计算剪力滞效应 - 360文档中心

斜拉桥叠合梁剪力滞效应有限元计算方法

ｉｓｂｕｉｌｔａｎｄｍａｔｃｈｔｈｅｍｏｍｅｎｔａｎｄａｘｉａｌｆｏｒｃｅｂｙａｄｊｕｓｔｉｎｇｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｖｅｒｔｉｃａｌ
ｆｏｒｃｅｏｆｃａｂｌｅｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｉｎｌｕｆｅｎｃｅｍａｔｒｉｘｍｅｔｈｏｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｒａｎｓｌａｔｉｎｇｌｏｃａｌｒｏｄｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌｉｎｔｏｌｏ－
第４２卷，第３期２０１７年６月
公路工程
ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏ１．４２．Ｎｏ．３
Ｊｕｎ．，２０１７
斜拉桥叠合梁剪力滞效应有限元计算方法
［中图分类号］Ｕ４４８．２７［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７４ — ０６１０（２０１７）０２ — ００５２ — ０６
ＴｈｅＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｏｆＳｈｅａｒ－ｌａｇＥｆｆｅｃｔｉｎ
ＣｏｍｐｏｓｉｔｅＣａｂｌｅ — ｓｔａｙｅｄＢｒｉｄｇｅ
ＴＡＮＳｈｉｑｉａｎｇ

集中荷载剪力滞系数公式

集中荷载剪力滞系数公式集中荷载剪力滞系数公式1. 什么是集中荷载剪力滞系数公式？集中荷载剪力滞系数公式是在结构力学中用于计算结构的剪力滞系数的公式。

剪力滞系数是描述物体或结构在受到外力作用时剪切变形的能力的物理量。

2. 剪力滞系数的公式剪力滞系数的计算公式如下：η = τ / τ0其中，η为剪力滞系数，τ为结构所受到的剪应力，τ0为结构在弹性阶段所能承受的最大剪应力。

3. 例子假设一根长度为L的梁，受到一个集中荷载P作用于距离梁端点a处的位置上。

该梁的截面积为A，剪力滞系数为η。

根据剪力滞系数的公式，可得：η = τ / τ0假设梁截面处的剪应力τ为300 MPa，而梁所能承受的最大剪应力τ0为500 MPa，代入公式计算，可得：η = 300 MPa / 500 MPa =因此，该梁的剪力滞系数为。

总结本文介绍了集中荷载剪力滞系数的概念和计算公式。

剪力滞系数是用于描述物体或结构剪切变形能力的重要物理量，在结构力学中有广泛的应用。

通过具体的例子，我们可以更好地理解剪力滞系数的计算方法和意义。

4. 使用集中荷载剪力滞系数公式的注意事项在使用集中荷载剪力滞系数公式进行计算时，需要注意以下几点：1.确定剪力滞系数的取值范围：剪力滞系数是一个无量纲的物理量，其取值范围应在0到1之间。

当剪力滞系数为0时，表示结构处于完全弹性状态，即没有发生任何变形；当剪力滞系数为1时，表示结构已经超过了弹性阶段，处于非弹性状态。

2.准确测定剪应力和最大剪应力：在计算剪力滞系数时，需要准确测定结构所受到的剪应力和最大剪应力。

剪应力可以通过力学分析或试验测定得到，而最大剪应力需要根据结构材料的强度特性来确定。

3.考虑结构的实际情况：在计算剪力滞系数时，需要考虑结构的实际情况，包括结构的几何形状、材料特性以及外部荷载的性质等因素。

不同的结构和应用场景可能会具有不同的剪力滞系数的取值。

5. 应用场景集中荷载剪力滞系数公式在工程设计和结构分析中有广泛的应用，特别是在考虑结构的非弹性行为时。

特殊支承箱梁剪力滞效应的有限元分析

特殊支承箱梁剪力滞效应的有限元分析特殊支承箱梁剪力滞效应的有限元分析引言:随着现代桥梁结构设计的不断发展，特殊支承箱梁在跨越大跨径、高速公路以及城市轨道交通等领域中得到了广泛应用。

