薄壁简支箱梁剪力滞效应参数研究

基于ANSYS平台求解薄壁箱梁剪力滞效应

基于ANSYS平台求解薄壁箱梁剪力滞效应 摘要：基于ANSYS10.0平台，采用有限元方法对不同加载情况下薄壁箱梁的剪力滞效应进行计算，并将计算结果与已有文献中能量变分法的分析值进行对比，发现结果吻合较好，可知利用ANSYS对薄壁箱梁剪力滞进行分析精度很高。 关键词：ANSYS;薄壁箱梁；有限元；剪力滞效应；挠度 0 简述 随着经济科技的发展，建桥技术不断进步。薄壁箱梁因其自重轻，空间整体受力性能良好，能适应各种新式施工方法，所以在现代桥梁建设中被广泛采用。 ANSYS软件是大型通用有限元软件，其功能强大，计算精度高。ANSYS 可以方便地计算出箱梁的畸变应力、剪力滞效应，目前ANSYS已成为土建领域有限元分析软件的主流。 1剪力滞效应 梁弯曲初等理论的基本假定为变形的平截面假定，其不考虑剪切变形对纵向位移的影响，因此，弯曲正应力沿梁宽呈均匀分布状态。但在箱形梁结构中，因剪切变形沿翼板的不均匀分布，弯曲时远离腹板的翼板的纵向位移滞后于近腹板的翼板的纵向位移，所以弯曲正应力的横向分布呈曲线状态，以简支箱梁顶板为参考，可以看到压应力在腹板与翼板交接处为最大，且自交接处向两侧逐渐减小，这种弯曲正应力的不均匀分布现象，称为剪力滞效应。 剪力滞效应一般用剪力滞系数λ来衡量，λ的定义为： λ=剪力滞效应作用下的法向应力/按初等梁理论求得的法向应力 当然工程中关心的是：剪力滞效应发生时，腹板与翼板交接处的剪力滞系数，因为该处的剪力滞系数反映了剪滞效应下应力集中的最不利程度，对控制应力集中所引发的局部破坏以及进一步的整体失稳破坏具有关键作用。 当λ值大于1时称为正剪力滞效应，当λ值小于1时称为负剪力滞效应。 2应用ANSYS分析单箱单室薄壁箱梁剪力滞效应 2.1弹性壳单元shell63性质 Shell63弹性壳单元既具有弯曲能力又具有膜力，可以承受法向荷载和平面内荷载。该壳单元具有4个节点，每节点有6个自由度，分别为沿坐标系X、Y、Z方向的线位移和关于X、Y、Z轴的角位移，应力刚化和大变形能力也被考虑其中。

20m箱梁模板计算书

20米箱梁模计算书1.砼侧压力计算 最大侧压力可按下列二式计算，并取其最小值： F=0.22γ c t β 1 β 2 V1/2 F=γ c H 式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2） γ c ---- 混凝土的重力密度（kN/m3）取26 kN/m3 t ------新浇混凝土的初凝时间（h）,h=3.5小时。 V------混凝土的浇灌速度（m/h）;取27方/h，即27/25/1=1.08 m H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）;取1.4m β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1； β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50—90mm时，取1；110—150mm时，取1.15。此处取1.15, F=0.22γ c t β 1 β 2 V1/2 =0.22x26x3.5x1x1.15x1.081/2 =24kN/m2 F=γ c H =26x1.4=36.4kN/ m2 取二者中的较小值，F=24kN/ m2作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4 kN/ m2，分别取荷载分项系数1.2和1.4，则作用于模板的总荷载设计值为：F=24x1.2+4x1.4=34.4 kN/ m2，取为35 kN/ m2 有效压头高度：H0=35/26=1.35m 2.面板验算（6mm钢板） 最大跨距： l=300mm， 每米长度上的荷载：q=FD=35x0.9=31.5KN/m。D为背杠的间距 弯矩：Mmax=0.1ql2=0.1x31.5x0.32=0.2835KN.m

