对箱梁受力的理解-2019年精选文档
梁的应力计算公式全部解释
梁的应力计算公式全部解释应力是材料受力时产生的内部力，它是描述材料内部抵抗外部力的能力的物理量。
在工程领域中，计算材料的应力是非常重要的，可以帮助工程师设计和选择合适的材料，以确保结构的安全性和稳定性。
梁的应力计算公式是计算梁在受力时产生的应力的公式，它可以帮助工程师了解梁在不同条件下的应力情况，从而进行合理的设计和分析。
梁的应力计算公式是由弹性力学理论推导而来的，它可以根据梁的几何形状、受力情况和材料性质来计算梁的应力。
在工程实践中，梁的应力计算公式通常包括弯曲应力、剪切应力和轴向应力三种类型的应力。
下面将分别对这三种类型的应力计算公式进行详细解释。
1. 弯曲应力计算公式。
梁在受到外部力的作用时，会产生弯曲应力。
弯曲应力是由于梁在受力时产生的弯曲变形所引起的，它可以通过以下公式进行计算：σ = M c / I。
其中，σ表示梁的弯曲应力，单位为N/m^2；M表示梁的弯矩，单位为N·m；c表示梁截面内的距离，单位为m；I表示梁的惯性矩，单位为m^4。
弯曲应力计算公式可以帮助工程师了解梁在受力时产生的弯曲应力大小，从而进行合理的设计和分析。
在工程实践中，通常会根据梁的几何形状和受力情况选择合适的弯曲应力计算公式进行计算。
2. 剪切应力计算公式。
梁在受到外部力的作用时，会产生剪切应力。
剪切应力是由于梁在受力时产生的剪切变形所引起的，它可以通过以下公式进行计算：τ = V Q / (I b)。
其中，τ表示梁的剪切应力，单位为N/m^2；V表示梁的剪力，单位为N；Q 表示梁的截面偏心距，单位为m；I表示梁的惯性矩，单位为m^4；b表示梁的截面宽度，单位为m。
剪切应力计算公式可以帮助工程师了解梁在受力时产生的剪切应力大小，从而进行合理的设计和分析。
在工程实践中，通常会根据梁的几何形状和受力情况选择合适的剪切应力计算公式进行计算。
3. 轴向应力计算公式。
梁在受到外部力的作用时，会产生轴向应力。
轴向应力是由于梁在受力时产生的轴向变形所引起的，它可以通过以下公式进行计算：σ = N / A。
梁的受力分析
对于混凝土桥梁，恒载占大部分，活载比例较小，因此，对 称荷载引起的应力是计算的重点。
1.1 箱梁截面变形的分解
➢ 纵向弯曲：
对称荷载作用；产生纵向弯曲正应力 M，弯曲剪应力 M。
➢ 横向弯曲：
局部荷载作用；产生横向正应力 c。
➢ 扭转：
已切开的截面可利用式
X
Qy bI X
S ydA Qy S X
0
bI X
计算箱梁截面上各点的剪力流q0。由剪力流 q0 与 q1 的作用，在截面切
开处的相对剪切变形为零，即：
ds 0 (a) s
此处 ds 是沿截面周边量取的微分长度，
符号 表示沿周边积分一圈， s
剪应变为： M q
1.1.4 扭转变形
在箱壁较厚或横隔板较密时，可假定箱梁在扭转时截面周边保 持不变形，在设计中就不必考虑扭转变形（即畸变）所引起的 应力状态。但在箱壁较薄，横隔板较稀时，截面就不能满足周 边不变形的假设，在反对称荷载作用下，截面不但扭转而且要 发生畸变。
扭转变形，即畸变（即受扭时截面周边变形），其主要变形特 征是畸变角 。薄壁宽箱的矩形截面受扭变形后，无法保持截 面的投影仍为矩形。畸变产生翘曲正应力 dW 和畸变剪力 dW ， 同时由于畸变而引起箱形截面各板横向弯曲，在板内产生横向 弯曲应力（dt 如图所示）。
2.2 弯曲剪应力
➢ 开口截面： 由材料力学中的一般梁理论，可直接得出。
➢ 闭口单室截面： 问题---无法确定积分起点； 解决方法---在平面内为超静定结构，必须通过变形协调 条件赘余力剪力流q方可求解。
➢ 闭口多室截面： 每一室设一个切口，每个切口列一个变形协调方程，联合求解
加强预制箱梁精细化管理-提高钢筋保护层厚度合格率-精选文档
加强预制箱梁精细化管理提高钢筋保护层厚度合格率一、前言随着现代经济的突飞猛进，建筑工程的科技发展日益重要，许多技术含量高的设计被应用其中，后张法组合箱梁技术更是不可缺少的重要环节，它解决了桥梁设计中的众多难题，为城市建设的实施与发展提供了有力的保障，而箱梁施工技术中对于钢筋保护层的要求尤为重视。
根据《公路工程质量检验评定标准》（2004版）和交通运输部、区交通运输厅、区质检总站的要求，明确要求高速公路的钢筋保护层厚度测量值（电磁法检测）与设计值的合格比值范围为0.9-1.3，合格率控制在90%以上。
钢筋保护层厚度即最外层钢筋外边缘距混凝土表面的距离，在混凝土构件中，起到保护钢筋避免钢筋直接裸露的那一部分混凝土。
钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种不同材料组成的复合材料，两种材料具有良好的粘结性能是它们共同工作的基础，从钢筋粘结锚固角度对混凝土保护层提出要求，是为了保证钢筋与其周围混凝土能共同工作，并使钢筋充分发挥计算所需强度。
