第1章+连续梁桥计算 联系客服

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?(x)?2?0.0079x?0.0933 e1?(0)??a??0.0933(rad) e1?(13.5)??d?0.12(rad) e1应用式(1-17)得a-d段的等效荷载

???a0.0933?0.12q1?Ny?d?1158??18.2964

l113.5 ?18.30kN/m(向上)

d-b段的端转角

e2(x)?0.12?0.06x

' e2(0)??d?0.12(rad)

'' e2(2)??b?0(rad)

d-b段的等效荷载为

q2?Ny?b??dl2?1158?0?0.122??69.48kN/m(向下)

(3)B支点总预矩M总计算

计算图式见图1-25c所示,它可分解为图1-25d、e两种简单工况,然后应用《手册》中给出的公式计算。对于图1-25d,B支点的弯矩计算公式为

MB??ql82

注意:由于《手册》的计算公式中,q是以向下为正,向上为负,故对于本例应以q1=-18.3 kN/m代入,得

M'B2??(?18.3)?15.58?549.57kN?m

对于图1-25e,根部截面弯矩的计算公式为

M''B??qb82(2?bl)??287.78?282(2?215.5)

2 ??153.64kN?m

B支点的总弯矩为

M总=M'B?M''B?549.57?153.64?395.93kN?m

(4) B支点次力矩M次 由公式(1-19)得

M次?M总?M0=395.93-347.4=48.53kN?m

四、吻合束的概念

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按实际荷载作用下的弯矩图线形作为束曲线的线形,便是吻合束的线形,即预加力的次力矩为零。 这一点可用一个简单例子来证明。图1-26所示是承受均布荷载q的两等跨连续梁。它的左跨弯矩计算公式为

图1-26 均布荷载下的束曲线线形

M(x)?qlx8(3?4xl) (a)

由于 故

M(x)?Ny?e(x)

e(x)?(qNy)lx8q(3?4)(3l8xl)

(b) (c)

e?(x)?(Ny?x)

?q?3l?? e(0)??A?? ?N?8?y?q5l)? e?(l)??B??( Ny8'

(d)

(e)

将式(d)、(e)代入式(1-17)得等效荷载为

q效?Nyl[(qNy)(?5l8?3l8)]??q (f)

从式中看出,q效与q大小相等,方向相反,梁上荷载被完全平衡,故对梁结构不产生次内力,亦即为吻合束的线形,对于其它结构可得到上述相同的结论。

第四节 混凝土徐变次内力计算的换算弹性模量法

一、徐变次内力概念

(一)名词定义 1、徐变变形

在长期持续荷载作用下,混凝土棱柱体继瞬时变形?e(弹性变形)以后,随时间t增长而持续产生的那一部分变形量,称之为徐变变形?c,如图1-27所示。

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图1-27 棱柱体的徐变变形

2、徐变应变

单位长度的徐变变形量称为徐变应变?c,它可表示为徐变变形量?c与棱柱体长度l之比值,即 ?c?3、瞬时应变

瞬时应变又称弹性应变?e,它是指初始加载的瞬间所产生的变形量?e与棱柱体长度l之比,即

?e?4、徐变系数

徐变系数是自加载龄期?0后至某个t时刻,棱柱体内的徐变应变值与瞬时应变(弹性应变)值之比,可表示为

?(t,?0)??c/?e 或

?c??e??(t,?0)??E?el?cl (1-20)

(1-21)

(1-22)

??(t,?0)

(1-22a)

上式表明对于任意时刻t,徐变应变与混凝土应力?呈线性关系。 (二)徐变次内力

当超静定混凝土结构的徐变变形受到多余约束的制约时,结构截面内将产生附加内力,工程上将此内力称为徐变次内力。现举一个最简单的例子来说明。

设图1-28a中的两条对称于中线的悬臂梁,在完成瞬时变形后,悬臂端点均处于水平位置,此时,悬臂根部的弯矩均为M??ql22。随着时间的增长,该两个悬臂梁的端部,将发生随时间t而变化的下挠量?t和转角?t(图1-28a),尽管如此,直到徐变变形终止,该梁的内力沿跨长方向是不发生改变的。

-

图1-28 徐变变形与徐变次内力

现再考察图1-28c的情况,当两悬臂端完成瞬时变形后,立即将合龙段的钢筋焊接并浇筑接缝混凝土,

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以后虽然在接缝处仍产生随时间变化的下挠量?t,但转角?t始终为零,这意味着两侧悬臂梁相互约束着角位移,从而使结合截面上的弯矩从0?Mt,而根部截面的弯矩逐渐卸载,这就是所谓的内力重分布(或应力重分布),直到徐变变形终止。结合截面上的Mt就是徐变次内力,但它与根部截面弯矩的绝对值之和仍为

ql22。

由此可见,静定结构只产生徐变变形,而不产生次内力,超静定结构由于徐变变形受到了约束,将产生随时间t变化的徐变次内力。

二、徐变系数表达式

1、三种理论

为了计算结构徐变变形和徐变次内力,就需要知道徐变系数变化规律的表达式。根据一些学者的长期观察和研究,一致认为徐变系数与加载龄期和加载持续时间两个主要因素有关。所谓加载龄期是指结构混凝土自养护之日起至加载之日的时间间距,用?i表示,i=0,1,2??,单位以天计;所谓持续荷载时间是指自加载之日τ起至所欲观察之日t的时间间距,即t??。但是,在采用具体的表达式时,却提出了以下三种不同的徐变理论。

1) 老化理论

该理论认为:不同加载龄期?的混凝土徐变曲线在任意时刻t(t??),其徐变增长率相同。如图1-29a所示。其中任意加载龄期?的混凝土在t时刻的徐变系数计算公式为

?(t,?)??(t,?0)??(?,?0) 式中:?(t,?0)——加载龄期为?0的混凝土至t(t??0)时刻的徐变系数;

?(?,?0)——加载龄期为?0的混凝土至?(???0)时的徐变系数。

(1-23)

t t

t

图1-29 三种徐变理论曲线

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