然而，由于特殊支承箱梁结构的复杂性，其受剪切力作用时会产生剪力滞现象，这给结构的性能与安全性带来了挑战。

本文将通过有限元分析的方法，对特殊支承箱梁剪力滞效应进行详细研究，探索其产生机制及对结构的影响，为后续的设计与施工提供参考。

1. 特殊支承箱梁剪力滞效应的定义和机制在特殊支承箱梁中，当剪力加载到一个特定值时，结构出现非线性行为，剪力-切变曲线呈现出一种明显的滞后现象。

这种滞后现象就是剪力滞效应。

其主要机制可以归结为材料非线性和结构非线性两方面。

材料非线性是指材料内部力学性能的变化，主要表现为剪切强度和刚性的非线性关系。

结构非线性是指支承箱梁在受力作用下产生的位移、变形和应力等因素之间的相互作用，导致结构整体性能的变化。

2. 影响特殊支承箱梁剪力滞效应的因素特殊支承箱梁剪力滞效应的产生受到多种因素的影响，包括材料性能、截面形状、结构的几何参数以及荷载施加方式等。

首先，材料的刚性和强度是影响剪力滞效应的重要因素。

相对于刚性材料，弹性模量较低的材料更容易产生滞后现象。

其次，截面形状也对剪力滞效应有一定影响。

一般来说，T形截面和箱形截面在受剪作用下更容易出现滞后现象。

另外，结构的几何参数，如跨径、高度、界面性能等也会直接影响剪力滞效应的产生和发展。

最后，施工过程中的荷载施加方式也是产生剪力滞效应的重要因素之一。

3. 有限元分析在研究特殊支承箱梁剪力滞效应中的应用有限元分析作为一种计算力学方法，在研究特殊支承箱梁剪力滞效应方面具有广泛的应用。

首先，有限元分析可以通过建立结构的数学模型，模拟剪力加载过程中的结构反应，包括位移、变形、应力等。

其次，有限元分析可以通过改变结构参数和材料参数，模拟特殊支承箱梁在不同条件下的滞后行为，以探究剪力滞效应的机制。

斜拉桥π型梁桥面板剪力滞效应的优化计算方法

ＤＯＩ：１０．１６３３０￣．ｃｎｋｉ．１００７ — ７３５９．２０１６．０６．０４１
１概
述
（ａ）横截面
ｙ
，，ｙｒｌ一，Ｉ６、、／，。。。ｌ。Ｉ６
斜拉桥１ｒｒ型梁桥面板剪力滞效应的优化计算方法
赵傲，苗林，陈德伟
（同济大学土木工程学院，上海２０００９２）
摘要：用能量变分法分析剪力滞作用时，一般认为截面腹板部分符合初等梁理论的平截面假定，截面的中性轴过形心轴，这种假定在箱
２计算基本假定
２．１Ｅ．Ｒｅｉｓｓｎｅｒ函数的确定
如图ｌ，斜拉桥主梁可看作受均布荷载与集中荷载共同作用而发生竖向挠曲变形的悬臂梁，若选取剪
作者简介：赵傲（１９９０一），男，湖北仙桃人，同济大学土木工程学院在读
Ｕｗ（Ｘ）＝（） — （）
（２ — １）
（２ — ２）
关键词：混凝土斜拉桥；剪力滞效应；能量变分法
中图分类号：Ｕ４４２ — ７３５９（２０１６）０６ — ０１０７ — ０４
硕士。研究方向：斜拉桥施工。
２．２中性轴与形心轴偏移量在梁的弯曲正应力分析过程中，存在两个重要假
设：平截面假定和中性层假设，通过这两个假设，可以
非常方便地表达截面内部应变，中性层与横截面的交线即为中性轴，中性轴与形心轴重合［４１。

高等桥梁结构理论-剪力滞效应-DYL

剪力滞效应的计算
4.剪力滞效应对梁挠度w的影响：对比初等梁理论的w”与剪力滞效应的w”
由于附加弯矩的存在，即在剪力滞的影响下使得翼板的有效刚度降低，梁的挠度增大。从而应力表达式为：
第二项为考虑剪力滞影响的修正项。注：翼板与腹板交接处，其达到最大值。
超静定结构剪力滞效应的求解
1.解肢法在超静定结构某处的剪力滞效应，观察反弯点，即M=0处。在反弯点处因为弯矩为0而剪力不为0，有效分布宽度不需要考虑。这样就把超静定箱梁肢解为许多变高度的简支梁，如此有利于求解变高度箱梁的剪力滞效应。应用：
2.得出的微分方程及边界条件：
四、剪力滞效应的计算
1 最小势能原理就是说当一个体系的势能最小时，系统会处于稳定平衡状态。举个例子来说，一个小球在曲面上运动，当到达曲面的最低点位置时，系统就会趋向于稳定平衡。
最小势能原理是势能驻值原理在线弹性范围里的特殊情况。对于一般性问题：真实位移状态使结构的势能取驻值（一阶变分为零），在线弹性问题中取最小值。
高等桥梁结构理论-剪力滞效应-DYL
•
•
四、剪力滞效应出现的位置
1.多出现在跨宽比小，上下板的惯矩与整个箱截面惯矩之比较大的连续箱梁支点处剪力滞效应颇为严重。即，上下板的刚度相对整体较肋板与整体的刚度较大。
2.应对措施：在应力集中区力筋间距要密一些；同时上下板的布筋不可用等间距的。
四、剪力滞效应的计算
C4chkx
k2
)
Bx (2 65)
边界条件：
由式（2-58）
（9 14
u
3 4
w）xx12
0
而 w M（x）简支梁两端 M 所0 以 w 0
A
a