剪力滞后效应概念普及

（shear-lag effect）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，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。例如在墙体上开洞以后，由于横梁变形使剪力传递存在滞后现象，使柱中正应力分布呈抛物线状，称为剪力滞后效应。 剪力滞后效应的概念是在箱梁中提出的。剪力滞后效应在T型、工型和闭合薄壁结构中（如筒结构和箱梁）表现得较为典型，在这些结构中通常把整体结构看成一个箱形的悬臂构件。当结构处于水平力作用下时，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，由此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，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。 剪力滞概念与有效分布宽度相同，前者用不均匀应力表示，后者用一等效板宽表示。为了使简单梁理论能够用于宽翼缘梁的分析，故对翼缘定出个“有效翼缘宽度”翼缘的有效宽度为假设的翼缘宽度，沿其宽度上受均匀压缩，其压缩值如同在同样的边缘剪力作用下的实际翼缘的受载边缘数值一样。另外，有效宽度可以视为理论的翼缘宽度，该理论翼缘承受具有均匀应力的压力。该均匀应力与原型宽翼缘处的应力峰值相等，而且总压力值相等。 在框筒结构中，结构整体可以看成一个箱形的悬臂构件。在水平力作用下，柱子之间的横梁会产生沿着水平力方向的剪切变形，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。

如何理解剪力滞后效应

1、剪力滞后效应 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。 : 剪力滞效应的概念是在箱梁中提出的。剪力滞通常出现在T型、工型和闭合薄壁结构当中，如筒结构和箱梁当中，主要反应的是一种应力不均匀现象，比如说：
在对称弯曲荷载作用下，如果箱梁具有初等弯曲理论中所假定的无限抗剪刚度（即时变形的平截面假定），那么弯曲正应力沿梁宽方向是均匀分布的。但是箱梁产生的弯曲的横向力通过肋板传给翼板，而剪应力在翼板上的分布是不均匀的，在交接处最大，离开肋板逐渐减小，因此剪切变形沿翼板分布是不均匀的，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，所以其弯曲正应力的横向分布呈曲线形状，这种现象工程界称之为“剪力滞效应”。如果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
英国规范和德国工业标准规范中通过翼缘有效宽度的折减来考虑剪力滞的影响，但是我国现行桥规中仅提及可参照“T”形梁的规定办理，没有箱梁有效宽度的具体规定，因此按初等梁计算在静、动载作用下纵向弯曲的应力无折减或增长系数可依。目前对于复杂受力的大跨径桥梁，我国设计人员仅凭模型试验或大型有限元技术进行剪力滞分析，如我国的钱塘江二桥、上海南浦大桥、铜陵长江公路大桥等，花费了大量人力物力。但对于一般的工程设计，却忽略剪力滞的影响，致使不断有一些宽箱梁桥出现横向裂缝.
在箱梁中，肋处的剪力流向板中传递过程，有剪力滞后现象，称之为剪力滞效应，剪力滞概念与有效分布宽度相同，前者用不均匀应力表示，后者用一等效板宽表示。其实，剪力滞效应和T型梁的有效分布宽度是同一回事，都是由于腹板的剪力流使得上翼缘的应力分布不均匀。只是T型梁用有效宽度来简化这一现象。在桥梁的箱型截面中这一现象较突出，但当跨宽比较大或者截面腹板惯性矩与翼缘惯性矩之比较小时尤其严重，一定要考虑。高层和这个类似，高层倒小与桥梁的箱型截面其实一回事。有效分布宽度由于开口截面，剪力滞多用于封闭截面。剪力滞有正剪力滞与负剪力滞之分。剪力滞影响结构设计，需将设计值提高。
剪力滞的概念是一般狭窄翼缘的剪切扭转变形不大，其受力性能接近于简单梁理论的假设，而宽翼缘因这部分的变形的存在，而使远离梁肋的翼缘不参予沉弯工作，也即受压翼缘上的压应力随着离梁肋的距离增加而减少，这种现象就成为“剪力滞后”，简称剪力滞效应。
在框筒结构中，结构整体可以看成一个箱形的悬臂构件。在水平力作用下，柱子之间的横梁会产生沿着水平力方向的剪切变形，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。 剪力滞后效应事实存在，很难消除，只能通过其他手段考虑该影响。 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；

30米箱梁张拉计算书

G3012喀什至疏勒段公路工程项目KS-1标段 （K0+000～K22+000） 30m预制箱梁张拉计算方案 编制： 审核： 审批： 中铁二十三局集团有限公司 G3012喀什至疏勒段公路项目KS-1标 项目经理部 二0一六年五月

目录 一、基础数据.............................................................................................................................. - 2 - 二、预应力钢束张拉力计算...................................................................................................... - 2 - 三、压力表读数计算.................................................................................................................. - 3 - 四、理论伸长量的复核计算...................................................................................................... - 6 - 五、张拉施工要点及注意事项.................................................................................................. - 8 -

