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第六章 箱梁分析201305

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箱梁剪力滞效应分析PPT文档共45页

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谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
箱梁剪力滞效应分析
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。பைடு நூலகம்25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。

钢箱梁主梁体系整体分析验算

钢箱梁主梁体系整体分析验算

钢箱梁主梁体系整体分析验算
1. 简介
钢箱梁主梁是桥梁结构中常见的构件之一，承担着重要的荷载传
递和支撑作用。

本文将针对钢箱梁主梁的整体结构进行分析和验算，
以确保其安全可靠性。

2. 结构组成
钢箱梁主梁通常由上、下翼缘板及腹板组成，其中： - 上翼缘板：承载桥梁荷载、保护桥梁内部构件。

- 下翼缘板：用于支撑与连结钢
箱梁主梁剩余结构。

- 腹板：连接上、下翼缘板，提高整体稳定性。

3. 荷载分析
钢箱梁主梁在使用过程中承受的主要荷载包括： - 桥载荷载：车
辆在桥梁上通过时对主梁的荷载。

- 自重荷载：钢箱梁主梁自身的重量。

- 风荷载：风对桥梁结构的横向作用力。

4. 结构分析
4.1 受力分析
钢箱梁主梁在荷载作用下会发生弯曲、剪切、轴向力等受力情况，需要通过受力分析确定各部分的内力大小和分布。

4.2 截面验算
对于各个截面，需要进行受力平衡方程的计算，验证其承载能力
是否满足设计要求。

4.3 稳定性验算
考虑到桥梁在使用过程中可能遇到的侧向位移、防震等情况，需
要对整体结构的稳定性进行验算。

5. 验算结果
通过对钢箱梁主梁的整体结构进行分析与验算，确认其在各种荷载作用下均能满足设计要求，并具备足够的安全性和稳定性。

6. 结论
钢箱梁主梁体系整体分析验算是保障桥梁结构安全可靠性的重要环节，设计者应根据具体情况合理设计并进行相关验算，确保桥梁结构在使用中具备良好的性能和稳定性。

以上为钢箱梁主梁体系整体分析验算的Markdown文档，共计xx 字。

箱梁剪力滞效应的探讨

箱梁剪力滞效应的探讨

箱梁剪力滞效应的探讨箱梁剪力滞效应的理论研究方法主要分为两类：解析法和数值分析法。

解析法主要有正交异性板法、折板法、比拟杆法和能量变分法；数值分析法主要有有限单元法、有限条法、有限差分法和有限梁段法等。

（1）正交异性板法正交异性板，是用纵横向互相垂直的加劲肋（纵肋和横肋）连同桥面盖板所组成的共同承受车轮荷载的结构。

这种结构由于其刚度在互相垂直的二个方向上有所不同，造成构造上的各向异性。

正交异性板法是把肋板结构比拟成正交异性板，将纵横梁分摊到板上，然后根据弹性薄板理论，从边界条件出发，导出肋板结构的应力和挠度公式，获得剪力滞问题的解。

（2）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，利用各板结合处的变形条件和静力学条件建立方程组，以矩阵形式进行计算。

（3）比拟杆法比拟杆法是将处于受弯状态的箱梁结构比拟为只承受剪力的等效薄板与只承受轴向力的杆件的组合体，根据板与杆之间的平衡、变形条件建立微分方程组；通过加劲杆的内力确定每块翼板的剪应力，进一步由每块翼板的轴向力得到翼板的纵向应力。

（4）能量变分法能量变分法是从假定箱梁翼板的纵向位移模式出发，把梁的竖向位移沿梁长的变化率和描述翼板剪力滞的纵向位移差的广义位移函数看作未知数，根据最小势能原理建立微分方程，进而获得应力和挠度的解析解。

（5）有限单元法有限单元法主要基于三维板壳和块体理论计算箱梁的剪力滞效应，通过建立箱梁结构的三维有限元数值模型，施加边界条件和荷载条件，由后处理获得结构应力和位移结果，并根据纵向应力的分布状况分析结构的剪力滞效应。

（6）有限条法有限条法是一种混合法，它具有一般结构法和有限元法的优点，该法Cheung 首先提出，它可以看做是有限元法在用最小总势能原理导出未知节点位移参数和外荷载关系的一种特殊形式。

与有限单元法相比，有限条法具有简单、计算量小的优点。

（7）有限差分法有限差分法的基本思想是把连续的定解区域用有限个离散点构成的网格来代替，把连续定解区域上的连续变量的函数用在网格上定叉的离散变量函数来近似；把原方程和定解条件中的微商用差商来近似，积分用积分和来近似，于是原微分方程和定解条件就近似地代之以代数方程组，即有限差分方程组，解此方程组就可以得到原问题在离散点上的近似解。