钢筋裸露在大气或者其他介质中，容易受蚀生锈，使得钢筋的有效截面减少，影响结构受力，因此需要根据耐久性要求规定不同使用环境的混凝土保护层最小厚度，以保证构件在设计使用年限内钢筋不发生降低结构可靠度的锈蚀。
但在施工过程中，由于各种原因，常出现钢筋保护层厚度合格率不理想的现象。
二、原因分析某工程出现预制箱梁钢筋保护层厚度合格率不理想的现象。
项目QC小组深入地探讨了各种可能因素，并绘制了关联图，找出所有可能会造成钢筋保护层厚度合格率偏低的原因：1、施工人员质量控制意识不强。
2、保护层垫块绑扎不牢靠。
3、钢筋定位和绑扎不够准确牢靠。
4、普通钢筋弯曲机很难精确控制弯曲角度和线形。
5、混凝土和易不稳定坍落度过小。
6、内模上浮。
7、钢筋骨架绑扎和定位不够准确。
8、保护层垫块绑扎数量不足，布置不合。
三、对策实施针对以上导致钢筋保护层厚度合格率偏低的最主要原因，项目加强预制箱梁精细化管理，采取相应的解决措施：1、加强教育和指导，做好技术交底工作。
箱梁分析
第六章箱梁分析•主要优点:抗扭刚度大、有效抵抗正负弯矩、施工方便、整体受力、适应性强、铺设管道方便。
•箱梁截面受力特性:箱梁在偏心荷载作用下的变形与位移,可分成四种基本状态:纵向弯曲、横向弯曲、扭转及扭转变形(即畸变);箱梁在偏心荷载作用下,因弯扭作用在横截面上将产生纵向正应力与剪应力,因横向弯曲与扭转变形将在箱梁各板中产生横向弯曲应力与剪应力。
•箱梁对称挠曲时的弯曲应力:箱梁对称挠曲时,产生弯曲正应力、弯曲剪应力。
•箱梁的自由扭转应力:箱梁在无纵向约束,截面可自由凸凹的扭转称为自由扭转,只产生剪应力,不引起纵向正应力;单室箱梁的自由扭转应力,多室箱梁的自由扭转应力。
•箱梁的约束扭转应力:当箱梁端部有强大横隔板,扭转时截面自由凸凹受到约束称为约束扭转,产生约束扭转正应力与约束扭转剪应力;这里介绍的约束扭转的实用理论建立就是一定的假定之上的。
•箱梁的畸变应力:当箱梁壁较薄时,横隔板较稀时,截面就不能满足周边不变形的假设,则在反对称荷载作用下,截面不但扭转还要畸变,产生畸变翘曲正应力与剪应力,箱壁上也将引起横向弯曲应力;用弹性地基比拟梁法解析箱梁畸变应力。
•箱梁剪力滞效应:翼缘剪切扭转变形的存在,而使远离梁肋的翼缘不参予承弯工作,这个现象就就是剪力滞效应;可应用变分法的最小势能原理求解。
第六章 箱梁分析一、主要优点箱形截面具有良好的结构性能,因而在现代各种桥梁中得到广泛应用。
在中等、大跨预应力混凝土桥梁中,采用的箱梁就是指薄壁箱型截面的梁。
其主要优点就是:• 截面抗扭刚度大,结构在施工与使用过程中都具有良好的稳定性;• 顶板与底板都具有较大的混凝土面积,能有效地抵抗正负弯矩,并满足配筋的要求,适应具有正负弯矩的结构,如连续梁、拱桥、刚架桥、斜拉桥等,也更适应于主要承受负弯矩的悬臂梁,T 型刚构等桥型;• 适应现代化施工方法的要求,如悬臂施工法、顶推法等,这些施工方法要求截面必须具备较厚的底板;• 承重结构与传力结构相结合,使各部件共同受力,达到经济效果,同时截面效率高,并适合预应力混凝土结构空间布束,更加收到经济效果;• 对于宽桥,由于抗扭刚度大,跨中无需设置横隔板就能获得满意的荷载横向分布; • 适合于修建曲线桥,具有较大适应性; • 能很好适应布置管线等公共设施。
分体箱梁的结构及受力特性分析
分体箱梁的结构及受力特性分析作者：李祥来源：《发明与创新(综合版)》2005年第10期近年来国内桥梁界新兴起一种新的组合梁结构——预应力混凝土分体箱梁，而且经过在多项工程中的实践和检验都达到了预期的目的并获得了良好的评价。
从结构上的特点来看，分体箱梁是一种组合结构。
然而对于这种受力十分复杂的组合结构，桥梁设计师们在设计桥梁时，往往在保证结构安全系数足够大的前提下直接套用一般箱梁的计算理论来分析分体箱梁，虽然桥梁的使用安全系数能够满足要求，但是由于对结构的分析不够透彻，造成设计师们无法对桥梁的破坏做出正确的预测，无法通过结构的优化帮助工程节约材料及费用。
另外，针对目前在国内桥梁界中，对分体箱梁分析理论的研究仍然是仁者见仁，智者见智，可供参考的资料至今还是寥寥无几。
本文将从结构的角度对分体箱梁进行初步分析。
1．分体箱梁的结构特点和受力特性分析(1)分体箱梁的结构整体性和受力复杂性分体箱梁的结构特点主要表现在：分体箱梁一般采用预制单片预应力砼小箱梁然后现场拼装，预制的小箱梁并列布置而成，沿桥跨方向各小箱梁之间现浇一段桥面板和横隔梁；各梁之间有足够大的横向联系，具有较好的结构整体性，当梁体受扭矩作用时，保证了各片梁的扭率相同。
鉴于此，在对预应力砼分体箱梁进行纵向受力分析时可以通过截面换算将其简化成单片箱梁结构。
预应力混凝土箱梁由于其闭合截面的特性，使其具有良好的抗扭和抗弯能力。
