凝土箱梁的几何形状对剪力滞效应具有重要影响。
例如，梁的相对宽度越大，其剪力滞效应越明显。
其次，混凝土材料的性质也会对剪力滞效应产生影响。
通常情况下，混凝土材料的强度越高，剪力滞效应越明显。
最后，加载方式对剪力滞效应的影响也需要考虑。
往复加载和一次加载会产生不同的剪力滞效应。
三、混凝土箱梁剪力滞效应的分析理论对混凝土箱梁剪力滞效应的分析理论进行研究，对于预测结构的性能具有重要意义。
目前，主要采用两种方法进行分析：试验研究和数值模拟。
试验研究通过设计试验样件进行剪力加载，并通过测量位移和应力来研究剪力滞效应的变化规律。
数值模拟则通过建立数学模型，利用有限元方法对结构进行仿真计算，以获取剪力滞效应的相关参数。
在试验研究方面，可以采用往复加载的方式，通过改变加载速度、幅值和循环次数等参数，来研究剪力滞效应的变化规律。
同时，通过使用高精度传感器和测量设备，获取结构在不同加载阶段的变形曲线和应力分布。
对试验数据进行分析，可以得到混凝土箱梁剪力滞效应的主要特征。
在数值模拟方面，可以根据混凝土的本构关系和剪切破坏准则，建立混凝土箱梁的有限元模型。
薄壁箱梁的剪力滞效应分析
０ 引 言
薄 壁箱 梁具 有 良好 的受 力 特 性 ， 在桥 梁 工程 中
被广泛应 用． 壁箱梁 发 生对称 弯 曲时 ， 薄 由于上下 翼
支箱梁和悬臂箱梁的挠度计算公式 ， 并计算各种情 况下挠度的最大值． 通过数值算例 ， 具体分析剪力滞 效应 对箱梁 挠度 的影 响．
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其 中： Ｖ为外力势能 ； 为应变能 ； 为弯矩； 为箱 【 ， Ｍ Ｊ 梁 截面 的惯性矩 ；。 Ｊ为翼板 对截 面形 心轴 的惯 性矩 ；
（ ｂ １）
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薄 壁 箱 梁 的剪 力滞 效 应 分 析
雷娟 娟 ， 张 元 海
（ 兰州交通大学 土木工程学院 ， 甘肃 兰州 ７０ ７ ） ３ ０ ０
摘 要 ： 基于能量变分原理 ， 立了关于 叫（ 建 ）、 Ｕ（ ）的基本微 分方程及边界条件． ｚ 在此微 分方程 的基础 上 ， 出 导 了简支箱梁和悬臂箱 梁在均布荷载和集 中荷载作用下的挠度计 算公式 ， 分析 了各 种情 况下的最大挠度． 结果表 明： 由于剪力滞效应 的影响 ， 简支箱梁和悬臂 箱梁的最 大挠度 与按初 等梁理论 的计算结果 相 比较有 明显 的增大． 使 简 支箱梁比悬臂箱梁的挠度增大更显著． 关键词 ： 薄壁箱粱； 力滞效应 ； 剪 变分原理 ； 挠度
薄壁箱梁的剪力滞效应分析
薄壁箱梁的剪力滞效应分析薄壁箱梁是一种结构形式，其具有较高的强度和刚度，广泛应用于建筑和桥梁等工程领域。
在受载过程中，薄壁箱梁的剪力滞效应是一种重要的力学现象，本文将对其进行分析。
首先，我们需要了解薄壁箱梁的剪力滞效应是如何产生的。
在受载过程中，由于载荷的作用，薄壁箱梁会发生弯曲变形，此时横向的剪力会引起箱梁郁闭壁面的滑移。
由于壁板较薄，滑移的剪应力会引起壁板的变形和剪应力的积累，这就是剪力滞效应的产生。
接下来，我们将分析剪力滞效应对薄壁箱梁的受力性能的影响。
首先，剪力滞效应能够提高薄壁箱梁的刚度和强度。
当箱梁发生弯曲变形时，壁板的滑移会在一定程度上抵消部分剪应力，从而减小了壁板的变形和剪应力的积累，提高了箱梁的刚度和强度。
其次，剪力滞效应还可以提高薄壁箱梁的耗能性能。
由于滑移的产生需要克服一定的摩擦力，这能够将一部分载荷转化为摩擦功耗散，吸收能量从而起到一定的阻尼作用，提高了薄壁箱梁的耗能能力。
此外，剪力滞效应还可以改善薄壁箱梁的稳定性。
壁板发生滑移后，能够有效地限制变形的扩展，改善了结构的稳定性。
特别是在受到冲击载荷作用时，剪力滞效应能够减小载荷传递效应，从而降低了结构的应力集中和破坏风险。
然而，剪力滞效应也会对薄壁箱梁的受力性能产生一些负面影响。
首先，剪力滞效应会引起箱梁的薄壁板的开裂。
由于剪力滞效应会使壁板发生滑移，从而引起剪应力的积累，当剪应力超过材料的极限时，就会导致壁板的开裂。
其次，剪力滞效应会使薄壁箱梁的变形变大。
当壁板发生滑移时，会增加箱梁的变形，从而降低了结构的刚度。
这一点在需要较高刚度的工程中可能会造成问题。
综上所述，薄壁箱梁的剪力滞效应是一种重要的力学现象，对结构的刚度、强度、耗能性能和稳定性等方面都有着一定的影响。
在实际工程设计中，需要根据具体情况综合考虑剪力滞效应的影响，合理选择材料和结构设计，以实现结构的优化和安全可靠。
悬臂施工阶段预应力箱梁的剪力滞效应分析
悬臂施工阶段预应力箱梁的剪力滞效应分析陈丹【摘要】结合一大跨高墩连续刚构桥的施工控制，对其剪力滞效应进行实桥测试分析，并采用Ansys有限元分析方法，对该桥在施工过程中箱梁截面的正应力进行研究，计算结果与实测值相比较，得出大跨高墩连续刚构桥施工过程中正负剪力滞的分布规律，该结论对于同类桥型的设计施工具有参考价值。