钢箱梁实用设计分析

钢箱梁实用设计分析
腹 板个 数及 腹 板加 劲构 造 。
２ ． ３ 横 隔板设 计
利 位置加 载 后 。 支 座不 产生 负反力 为 准 。 在《 公 路 钢结构 桥梁 设计 规 范》 （ 征 求意 见稿 ） 中对
钢 箱 梁 上 部 结 构 荷 载 由桥 面 板 通 过 纵 向加 劲 肋 钢 结 构桥 梁 的横 向抗 倾 覆 系数 作 出如 下规 定 ： 在计 算 传给 横 隔板 ， 最终 由横 隔板传 递 到纵 向腹板 上 。 横 隔板 荷 载 的最 不利 组 合作 用 下 ， 桥跨 的倾覆 稳 定 系数 不 得
－ ３ 。 实 际设计 中， 考 虑到极 端荷 载及其 布置情 况 。 沿 桥 横 向受 力 ， 其 与 沿桥 横 向有 效宽 度 内 的钢箱 梁 的 小 于 １
上下 翼缘 共 同作用 ． 类 似于 多点支 撑 的工字 梁 。 在 钢桥 倾覆 系数 一般 不小 于 ２ ． ５ ｔ ６ ］ 。
时 承 受沿 桥 横 向 的正 应 力 、 竖 向正应 力 和 剪应 力 的作 矩 为恒 载作 用 下 的支 座 反力 对倾 覆 轴线 的力 矩 ， 倾 覆
用． 横 隔板 的稳 定 性在 设计 时 应特 别重 视 。 １ ） 普通 横 隔板 的设 计
力矩 为桥 梁 上 引起倾 覆 的活 载对 倾覆 轴线 的力 矩 。当
面 的 自重 、 二期恒 载和汽车荷载作用下 ， 钢 箱 梁 横 隔
抗 倾 覆 系 数 等 于 恒 载抵 抗 力 矩 与 活 载 倾 覆 力 矩
板 沿 桥横 向 （ 即垂 直 于 沿桥 纵 向 ） 的主受 力 方 向上 ， 同 之 比 。 其 中倾 覆 轴 为 偏 载 作 用 侧 两 支 座 连线 ， 抵 抗 力
（ 不 计 冲击 力 ） 最 大竖 向挠 度 ￣ ＜Ｌ ／ ６ ０ ０ 。因此 ， 当桥 梁 刚 均 分给各 腹 板 ， 同时考 虑偏 载系 数 。

操作例题_06_预应力箱梁横向分析

操作例题_06_预应力箱梁横向分析
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预应力箱梁横向分析
一. 概要
1. 分析概要 PSC箱梁进行横向分析时，有理论指出梁单元模型的分析结果往往比有限板 单元的分析结果要偏大。通过本例题对配有预应力钢筋的箱梁横向模型进行 三维板单元分析并与梁单元模型的结果比较，验证上述理论。
恒荷载与活荷载 结构自重由程序内部自动计算，二期荷载（防撞墙、铺装）通过压力荷载施 加在整个桥面板上。 将一辆整车荷载添加在主梁跨中顶板上，按悬臂板、顶板中心弯矩最大布置 车辆，共有六种布置方法。每个车轮考虑着地面积施加压力荷载。
选择截面
沿钢筋全长均匀力 定义均匀的预应力荷载时使用，选项“应力XX”适用于钢筋杆单元的情况，选 项“应力XX与应力YY”适用于钢筋栅格单元。
后张法 适用于后张法预应力结构，同时能够考虑预应力损失。
应力 / 内力 预应力荷载输入方法，可选应力法或内力法。根据选择的方法，显示相应的 单位。
开始端/ 结束端 单端张拉时，输入其中一端的张拉荷载即可。两端张拉时，同时输入两端的 张拉荷载。
0. 481
828
365
539
539
15. 740
0. 750 1. 800 1200 1. 800 1200 1. 800
1차선
2차선
3차선
0. 365
0. 481(후륜)
1. 800 1200 1. 800 0. 620
2차선
1차선
0. 481(후륜)
15. 740
1. 800 1200 1. 800
钢筋类型 钢筋类型中有“预应力钢筋”与“普通钢筋”两个选项。“普通钢筋”适用于定义混
② 创建钢筋单元法 不勾选“自动网格线”对话框的“钢筋”选项，首先只生成线网格，然后在

阐述预应力箱梁受力中的解析法和数值法原理

阐述预应力箱梁受力中的解析法和数值法原理

阐述预应力箱梁受力中的解析法和数值法原理1前言箱型截面主要优点是截面抗弯、抗扭刚度大，结构在施工和使用过程中都具有良好的稳定性；顶板和底板都具有较大的混凝土面积，能有效抵抗正负弯矩，满足配筋的构造要求，并能很好适应管线等公共设施的布置；同时，箱形截面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；而且，箱形截面承重结构和传力结构相结合，使各部件共同受力，截面效率高，并适合预应力混凝土结构空间布束，达到经济效果。