但是，由于混凝土构件复合受力的复杂性，目前其在弯剪扭共同受力作用下的抗扭强度的理论计算方法主要以修正斜压场理论和薄壁管理论方法为主。
一般箱梁在偏心荷载作用下的变形与位移可分成四种基本状态：纵向弯曲，横向弯曲，扭转及扭曲变形(即畸变)。
箱梁在偏心荷载作用下，因弯扭作用在横截面上将产生纵向正应力和剪应力：因横向弯曲和扭曲变形将在箱梁各板中产生横向弯曲应力与剪应力。
如图1所示：(2)分体箱梁横隔梁的设置对于箱形梁，横隔梁可以增加截面的横向刚度，限制畸变应力，在支承处的横隔梁还担负着承受和分布较大支承反力的作用。
箱梁受力计算书
箱梁受力计算书箱梁支架计算书一、荷载计算1、箱梁自重：G=V*R=1170.5*26=30433KNV：箱梁砼体积，计算得知V=1170.5m3。
R：新浇砼容重，取常数，r=26KN/m3则箱梁荷载：F1=G*r/S= G*r/（A*B）r：安全系数，取安全系数1.2；S：支架底面积，S=A*B；A：支架横向宽度；B：支架长度，即桥梁长度；代入数值：F1 = 30433*1.2/（12+0.5*2）*130.08=21.596KN/m22、施工荷载：取常数，F2=2.5KN/m2；3、砼倾倒荷载：浇筑采用砼输送泵输送，取倾倒荷载F3=2.0KN/m2；4、砼振捣荷载：取常数F4=2.0KN/m2；5、箱梁芯模：芯模为厚2.5cm的杉木，容重为5KN/m3，则F5=R*V/S= R*dR：芯模容重，单位5KN/m3；V：芯模单位体积，单位m3；S：芯模底截面积，单位m2；d：芯模厚度，单位m；代入数值：F5 =5*0.025=0.125KN/m26、底模：底模为厚1.5cm的竹胶板，容重为5KN/m3，则F6= R*V/S = R*dR：芯模容重，单位5KN/m3；V：芯模单位体积，单位m3；S：芯模底截面积，单位m2；d：芯模厚度，单位m；代入数值：F6=5*0.015=0.075KN/m27、方木：底模为厚10cm的杉木，容重为5KN/m3，则F7= R*V/S = R*dR：芯模容重，单位5KN/m3；V：芯模单位体积，单位m3；S：芯模底截面积，单位m2；d：芯模厚度，单位m；代入数值：F7= 5*0.1=0.5KN/m2二、底模板强度计算箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=15mm，竹胶板方木背肋间距为300mm，所以验算模板强度采用宽b=300mm平面竹胶板1、模板力学性能弹性模量：E=0.1×105MPa截面惯性矩：I=b*h3/12=30×1.53/12=8.44cm4截面抵抗矩：W= bh2/6=30×1.52/6=11.25cm3底模截面积：A=b*h=30×1.5=45cm22、模板受力计算底模板均布荷载：F= F1+F2+F3+F4+F5代入数值：F =21.596+2.5+2.0+2.0+0.125=28.221KN/m2q=F×bF：底模板均布荷载，单位KN/m2；b：底模板宽度，单位m；代入数值：q =28.221×0.3=8.463KN/m跨中最大弯矩：M=qL2/8q：底模板均布荷载值，单位KN/m；L：底模板跨度，单位m。
箱梁受力计算书
箱梁支架计算书一、荷载计算1、箱梁自重：G=V*R=1170.5*26=30433KNV：箱梁砼体积，计算得知V=1170.5m3。
R：新浇砼容重，取常数，r=26KN/m3则箱梁荷载：F1=G*r/S= G*r/（A*B）r：安全系数，取安全系数1.2；S：支架底面积，S=A*B；A：支架横向宽度；B：支架长度，即桥梁长度；代入数值：F1 = 30433*1.2/（12+0.5*2）*130.08=21.596KN/m22、施工荷载：取常数，F2=2.5KN/m2；3、砼倾倒荷载：浇筑采用砼输送泵输送，取倾倒荷载F3=2.0KN/m2；4、砼振捣荷载：取常数F4=2.0KN/m2；5、箱梁芯模：芯模为厚2.5cm的杉木，容重为5KN/m3，则F5=R*V/S= R*dR：芯模容重，单位5KN/m3；V：芯模单位体积，单位m3；S：芯模底截面积，单位m2；d：芯模厚度，单位m；代入数值：F5 =5*0.025=0.125KN/m26、底模：底模为厚1.5cm的竹胶板，容重为5KN/m3，则F6= R*V/S = R*dR：芯模容重，单位5KN/m3；V：芯模单位体积，单位m3；S：芯模底截面积，单位m2；d：芯模厚度，单位m；代入数值：F6=5*0.015=0.075KN/m27、方木：底模为厚10cm的杉木，容重为5KN/m3，则F7= R*V/S = R*dR：芯模容重，单位5KN/m3；V：芯模单位体积，单位m3；S：芯模底截面积，单位m2；d：芯模厚度，单位m；代入数值：F7= 