30m箱梁模板计算书

中铁三局五公司右平项目 30m箱梁 模板计算书 山西昌宇工程设备制造有限公司 技术部 2015年11月21日

30米箱梁模计算书 本工程所用30m箱梁，梁底模板直接采用混凝土台座，不再另行配置底模板。 1.砼侧压力计算 最大侧压力可按下列二式计算，并取其最小值： F=0.22γ c t β 1 β 2 V1/2 F=γ c H 式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2） γ c ---- 混凝土的重力密度（kN/m3）取26 kN/m3 t ------新浇混凝土的初凝时间（h）,h=3.5小时。 V------混凝土的浇灌速度（m/h）;取27方/h，即27/25/1=1.08 m H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）;取1.4m β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1； β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50—90mm时，取1；110—150mm时，取1.15。此处取1.15, F=0.22γ c t β 1 β 2 V1/2 =0.22x26x3.5x1x1.15x1.081/2 =24kN/m2 F=γ c H =26x1.4=36.4kN/ m2 取二者中的较小值，F=24kN/ m2作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4 kN/ m2，分别取荷载分项系数1.2和1.4，则作用于模板的总荷载设计值为：F=24x1.2+4x1.4=34.4 kN/ m2，取为35 kN/ m2 有效压头高度：H0=35/26=1.35m 2.面板验算（6mm钢板） 最大跨距： l=300mm， 每米长度上的荷载：q=FD=35x0.8=28KN/m。D为背杠的间距

T型悬臂梁剪力滞效应研究

T型悬臂梁剪力滞效应研究 一、问题简述 本例采用T型悬臂梁来研究刚度对剪力滞的影响，采用的是钢材Q345B跨度为5米，采用ansys进行分析，采用实体单元进行研究。通过设置界面的不同尺寸来改变截面的刚度，进而分析对剪力滞的影响。 二、剪力滞效应描述 初等梁理论中,我们假定离中性轴同一距的截面我们假定离中性轴同一距的截面在弯矩作用下,沿宽度方向截面的正应力是相等。实际上带翼缘板T梁和箱形截面梁，在对称垂直力作用下翼缘板上的正应沿宽度方向呈不均匀的分布状态。这种由于腹板处剪力流向翼缘板中传递的滞后而导致翼缘板正应力沿宽度方向呈不均匀分布的现象，称为“剪而导致翼缘板正应力沿宽度方向呈不均匀分布的现象，称为“剪滞效应”。剪力滞效应大小的程度用剪力滞系数λ表示，剪力滞系数λ表示为截面应力σ与初等梁理论计算所得应力σ之比。 三、荷载和工况设置 本例通过设置4个工况来研究T型梁不同刚度对剪力滞效应的影响，本例汇总采用均布荷载集度为q=2500N/m，现将工况设置列表如下： 表 1

其中，B1为翼缘板宽度，H1为整个截面高度，B2为腹板厚度，H2为翼缘板高度。 四、计算结果 本例通过ansys建立模型，通过剪力滞理论并结合绘图软件得出以下结果:

五、分析感悟 剪力滞效应是由于腹板在受剪的过程中将剪力传递给翼缘，从而造成翼缘正应力分布不均匀的现象，桥梁结构中的一种重要的现象。由于剪力滞效应的影响，桥梁结构中的应力呈现铰复杂的分布，在腹板附近使得按照初等梁理论的桥梁结构应力小于实际值，如果不考虑剪力滞效应的影响很有可能会低估该部分位置的应力，使得桥梁结构的设计偏于危险。在复杂的桥梁结构特别是翼缘较宽时应该考虑剪力滞的影响，从而对桥梁结构进行设计。

箱梁剪力滞效应求解与应用,

箱梁剪力滞效应求解与应用 摘要:剪力流在横向传递过程中有滞后的现象，称为剪力滞效应。 剪力滞效应带来的应力分布不均匀，应力集中效应，应给予足够的重视。 本文主要通过介绍了薄壁箱梁剪力滞效应及常用求解方法 , 通过对一具体例题的有限元求解 , 详细阐述了剪力滞现象的存在。剪力滞后现象使翼缘有效分布宽度的确定成为正截面承载力计算的关键 , 结合现行规范 , 对考虑箱梁有效宽度后的应力计算结果与有限元求解结果进行了对比。 关键词 :薄壁 ;箱梁 ;剪力滞 ;有效宽度 ;应力 随着箱形梁桥向长悬臂板、大肋间距的简洁型单箱单室截面方向发展，其剪力滞效应日益受到人们关注。然而, 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, 因此不再适用于扁平的薄壁箱梁。目前, 国内外均建造了大量的箱形薄壁梁桥, 对高跨比较大、宽高比较突出的箱形梁桥, 其剪力滞效应相当严重, 如果忽略剪力滞的影响, 势必导致结构失稳或破坏。箱形梁的受力是一个复杂结构空间分析问题，对箱形梁进行受力分析时，往往采用一些假定和近似处理方法，将作用于箱形梁上的偏心荷载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，按叠加原理将计算结果叠加而得。箱形梁在偏心荷载作用下将产生纵向弯矩、扭转、畸变及横向挠曲四种基本状变形态。