其中箱梁由于具有较大的截面抗扭强度及抗弯强度、弯曲应力图形合理、剪应力小、稳定性好、行车平稳舒适、施工速度快和造价低等优点，能够很好的满足高等级公路行车高速、平稳、舒适的要求。

在国内外得到了十分迅速的发展和广泛的应用。

预应力混凝土的研究已有一百余年的历史。

近三十年来，预应力混凝土桥梁的发展速度异常迅猛，不但在跨径上己跻身于大跨径之列，而且在建桥数量上亦遥遥领先，有关预应力的研究也愈来愈成熟。

预应力混凝土连续钢构箱梁桥一般采用空间受力分析法，概括起来，主要是解析法和数值法。

2 解析法在预应力箱梁受力分析中的原理及应用解析法是为了把问题简化，往往采用一些假定和近似处理方法。

如将作用于箱形梁的偏心荷分解成对称荷载与反对称荷载。

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；然后将二者计算结果叠加而得。

扭转分析又根据截面的刚度区分为截面不变形（刚性扭转）和截面变形（畸变）两种不同情况。

通过这些荷载分解，就单项问题进行较深入的探讨。

采用若干假定，是解析法的另一特点，如对位移模式的假定等。

箱形梁剪力滯的分析方法有“加劲板”理论、比拟杆法以及Eleissnen根据能量原理的分析方法等。

关于箱形梁的扭转分析，前苏联学者符拉索夫和乌曼斯基在这方面建立了完整的理论。

对于箱形梁的畸变应力分析，有广义坐标法、等代梁法、弹性地基梁比拟法等。

弹性地基梁比拟法具有物理概念清晰、受力分析明确、计算简便等特点，所以得到普遍推广应用。

预应力混凝土箱型连续梁桥结构分析

预应力混凝土箱型连续梁桥结构分析
段 的 内力 状 态 对 成 桥 阶 段 的 内 力 状 态 有 直 接 影 响 。 因此 十分 有必要考虑桥梁具体的施工过程对结构进行分析和验算 ， 以保
口
口
口
Ｄ
图 １ 箱 梁 断面 图
证成桥状态安全 的同时保证桥梁结构施工的安全 。
３ 施 工 阶段 内力分 析
满堂支架 现浇施工 的预应力混凝 土连续梁桥 ， 其施工过程 可以划分为几个典 型的施工 阶段 ： 支架上 现浇箱 梁混凝土 、 在 张拉箱梁预应力钢束 、 拆除支架 、 面设施施工 等。 桥 根据满堂支架现浇施工 的预应 力混凝 土连续 梁桥 的施 工 特点和结构特点 ， 在合理模拟 结构 、 预应力 和边界 的基础上 建 立各施工阶段直至成桥状态 的桥梁有 限元模型 ， 然后进行有 限
１ 引 言
满堂支架现浇施工 的预应力 混凝土连续 梁桥 ， 其主要特点 是桥梁整体性好 ， 施工方法简便易行 ， 工质量可靠 ， 曲线及 施 平 竖曲线 线形 容易控制 ， 机具和起 重能力 的要求不 高 。当前 ， 对 随着钢支架 和支架标准化 、 配化 的迅 速发展 ， 堂支架现 浇 装 满 施 工方法在中小跨径连续梁桥 的施工 中获得 了广 泛的应用 。 但是， 满堂支架现浇施工的预应力混凝土连续梁桥在施工
卵石 、 风化凝灰熔 岩 、 风化凝灰熔 岩 、 风化凝灰熔 岩 ， 全 强 中 因 此桥墩不均匀沉降按 ８ ｍ 考虑 。 ｍ
考虑到本桥的结构特点 和桥位 区实际条件 ， 综合考虑各种
因 素 ， 桥 上 部 结 构 采 用 满 堂 支架 现 浇 施 工 。 该
移状态和应力状态处在动态变化的环境之 中， 而且结 构施 工阶
Ｋ ｅ ｗ ｏ ｄ ： ｅ ｔｅ ｓｄ ｃ ｎ ｒｔ ｏ ｔ ｕ ｕ ｉ ｅ ｒｄ ｅ Ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎ ｓａ ｅ Ｃｏ ｌｔｏ ｔｔｓｏ ｒ ｇ Ａｎ ｌｓｓ Ｃｈ ｃ ｙ ｒ ｓ Ｐｒｓｒｓ ｅ ｏ ｃｅｅｃ ｎ ｉ ｏ ｓｇｒ ｒｂ ｉｇ ｏ ｓｒ ｃｉ ｔｇ ｎ ｄ ｏ ｍｐ ｅｉｎ ｓａｕ ｆｂ ｉ ｅ ｄ ａｙ ｉ ｅｋ

箱梁分析

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。

21-箱梁应力分析(第二篇-第六章)