5*0.1=0.5KN/m2二、底模板强度计算箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=15mm，竹胶板方木背肋间距为300mm，所以验算模板强度采用宽b=300mm平面竹胶板1、模板力学性能弹性模量：E=0.1×105MPa截面惯性矩：I=b*h3/12=30×1.53/12=8.44cm4截面抵抗矩：W= bh2/6=30×1.52/6=11.25cm3底模截面积：A=b*h=30×1.5=45cm22、模板受力计算底模板均布荷载：F= F1+F2+F3+F4+F5代入数值：F =21.596+2.5+2.0+2.0+0.125=28.221KN/m2q=F×bF：底模板均布荷载，单位KN/m2；b：底模板宽度，单位m；代入数值：q =28.221×0.3=8.463KN/m跨中最大弯矩：M=qL2/8q：底模板均布荷载值，单位KN/m；L：底模板跨度，单位m。
混凝土箱梁受力特点及计算方法
要特 征 是 扭 转 角 ｅ，可 分 为 自 由扭 转 与 约 束 扭 转 。 自由扭 转
即受扭时 ，截面 各纤维 的纵 向变形是 自由的 ，杆 件端 面出现
凹 凸现 象 ，但 纵 向纤 维 无 伸 长 缩 短 、 自 由翘 曲 ， 因而 不 产 生 纵 向正应 力 ，只 产 生 自由扭 转剪 应 力 ＿Ｋ 当纵 向纤 维 变形 不 ｒ。
但由于弯曲剪力流的分布与扭转剪力流的分布有着本质的不
同 ，这 个调 整 需要 一 定 的经 验 和 理 论 基 础 ，有 时 候 也很 难 得
到满意的计算结果。所 以用平面梁格建模计算箱梁结构时，
更 应 该 关 注截 面 上 、下 缘 的正 应 力 和 位移 。对 于 腹板 较 少 的
箱梁结构 ，以及其它主要关注截面剪应 力的结构 ，平面梁格
上 得到 了广泛 使用 。根据箱 梁 的受力特点 及桥梁 的实 际情 况 ，选 用合理 的分析计算 方法和桥梁构造 ，确保设计的质量
和 桥 梁 的 安 全 。 本 文 从 混凝 土箱 梁 的 受 力特 点 着 手 ，简 要 介
在 纵 截面 上 ：横 向弯 曲正 应 力 ｏＳ ｔ ＝ａｄ＋口Ｃ 混凝 土箱 梁 的跨 径 越 大 ，恒 载 效 应 占总荷 载效 应 的 比例 就 越 大。 一 般 而 言 ， 由恒 载 产 生 的 对称 弯 曲应 力 是 主 要 的 ， 而 由活 载 偏 心 所 产 生 的 扭 转 应 力 是 次 要 的 。如 果箱 梁 的顶 、
整体作用 。将箱 梁截面 分成 多个 工字梁及 Ｔ形梁来 进行计 算 ，不考虑截面整体抗扭刚度 ，这是较 为粗糙的近似计算 方
分析 问题—— 薄壁 空间效应 ，即剪力 问题时，平面梁格就 显 得 无 能 为 力 了 。这 是 由于 应 用平 面 梁 格 分 析 时 ，将 纵 向扭 矩 变成 了剪力 ，然后对这一部分扭矩 的转化做 了人 为的调整。
三角梁受力计算公式是什么
三角梁受力计算公式是什么三角梁是一种常见的结构形式，它由三根杆件组成，通常用于支撑桥梁、建筑物和其他工程结构。
在设计和分析三角梁结构时，需要考虑各个杆件之间的受力情况，以确保结构的稳定性和安全性。
而三角梁受力计算公式就是用来计算三角梁结构中各个杆件的受力情况的公式。
在三角梁结构中，每个杆件都承受着拉力或压力，这些受力情况可以通过静力学原理和受力平衡条件来计算。
在三角梁结构中，通常会出现以下几种受力情况：1. 杆件受拉力，当三角梁结构受到外部荷载作用时，会产生拉力，这种情况下杆件的受力状态为拉力状态。
2. 杆件受压力，在三角梁结构中，有些杆件可能会受到压力作用，这种情况下杆件的受力状态为压力状态。
3. 杆件受弯矩，在三角梁结构中，杆件可能会同时受到拉力和压力的作用，导致杆件产生弯曲变形，这种情况下杆件的受力状态为受弯矩状态。
为了计算三角梁结构中各个杆件的受力情况，可以利用以下几种受力计算公式：1. 杆件受拉力的计算公式：当三角梁结构中的杆件受到拉力作用时，可以利用以下公式来计算杆件的拉力大小：F = P / cosθ。
其中，F表示杆件的拉力大小，P表示外部荷载的大小，θ表示杆件与水平方向的夹角。
2. 杆件受压力的计算公式：当三角梁结构中的杆件受到压力作用时，可以利用以下公式来计算杆件的压力大小：F = P / cosθ。
其中，F表示杆件的压力大小，P表示外部荷载的大小，θ表示杆件与水平方向的夹角。
3. 杆件受弯矩的计算公式：当三角梁结构中的杆件同时受到拉力和压力的作用时，可以利用以下公式来计算杆件的受弯矩大小：M = F d。
其中，M表示杆件的受弯矩大小，F表示杆件的拉力或压力大小，d表示杆件的长度。
通过以上的受力计算公式，可以比较准确地计算三角梁结构中各个杆件的受力情况，从而为结构的设计和分析提供重要的参考依据。
在实际工程中，工程师们可以根据具体的结构形式和受力情况，选择合适的受力计算公式进行计算，并结合实际情况进行调整和优化，以确保结构的稳定性和安全性。
箱梁理论阅读笔记