薄壁箱梁剪力滞效应数值计算

ＳｃｅｃｎＦｅｈｉｎｅａｄｃｎｏｌｇｙ．Ｃｈａｇｓａ４１０ｏｎｈ００４，Ｃｈｉ）ｎａ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｅｎｕｅｉａａｌｕａｉｈｅｓａａｆｅｔｏｈｈｎ— ｌｅｓｒｉｘｍｒｃｌｃｃｌｔｏｎｏｆｔｈｅｒｌｇｅｆｃｆｔｅｔｉｗａｌｄｔａｇｈｔｂｏｇｒｒａｈｈｎｉｅｕｖｄｂｘｇｒｒｉａｒｅｔｒｓｅｔｖｌｙｕｉｇｔｅｆｎｉｅｅ、ｉｄｅｎｄｔｅｔｉ — ｗａｌｄｃｒｅｏｉｄｅｓｃｒｉｄｏｕｅｐｃｉｅｙｂｓｎｈｉｔｌ・ｅｎｅｈｏａｅｎｔｅｂｏｒｈｅｌｕｔＳｈｅｌ６ｉ．Ｔｈｏｍｅｔｍｔｄｂｓｄｏｈａｄｓｌｎｉ— ｌ３ｕｎｔｅｃｍｐｕｔｔｏａｅｕｌｓａｒｅａｉｎｌｒｓｔｇｅｗｅｌｗｉｈｔｅｐｒｄｉｔｄｖｌｆｖｒａｉａｅｈｏｎｄｔｅｅｐｒｍｅａｔｌｔｈｅｃｅａｕｅｏａｉｔｏｎｌｍｔｄａｈｘｅｉｎｔｌｄａａ，ｗｈｉｈｖｉ— ｃａｌｄｔｓｔｅｅａｔｅｓｏｈａｅｈｘｃｎｓｆｔｅｎｕｍｅｉａｅｈｏ．Ｔｈｎｐｉｒｅｅｒｈｉａｒｅｕｔｏｏｍ— ｒｃｌｍｔｄｅｒｍａｙｒｓａｃｓｃｒｉｄｏｎｔ
第６卷第４期
２００９年ｌ２月
长沙理工大学学报（自然科学版）

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
Ｈａｋｕ５００， Байду номын сангаасａｉｏ７２６Ｃｈｎ）
ＡｂｔａｔＶａｉｔｎｍｅｈｄｉｉｅｐｅｄａｏｔｄｔａｃｌｔｈａａｆｅｔｉｈｎｗａｌｄｂｘｇｒｅｓｒｃ：ｒａｉｔｏｓｗｄｓｒａｄｐｅｏｃｌｕａｅｓｅｒｌｇｅｆｃｎｔｉ－ｌｏｉｄｒｏｅｕｄｒｖｒｉａｅｄｎｕｒｎｌ．ｉｈｅｅｏｍｅｔｏｈｎｒｎｐｒａｉｎｈｕｅｆｌｎ — ｐｎｉｅｎｅｅｔｌｂｎｉｇｃｒｅｔＷｔｔｅｄｖｌｐｎｆＣｉａＳｔａｓｏｔ，ｔｅｎｍｂｒｏｇｓａ，ｗｄｃｙｈｔｏｏａｄｃｒｅｏｉｄｒｂｄｅｒｎｒａｉｇｎｕｖｄｂｘｇｒｅｒｇｓａｅｉｃｅｓｎ．Ａｃｏｄｎｏａｌｒｅｎｍｂｒｏｎｉｅｒｎｕｖｙ，ｉｉｎｉａｅｉｃｒｉｇｔａｇｕｅｆｅｇｎｅｉｇｓｒｅｓｔｓｉｄｃｔｄｔｅｓｅｒｌｇｅｆｃｅｕｔｒｉｅｅｔｂｔｅｎｔｅｖｒａｉｎｔｅｒｓａｄｔｅａｔａｎｉｅｒｇＦｃｓｏｈｉｈｈａｆｔｓｌａｅｄｆｒｎｅｗｅｈａｔｈｏｉｎｈｃｕｌｅｇｎｅｉ．ｏｕｎｔｅｓ — ａｅｒｆｉｏｅｎｔｕｔｎｈｗｔｏｓｏａｉｔｎｐｉｃｐｅａｄｆｉｌｍｅｔｔｏｒｓｄｔａｃｌｔｈｈａｇｅｆｃａｉ，ｔｅｔｏｍｅｈｄｆｖｒａｉｒｎｉｌｎｉｔｅｅｎｈｄａｅｕｅｏｃｌｕａｅｔｅｓｅｒｌｆｔｏｏｎｅｍｅａｅｏｈｎｗａｌｄｂｘｇｒｅｎｂｔｏｃｎｒｔｎａｄｔｅｃｓｆｕｉｒｌａ．Ｃｍｐｒｔｅａａｙｉｏｅｄｆｒｆｔｉ－ｌｏｉｄｒｉｏｈｃｎｅｔａｉｎｈａｅｏｎｆｍｏｄｏａａｉｎｌｓｓｆｔｉｅ－ｅｏｏｖｈｆｅｅｓｂｔｅｎｔｅｔｅｕｔｒｖｄｓｓｍｅｒｆｒｎｅｆｒｓｅｒｌｇｅｆｃａｃｌｔｎｏｅｗｉｅｔｉ－ｌｄｂｘｎｅｅｗｅｈｗｏｒｓｌｐｏｉｅｏｅｅｅｃｈａａｆｔｃｌｕａｉｆｔｄｈｎｗａｌｏｓｏｅｏｈｅｇｒｅ．ｉｒｄ