21-箱梁应力分析(第二篇-第六章)
21.3 箱梁的剪力滞效应 箱梁的剪力滞效应 矩形箱梁剪力滞效应的变分解法
体系总势能的一阶变分为0 体系总势能的 阶变分为0 = V W =0
V —— 体系的应变能：包括腹板、上、下翼缘板的应变能 体系的应变能 包括腹板 上 下翼缘板的应变能 W —— 外力势能、
剪力滞效应基本微分方程
畸变
翘曲正应力σdw 横向弯曲正应力σdt d 和剪应力τdw d 、横向弯曲正应力 d 教材：《桥梁工程》（范立础主编） 主讲：葛耀君、杨詠昕（桥梁工程系）
21. 箱梁应力分析(第二篇/第六章)
21.1 箱梁截面受力特性 箱梁截面受力特性 偏心荷载作用下截面应力
教材：《桥梁工程》（范立础主编）
闭口多室截面弯曲剪应力
教材：《桥梁工程》（范立础主编）
主讲：葛耀君、杨詠昕（桥梁工程系）
21. 箱梁应力分析(第二篇/第六章)
21.2 箱梁弯曲应力 箱梁弯曲应力 纵向弯曲剪应力
闭口多室截面弯曲剪应力
变形协调方程
q01 d ds ds d 0 ds q q 1 1 t 1 t 2 1,2 t q02 ds ds ds ds q q q =0 2 1 1,2 3 2,3 2 t 2 t t t q03 ds ds ds q q 0 3 3 t 3 t 2 2,3 23 t
考虑剪力滞影响后的翼缘板弯曲正应力
M ( x) u x , y y 3 3I S x E Ehi 1 3 u '编）
主讲：葛耀君、杨詠昕（桥梁工程系）
21. 箱梁应力分析(第二篇/第六章)
教材：《桥梁工程》（范立础主编） 主讲：葛耀君、杨詠昕（桥梁工程系）

某高架桥连续箱梁裂缝分析

某高架桥连续箱梁裂缝分析
箱 梁 中心 线
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一
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［ ｛ ｉ ｈ — ｎ ” ］ 暖： 一
１ ４ ２ １ ５ ０ ８ ／ ２ ５ ０ ８ ／ ２ Ｉ ６ ２ Ｉ ４ ８ ４ ｌ １ ０ ０ Ｉ ３ ６ ５
０ ７ Ｂ ９
宽度 ， 并 标 记检测 位 置及检 测数 据 。 （ ３ ）裂缝深 度检 测 ： 采 用 裂 缝 深 度测 试 仪 ， 在 裂 缝 最大 宽度 检测 点检 测裂 缝深 度 ， 并 标 记检测 位 置及
＃ ＃ ＃
型桥 台） 构 造 。箱梁 混 凝 土设 计 强 度 等级 为 Ｃ ５ ０ ， 采
用后 张 法 张 拉 预应 力。箱 梁 横 截 面 形 式 如 图 １
所示 。
２ ５ ３ ０ １ ２
（ 不包括） ～Ｐ １ ４ 墩（ 不包括） ， 均为高架桥梁主体 ， 共
４联连 续 现 浇 箱 梁 。Ｐ １ ～Ｐ ４为 第 一 联 ， 跨 径 组 合
３ ０ ｍ＋３ ０ ｍ＋３ ０ ｍ； Ｐ ４ ～Ｐ ７为第二 联 ， 跨径 组合
３ ５ ｍ－ ｔ － ５ ０ ｍ＋ ３ ５ ｍ； Ｐ ７ ～Ｐ ｌ ｌ为 第 三 联 ， 跨 径 组 合 ２ ７ ｍ＋２ ７ ｒ ｎ ＋２ ７ ｍ＋２ ７ ｍ； Ｐ Ｉ １ ～Ｐ １ ４为 第 四联 ， 跨
Ｉ
图 ｌ 箱梁横截面图
该 第 一联 箱 梁 于 ２ ０ １ ３年 ３月 ９ 日 １ ２时 开 始 浇
分 裂缝 表 面有 白色析 出物 。
篓 ２ ８ ’ ℃ ， ２ 曼 ， 场 裂 检 测 结 果 最 低气 温 为 。 ２℃ ２ｄ 后 拆模 拆 模后 未 进行 裂 ２现 一 缝 一 Ｈ