箱梁理论笔记作用在箱形梁上的主要荷载是恒载与活载。
恒载一般是对称作用的，只在采用顶推工艺时，可能出现所谓“三条腿”现象，才是非对你的。
活载可以是对称作用，也可以是非对称偏心作用，必须分别加以考虑。
偏心荷载车用，使箱梁既产生对称弯曲又产生扭转。
箱形梁在偏心荷载作用下，将产生纵向弯曲、扭转、畸变及横向挠曲四种基本变形状态。
注：如果桥梁受到的活载相对小得多，则它产生的偏心影响也会很小，如扭转，畸变等效应可能就可以忽略不计。
注：由梁初等理论（平截面假定）求得受弯构件截面上正应力分布规律，而对于箱梁，由于剪力滞效应，引起其翼缘上正应力分布不均，具体如下：在肋板和翼板中产生剪力流将引起剪切应力与变形以及相应的翼板翘曲。
梁弯曲初等理论的基本假定是变形的平截面假定，它不考虑剪切变形对纵向位移的影响，因此，弯曲正应力沿梁宽方向是均匀分布的。
但是在箱形梁中，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之纵向位移滞后于近肋板翼板之纵向位移，所以其弯曲正应力的横向分布呈曲线形状。
这种由于翼板的剪切变形造成的弯曲正应力沿梁宽方向不均布分布的现象称为“剪力滞”现象。
肋板相距越宽，“剪力滞”现象越显著。
畸变：崎变(即受扭时截面周边变形)的主要变形特征是畸变角。
薄壁宽箱的矩形截而受扭变形后，无法保持截面的投影仍为矩形。
综合箱形梁在偏心荷载作用下产生的应力是：相应方向上相应应力的总和。
箱形梁承受偏心荷载作用，除了按弯扭杆进行整体分析外，还应考虑局部荷载的影响。
车辆荷载作用于顶板，除直接受荷载部分产生横向弯曲外，由于整个截面形成超静定结构。
因而引起其它各部分也产生横向弯曲。
在预应力棍凝土梁中，跨径越大，恒载占总荷载比例就越大。
因而一般说由于恒载产生的对称弯曲应力是主要的，而由于活载偏心所产生的扭转应力是次要的。
大桥现浇箱梁预压方案及计算
目录一、荷载计算 (1)二、加载物堆载 (3)三、沉降观测点布设 (3)四、卸载并观测 (4)现浇连续箱梁预压计算支架预压可以消除非弹性变形，可得出比较准确的弹性变行数值，对理论计算进行证明，为支架的预拱度提供可行的实际依据，并验证了支架的强度，刚度和稳定性.一、荷载计算此处取右幅箱梁第二联五孔计算，取全联箱梁重量按平均宽度计算箱梁单位面积荷载。
第二联箱梁钢筋混凝土自重G=2262.9m3X26kN/m3=58939.4kN即5893.9吨，偏安全考虑取安全系数r=1.2,预压施加荷载G′=120%G=70727.28kN 即7072.7吨。
以全部重量作用在底板上计算单位面积压力：F=G·r/S=58939.4X1.2÷(19.21X105)=35.06kN/m2.右幅箱梁第二联五孔底板平均宽度为（20.264+21.479m）/2=20.87m右幅第二联五孔箱梁预压施加荷载为:20.87m X35m X 35.06kN /m2 X 1.2=3073t箱梁各部分荷载计算如下：根据箱梁各部分受力的不同，因此要分块计算箱梁荷载分布，箱梁分块见下图：1．腹板斜腹板近似矩形计算砼厚度为2.0m2.0m×26KN/m3＝52KN/m2腹板宽度仅为0.6m，每跨此部分长35m，在此范围内，荷载为：0.6m×35×52KN/m2×1.2=1310KN即131 吨。
2．箱室顶底板边缘部分：砼有效厚度为0.69m。
0.69m×26＝17.94KN/ m2该部分宽度为1.6m, 每跨此部分长35m，在此范围内荷载为：1.6m×35×17.94KN/m2×1.2=1205.5KN,即121吨。
3. 箱室的顶、底板部分：砼厚度为0.25m（顶板和底板平均厚度）0.25×26＝6.5KN/㎡顶、底板平均宽度为（3.818×2+2.706×2）/4=3.262m，每跨此部分35m，在此范围内，荷载为：2×3.262m×35×6.5KN/m2×1.2=1781N即178吨。
第二章 箱 梁 分 析 (2)
2.2 弯曲剪应力
开口截面： 由材料力学中的一般梁理论，可直接得出。 闭口单室截面： 问题---无法确定积分起点； 解决方法---在平面内为超静定结构，必须通过变形协调 条件赘余力剪力流q方可求解。 闭口多室截面： 每一室设一个切口，每个切口列一个变形协调方程，联合求解 可得各室剪力流；
1.1.4 扭转变形
在箱壁较厚或横隔板较密时，可假定箱梁在扭转时截面周边保 持不变形，在设计中就不必考虑扭转变形（即畸变）所引起的 应力状态。但在箱壁较薄，横隔板较稀时，截面就不能满足周 边不变形的假设，在反对称荷载作用下，截面不但扭转而且要 发生畸变。 扭转变形，即畸变（即受扭时截面周边变形），其主要变形特 征是畸变角 。薄壁宽箱的矩形截面受扭变形后，无法保持截 面的投影仍为矩形。畸变产生翘曲正应力 dW 和畸变剪力 dW ， 同时由于畸变而引起箱形截面各板横向弯曲，在板内产生横向 弯曲应力 （如图所示）。 dt