%Combining with the construction control in the large-span high pier continuous rigid frame bridge, the study undertakes the bridge test analysis on its shear lag effect, researches the normal stress of the box girder section in the bridge construction process by adopting Ansys finite el- ement analyzing method, undertakes the comparison between the calculation results and the test one, and concludes the distribution law of the positive and negative shear lag in the construction process of the large-span high pier continuous rigid frame bridge, so the conclusion has the ref- erence value for the design and construction of similar bridges.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2012(038)021【总页数】2页(P187-188)【关键词】变截面箱梁;连续刚构;负剪力滞;空间有限元;施工过程【作者】陈丹【作者单位】长沙理工大学,湖南长沙410000【正文语种】中文【中图分类】U445.4661 剪力滞概念由于翼板的剪切变形造成的弯曲正应力沿梁宽方向不均匀的现象称为“剪力滞效应”。
薄壁箱梁剪力滞效应研究
西南交通大学硕士学位论文薄壁箱梁剪力滞效应研究姓名：王子健申请学位级别：硕士专业：桥梁与隧道工程指导教师：强士中20040201西南交通大学硕士学位论文摘要剪力滞（应力分散）问题很早就有学者对其进行研究，最初是在航空工程上，后来应用到土建工程当中，经过２０多年的发展，对剪力滞的研究也取得了一些成果，解决了一些实际工程问题，但许多问题并没有得到完全的解决，随着我国交通事业的发展，有关剪力滞的新问题也在不断出现，需要进一步的研究，本文就剪力滞的问题进行了如下的一些工作：１．对于箱形截面主梁，本文考虑剪力滞效应的变形特点，根据箱梁纵向位移函数，采用基于能量变分法基础上的最小势能原理推导出系统的总势能表达式，然后通过变分法得到带有不同边界条件的一组微分方程，并写出轴向应力的解析表达式。
结合实际的算例研究了等截面简支梁的剪力滞效应。
采用截面当量法研究了变截面连续梁的剪力滞效应。
２．就悬臂梁的负剪力滞现象进行理论分析和推导，并结合实际算例来对悬臂梁负剪力滞现象进行参数分析。
３．阐述了宜宾中坝金沙江斜拉桥的模型试验，并结合该桥的模型试验数据，研究该斜拉桥的剪力滞效应。
通过本论文的工作，箱形截面梁桥的设计、分析提供更安全、合理的设计依据。
【关键词】剪力滞负剪力滞有限元最小势能原理能量变分法西南交通大学硕士学位论文１１ＡＢＳＴＲＣＴＳｈｅａｒｌａｇｐｈｅｎｏｍｅｎａｏｒｔｈｅｎｏｎｕｎｉｆｏｍｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｂｅｎｄｉｎｇｓｔｒｅｓｓａｃｒｏｓｓｗｉｄｅｆｌａｎｇｅｓｏｆｂｅａｍｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｈａｖｅ１０ｎｇｂｅｅｎｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄａｎｄｓｔｕｄｉｅｄ。
ＦｉｒｓｔｓｔｕｄｉｅｓｗｅｒｅｗｉｔｈｓｔｉｆｆｅｎｂｅａｍｏｆＩｓｈａｐｅｉｎａｖｉａｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．ｗｈｉｌｅ１ａｔｃｒｍａｉｎｌｙｃｏｎｃｅｒｎｅｄｃｏｎｃｅｒｎｅｄｗｉｔｈｃｉｖｉｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｓｏｍｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｕｔｃｏｍｅｓａｂｏｕｔｓｈｅａｒｌａｇｐｒｏｂｌｅｍｓｗｅｒｅａａａｉｎｅｄａｎｄｐａｒｔｏｆｐｒｏｊｅｃｔｐｒｏｂｌｅｍｓｗｅｒｅｓｏｌｖｅｄｄ嘶ｎｇｔｈｅＰ．ｖｅｎｔｙｙｅａｒｓ．