箱梁专项施工方案培训资料

箱梁专项施工方案培训资料

目录一、编制依据和编制范围 0、编制依据 01.2、编制范围 01.3、编制原那么 0二、工程概况 (1)2.1、工程概况 (1)2.2、设计标准 (1)2.3、主要工程数量表 (1)2.4、施工用水 (2)2.5、施工用电 (2)2.6、工地交通条件 (2)2.7、自然地理条件 (2) (2) (3) (3)三、施工组织机构 (4)3.1、施工组织机构图 (4)3.2、施工组织机构设置及主要职责 (5)四、施工进度方案 (6)五、施工资源配置 (7)5.1、主要管理人员 (7)5.2、机械、设备安排 (7)5.3、施工劳力安排 (8)六、施工方案 (8)6.1、施工方法 (8)6.2、施工顺序 (10)6.2.1钢筋制作及安装 (10) (13)6.2.3混凝土浇筑 (17)6.2.4养生 (19)6.2.5后张施工法和措施 (21)6.2.6 管道压浆 (27)6.2.7封锚 (28)6.3质量控制标准 (29)七、 20M箱梁存梁、制梁台座验算及设计图 (31)7.1参数 (31)7.2台座地基承载力验算 (31)7.3 20m箱梁存梁台座验算 (32)7.3.2存梁台座地基承载力验算 (32)箱梁重50T， (33)八、工程质量保证措施 (33)8.1、预制梁质量保证措施 (33)8.2、预制梁成品保护的保证措施 (34)8.3、防止混凝土蜂窝、麻面措施 (34)8.4、防止露筋技术措施 (35)8.5、混凝土裂缝的预防措施 (35)8.6、防止混凝土错台、色差、冷缝、气泡的措施 (35)九、平安保证体系及措施 (36)9.1、平安目标 (36)9.3、平安保证措施 (38)9、预应力施工平安措施 (38)9.3.2、施工现场用电平安措施 (39)9.3.3、人员平安措施 (40)9.3.4、机械平安措施 (40)十、雨季和冬季施工措施 (42)10.1、雨季施工措施 (42)、冬季施工措施 (42).1、混凝土原材料要求 (43).2、混凝土的拌合、运输、浇筑措施 (44)十一、质量保证体系及措施 (45)11.1、质量目标 (45)12.2、创优规划 (45)11.3、质量管理领导小组 (46)11.4、自检体系 (47)11.5、健全质量管理制度 (48)十二、环境保护体系及措施 (49)12.1、工地植被及地下水资源保护措施 (49)12.2、水环境保护措施 (49)12.3、动物保护措施 (50)12.4、大气环境保护措施 (50)12.5、降低噪音措施 (50)一、编制依据和编制范围、编制依据〔1〕交通部?公路工程技术标准?JTG B010-2021；〔2〕交通部?公路桥涵施工技术标准?JTG/T F50-2021；〔3〕交通部?公路工程质量检验评定标准?JTG F80/1-2021；〔4〕交通部?公路工程施工平安技术标准?JTG F90-2021；〔5〕S209乾汤线法门至绛帐段公路改建工程湋河大桥施工图变更设计第一册、第二册；〔6〕S209乾汤线法门至绛帐段公路改建工程施工合同；〔7〕现场实际踏勘收集的有关资料。

箱梁理论阅读笔记

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。

操作例题_05_预应力箱梁桥抗裂分析

操作例题_05_预应力箱梁桥抗裂分析

2. 分析步骤
本例题中介绍了在midas FEA中进行材料非线性分析的步骤和方法，并且对 程序中提供的非线性材料本构模型进行简要的介绍。在midas FEA中做材料 分析的步骤如下：
本例题是介绍计算预应力箱梁桥的极限承载力的方法和确认分析结果的方 法，所以省略了中间建模过程，直接打开已经建好的模型。 本例题桥梁是总长为250m的五跨连续箱梁桥 ， 中跨跨中16m区段采用了实 体单元建模，混凝土材料采用了总应变裂缝(Total Strain Crack)模型。 荷载 考虑的荷载有自重和活载，活载加载位置为跨中弯矩最大位置并考虑了冲击 系数的影响。车道数考虑了三车道。 非线性状态下，随着荷载条件的不同结构的响应也不同，较大的弯矩将引起 弯矩裂缝。非线性分析时将对活荷载进行荷载步分割，加载到破坏为止。 非线性材料本构模型 混凝土结构的非线性材料模型采用了全应变裂缝模型，受压裂缝模型采用了 Thorenfeldt模型，受拉裂缝模型采用了Constant模型。
( )
(
)
( (
cr பைடு நூலகம்r < ε nn if 0 < ε nn .ult cr cr if ε nn .ult < ε nn < 0
) )
应力-应变关系 受压状态下，混凝土受到横向约束时，各向同性应力将变大，并提高了混凝 土的强度和延性，通过合理定义受压状态下的应力应变关系，可以反映各向 同性应力的影响。 目前提供的受压状态应力应变关系曲线有线弹性、理想破坏、Thorenfeldt、 线性硬化、折线形线性硬化、饱和硬化(Saturation hardening)、抛物线等曲 线。 以总应变为基础的受拉模型 程序中提供基于断裂能理论的受拉软化模型有线性软化、指数型软化、非线 性软化、Hordijk等模型，这些模型与弥散裂缝模型(Smeared crack model) 一样与裂缝带宽(crack bandwidth)相关。程序中提供的与断裂能无直接关联 的受拉本构模型有线弹性、理想破坏、脆性、多线性型等本构模型。

