橋梁連續(xù)梁簡(jiǎn)支梁超靜定結(jié)構(gòu)次內(nèi)力計(jì)算學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1橋梁連續(xù)梁簡(jiǎn)支梁超靜定橋梁連續(xù)梁簡(jiǎn)支梁超靜定(jn dn)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)次內(nèi)力計(jì)算次內(nèi)力計(jì)算第一頁(yè)，共73頁(yè)。第1頁(yè)/共72頁(yè)第二頁(yè)，共73頁(yè)。第2頁(yè)/共72頁(yè)第三頁(yè)，共73頁(yè)。第3頁(yè)/共72頁(yè)第四頁(yè)，共73頁(yè)。第4頁(yè)/共72頁(yè)第五頁(yè)，共73頁(yè)。M eNMy 0MMMN 0第5頁(yè)/共72頁(yè)第六頁(yè)，共73頁(yè)。相差yNNMe yNMe 第6頁(yè)/共72頁(yè)第七頁(yè)，共73頁(yè)。第7頁(yè)/共72頁(yè)第八頁(yè)，共73頁(yè)。01111 Nx EIl3211 EIeNyNl 1eNxyN231111 )23(2311 10MeeNMeNeNMMMyyyN 壓力(yl)線位置第8頁(yè)/共72頁(yè)第九頁(yè)，共73頁(yè)。梁端無(wú)偏心(

2、pinxn)矩時(shí)EIll3/ )(2111 )(32122111llelflfEINyN )(2122111elllflfNxy 10 10)(MefNMMMMyN fNefNeNMyyyBN 1)(第9頁(yè)/共72頁(yè)第十頁(yè)，共73頁(yè)。梁端有偏心(pinxn)矩時(shí)EIll3/ )(2111 )()(213212122111lleelelflflEINcayN )2(11eefNxy 110110)2(MeefNMMxMMyN )2()2(1110efNMeefNMMyyBN 第10頁(yè)/共72頁(yè)第十一頁(yè)，共73頁(yè)。局部(jb)直線配筋EIll3/ )(2111 EIelNleNEIyyN16787

3、421 eNxyN3221/1111 eNeNeNMyyyBN32113221 第11頁(yè)/共72頁(yè)第十二頁(yè)，共73頁(yè)。局部(jb)曲線配筋EIll3/ )(2111 fNefNeNMyyyBN 1)()526(48163)2(481321heEIlNhlNlheNEIyyyN 32/ )526(/1111heNxyN 第12頁(yè)/共72頁(yè)第十三頁(yè)，共73頁(yè)。第13頁(yè)/共72頁(yè)第十四頁(yè)，共73頁(yè)。第14頁(yè)/共72頁(yè)第十五頁(yè)，共73頁(yè)。 改變e在支點(diǎn)B所增加(或減少)的初預(yù)矩值，與預(yù)加力次力矩的變化值相等，而且(r qi)兩者圖形都是線性分布，因此正好抵消fNefNeNMyyyBN 1)(第15頁(yè)/

4、共72頁(yè)第十六頁(yè)，共73頁(yè)。).1(00niEIdxMMiiN 第16頁(yè)/共72頁(yè)第十七頁(yè)，共73頁(yè)。).1(0niEIdxMMipin 結(jié)論：按外荷載彎矩圖形狀布置(bzh)預(yù)應(yīng)力束及為吻合束吻合束有任意多條第17頁(yè)/共72頁(yè)第十八頁(yè)，共73頁(yè)。第18頁(yè)/共72頁(yè)第十九頁(yè)，共73頁(yè)。第19頁(yè)/共72頁(yè)第二十頁(yè)，共73頁(yè)。yyNN 1cos 11sin yyNN eNeNyy 1cos 第20頁(yè)/共72頁(yè)第二十一頁(yè)，共73頁(yè)。lWw 22sin yyNNW 44sin yyNN 第21頁(yè)/共72頁(yè)第二十二頁(yè)，共73頁(yè)。第22頁(yè)/共72頁(yè)第二十三頁(yè)，共73頁(yè)。第23頁(yè)/共72頁(yè)第二十四頁(yè)，共73