ｗ｛ｔｌｌｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｈｅｒｅａｒｅｓｔｉｌｌｍａｎｙｐｒｏｂｌｅｍｓｗｈｉｃｈｎｅｅｄｆａｒｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｉｎｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ．ｓｈｅａｒｌａｇｅｆｆｅｅｔｉｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｓａｒｅｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｓ．１．Ａｇｅｎｅｒａｌｐｏｔｅｎｔｉａｌｅｎｅｒｇｙｅｑｕａｔｉｏｎｉｓｄｅｒｉｖｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｍｉｎｉｍｕｍｐｏｔｅｎｔｉａｌｅｎｅｒｇｙａｎｄａｓｅｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｑｕａｔｉｏｎｓ、ｖｉｔｌｌｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅｄｅｒｉｖｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｖａｒｉａｔｉｏｎａｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｍｅｔｈｏｄｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｄｅｆｏｒｍｍｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｃｏｎｓｔａｎｔｄｅｐｍｂｏｘｂｅａｍｗｉｌｌｂｅｓｔｕｄｉｅｄｗｉｔｈａｎｇｉｒｄｅｒｓ．Ｔｈｅｓｈｅａｒｌａｇｅｆｒｃｃｔｏｆｓｉｍｐｌｅｓｕｐｐｏｒｔｅｄｅｘａｍｐｌｅ．Ｔ１１ｅｍｅｔｈｏｄｏｆｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｖａｒｉａｂｌｅｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｓｈｅａｒ１ａｇｅｆｆｅｃｔｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｏｘ２ｉｒｄｅｒｓｗｉｔｈｖａｒｉａｂｌｅｄｅｐｔｈ．２．Ｔｈｅｎｅｇａｔｉｖｅｓｈｅａｒｌａｇｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｃａｎｔｉｌｅｖｅｒａｎｄｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｇｉｒｄｅｒｓｉｓｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｈｉｃｈｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｓｈｅａｒｌａｇｅｆｆｅｃｔｉｓａｎａｌｙｓｅｄ．３．ＣｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆＹｉｂｉｎＺｈｏｎｇｂａＪｉｎｓｈａｊｉａｎｇｃａｂｌｅ・ｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅｃｏｎｃｒｅｔｅｍｏｄｅｌ，ｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｓｈｅａｒｌａｇｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｃａｂｌｅ－ｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅ．Ｂｙｔｈｅｗｏｒｋｏｆｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ，ｍｏｒｅｓａｆｅｒａｎｄｍｏｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｄｅｓｉｇｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｆｏｒｂｏｘｇｅｒｄｅｒｈａｖｅｂｅｅｎｏｆｆｅｒｅｄ．［ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｓｈｅａｒｌａｇ，ｎｅｇａｔｉｖｅｓｈｅａｒｌａｇ，ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｍｉｎｉｍｕｍｐｏｔｅｎｔｉａｌｅｎｅｒｇｙ，ｅｎｅｒｇｙｖａｒｉａｔｉｏｎａｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｍｅｔｈｏｄ．＋第１章绪论１．１选题背景随着交通事业的发展以及城市化速度的加快，桥梁在日益繁忙的公路和城市交通中显得越来越来重要。