钢筋箱梁桥的应力分析及优化设计

钢筋箱梁桥的应力分析及优化设计

钢筋箱梁桥的应力分析及优化设计随着城市化进程的不断加速，桥梁作为城市交通领域的重要组成部分，越来越成为人们关注的焦点。

而在桥梁工程设计中，钢筋箱梁桥作为一种常见的结构形式，已经被广泛应用于大型桥梁的设计中。

此文将从钢筋箱梁桥的应力分析入手，结合优化设计，综合探讨钢筋箱梁桥的相关问题。

一、钢筋箱梁桥的结构组成钢筋箱梁桥是由两个箱型混凝土梁和桥墩组成的钢筋混凝土桥，它的上部结构是由钢筋笼和混凝土构成。

箱型梁在纵向上相互平行，接口是沟槽形的，并通过某种连接形式互相固定。

至于其横向截面形式，一般有矩形、凸形、凹形、T形以及H形等多种形式，因此，在实际的工程设计中，根据不同的实际需求和条件选择更加适合的截面形式也至关重要。

二、钢筋箱梁桥的应力分析在桥梁工程设计中，应力分析一直是一个十分重要的环节。

接下来，我们将从静力学和动力学两个方面分别探讨钢筋箱梁桥的应力分析。

2.1 静力学分析静力学分析是钢筋箱梁桥应力分析的一个核心环节，它主要针对结构内部和外部受力情况进行分析。

在箱型梁的设计过程中，要分析箱型梁在施工和使用过程中产生的不同受力情况，包括纵向曲度、截面弯曲、剪切力、扭矩等。

对于箱型梁截面弯曲的分析，可以选择不同的理论来进行求解，如梁理论、板理论、三维连续体理论等，最终确定节点位移、弯矩和剪力，从而为设计提供支撑。

针对箱型梁桥的变形分析，可以通过有限元法进行求解。

其基本思想是将复杂结构离散化成许多小单元，再对每个小单元进行计算，最后汇总出整个结构的变形和节点力。

2.2 动力学分析动力学分析是指在桥梁使用过程中，根据各种不同的荷载作用下，桥梁结构下的振动响应情况。

设车辆通过桥梁时，车轮在桥梁上的瞬间载荷会导致桥梁的振动，称之为“动态响应”。

对于桥梁结构来说，若要保证桥梁的稳定性和安全性，动力学分析非常重要。

在动力学分析中，可以采用频率分析法和时程分析法。

其中频率分析法是通过计算桥梁的固有频率，来比较实际运动与理论分析的差距。

箱梁分析PPT文档共71页

箱梁分析PPT文档共71页
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克

箱梁桥裂缝影响因素分析

箱梁桥裂缝影响因素分析

箱梁桥裂缝影响因素分析发表时间：2013-01-07T10:28:15.233Z 来源：《建筑学研究前沿》2012年10月Under供稿作者：杨健1 梁安东2 周鹏3[导读] 结合工程实桥的裂缝观测、有限元分析结果，系统研究了预应力混凝土连续箱梁桥的裂缝型式与成因、修复与加固措施，提出了防裂设计建议。

杨健1 梁安东2 周鹏3（1、2.南京市公路建设处 210008 3.江苏省交通规划设计院股份有限公司 210005；)摘要：结合工程实桥的裂缝观测、有限元分析结果，系统研究了预应力混凝土连续箱梁桥的裂缝型式与成因、修复与加固措施，提出了防裂设计建议。

关键词：桥梁工程；预应力混凝土连续箱梁桥；有限元法；裂缝成因Box girder bridge crack analysis of influence factorsYangJian 1 LiangAnDong 2 ZhouPeng 3(1, 2. Nanjing highway construction in jiangsu province 210008 3. Traffic planning design institute co., LTD.) 210005Pick to: combined with engineering real bridge fracture observation, finite element analysis results, the systematic study of prestressed concrete continuous box girder bridge crack type and cause, repair and reinforcement measures, puts forward the anti-cracking design proposal.Keywords: bridge engineering; Prestressed concrete continuous box girder bridge; Finite element method (fem); Crack causes 0 引言预应力混凝土连续箱梁桥在广泛应用的过程中，由于设计和施工等各种原因，经常出现不同性质的裂缝，破坏了桥梁美观，影响了桥梁结构的承载安全性与使用耐久性。

箱梁总结

箱梁总结

K136+691.92希勒图中桥预应力混凝土连续箱梁施工总结2013年8月5日-2013年8月7日时我项目部浇筑完成了合同段内第一片预制预应力混凝土箱梁施工，为了总结经验，改正完善不足之处，使后续箱梁施工标准化、规范化，从质量、安全、进度上得到有效地保证，特作如下总结。