5、頁(yè)。第24頁(yè)/共72頁(yè)第二十五頁(yè)，共73頁(yè)。第25頁(yè)/共72頁(yè)第二十六頁(yè)，共73頁(yè)。eeecccllllll ec / 第26頁(yè)/共72頁(yè)第二十七頁(yè)，共73頁(yè)。 fffddattBt, ss0sstt, 第27頁(yè)/共72頁(yè)第二十八頁(yè)，共73頁(yè)。)1(00,tkte 徐 變 在 加 載 時(shí) 刻徐 變 在 加 載 時(shí) 刻(shk)有急變有急變?cè)诩虞d初期徐變較大在加載初期徐變較大隨時(shí)間增長(zhǎng)逐漸趨于隨時(shí)間增長(zhǎng)逐漸趨于穩(wěn)定穩(wěn)定第28頁(yè)/共72頁(yè)第二十九頁(yè)，共73頁(yè)。v老化理論(lln)v不同加載齡期的混凝土徐變曲線 在 任 意 時(shí) 刻t(t)，徐變?cè)鲩L(zhǎng)率都相同00, tt隨著加載齡期的增大，徐變系數(shù)將不

6、斷減小，當(dāng)加載齡期足夠長(zhǎng)時(shí)徐變系數(shù)為零該理論較符合(fh)新混凝土的特性第29頁(yè)/共72頁(yè)第三十頁(yè)，共73頁(yè)。00, tt將Dinshinger公式(gngsh)應(yīng)用與老化理論)1()1(000,0, eektktt)(0tkee 1 )(0 tkee1)( tke第30頁(yè)/共72頁(yè)第三十一頁(yè)，共73頁(yè)。v先天理論v不同加載齡期的混凝土徐變?cè)鲩L(zhǎng)規(guī)律(gul)都一樣混凝土的徐變終極(zhngj)值不因加載齡期不同而異，而是一個(gè)常值該理論較符合加載齡期長(zhǎng)的混凝土的特性 tt0),(1)(0 tke第31頁(yè)/共72頁(yè)第三十二頁(yè)，共73頁(yè)。v混合理論v對(duì) 新 混 凝 土 采 用(ciyng)老化理論，

7、對(duì)加載齡期長(zhǎng)的混凝土采用(ciyng)先天理論第32頁(yè)/共72頁(yè)第三十三頁(yè)，共73頁(yè)。第33頁(yè)/共72頁(yè)第三十四頁(yè)，共73頁(yè)。),(1 ),(),( tEyxyx LFkpdxdFyxyx),(),( LLkpkpkptdxxEIxMxMdxxEIxMxM),()()()()()()( ),(1 tkp 第34頁(yè)/共72頁(yè)第三十五頁(yè)，共73頁(yè)。第35頁(yè)/共72頁(yè)第三十六頁(yè)，共73頁(yè)。應(yīng)力應(yīng)變(yngbin)公式 時(shí)刻的應(yīng)力增量在 t 時(shí) 刻 的 應(yīng) 變(yngbin),(11)( tEddb dd)()( 從0 時(shí)刻(shk)到 t 時(shí)刻(shk)的總應(yīng)變 tbdtEtEt0),(11)(),

8、(1)()(00 第36頁(yè)/共72頁(yè)第三十七頁(yè)，共73頁(yè)。時(shí)效系數(shù)(xsh)利用中值定理計(jì)算應(yīng)力增量引起的徐變時(shí)效(shxio)系數(shù)),(),()()(),()(0000 tttdtt ),()()(),()(),(0000 ttdttt ),(),(1)()(),(1)()(00000 ttEttEtb 從0 時(shí)刻(shk)到 t 時(shí)刻(shk)的總應(yīng)變第37頁(yè)/共72頁(yè)第三十八頁(yè)，共73頁(yè)。松弛系數(shù)(xsh)通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算時(shí)效系數(shù)(xsh)松弛實(shí)驗(yàn)松弛系數(shù)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(shj)擬合0)( t 應(yīng)應(yīng)變變：令)()(0t 應(yīng)力變化：應(yīng)力變化：)(),()(00 tRt),(),(1)(),()(

9、),()(0)(0000000 ttEtREtt ),(1),(11),(000 ttRt 第38頁(yè)/共72頁(yè)第三十九頁(yè)，共73頁(yè)。近似(jn s)擬合松弛系數(shù)),(000),( tet ),(111),(0),(00 tett ),(),(1/1),(000 ttt 令折算(sh sun)系數(shù) EttEtb)()(),(1 )()(000 換算(hun sun)彈性模量EtE),(0 徐變應(yīng)力增量第39頁(yè)/共72頁(yè)第四十頁(yè)，共73頁(yè)。變形(bin xng)計(jì)算公式 LLkkkpdxIEMtMdxtEIMM )(),(1 0第40頁(yè)/共72頁(yè)第四十一頁(yè)，共73頁(yè)。微分(wi fn)變形計(jì)算公式