利用ANSYS求解薄壁箱梁剪力滞效应

ＳＨＥＬＬ６３弹性壳单元定义需要四个节点、四个厚度、一个弹性地基刚度（Ｅｒｓ）和正交各向异性材料参数。弹性地基刚度（Ｅｒｓ）是指在地基法线方向产生一个单位位移所需要的压力，如果Ｅ小于或者等于ｏ，则弹性地基的效应将被忽略。正交各向异性的材料参数的方向依据单元坐标系，单元的ｘ轴可以转动一个角度
１３３
关键词：薄壁箱粱剪力滞效应ＡＮＳＹＳ
１剪力滞效应
梁弯曲初等理论的基本假定是变形的平面假定，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。但在箱形梁结构中，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，在肋板和翼板的交接处最大，随着离开翼板距离的增大而逐渐减小。所以，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，弯曲时远离肋板的翼板之纵向位移滞后于近肋板的翼板之纵向位移，因此弯曲应力的横向分布呈曲线形状，以顶板为例，呈现板的中间小而两边大的分布状态，这种弯曲应力不均匀的现象，称作剪力滞效应。
科学实验是重大工程建设中不可或缺的一环，是为结构分析提供数据和结论的主要手段之一。也是检验数值理论和解析理论正确性的主要依据。由于计算机的发展，结构分析的方法也有了飞跃的进步。虽然用计算机对结构的数学模型分析在时间和费用上有时比做结构模型实验更节省，但结构模型试验因不受简化假定的影响，能更实际地反映结构的各种物理现象、规律和量值。有时对于一些复杂结构和复杂状况用计算机模拟还有困难，而模型实验却可清晰且直观地展示这种情况下整个结构从受载直到破坏的全过程。
（上接４１页）的误差可减空白时去除。若用其进行溶液的配置及
标定，蒸馏水中的空白值所造成的误差非常小，可忽略不计。从实验的结果来看，也说明了普通的蒸馏水不处理直接用于分析滴定。其检测结果的准确度不受影响。结果见表２。

变分法求解薄壁箱梁剪力滞效应

１基本假定
图１所示为一梯形截面，其他的截面都可以看
成是梯形截面的特殊情况．在保证精度且不影响结果的情况下忽略次要因素．以下假定：做
中较大值作为宽度ｂ将其看作Ｌｂ，悬臂板及，则
上、翼板分别为ｂ，ｂ，ｂ，入两个广义位下，引移Ｗ＝Ｗ（及 “ ，）．）（Ｙｕ，）可假定为（Ｙ
．
（６１）
） ± 下：｛
＋
（）８
变分法求解薄壁箱梁剪力滞效应
卢重阳
（兰州工业高等专科学校建筑工程系，甘肃兰州７０５）３００
摘要：用能量变分法最小势能原理推导了系统的总势能表达式，运然后通过变分法，定不同的假位移函数得到带有不同边界条件的一组微分方程，最后对等截面箱梁剪力滞效应进行了研究．
一ｎ一＝√ ．㈩＿；，百 ¨ ｃ
２）按瑞斯纳（．ｅｓｅ）次抛物线假定：ＥＲｉｎｒ二ｓ
［４０一２（］（＝＿（０００）３）ｕ）
最终微分方程为
“
” （）一， “ ）＝ｃ（２旦
卢重阳：变分法求解薄壁箱梁剪力滞效应
－５３・
）一
『，＝６Ｕ＋Ｖ＝０（）．（）２
＿０，㈤．
）（２１）
位移函数按三次抛物线假定时总势能表达式
ｘ）＝

浅谈预应力钢—混叠合梁剪力滞效应的计算

浅谈预应力钢—混叠合梁剪力滞效应的计算隨着我国桥梁技术的迅猛发展，桥梁结构形式逐渐变得多种多样，并且随着冶炼技术的发展，钢材的性能和产量也逐步提高。

因此，钢结构桥梁的应用也越来越多，其中钢-混叠合梁由于能够同时发挥出钢材和混凝土的材料性能，近年来发展迅速。

而预应力钢-混叠合连续梁除具有承受正弯矩简支叠合梁的优点外，还能够改善叠合连续梁中间支座区域的受力性能，减小中间支座负弯矩。

本文利用能量变分法及叠加原理从理论上分析推导了预应力钢-混叠合连续梁的剪力滞效应，并且采用有限元软件进行了验证分析，同时对两者的结构差异进行对比。

1 基本理论1.1 假定（1）在不考虑钢箱中预应力钢束和混凝土面板中普通钢筋对刚度的影响下，通过荷载平衡法将预应力荷载等效为施加在钢-混叠合梁上的外荷载；（2）在弹性阶段，混凝土面板与钢箱梁完全协同工作，不考虑两者之间的相对位移。

1.2 相关公式以图1所示的预应力钢-混叠合梁典型断面为例，引入叠合梁竖向位移函数，纵梁位移函数可假定为：图1中：为剪力键之间混凝土的宽度；为混凝土板的厚度；为叠合梁的总体高度。

根据参考文献[3]中推导波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的方法，易于推导出钢-混叠合梁受弯时的荷载势能、钢箱梁应变能、剪力钉之间混凝土的应变能、混凝土翼缘板的应变能，体系的总势能，最终根据变分法中的最小势能原理得到由位移函数表示的控制微分方程如下：2 剪力滞效应理论计算公式2.1 预应力布置及等效荷载工况本文以两跨等跨预应力连续梁为例，钢-混叠合连续梁中的预应力通过体外束实现，布置方式如图2所示，其中体外预应力束在钢箱内的转向通过在转向位置设置钢横隔板来实现。

体外束原则上应在正负弯矩交界点及正弯矩最大值位置实现转向，最后在两端头的锚固位置恰好通过组合截面的形心轴，这样能充分发挥体外预应力的效果。

预应力钢-混叠合连续梁中的1-1和2-2断面如图3所示。

为了便于考虑叠合梁上的荷载作用，结合上述叠合梁中体外预应力束的布置特点，预应力荷载可以利用荷载平衡法原理等效为作用于叠合梁上的集中力，同时钢箱梁的自重也可以等效为均布荷载，再加上中支座处的支座反力可以求得，最终叠合梁上的荷载作用均可等效简化为作用于简支梁上的外荷载，具体如图4简化所示。

