混凝土箱梁徐變與剪力滯效應耦合作用的分析方法研究.pdf

1、混凝土箱梁由于其自重輕、抗彎和抗扭剛度大、截面整體受力性好等優(yōu)點被廣泛應用于橋梁工程結構中。混凝土的徐變往往引起截面應力的重分布，又由于箱梁剪力滯效應的影響，徐變引起的截面應力重分布也會受到剪力滯的影響而發(fā)生改變。故如何考慮箱梁徐變對剪力滯效應的影響并建立相應的理論分析方法是非常必要的。本文針對單箱單室箱梁，通過理論研究并結合數(shù)值模擬開展了對混凝土箱梁徐變與剪力滯效應耦合作用的研究。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）本文針對混凝土單箱

2、單室箱梁，考慮其頂、腹、底板由于尺寸，齡期等差異存在不同的初始徐變，利用老化理論及平截面假定，推導了徐變自約束應力的計算公式。并運用能量變分法，建立了單室箱梁考慮徐變自約束應力的剪力滯控制微分方程。結果表明，本文的計算方法能有效的計算混凝土箱梁由于頂、腹、底板由于尺寸、齡期等不同而產(chǎn)生的徐變自約束應力。徐變自約束應力具有約束截面應力的發(fā)展，減弱剪力滯效應的能力，本文解析解很好的符合了預期。
　?。?）針對單室箱梁通過考慮其頂、腹、

3、底板之間齡期差Δt的不同,加荷齡期τ0的不同,總的徐變發(fā)展時間?的不同分析了徐變自約束應力對梁體撓度和截面應力的影響。結果表明，簡支梁的撓度隨齡期之差Δt及徐變時間τ增加而增大，隨加荷齡期τ0的增大而減小。截面應力隨加荷齡期τ0及徐變時間τ的增加而增加，隨齡期之差Δt的增加而減小。
　?。?）對于存在結構體系轉換的超靜定結構，推導了考慮由于前后梁段加荷齡期不同等引起的徐變次內(nèi)力時剪力滯效應控制微分方程，并考慮了前后梁段加荷齡期?0

4、及總的徐變發(fā)展時間?的不同產(chǎn)生的徐變次內(nèi)力對剪力滯效應的影響。結果表明，徐變次應力使截面應力重分布，在負彎矩區(qū)剪力滯效應明顯減弱，正彎矩區(qū)則相反。
　?。?）利用ANSYS UPFs二次開發(fā)工具，依據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》對混凝土徐變系數(shù)的要求，修改了ANSYS提供的用戶徐變子程序usercr.f，使其能模擬混凝土的徐變。利用Solid45單元建立有限元模型，模擬單箱單室簡支箱梁和存在體系轉換的連續(xù)梁在自重荷