10、應(yīng)力應(yīng)變微分(wi fn)關(guān)系dttdEtdttdEdttd),()()(1)(0 vdt時(shí)段內(nèi)的微變形時(shí)段內(nèi)的微變形(bin xng),()(),()(0 tddxEIMtMtddxEIMMdxEIMtdMdLkLkLkkp )()()(0ttc 第41頁(yè)/共72頁(yè)第四十二頁(yè)，共73頁(yè)。第42頁(yè)/共72頁(yè)第四十三頁(yè)，共73頁(yè)。方向上NoImage0 kpd第43頁(yè)/共72頁(yè)第四十四頁(yè)，共73頁(yè)。),()(),(),(11011100 tdXtdtddxEIMMPLk )()()(1111tdXdxEIMMtdXdxEIMtdMLkkLk ),()(),()(),()(1111 tdtXtdd

11、xEIMMtXtddxEIMtMLkkLk PX1101110 0),()()(110111111 tdXtXtdXdPkp第44頁(yè)/共72頁(yè)第四十五頁(yè)，共73頁(yè)。徐變穩(wěn)定(wndng)力010 X0),()()(1111111 tdtXtdXP1 ),()( tket按老化(lohu)理論解微分方程得：1 )()(110 teXtX1111/ pX 1 )(210 teMMMgggt第45頁(yè)/共72頁(yè)第四十六頁(yè)，共73頁(yè)。徐變穩(wěn)定(wndng)力1 ),()( tkek按老化(lohu)理論解微分方程得：1)()()(10110 teXXtX1111/ pX 1)()(1210 teMMMM

12、ggggt0),()()(110111111 tdXtXtdXP第46頁(yè)/共72頁(yè)第四十七頁(yè)，共73頁(yè)。解微分方程(wi fn fn chn)得：0)(1 tX0),()()(111111 tdtXtdX011011 PX 一次落架施工連續(xù)(linx)梁徐變次內(nèi)力為零 第47頁(yè)/共72頁(yè)第四十八頁(yè)，共73頁(yè)。),(),(),(),(),(),(),(),(),()2(1121)1(1121)2(1121)1(12)2(1121)1(112101111 tdtdtdxtdtdtdtdtdtdxdxdtptp第48頁(yè)/共72頁(yè)第四十九頁(yè)，共73頁(yè)。tkedttd ),(按老化(lohu)理論以梁段

13、的時(shí)間為基準(zhǔn)(jzhn)t ，則梁段加載時(shí)間歷程為t=t +111)(21),(),( eeetdtdtktk )2(1)1(11)2(11)1(111111pppee 令第49頁(yè)/共72頁(yè)第五十頁(yè)，共73頁(yè)。),(),(),(),(),(),(),(),(),()2(1121)1(1121)2(1121)1(12)2(1121)1(112101111 tdtdtdxtdtdtdtdtdtdxdxdtptp0)(111110111 ttptdxdxx )2(1)1(11)2(11)1(111111pppee 1)()(101101 111 texxxt解得： 1111/ px第50頁(yè)/共72頁(yè)

14、第五十一頁(yè)，共73頁(yè)。解得：0)(*10* ittitFdXdDXXF nnnnnF .2111211TimiititittmeCXDFXXX01 第51頁(yè)/共72頁(yè)第五十二頁(yè)，共73頁(yè)。CMXMMXMMMMNtNgtgNtgtt111111 第52頁(yè)/共72頁(yè)第五十三頁(yè)，共73頁(yè)。0),()(0 LkLkkpdxtEIMMdxIEMtM 01111 ptX dxIEMMLkk 11 LkpdxtEIMM),(01 第53頁(yè)/共72頁(yè)第五十四頁(yè)，共73頁(yè)。01 tX00 LkdxEIMM01 p第54頁(yè)/共72頁(yè)第五十五頁(yè)，共73頁(yè)。 LLLLLptEIdxMMtEIdxMM221100111