薄壁箱梁剪力滞效应研究理论的若干问题
薄壁箱梁剪力滞效应研究理论的若干问题摘要:目前在一些连续箱梁结构支点附近的箱梁内顶板和悬臂板表面上出现很多裂缝,据调查分析,这些裂缝的产生在很大程度上与剪力滞效应有关。
因此,箱梁结构的剪力滞效应问题应引起高度重视。
文章结合实际工程,探讨了混凝土箱梁设计中剪力滞效应的若干问题,以期为同类桥梁设计提供一些经验,保证工程的顺利进行。
关键词:箱梁桥;薄壁箱梁;剪力滞效应;桥梁设计0、概述近年来预应力混凝土箱梁桥在我国得到迅速发展,表现在跨度的增大和横截面构造的先进性,大量结构采用单箱单室大挑臂的薄壁结构。
然而,薄壁箱梁在纵向弯曲时,发生“剪力滞后”现象。
这种现象是由于箱梁翼板的剪切变形使翼板远离肋板处的纵向位移滞后于肋板边缘处,使弯曲应力的横向分布呈曲线形状。
这种弯曲应力分布不均匀的现象,足以使箱梁局部位置产生应力集中,甚至开裂。
目前在一些连续箱梁结构的支点附近的箱梁内顶板和悬臂板表面上,已经发现有许多横向裂缝,个别情况甚至在施工阶段就出现横向裂缝,据调查分析,这些裂缝的产生在很大程度上与剪力滞效应有关。
因此,箱梁结构的剪力滞效应问题应引起高度重视,深入研究并在工程实践中给予充分考虑。
1 、剪力滞计算理论1.1解析理论1.1.1弹性理论解法（1 ）调谐函数法调谐函数法是以肋板结构为基础,取肋板和翼板为隔离体, 肋板由初等梁理论分析,而翼板由平面应力分析,用逆解法求解应力函数,然后根据肋板和翼板之间的静力平衡条件和变形条件,建立方程组,求出未知数, 从而导得翼板的应力和挠度解。
（2）正交异性板法正交异性板法是把肋板结构比拟成正交异性板,其肋的面积假定均摊在整个板上,然后应用弹性薄板理论, 从边界条件出发, 导出肋板结构的应力和挠度公式, 获得剪滞问题的解。
（3）折板理论法折板理论法是将箱梁离散为若干矩形板,以弹性平面应力理论和板的弯曲理论为基础,利用各板接合处的变形和静力平衡条件,建立方程组,可用矩阵形式进行计算。
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悬臂部分不 同荷载作用下 ， 同截面处翼缘 等效宽 度计算 系数 ， 不 并和现行 Ｊ Ｇ Ｄ ２ ２ ０ 规范 比较 ， 出规范计算结果较 Ｔ ６ — ０ ４ 得
试验结果偏 于安全．
关
键 词： 悬臂混凝土薄壁箱梁 ； 试验研 究与分 析 ； 滞效应 ； 剪力 翼缘有效宽度计算 系数
文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：００— ９ ０ ２０ ０ １ ０ ５ ０ （０ ７）３—０ １３—０ ００ ５
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第２ ９卷 第 ３期
２０ ０ ７年 ９月
湘Leabharlann 潭大学自
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箱梁悬臂部分在不同荷载作 用下 ， 载 一挠度曲线 以及不同截面处 翼缘混凝 土应变 分布规 律等问题 ． 究结果 表明 ： 荷 研 在 集中荷载作 用下不 同位置处截面均存在 正剪力滞现象 ； 而在均布荷 载作用下不 同位置处截面存 在不 同的剪 力滞现象 ： 支
座处存 在正剪力滞现象 ， 离支座 ２ ３ ／ 悬臂长度处存在 明显 的负剪力滞 现象． 根据 试验结 果 ， 得到 了伸臂混 凝土薄壁箱 梁
ｎ ｇ ｔ ｅ ｓ ｅ ｈ ｎ ｍｅ ａ ｉ ／ ａ ｔ ｅ ｅ ｎ ｅ ｔ ｎ ｈ ｅ ｅ ｐ ｒ ｎ ａ ａｕ ｑ ｉ ａｅ ｔ ａ ｃ ｌｔ ｏ ｅ ａ ｖ ｈ ａ ｌ ｐ ｅ ｏ ｎ ２ ３ ｃ ｎ ｉ ｖ ｒｌ ｇ ｓ ｉ ．Ｔ ｘ ｉ ｉ ｒ ａ ｇ ｎ ｌ ｏ ｃ ｏ ｅ ｍｅ ｔ ｖ ｅ ｏ ｅ ｕｖ ｎ ｌ ｕ ａｅ ｃ — ｌ ｌ ｓ ｆ ｌ ｃ ｄ
中图分类号 ： ４ ８２ ９ Ｕ ８ ． １
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悬 臂 混凝 土 薄 壁箱 梁 剪 力 滞 效 应 试 验 研 究 与 分 析
祝 明 桥 ，
（． １ 中南大学土木工程学 院 ， 湖南 长 沙 ４ ０ ８ ；． １０ ３ ２ 湖南科技大学 土木工程学院 ， 湖南 湘潭 ４ １０ ） １２ １
［ 摘要】 进行 了大 比例伸臂混凝土薄壁箱梁 在弹性 范围内的剪力滞效应试 验研究与 分析 ， 重点研究 了伸臂混 凝土薄壁