箱梁剪力滞效应求解与应用

箱梁剪力滞效应求解和应用摘要:剪力流在横向传递过程中有滞后的现象，称为剪力滞效应。

剪力滞效应带来的应力分布不均匀，应力集中效应，应给予足够的重视。

本文主要通过介绍了薄壁箱梁剪力滞效应及常用求解方法 , 通过对一具体例题的有限元求解 , 详细阐述了剪力滞现象的存在。

剪力滞后现象使翼缘有效分布宽度的确定成为正截面承载力计算的关键 , 结合现行规范 , 对考虑箱梁有效宽度后的应力计算结果和有限元求解结果进行了对比。

关键词 :薄壁 ;箱梁 ;剪力滞 ;有效宽度 ;应力随着箱形梁桥向长悬臂板、大肋间距的简洁型单箱单室截面方向发展，其剪力滞效应日益受到人们关注。

然而, 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, 因此不再适用于扁平的薄壁箱梁。

目前, 国内外均建造了大量的箱形薄壁梁桥, 对高跨比较大、宽高比较突出的箱形梁桥, 其剪力滞效应相当严重, 如果忽略剪力滞的影响, 势必导致结构失稳或破坏。

箱形梁的受力是一个复杂结构空间分析问题，对箱形梁进行受力分析时，往往采用一些假定和近似处理方法，将作用于箱形梁上的偏心荷载分解成对称荷载和反对称荷载对称荷载作用时，按梁的弯曲理论求解；反对称荷载作用时，按薄壁杆件扭转理论分析，按叠加原理将计算结果叠加而得。

箱形梁在偏心荷载作用下将产生纵向弯矩、扭转、畸变及横向挠曲四种基本状变形态。

1 / 141箱梁剪力滞及其求解方法1.1剪力滞根据初等梁理论中的平截面假定，不考虑剪切变形效应对纵向位移的影响，箱梁的两腹板处在对称竖向荷载作用下，沿梁宽度方向上、下翼板的正应力是均匀分布的。

但由于在宽翼箱梁中沿翼缘板宽度方向剪切变形的非均匀分布，引起弯曲时腹板的翼板纵向位移滞后于近肋板处的翼板纵向位移，而弯曲正应力的横向分布呈曲线形状。

这种由翼缘板的剪切变形造成沿宽度方向弯曲正应力的非均匀分布，在美国称为“剪力滞效应”，英国则称为“弯曲应力离散”。

靠近腹板处的纵向应力若大于靠近翼缘板中点或悬臂板边缘处的纵向应力，称为“正剪力滞”；反之，则称为“负剪力滞”。

连续曲线箱梁剪力滞效应分析概要

文章编号:1671-2579(2004 04-0061-05连续曲线箱梁剪力滞效应分析肖敏1, 李新平2(1. 广州市国际工程咨询公司, 广东广州510310; 2.摘要:该文采用空间板壳有限元法, , 为完。

; ; 分析计算收稿日期:2004-07-26作者简介:肖敏, 女, 大学本科, 工程师.1概述箱梁在对称荷载作用下挠曲时, 由于翼板的剪切变形致使弯曲应力沿梁宽方向的横向分布呈现不均匀状态, 即所谓“剪力滞”效应。

在20世纪60年代末至70年代初, 奥地利、英国、澳大利亚及德国相继发生了4起大跨径钢箱梁的重大事故, 其直接原因是在设计时忽略了剪力滞的影响, 从而低估了箱梁结构实际产生的应力, 造成结构的不安全。

近几年来, 随着城市立交桥和高架桥建设的迅速发展, 箱梁桥尤其是与单柱墩配合修建的曲线箱梁桥, 因具有外形简洁、美观、占地少、桥下通视良好等优点得到了广泛的应用, 但是我国现行桥梁设计规范对箱梁的剪力滞效应仅提出可参照T 形梁的规定处理。

因此, 提出实用的剪力滞系数计算图表很有现实意义。

近几十年来, 国内外许多学者对剪力滞效应做了大量研究。

直线箱梁的剪力滞理论已经趋于成熟, 但曲线箱梁由于存在曲率, 弯扭耦合效应明显, 使曲线箱梁的力学分析十分复杂, 研究曲线箱梁的剪力滞效应具有其特殊性。

在曲线箱梁的剪力滞系数实用计算法研究方面, 已有文献归纳了简支梁和两跨连续梁的剪力滞特点, 认为剪力滞与梁的曲率半径、宽跨比、宽高比、宽厚比、板厚比、斜腹板倾角、荷载类型等因素有关, 并就曲率半径和宽跨比两个重要参数编制了实用计算表。

但是, 两跨连续梁并不能代表多跨连续梁的主要控制断面, 三跨连续梁才更具有一般性。

本文以三跨连续梁为例, 系统地分析了连续曲线箱梁剪力滞的分布规律和特点, 进而编制实用计算表。

2研究对象及建模加载本文以某立交工程曲线匝道桥为例, 即以曲率半径75m , 跨径布置3×30m 的三跨连续曲梁为研究对象进行剪力滞分析计算。

箱形薄壁梁剪力滞效应

箱形薄壁梁的剪力滞效应是一个在结构工程中普遍存在的力学现象，主要表现为在局部范围内剪力的作用有限，导致正应力分布不均匀。

以下是关于箱形薄壁梁剪力滞效应的详细信息：1. 剪力滞后现象：在结构水平力作用下，柱子之间的横梁会产生沿着水平力方向的剪切变形，从而引起弯曲时远离肋板的翼板的纵向位移滞后于肋板附近的纵向位移。