第二章 箱 梁 分 析
前 言： 箱梁的主要优点
箱形截面具有良好的结构性能，因而在现代各种桥梁中得到广泛 应用。在中等、大跨预应力混凝土桥梁中，采用的箱梁是指薄壁箱型 截面的梁。其主要优点是： 1. 截面抗扭刚度大，结构在施工与使用过程中都具有良好的稳定性；
2. 顶板和底板都具有较大的混凝土面积，能有效地抵抗正负弯矩，并满 足配筋的要求，适应具有正负弯矩的结构，如连续梁、拱桥、刚架桥、 斜拉桥等，也更适应于主要承受负弯矩的悬臂梁，T型刚构等桥型； 3. 适应现代化施工方法的要求，如悬臂施工法、顶推法等，这些施工方 法要求截面必须具备较厚的底板；
1.1.2 横向弯曲
箱形梁承受偏心荷载作用，除了按弯扭杆件进行整体分析外，
还应考虑局部荷载的影响。车辆荷载作用于顶板，除直接受荷
预制箱梁的正弯矩计算公式
预制箱梁的正弯矩计算公式在土木工程中，箱梁是一种常见的结构形式，它可以用于桥梁、隧道、地下管廊等工程中。
预制箱梁是指在工厂预制好的箱形梁，然后运输到现场进行安装。
在设计和施工过程中，正弯矩是一个非常重要的参数，它可以帮助工程师和施工人员了解箱梁在受力情况下的变形和承载能力。
本文将介绍预制箱梁的正弯矩计算公式及其应用。
预制箱梁的正弯矩计算公式可以通过梁的截面特性和受力情况来推导得出。
在计算正弯矩时，首先需要确定箱梁的截面形状和尺寸，然后根据受力情况来计算正弯矩的大小。
一般来说，预制箱梁的截面形状可以是矩形、T形、I形等，每种形状都有相应的计算公式。
对于矩形截面的预制箱梁，其正弯矩计算公式可以表示为：M = f S。
其中，M表示正弯矩的大小，单位为N·m；f表示箱梁受力点的弯矩系数；S 表示箱梁截面的抗弯矩，单位为m^3。
对于T形截面的预制箱梁，其正弯矩计算公式可以表示为：M = f S1 + f' S2。
其中，M表示正弯矩的大小，单位为N·m；f和f'分别表示箱梁受力点的弯矩系数；S1和S2分别表示箱梁截面上下翼缘的抗弯矩，单位为m^3。
对于I形截面的预制箱梁，其正弯矩计算公式可以表示为：M = f S1 + f' S2。
其中，M表示正弯矩的大小，单位为N·m；f和f'分别表示箱梁受力点的弯矩系数；S1和S2分别表示箱梁截面上下翼缘的抗弯矩，单位为m^3。
以上公式中的弯矩系数f和f'是根据箱梁的截面特性和受力情况来确定的，一般可以通过相关的受力分析和试验来确定。
而箱梁截面的抗弯矩S和S1、S2则可以通过截面特性计算公式来求得。
在实际工程中，预制箱梁的正弯矩计算公式可以通过计算机辅助设计软件来进行计算，这样可以提高计算的准确性和效率。
工程师只需要输入箱梁的截面尺寸和受力情况，软件就可以自动计算出箱梁的正弯矩大小，并进行相关的分析和设计。
梁的受力分析
箱梁在对称挠曲时，仍认为服从平截面假定原则，梁截
面上某点的应力与距中性轴的距离成正比。因此，箱梁的弯曲
正应力为：
M
MY IX
应指出，如同T梁或I梁一样，箱梁顶、底板中的弯曲正
应力，是通过顶、底板与腹板相接处的受剪面传递的，因而在
顶、底板上的应力分布也是不均匀的，这一不均匀分布现象由
剪力滞效应引起。
所谓自由扭转即箱形梁受扭时截面各纤维的纵向变形是自由的杆件端面虽出现凹凸但纵向纤维无伸长缩短自由翘曲因而不产生纵向正应力只产生自由扭转剪应力当箱梁端部有强大横隔板箱梁受扭时纵向纤维变形不自由受到拉伸或压缩截面不能自由翘曲则为约束扭转
前 言： 箱梁的主要优点
箱形截面具有良好的结构性能，因而在现代各种桥梁中得到广泛 应用。在中等、大跨预应力混凝土桥梁中，采用的箱梁是指薄壁箱型 截面的梁。其主要优点是：
q q0 q1 q2 q3
则：各箱室壁上的弯曲剪应力：
M
q t
1 t
(q0
q1 q2
q3 )
第三节 箱梁的剪力滞效应
➢ 基本概念： 宽翼缘剪切扭转变形的存在，而使远离梁肋的翼缘不参予承
弯工作，也即受压翼缘上的压应力随着离梁肋的距离增加而减小， 这个现象就称为“剪力滞后”，简称剪力滞效应；
1.1.3 扭转
箱形梁的扭转（这里指刚性扭转，即受扭时箱形的周边不变形）
变形主要特征是扭转角 。箱形梁受扭时分自由扭转与约束扭
转。所谓自由扭转，即箱形梁受扭时，截面各纤维的纵向变形是 自由的，杆件端面虽出现凹凸，但纵向纤维无伸长缩短，自由翘
曲，因而不产生纵向正应力，只产生自由扭转剪应力 K 。
➢ 箱梁截面变形的分解： 箱梁在偏心荷载作用下的变形与位移，可分成四种基本状
材料力学受力分析
材料力学受力分析材料力学是研究物体受力和变形规律的一门学科，受力分析是材料力学中非常重要的一部分。
在工程实践中，了解材料受力分析的基本原理和方法，能够帮助工程师更好地设计和优化各种结构，确保其在受力情况下具有良好的性能和稳定性。
首先，我们来了解一下受力的基本概念。
在材料力学中，力是指一个物体对另一个物体的作用，它是引起物体形变或者改变物体运动状态的原因。