15、01),(),( LLLLLIEdxMIEdxM 0222112111第55頁(yè)/共72頁(yè)第五十六頁(yè)，共73頁(yè)。0 DXFkt nnnnnF 2111211.TnpppD.,21 第56頁(yè)/共72頁(yè)第五十七頁(yè)，共73頁(yè)。),(),()()( ttss收縮(shu su)終極值第57頁(yè)/共72頁(yè)第五十八頁(yè)，共73頁(yè)。)(),()()()(tdtdEtEtdtdsb ),(),(),()()(1 tdtddxEIMtMdxEIMtdMdsLkLkkp 收縮產(chǎn)生(chnshng)的彈性應(yīng)變?cè)隽渴湛s應(yīng)變?cè)隽渴湛s產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)的徐變?cè)隽?，初始?yīng)力為0位移微分平衡方程 0)(),(),()(1111111

16、tdxtdtxs 第58頁(yè)/共72頁(yè)第五十九頁(yè)，共73頁(yè)。sLkkpdxIEMtMd1)( 收縮(shu su)應(yīng)變收縮產(chǎn)生的彈性變形與徐變變形位移平衡方程： )(),(11)()(0tdtEtstb 0)(1111 sstxx 收縮產(chǎn)生的徐變次內(nèi)力收縮產(chǎn)生的彈性次內(nèi)力第59頁(yè)/共72頁(yè)第六十頁(yè)，共73頁(yè)。v基礎(chǔ)不均勻沉降(chnjing)次內(nèi)力v小跨度時(shí)比較明顯v大跨度時(shí)是次要因素v1）沉降(chnjing)規(guī)律v假定沉降(chnjing)規(guī)律與徐變相同1)()()( tpddet),(),()()( ttdd沉降速度系數(shù)(xsh)沉降終極值第60頁(yè)/共72頁(yè)第六十一頁(yè)，共73頁(yè)。2）變形計(jì)

17、算公式變形過(guò)程(guchng)瞬時(shí)沉降長(zhǎng)期沉降（沉降+徐變）瞬時(shí)沉降(chnjing)彈性及徐變變形沉降(chnjing)徐變?cè)隽孔冃蝑pLdkdLLkckkpdxIEMtMdxIEMtMtdxEIMM )()(),(1 0 沉降彈性增量變形后期沉降自身變形（3）力法方程0111111110 dpddtpxxx 第61頁(yè)/共72頁(yè)第六十二頁(yè)，共73頁(yè)。v墩臺(tái)(dn ti)基礎(chǔ)沉降規(guī)律與徐變變化規(guī)律相似時(shí)v墩臺(tái)(dn ti)基礎(chǔ)沉降瞬時(shí)完成時(shí)0111110 tpxx d1111 010 x0)(1111 dpdtxx 0111 ddx 0 dpv徐變使墩臺(tái)基礎(chǔ)沉降(chnjing)的次內(nèi)力減小第

18、62頁(yè)/共72頁(yè)第六十三頁(yè)，共73頁(yè)。v連續(xù)梁內(nèi)力調(diào)整(tiozhng)措施v最好的辦法是在成橋后壓重v通過(guò)支承反力的調(diào)整(tiozhng)將被徐變釋放第63頁(yè)/共72頁(yè)第六十四頁(yè)，共73頁(yè)。非線性溫度場(chǎng)次內(nèi)力、自應(yīng)力高橋墩必須考慮墩身左右側(cè)的日照溫差第64頁(yè)/共72頁(yè)第六十五頁(yè)，共73頁(yè)。線性溫度梯度對(duì)結(jié)構(gòu)(jigu)的影響非線性溫度梯度對(duì)結(jié)構(gòu)(jigu)的影響第65頁(yè)/共72頁(yè)第六十六頁(yè)，共73頁(yè)。溫度梯度場(chǎng)第66頁(yè)/共72頁(yè)第六十七頁(yè)，共73頁(yè)。2）自應(yīng)力(yngl)計(jì)算溫差(wnch)應(yīng)變 T(y)=T(y) 平截面(jimin)假定 a(y)=0+y溫差自應(yīng)變 (y)=T(y)-a(y)=T(y)-(0+y)溫差自應(yīng)力 s0(y)=E(y)=ET(y)-(0+y)第67頁(yè)/共72頁(yè)第六十八頁(yè)，共73頁(yè)。截面內(nèi)水平(shupng)力平衡求解(qi ji)得 hchhAyAdyybyTEdyybyyTEdyybyEN0)()()()()()()(00 hchchcI