一、主要工程量预制完成预应力混凝土箱梁3-4边跨边梁：预应力C50混凝土18.5m3。

二、组织机构及人员分工技术负责人：吴占国桥梁工程师：张利军测量工程师: 陈海生质检工程师：武建芳试验检测师：周正江专职安全员：薛世超三、材料、设备、人员进场情况1、材料进场情况钢筋：采用西林钢铁集团有限公司、乌兰浩特钢铁集团有限公司生产的钢筋，产品质量符合GB 1499.2-2007的规定。

水泥：采用乌兰浩特红城水泥长生产的P.052.5水泥，经检测其质量符合JTG/T F50-2011A《公路桥涵施工技术规范》要求。

钢绞线：采用公称直径D=15.2mm，抗拉强度标准值fpk=1860MPa的高强度、低松弛钢绞线，其力学性能指标符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T 5224-2003）的规定。

碎石：材料产地鑫聚鑫采石场，经检测其质量符合JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》要求。

中砂：材料场地罕达罕砂场，经检测其质量符合JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》要求。

2、主要机械进场情况机械或设备名称型号规格主要用途数量进场日期混凝土搅拌站HYZ75 预应力混凝土连续箱梁 2 2013.4.1 混凝土运输车X25220 预应力混凝土连续箱梁 3 2013.4.1 起重机QY25 预应力混凝土连续箱梁 1 2013.4.1 钢筋切断机GQ-40B 预应力混凝土连续箱梁 2 2013.4.1 钢筋调直机GT5-14 预应力混凝土连续箱梁 1 2013.4.1 钢筋弯曲机GW4013 预应力混凝土连续箱梁 1 2013.4.1 电焊机BX2-500 预应力混凝土连续箱梁10 2013.4.1 振动棒HX19-27预应力混凝土连续箱梁 4 2013.4.1 千斤顶200t 预应力混凝土连续箱梁 4 2013.4.1 真空压浆机HB-3预应力混凝土连续箱梁 1 2013.4.1 油泵YBZ-2预应力混凝土连续箱梁 1 2013.4.13、人员进场情况技术管理人员6人、技术人员40人、民工10人均已到位。

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对图示的单箱三室截面，可写出如下方程：
q01 ds ds ds q q 0 1 2 1 t 1 t 1, 2 t
q02 ds ds ds ds q [ q q 2 1 3 2 t 2 t 1, 2 t 2,3 t
0
q03 ds ds ds q3 q 2 0 3 t 3 t 2,3 t
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。
2.2.1 开口截面 一般梁理论中，开口截面弯曲剪应力计算公式为：
方程联立解出超静定未知剪力流q1 、 q2和q3 ，则各箱室壁上的
弯曲剪应力： q q q q q 0 1 2 3
M
q 1 (q 0 q1 q 2 q3 ) t t
第三节 箱梁的剪力滞效应
3.1 基本概念
T梁或箱梁受弯曲时，由于翼缘板或顶、底板不均匀剪切变 形的影响，造成弯曲正应力沿宽度方向不均匀分布的现象，称为 “剪力滞后”，简称剪力滞效应。 剪力滞效应导致弯曲正应力沿宽度方向呈曲线分布，并存在 较大的峰谷值差异。 剪力滞效应与截面纵桥向位置、荷载形式、支承条件、横桥 向宽度、截面形状都有关系。 为描述与讨论箱梁剪力滞效应的影响，引入剪力滞系数：
考虑剪力滞效应所求得 的翼板正应力 按简单梁理论所求得的 翼板正应力
3.2 剪力滞系数
考虑剪力滞效应所求得 的翼板正应力 按简单梁理论所求得的 翼板正应力
e e
箱梁翼板与腹板交角处的剪力滞系数为 / 。 当λ ≥1为正剪力滞，如λ <1则为负剪力滞（如图所示）。
X Qy bI X