力的作用可以分为拉力、压力、剪切力等不同类型，而受力分析就是通过对这些力的作用进行研究，来确定物体在受力状态下的力学特性。
在进行受力分析时，我们需要考虑物体所受外力的大小、方向和作用点，以及物体内部的受力情况。
在实际工程中，物体受力的情况往往非常复杂，需要运用力学知识和数学方法进行分析。
通过受力分析，我们可以确定物体的受力状态，包括受力大小、受力方向、受力点等重要信息，为工程设计提供重要参考。
受力分析的基本原理是平衡条件。
根据牛顿第一定律，一个物体如果受到合力为零的作用，那么它就会保持静止或匀速直线运动。
因此，我们可以通过平衡条件来分析物体受力的情况。
在实际工程中，我们经常会遇到各种复杂的受力情况，需要通过分解力的合成、力的平衡等方法来进行受力分析，确保物体在受力状态下的平衡和稳定。
受力分析的方法有很多种，常见的有静力学方法、动力学方法、材料力学方法等。
静力学方法是最常用的受力分析方法之一，它适用于物体在静止或匀速直线运动状态下的受力情况。
而动力学方法则适用于物体在变速或曲线运动状态下的受力情况。
材料力学方法则是针对材料的受力情况进行分析，包括拉伸、压缩、弯曲、剪切等不同受力情况的分析方法。
总的来说，受力分析是材料力学中非常重要的一部分，它能够帮助工程师更好地理解和应用力学知识，确保工程结构在受力情况下具有良好的性能和稳定性。
通过合理的受力分析，可以为工程设计提供重要参考，保证工程结构的安全可靠。
因此，掌握受力分析的基本原理和方法，对于工程师来说是非常重要的。
横梁受力分析
附页（一）简易式双导梁架桥机横梁强度、刚度验算每组15m 长的横梁由单层4排贝雷桁架梁组成，每排贝雷桁架梁由5节贝雷桁架结合支承架拼装而成，横梁构造详见附图(六)。
在不影响横梁的计算精度和使计算简便的前提下，按简支梁计算，并采用下列的假设： 1、假定起重天车与梁板（以50t 计算）自重以集中荷载作用于横梁上； 2、假定横梁上起重天车运行轨道自重以均布荷载作用在横梁上； 3、起重天车运行时动力系数为1.2。
计算简图如下：qR 1R 2G4m 6mX1.0m1.0m图中：G —— 为横梁上起重天车自重g 1(以4.5t 计算)与梁板自重g 2 (以 50t 计算)的一半之和；q ―― 横梁自重与横梁上天车轨道自重之和，以均布荷载布置； R1、R2 ―― 分别为两组导梁反力。
①、G=1.2×(g 1+g 2)=1.2×(45+500/2)=354KN②、横梁顶天车轨道为P43长15m ，下铺间距为0.5m ［10钢枕(1m 长)q 1=1.2×(0.4465×2+0.0895×2)=1.1664KN/m③、贝雷桁架每节3m 长，重约3KN ，故横梁自重为q 2=1.2×3/3×4=4.8KN/m ④、q =(q 1+q 2)=1.2×(4+0.972)=5.9664KN/m⑤、列出下列计算式：R1+R2=G+q ×6 ⑴∑M R1=0 R2×4+q×1.0×1.0/2=G×X+q×5×5/2 ⑵根据⑴、⑵方程式解出R1=369.5-88.5XR2=88.5X+10.5求出任一断面的弯矩、剪力qR1X VM1.0mR1=V+q×(1+X) ⑶∑M x=0 R1×X =M+q×(1+X)×(1+X)/2 ⑷根据⑶、⑷解出：V=363.5-94.5XM=-91.5X2+363.5X-3若X=0时，Vmax=363.5KN 即起重天车处于导梁附近若X=2m时，Mmax=358KN·m 即起重天车处于横梁中部根据书籍《装配式公路钢桥使用手册》可查得单层单排加强型贝雷桁架梁力学性能指标为：允许弯矩［M］=1687.5KN·m允许剪力［V］=245.2KN桁片惯性距I=577434.4cm4依据横梁所受最大弯矩验算n=Mmax/(［M］×4)=358/(1687.5×4)=0.05＜1 满足要求依据横梁所受最大剪力验算n=Vmax/(［V］×4)=363.5/(245.24×4)=0.37＜1 满足要求根据以上计算结果可知，由单层4排贝雷桁架梁结合支承架拼装而成的横梁满足要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
对箱梁受力的理解
箱梁截面受力特性
作用在箱形梁上的重要荷载是恒载与活载。
恒载通常是对称作用的，活载可以是对称作用，也可以是非对称作用，必须加以分别考虑。
偏心荷载作用，使箱形梁既产生对称弯曲又产生扭转，因此，作用于箱形梁的外力可以综合表达为偏心荷载来进行结构分析。
箱梁在偏心荷载作用下的变形与位移，可分成4种基本状态：纵向弯曲、横向弯曲、扭转、扭转变形（即畸变）纵向弯曲：纵向弯曲产生竖向变位，因而在横截面上引起纵向正应力及剪应力。
扭转：箱形梁的扭转在这里是指刚性扭转，即受扭时箱形的周边不变形，变形的主要特征是出现扭转角。