这种现象使得翼缘框架中各柱子的轴力不相等，远离腹板框架的柱轴力越来越小，翼缘框架中各柱轴力呈抛物线形。

2. 影响因素：剪力滞后的大小与梁的刚度、柱距、结构长宽比等有关。

梁刚度越大、柱距越小、结构长宽比越小，剪力滞后越小。

此外，梁柱的刚度比、平面形状及建筑物高宽比对剪力滞后影响也很大。

3. 剪力滞效应的计算方法：采用能量变分法导出的控制微分方程的齐次解作为梁段的有限元位移模式，建立了考虑初曲率的弯曲、扭转、剪力滞耦合和畸变的半解析有限段模型。

通过直接刚度法导出了梁段单元的刚度矩阵，并由功能原理获得单元荷载列阵。

4. 实验验证：通过制作一两跨连续曲线箱梁有机玻璃实验模型，分别进行了在集中荷载和均布荷载作用下的剪力滞效应实验研究。

实验结果与有限段法计算结果以及有限元法的计算值均符合良好，从而验证了有限段方法的正确性。

5. 剪力滞效应的影响：忽略剪力滞效应的影响，可能会低估箱梁腹板和翼板交接处的挠度和应力，从而导致不安全。

历史上曾发生过因忽略剪力滞效应而导致桥梁失稳或破坏的事故。

6. 薄壁箱梁的剪力滞效应分析：通过构造余弦函数作为剪力滞效应下纵向翘曲位移分布形态的描述，考虑弯曲剪力流分布对薄壁箱梁弯曲曲率和顶底板纵向翘曲位移的影响，推导了薄壁箱梁剪力滞效应作用下应力与挠度计算微分方程。

理论分析方法得到的应力和挠度计算值与有限元结果和实测值吻合良好。

7. 刚度法的应用：通过假定新的纵向位移函数，使位移函数能满足力学基本条件，通过变分原理建立了薄壁箱梁弯曲变形的微分方程及单元刚度系数计算公式。

这种方法的优点是通用性好，计算简便。

压弯箱梁剪力滞效应的实用计算方法

ＬｏＱｉｈ，ＺａｇＸｉｆｎ，ＤａｈｏｎｕｚｉｈｎｕａｇｉａｍｉＳ
（ｐｒｎｆｉｉＥｇｎｅｎｄＡｃｉｃｒ．ｏｈｉｖｒｔｏｃｎｅ＆ｔｈｏｏｙｏｈａｇｏｇ５８０，ＣｉａＤｅａｔｔｖｌｎｉｅｒｇａｒｈｔｔｅｓａＵｎｅｓｙｆｉｃｍｅｏＣｉｎｅｕＦｎ０ｈｎ）ｃｎｎ
仅有轴向荷载作用及压弯荷载共同作用下的、关于剪力滞效应的基本微分方程，并通过有机玻璃模型的试
维普资讯
第２卷第１１期
２０年１０７月
湖
南
工
业
大
学
学
报
Ｖ０１ｏ１．Ｎ．２１Ｊｎｏａ．２０７
ＪｒｌｏｕｎＵｎｖｒｉｏｃｎｏｏｏｕｎａｆＨｎａｉｅｓｔｆＴｅｈｌｇｙｙ
ｃｒｅｔａｃｌｔｇｍｅｏｓｆｅｓｅｌｇｅｅｔｎｃｍｐｅｓｏ — ｅｕｅｂｘｇｒｅａｄｔｅｒｓｌｓｐｌｅｆｒｎｅｏｈｅｅｇｎｅｎｅｉｎｕｒｎｃｕａｎｌｉｈｔｄｏｔａａｆｃｉｏｒｓｉｎｆｘｒｏｉｒｎｈｅｕｔｕｐｙｒｅｃｎｔｈｈｒｌｄｓｅｎｉｅｒｇｄｓｇｉｗｈｃｋｎｅｃｍｐｅａｃｌｔｎｅｌｍｅｙｓｉｈｍａｉｇｔｏｌｘｃｌｕａｏｘｘｈｉｅｌｉｌ．ｍｐｅＫｅｙｗｏｄ：ｈａｌｇｅｅｔｈａｌｇｃｅｃｅｔｅｒｓｉｎａａｙｉ；ｍｏｅｔｓ；ｐａｔａｆｒｕａｒｓｓｅａｆｃ；ｓｅａｏｆｉｎ；ｒｇｅｓｎｌｓｓｒｒｉｏｄｌｅｔｒｃｃｏｉｌｍｌ