S
0
ydA
Qy S X bI X
式中：b——计算剪应力处的梁宽； ——是由截面的自由表面（剪应力等 于零处）积分至所求剪应力处的面积矩（或静矩）。
0
S X ydA
S
2.2.2 闭口单室截面 图a所示箱梁，在截面的任一点切开，假设一未知剪力流 q1 。对 已切开的截面可利用式 Q S Q S
dW
1.1.1 纵向弯曲
纵向弯曲产生竖向变位 w ，因而在横截面上引起纵向正 应力 及剪应力 M ，图中虚线所示应力分布时是初等梁理 论计算所得，这对于肋距不大的箱梁无疑是正确的；但对于 肋距较大的箱形梁，由于箱梁顶、底板中剪力滞后的影响， 其应力分布将是不均匀的，使近肋处顶、底板中产生应力高 峰，而远肋板处则产生应力低谷，如图中实线所示应力图。 这种现象称为“剪力滞效应”。对于肋距较大的宽箱梁，这 种应力高峰可达到相当大比例，必须引起重视。
第六章 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；
dW
1.2 箱梁应力汇总及分析
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)。他们引起的应 力状态为： 纵向弯曲---纵向弯曲正应力 ，弯曲剪应力 M 横向弯曲---横向正应力 c 扭转---自由扭转剪应力 K ，翘曲正应力 W ，约束扭转剪应力 W 扭转变形---翘曲正应力 ，畸变剪应力 dW ，横向弯曲应力 dt 因而，综合箱梁在偏心荷载作用下，四种基本变形与位移状态 引起的应力状态为： ( Z ) M w dw 在横截面上： 纵向正应力
4. 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； 5. 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； 6. 适合于修建曲线桥，具有较大 适应性； 7. 能很好适应布置管线等公共设 施。
如图表示一悬臂梁受均布荷
载时， Is/I=0.75 ，跨宽比分别为 3 、 4 、 5 所对应的翼板申附加弯
矩Mf沿跨长的分布情况。可见，
式中
Qy q 1 (q0 q1 ) S xb t t tI x
Qy Ix 1
S xb S x 0 q1 , q1为
时的超静定剪力流。
可见，单箱梁的弯曲剪应力计算公式在形式上与开口截面剪应 力计算公式相似，唯静矩计算方法不同。此静矩Sxb 计算式包含着确 定剪应力零点位置的计算，它的物理含义与Sx0并没有什么区别。
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 和畸变剪力 dW ，同 时由于畸变而引起箱形截面各壁板横向弯曲，在板内产生横向弯 曲应力 dt 。
箱梁跨宽比越小或比值越大，剪力滞影响越严重。
3.3.1 横向效应
简支梁、连续梁受集中荷载、均布荷载时的剪滞系数λ 沿箱梁 截面上、下翼板上的分布情况，显示出剪力滞的影响。工程设计者 从这一现象中可对箱型梁的弯曲应力分布有一个较清楚的认识，以 便在设计中考虑这一因素，使预应力钢筋布置得更合理。
3.3.2 纵向效应
1.1.3 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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 。 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。约束扭转 在截面上产生翘曲正应力 W和约束扭转剪应力 W 。产生约束扭转 的原因有：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，使截面各点纤维变形不协调 也将产生约束扭转，如等厚壁的矩形箱梁、变截面梁等，即使不 受支承约束，也将产生约束扭转。
M
dW
剪应力 在纵截面上： 横向弯曲应力
M k w dw
( S ) c dt
第二节 箱梁对称挠曲时的弯曲应力
2.1 弯曲正应力
弯曲正应力： 根据材料力学的一般梁理论可直接求解； 初等梁理论，顶底板应力均匀分布； 空间梁理论，顶底板应力不均匀，有剪力滞作用。 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： My sM = 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。
3.3 剪力滞的分析与讨论
横向效应：
连续梁受集中荷载或均布荷载时的剪力滞系数λ 沿箱梁截面 上、下翼板上的分布情况，它显示出剪力滞的影响。
纵向效应： e 连续梁受均布荷载， 在纵向正弯矩区里的变化，其值要比
相应同跨径的简支梁大；
在负弯矩区则变化剧烈，并出现负剪力滞效应的现象。
参数影响： 结构约束条件与荷载型式确定后，剪力滞效应随 n 、 kl 变化；

s
表示沿周边积分
(c)
将式（b）与式（c）代入式（a），则得： 将
q0 Qy S x0 Ix
q 0 q1 s t ds 0
代入上式得：
q1
Qy Ix

Qy S x0
s
tI x
ds ds q1 0 s t

s
S x0
ds t
ds s t
于是，箱梁的弯曲剪应力为：
M
X
y
bI X

0
ydA
y
X
bI X
计算箱梁截面上各点由剪力Qy引起的剪力流 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
s
(a)
此处 ds 是沿截面周边量取的微分长度，符号 M q 一圈，剪应变为： (b) 而剪力流为：
G tG q q0 q1
第一节 箱梁截面受力特性
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，可分成四种基本状态：
纵向弯曲、横向弯曲、扭转及扭转变形（即畸变）；
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 弯曲和扭转变形将在箱梁各板中产生横向弯曲应力与剪应力。
箱梁应力汇总及分析：
纵向正应力，剪应力；横向正应力； 对于混凝土桥梁，恒载占大部分，活载比例较小，因此，对
3.3.3 参数影响
当结构约束条件与荷载型式确定后，剪力滞效应随 n 、kl 变 化。而参数 n 是箱翼板总惯矩与梁总惯矩的比值（ I S / I ），参数 kl 是箱的跨宽比（L/2b）的函数（当 n 为一定值时）。
e 与 I S / I 或 L/2b 的关系见后图， 不同结构、不同荷载形式时， 显然，箱梁跨宽比越小或 I S / I 比值越大，剪力滞影响越严重。实 际上，在桥梁结构中 I S / I 的变化幅度不是很大（一般在 0.7 ～ 0.8 左右），而跨宽比的变化幅度较大。因而，在短与宽的箱梁桥中， 对剪力滞效应要加以注意。