类型分为自由扭转和约束扭转，所谓自由扭转，即箱形梁受扭时，截面各纤维的纵向变形是自由的，杆件端面虽出现凹凸，但纵向纤维无伸长缩短，自由翘曲，因而不产生纵向正应力，只产生自由扭转剪应力。
而受扭时纵向纤维变形不自由，受到拉伸或压缩，截面不能自由翘曲，则为约束扭转。
约束扭转在截面上产生翘曲正应力和约束扭转剪应力。
产生约束扭转的原因：支承条件的约束，如固端支承约束纵向纤维变形；受扭时截面形状及其沿梁纵向的变化，束扭转，如等壁厚的矩形箱梁、变截面梁等，即使不受支承约束，
也将产生约束扭转。
在D62规范的5.5.1条的条文说明（第176页第五段）：“在扭矩作用下的钢筋砼结构或构件，若扭矩系由荷载直接引起的，并可由静力平衡条件求得，一般称为平衡扭转；若扭转系由结构或相邻构件间的转动受到约束所引起，并由转动变形的连续条件所决定，一般称为协调扭转或是附加扭转。
（其实就是上文中的自由扭转和约束扭转）由于后者的连续变形可引起内力重分布，对设计的扭矩起到折减的作用。
本节规定的抗扭计算公式均未考虑协调扭矩或附加扭矩，也即本规范有关受扭构件的计算仅适用于平衡扭转。
畸变：畸变的主要特征是畸变角。
薄壁宽箱的矩形截面受扭变形后，无法保持截面的投影仍为矩形。
畸变产生翘曲正应力和畸变剪应力，同时由于畸变而引起箱形截面各板横向弯曲，在板内产生横向弯曲应力。
值得注意的是：翘曲和畸变是2种不同的变形，翘曲是截面端面出现凹凸，箱形的周边不变形，变形是纵桥向的；畸变是受扭时截面周边变形。
横向弯曲：箱形梁承受偏心荷载作用，除了按弯扭杆件进行整体分析外，还需要考虑局部荷载的影响。
车辆荷载作用于顶板，除直接受荷载部分产生横向弯曲外，由于整个截面形成超静定结构，因而引起其他各部分产生横向弯曲应力。
总结：在预应力砼桥梁中，跨度越大，恒载占总荷载的比值越大。
有资料表明：20米跨径的桥的活载Mq占总弯矩M为35%，200米大跨径的桥的活载Mq占总弯矩M仅为9%，统计公式：
Mq/(Mq+Mg)=0.725-0.29ln(L),当结构恒载引起的弯矩超过总荷载弯矩的85%-90%以上时，跨径的发展将受到经济效益的制约。
因而，一般说在箱梁内对称挠曲的纵向弯曲应力是主要的，而偏心荷载引起的扭转应力是次要的。
在预应力混凝土桥梁中的对称箱型截面中，由偏载引起的约束扭转正应力占活载弯曲正应力的15%左右。
在一般设计中可不予考虑。
所以迈达斯里面单梁偏载的系数应该填1.15。
如果箱梁壁较厚并沿梁的纵向布置一定数量而限制箱梁的扭转变形，则畸变应力也不大。
但是当箱梁壁厚度与梁高之比小于0.1，则为薄壁箱梁，这时需要考虑截面畸变，截面畸变是产生翘曲正应力的主要原因。
横向弯曲应力状态下，特别对箱梁壁厚度较薄的情况，验算桥面板（箱梁顶板）与腹板、底板的构造配筋是需要注意的。
在短与宽的箱梁桥中，对剪力滞效应要加以注意。
箱梁跨宽比越小或Is/I（箱翼板总惯矩与梁总惯矩的比值）越大，剪力滞影响越严重。
范立础《桥梁工程》P310.
在邵旭东编著《桥梁设计与计算》中提到：荷载增大系数法只解决了汽车荷载对结构截面的正应力影响，但未能解决箱梁各壁板的横向内力分析问题。
他强调：刚性扭转和畸变产生的翘曲正应力可以通过荷载增大系数法近似的考虑。
通过荷载增大系数法算得的荷载增大系数ζ与1.15*车道数相比，在桥面不宽，车道不多的情况下是比较吻合的，当然这个系数与跨径也有关系。
例如：(1).在《连续梁桥》示例二：双幅跨径45+80+45m，
单箱双室箱梁，桥面组成：单幅2.25m(人行道)+15.75m(机动车道)+0.5m(防撞护栏)+2.0m(中央分隔带)。
最大增大系数ζ(2、3、4车道)：4.423*1.15=3.45。
对比桥博和迈达斯，迈达斯中单梁偏载的系数应该填1.15，是有道理的，毕竟单梁不能自己考虑畸变产生的翘曲正应力。
15%权当是考虑了畸变和约束扭转产生的翘曲正应力。
（袁伦一论文中介绍：对于按单孔跨径分的中桥，正应力应该富裕20%，剪应力应该富裕15%，不嫌麻烦可以填2次，算2次，一次填1.2，一次填1.15。
）另外在《桥梁设计与计算》中关于箱梁桥面板的计算，作者补充说明：设计中的横向弯矩值，应该是由箱梁自重、畸变荷载和局部荷载三者产生的横向弯矩乘以相应的组合系数后组成，而我们在计算的时候忽略了畸变荷载产生的横向弯曲应力的影响。
精确的分析表明，按平面框架法计算的结果，还需将顶板中点的横向弯矩值乘以1.1的修正系数（其余弯矩值保持不变）后，才能得到该荷载作用下的最终横向弯矩值。
(这里在软件计算中也可以分2次计算，一次多乘以1.1，一次不乘以，乘1.1的观察顶板中点内力、应力结果，其他的看不乘以1.1的内力、应力结果。
)也就我觉得这样就几乎把箱梁所有的力学行为（只有约束扭转产生的约束扭转剪应力，畸变产生的畸变剪应力未考虑）在杆系模型里面近似的表达出来了。
觉得这幅图很形象的反映了剪力滞效应,所以把它贴了出来。