箱梁剪力滞效应

剪力滞后效应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，从力学本质上说，是圣维南原理，它严格地符合弹性力学的三大方程，即几何方程、物理方程、平衡方程。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。

剪力滞后效应通常出现在T型、工型和闭合薄壁结构中如筒结构和箱梁，在这些结构中通常把整体结构看成一个箱形的悬臂构件。在结构水平力作用下，主要反应是一种应力不均匀现象，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，从而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，同时腹板框架中柱子的轴力也不是线性规律。这就是一种剪力滞后效应。当翼板与腹板交接处的正应力大于按初等梁的计算值，称为正剪力滞，反之为负剪力滞。

忽略剪力滞效应造成的事故

忽略剪力滞效应的影响，就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：如1969－1971年在欧洲不同地方相继发生了四起箱梁失稳或破坏事故。事故发生后，许多桥梁专家对桥梁的设计和计算方法进行了研究和分析，提出这四座桥的计算方法存在严重缺陷，其中一项就是设计中没有认真对待“剪力滞效应”，因此导致应力过分集中造成桥梁的失稳和局部破坏。又如广东省的佛陈大桥、乐从立交桥、江湾立交桥、顺德立交桥、文沙大桥等出现桥梁翼板横向裂缝，据资料显示其主要原因是未考虑剪力滞，致使实际应力大于设计应力，不能满足翼板承载力的要求而出现裂缝

大跨度薄壁箱梁剪力滞效应

混凝土薄壁箱形截面具有结构自重较轻、抗弯抗扭刚度大等较好的空间整体受力性能，故在现代桥梁结构中得到广泛应用。宽箱形截面梁在自重和对称荷载的作用下挠曲时，由于腹板传递的剪力流在边缘上受拉要大一些，而向板内传递过程中，由于上下板均会发生剪切变形，拉应力会逐渐减小，故实际上上板的拉应力在截面分布是不均匀的，呈现板的中间小而两边大的应力状态。剪力流在横向传递过程有滞后现象，故称之为“剪力滞后现象”或称“剪力滞效应”。2100433B

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。

1、剪力滞后现象越严重，框筒结构的整体空间作用越弱；

2、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；

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。

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很大。概念设计时一定要考虑全面。

混凝土箱梁是目前桥梁最常用的主梁结构形式之一。蔺鹏臻所著的《混凝土箱梁剪力滞效应的分析理论与应用研究》针对常规构造特征的混凝土箱梁，从箱梁剪力滞效应分析的通用变分解、翼板翘曲位移函数的定义方法、翼板厚度变化对剪力滞效应的影响规律、预应力等效荷载引起的剪力滞效应和考虑剪力滞效应的弯曲变形计算方法等几个方面。《混凝土箱梁剪力滞效应的分析理论与应用研究》适合于桥梁工程领域的科研、设计人员和高校相关专业师生学习参考。

第1章绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本书的主要研究工作

第2章 翼板厚度沿横向变化箱梁的剪力滞效应通用解研究

2.1 基于广义截面特性的箱梁剪力滞效应通用解

2.2 简支梁竖向荷载作用下的剪力滞效应

2.3 简支梁集中弯矩作用下的剪力滞效应

2.4 悬臂箱梁竖向荷载和集中弯矩作用下的剪力滞效应

2.5 结论

第3章 基于剪切变形规律的剪力滞翘曲位移函数定义研究

3.1 单室箱梁竖向弯曲下的剪力流分布规律

3.2 基于剪力流分布规律的剪力滞翘曲位移函数

3.3 剪力滞翘曲位移函数应用算例

3.4 剪力滞翘曲位移函数对一般箱梁的适用性研究

3.5 结论

第4章 由截面中性轴与形心轴重合假定引起的附加轴力研究

4.1 截面的附加轴力和附加轴向应力

4.2 典型结构的附加轴力表达

4.3 典型结构附加轴向应力比研究

4.4 混凝土箱梁附加轴向应力比的统计研究

4.5 结论

第5章 翼板厚度变化对箱梁剪力滞效应的影响研究

5.1 翼板厚度变化对截面特性的影响研究

5.2 考虑翼板厚度变化的箱梁算例验证

5.3 翼板厚度变化对正剪力滞效应的影响研究

5.4 翼板厚度变化对负剪力滞效应的影响研究

5.5 翼板厚度变化对剪力滞附加挠度的影响研究

5.6 结论

第6章 混凝土箱梁预应力引起的剪力滞效应研究

6.1 静定箱梁预应力引起的剪力滞效应

6.2 超静定箱梁预应力引起的剪力滞效应

6.3 复杂配束预应力剪力滞效应计算的叠加法

6.4 结论

第7章 考虑剪力滞效应的混凝土箱梁挠度计算方法研究

7.1 剪力滞效应对箱梁曲率的影响

7.2 箱梁变形计算的修正方法

7.3 典型箱梁结构的挠度分析

7.4 结论

第8章 结论与展望

8.1 主要研究结果

8.2 研究展望

参考文献2100433B

书名：混凝土箱梁剪力滞效应的分析理论与应用研究

出版社: 人民交通出版社; 第1版 (2012年1月1日)

外文书名: research on analysis theory & application of shear lag effect for concrete box g

丛书名: 交通运输行业博士文库

isbn: 9787114095016, 7114095015

商品尺寸: 20.4 x 14.4 x 1.2 cm

商品重量: 181 g