薄壁箱形梁剪力滞效应数值计算

引言
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滞效应。
关键词：悬臂箱梁；能量变分法；差分法；剪力滞剪力滞效应最大位移差函数Ｕ（，然后再求出应ｘ）为最小，即体系总势能的一阶变分应该为零。在桥梁工程中，上部结构的类型多种多样，力，用此应力除以按基本梁理论计算得到的应力６＋）０（ｒ＝ｔ７Ｔ如Ｔ型梁，工字形梁， Ⅱ型梁，还有箱型梁。在大跨式中：为体系的形变势能；为体系的荷载即得到剪力滞系数。＿度桥梁结构中，由于箱型梁抗弯与抗扭性能好，所势能。３算例以箱型截面广泛用于桥梁工程中。但是，在宽的箱２梁受弯时的．１荷载势能等截面简支梁，悬臂梁剪力滞效应的计算梁中，当腹板间距较大，当对称弯曲时，变形明显旷ｇ＝ｒ（）（出３．１等截面简支梁承受均布荷载，如图２所地不服从初等梁的理论，存在剪力滞效应。箱型梁２２梁的各项形变势能示截面在对称荷载作用下，在腹板和翼板中产生的２．腹板势能．１２剪力流将引起应力与变形以及相应的翼板翘曲，ｔ７＝（）ｘｄ使得应力在翼板中产生不均匀分布，这种翼板中２２上翼板应变能．２应力不均匀分布的现象称为剪力滞效应。主要由瓦＝＋＝２ｔ。）。（＋于翼板中剪切变形的影响所致。如果板肋交界处图２受均布荷载的简支梁＋ ‘ Ｅｅ＋Ｇ＂ｌ２２ｆ２）｝螂的应力大于截面上翼板中部的应力，则称做正剪（；一ｕ晰＝力滞效应；反之成为负剪力滞效应。各国在其规范２３下翼板应变能：２㈣（－２），ｘ中都对剪力滞效应有或多或少的规定，但是，在我２（＋））蚴＝：Ｅ一２）１／，ｘ（６国公路与铁路桥梁规范中缺乏对箱型梁在剪力滞体系的总势能为：方向的具体规定。因此按初等梁理沦计算的恒载，嚣＋一＋。，＋。＋＋可依据活载、预应力在对称弯曲时的应力无折减由上式可以得到等截面箱梁剪力滞问题微边界条件为Ｌ＝ ” ｌ＝ｏ￣，－ｏＴ，ｃ＝一１；ｌ丙ｋ－ｃ１１ｈ或增长系数，因此，这种不考虑剪力滞效应的现象分方程及边界条件如下。安全。Ａ＋ｌ｛；０ｆ）Ｅｗ＋ＤＩ（１＋—ｋｃｌ１ｈｋｈｌ曲ｈｌｓｋ。１Ｅｌｌ２ｋ ‘ ６ｋ１基本假定肼卜｛．瓦Ｉ］一２１１ｎ０３６Ｇ１．１如图１所示，选取腹板间净距或悬臂［｝ｃ一２ｃ。。～，］ｃ＝３翼板净宽两者中较大的—个作为宽度ｂ将￣Ｙ记，Ｉ＇１Ｅ卜鲁０一２（（一ｌ（ｏ００）３，））（）１为垂，ｌ则悬臂翼板和上下翼板宽度分别为 ∈ｂ∈ｂｂｌ、２翼缘板的附加弯矩，向应力及剪Ｊ表达法匝力和 ∈ｂ并引入两个位移函数删３，及ｕ，）ｕｘｙ（ｙ（，ｘ。）对于变截面，１的系数均为坐标的函数，式分别如下：式（）不能直接求解方程得到解析解。可将式（）１中的第；” ｆ型蛐】，・＝一曲＋个方程两边求导数，并将第二个方程整理可得式中：（为剪切转角的最大值；分别为到关于翼板剪切转角ｕ）ｕ）ｘｚ（的方程后得：ｘ。上、下翼板的中面距箱梁形心轴的距离。式中的第项可看作初等梁理论对应的值，第二项为考虑３２等截面悬臂梁承受均布荷载如图３所示。剪力滞影响的修正项。贝式（）０２司化为：ｄｘ）ｔ（ｔ，１在竖直荷载作用下整个截面的变形有三ｌ一９２（ｚ（＝（（鑫等等３）个梅：中和轴仍位于按初等梁理沦汁算的位ａ置；腹板的变形仍符合平截面假定，ｈ计及纵向弯曲变形势能的一项，横向弯曲变形势能可忽略不图３受均布荷载的悬臂梁 “ 一，（ “一，一＾）卢ｐ（）ｌＭｚ（）４计；翼缘板由于剪切变形的滞后影响，ａ使其纵向

什么是“剪力滞后效应”