1箱梁剪力滞及其求解方法 1.1剪力滞 根据初等梁理论中的平截面假定，不考虑剪切变形效应对纵向位移的影响，箱梁的两腹板处在对称竖向荷载作用下，沿梁宽度方向上、下翼板的正应力是均匀分布的。但由于在宽翼箱梁中沿翼缘板宽度方向剪切变形的非均匀分布，引起弯曲时腹板的翼板纵向位移滞后于近肋板处的翼板纵向位移，而弯曲正应力的横向分布呈曲线形状。这种由翼缘板的剪切变形造成沿宽度方向弯曲正应力的非均匀分布，在美国称为“剪力滞效应”，英国则称为“弯曲应力离散”。靠近腹板处的纵向应力若大于靠近翼缘板中点或悬臂板边缘处的纵向应力，称为“正剪力滞”；反之，则称为“负剪力滞”。剪力滞效应常用剪力滞系数λ来衡量, λ的经典定义为: σ λ = σ- σ：实际截面上发生的应力 σ-:初等梁理论算出的应力

(参考资料)32m预制箱梁计算书

32m 预制箱梁计算书 1. 计算依据与基础资料 1.1. 标准及规范 1.1.1. 标准 ?跨径：桥梁标准跨径30m ； ?设计荷载：公路-I 级（城－A 级验算）； ?桥面宽度：（路基宽26m ，城市主干路），半幅桥全宽13m ，0.5m （栏杆）12.25m （机动车道）+0.5/2m （中分带）＝13m 。 ?桥梁安全等级为一级，环境类别一类。 1.1.2. 规范 《公路工程技术标准》JTG B01-2013 《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）；（简称《通规》） 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004（简称《预规》） 《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）； 1.1.3. 参考资料 《公路桥涵设计手册》桥梁上册（人民交通出版社2004.3） 1.2. 主要材料 1）混凝土：预制梁及现浇湿接缝、横梁为C50、现浇调平层为C40； 2）预应力钢绞线：采用钢绞线15.2s φ，1860pk f MPa =，51.9510p E Mpa = × 3）普通钢筋：采用HRB400，400=sk f MPa ，5 2.010S E Mpa =× 1.3. 设计要点 1）预制组合箱梁按部分预应力砼A 类构件设计； 2）根据小箱梁横断面，采用刚性横梁法计算汽车荷载横向分布系数，将小箱梁简化为单片梁进行计算，荷载横向分配系数采用刚性横梁法计算。 3）预应力张拉控制应力值0.75σ=con pk f ，混凝土强度达到90％时才允许张拉预

应力钢束； 4）计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时张拉锚固龄期为7d; 5）环境平均相对湿度RH=80％; 6）存梁时间不超过90d。 2.标准横断面布置 2.1.标准横断面布置图 2.2.跨中计算截面尺寸