什么是“剪⼒滞后效应”【问】⼩弟是⼀菜鸟，对结构理论概念不是很清楚。

最近在看有关⾼层的书时，有讲到“剪⼒滞后效应”，不是很懂，请各位指教其原理及产⽣的机理。

谢谢！【答】墙体上开洞形成的空腹筒体⼜称框筒，开洞以后，由于横梁变形使剪⼒传递存在滞后现象，使柱中正应⼒分布呈抛物线状，称为剪⼒滞后现象。

剪⼒滞后现象使框筒结构的⾓柱应⼒集中。

如：在结构设计中往往全长加密⾓柱箍筋，⽬的之⼀就是增加⾓柱的抗剪能⼒，增加延性。

在《⾼层建筑结构》（第2版）武汉理⼯⼤学出版社书中第133页中讲了，正应⼒在⾓柱较⼤，在中部逐渐减⼩，这种现象称为剪⼒滞后效应。

具体⾃⼰看书吧！剪⼒滞后有时也叫剪切滞后，具体表现是，在某⼀局部范围内，剪⼒所能起的作⽤有限，所以正应⼒分布不均匀，把这种正应⼒分布不均匀的现象叫剪切滞后。

1、剪⼒滞现象越严重，框筒结构的整体空间越弱。

2、剪⼒滞的⼤⼩与梁的刚度、柱距、结构长宽⽐等有关，梁的刚度越⼤，柱距越⼩，结构长宽⽐越⼩，剪⼒滞越⼩。

3、框筒结构的整体空间作⽤只有在结构⾼宽较⼤时才能发挥出来。

【知识】剪⼒滞后在结构⼯程中是⼀个普遍存在的⼒学现象，⼩⾄⼀个构件，⼤⾄⼀栋超⾼层建筑，都会有剪⼒滞后现象。

剪⼒滞后有时也叫剪切滞后，具体表现是，在某⼀局部范围内，剪⼒所能起的作⽤有限，所以正应⼒分布不均匀，把这种正应⼒分布不均匀的现象叫剪切滞后。

例如在墙体上开洞以后，由于横梁变形使剪⼒传递存在滞后现象，使柱中正应⼒分布呈抛物线状，称为剪⼒滞后效应。

在对称均匀荷载作⽤下，如果箱梁具有初等弯曲理论中所假定的⽆限抗剪刚度（及时变形的平截⾯假定），那么弯曲正应⼒沿梁宽⽅向是均匀分布的。

但是，箱梁产⽣的弯曲的横向⼒（压应⼒）通过肋板传给翼板，⽽剪应⼒在翼板上的分布是不均匀的，在交接处最⼤，离开肋板逐渐减⼩，因此剪切变形沿翼板分布是不均匀的，从⽽引起弯曲时远离肋板的翼板的纵向位移滞后于肋板附近的纵向位移，所以其弯曲正应⼒的横向分布呈曲线形状，这种现象⼯程界称之为“剪⼒滞效应”。

箱形桥梁估算剪力滞效应的两种简捷方法

箱形桥梁估算剪力滞效应的两种简捷方法
张士铎
【期刊名称】《宁波大学学报：理工版》
【年(卷),期】1996(000)001
【摘要】讨论两种估算超静定箱梁剪力滞效应的简捷方法。

第一种方法，在受荷的超静定体系中取一基本静定体系，将梁上的载荷、反力分别作用于基本体系上，然后利用叠加原理求得剪力滞系数．即利用λ＝∑λｉλｉ，这里．Ｍｉ，λｉ分别表示基本体系中的指定截面上求得的静定结构弯矩及剪力滞系数。

第二种方法是在受荷的超静体系中，根据弯矩图中的反弯矩割切成若干简文体系。

指定截面上的剪力滞效应（或剪力滞系数），即在所在的简支梁上求得．最后通过两等跨常截面承受均布荷载的连续证明两种简捷方法计算结果相当吻合．同样证实这两种简捷方法在工程上实用有重要意义。

【总页数】13页(P37-49)
【作者】张士铎
【作者单位】同济大学桥梁系
【正文语种】中文
【中图分类】U441
【相关文献】
1.梁端约束条件对箱形梁剪力滞效应的影响 [J], 张玉元;张元海;张慧
2.考虑剪力滞效应影响的箱形梁弯曲剪应力分析 [J], 张玉元; 张元海; 张慧
3.考虑梗腋影响的箱形梁剪力滞效应分析 [J], 张玉元;余剑搏;张元海
4.翼板变厚度箱形梁的剪力滞效应分析 [J], 赵庆友;张元海;邵江艳
5.箱形梁剪力滞效应的分离求解方法及参数影响分析 [J], 张玉元;张元海;张慧因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

集中荷载剪力滞系数公式

集中荷载剪力滞系数公式
【原创版】
目录
1.集中荷载剪力滞系数公式的概念
2.集中荷载剪力滞系数公式的计算方法
3.集中荷载剪力滞系数公式的应用
4.集中荷载剪力滞系数公式的局限性
正文
1.集中荷载剪力滞系数公式的概念
集中荷载剪力滞系数公式，是结构力学中用于计算结构在集中荷载作用下，剪力在结构内的分布情况的一种计算方法。

剪力滞系数是反映剪力在结构内分布不均匀程度的一个参数，其数值越大，表示剪力分布的不均匀程度越高。

2.集中荷载剪力滞系数公式的计算方法
集中荷载剪力滞系数公式的计算方法，一般采用连续梁法。

具体步骤如下：
（1）首先，根据结构的实际情况，假定结构的支座情况，并设定计算模型。

（2）然后，计算模型在集中荷载作用下的剪力分布。

（3）接着，通过计算剪力分布的均值和方差，得出剪力滞系数。

3.集中荷载剪力滞系数公式的应用
集中荷载剪力滞系数公式在实际工程中有广泛的应用，主要表现在以下几个方面：
（1）对于设计人员来说，可以通过计算剪力滞系数，了解结构在集
中荷载作用下，剪力的分布情况，从而优化设计方案，提高结构的安全性和稳定性。

（2）对于施工人员来说，可以通过计算剪力滞系数，了解结构的受力情况，从而采取适当的施工措施，保证施工的安全性。

4.集中荷载剪力滞系数公式的局限性
虽然集中荷载剪力滞系数公式在实际工程中有广泛的应用，但是，它也存在一些局限性，主要表现在以下几个方面：
（1）计算公式的适用范围有限，只适用于简支梁或固定梁的情况。

（2）计算公式的精度受到剪力分布的均匀程度的影响，如果剪力分布非常不均匀，那么计算结果的精度可能会有所降低。