箱形截面梁的剪力滞效应

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/7110853800.html, 箱形截面梁的剪力滞效应 作者：田建辉 来源：《中国新技术新产品》2010年第09期 摘要:随着交通事业的发展以及城市化速度的加快,桥梁在日益繁忙的公路和城市交通中显得越来越重要。许多新的桥型、大跨宽桥以及特宽桥相继出现,各种桥梁截面形式纷纷被采用,其中箱形截面形式就是常被采用的形式之一。剪力滞效应分析是箱形截面分析的重要组成部分。本文主要阐述了剪力滞效应的概念、影响因素及其计算理论。 关键词:剪力滞;箱形截面 1 剪力滞效应的概念及其所引起的问题 1924年卡曼(T.V.Karman)对宽翼缘的T梁探讨有效分布宽度的问题时涉及了剪力滞效应的问题,一般情况下,狭窄翼缘的剪切扭转变形不大,其受力性能接近于简单梁理论的假定,即平截面假定,而宽翼缘因这部分变形的存在,而使远离梁肋的翼缘不能参与承弯工作,也即受压翼缘上的压应力随着离梁肋的距离的增加而减小,这个现象就称为“剪力滞后”,简称剪力滞效应。箱梁在对称荷载作用下的弯曲也同样存在这种剪力滞现象,特别是大跨度预应力混凝土桥梁中所采用 的宽箱梁,由于箱梁上下翼板的剪切扭转变形使翼缘板远离箱肋板处的纵向位移滞后于肋板边 缘处,因此产生较为明显的剪力滞效应,且在翼缘板内的弯曲应力呈曲线分布。近几年相继建造了大量的箱形薄壁梁桥, T构、刚构、斜拉桥,特别是一些宽跨比较大,宽高比也较为突出的桥,这些桥的剪力滞效应是较为严重的。 2 剪力滞效应的计算理论 2.1 弹性理论解法 弹性理论解法有板壳理论(J.E.Gibson、M.H.Mitwally)、正交异性板法(Abdel-Sayed)和弹性折板理论法(Goldberg、Leve)。弹性理论解法是以经典的弹性理论为基础,其优点是能获得较精确的解答,能够很好的解决简单的力学模型,经常用于等截面简支梁的剪力滞问题求解。其中,弹性折板法运用谐波分析的方法,可以求解各种支承条件的梁。用该方法研究悬臂箱梁是一个由 板件构成的实际的空间体系,分析时比应用有限元法能大大节约时间,况且它是一种精确解。但是,弹性理论解法由于分析和计算公式的繁琐,很难应用于实际的工程问题,无法用于复杂结构问题的分析。 2.2 比拟杆法

30m简支箱梁计算书

30m预应力混凝土简支小箱梁计算书 一、主要设计标准 1、公路等级：城市支路，双向四车道 2、桥面宽度：3m人行道+0.25m路缘带+2x3.5m车行道+0.5m双黄线+2x3.5m 车行道+0.25m路缘带+3m人行道=21m 3、荷载等级：汽车-80级 4、设计时速：30Km/h 5、地震动峰值加速度0.2g 6、设计基准期：100年 二、计算依据、标准和规 1、《厂矿道路设计规》（GBJ22-87） 2、《公路桥涵设计通用规》（JTG D60-2004） 3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004） 三、计算理论、荷载及方法 1、计算理论 桥梁纵向计算按照空间杆系理论，采用Midas Civil2012软件计算。 2、计算荷载 （1）自重：26KN/ m3 （2）桥面铺装：10cm沥青铺装层+8cm钢筋混凝土铺装 （3）人行道恒载：20KN/ m （4）预应力荷载：

采用4束5φs15.2和6束4φs15.2 fpk=1860MPa钢绞线，控应力1395MPa。（5）汽车荷载： 本桥由于是物流园区部道路，通行的重车较多，本次设计考虑《厂矿道路设计规》（GBJ22-87）汽车-80级，计算图示如下： 根据图示，汽车荷载全桥横桥向布置三辆车。 冲击系数按照《公路桥涵设计通用规》（JTG D60-2004）4.3.2条考虑。 （6）人群荷载：3.5 KN/ m2 （7）桥面梯度温度: 正温差：T1=14°，T2=5.5° 负温差：正温差效应乘以-0.5 3、计算方法

（1）将桥梁在纵横梁位置建立梁单元，然后采用虚拟梁考虑横向刚度，以此来建立模型。 （2）根据桥梁施工方法划分为四个施工阶段：架梁阶段、现浇横向湿接缝阶段、二期恒载阶段、收缩徐变阶段。 （3）进行荷载组合，求得构件在施工阶段和使用阶段时的应力、力和位移。（4）根据规规定的各项容许指标。按照A类构件验算是否满足规的各项规定。 四、计算模型 全桥采用空间梁单元建立模型，共划分为273节点和448个单元。全桥模型如下图： 全桥有限元模型图 五、计算结果 1、施工阶段法向压应力验算 （1）架梁阶段 架设阶段正截面上缘最小压应力为1.0MPa，最大压应力为2.7MPa；正截面下缘最小压应力为12.0MPa，最大压应力为13.7MPa。根据《公路钢筋混凝

剪力滞后

框筒结构有单筒和束筒之分，单筒是梁柱在平台内侧形成的闭合体，束筒是在平台内侧形成的多个闭合体。无论单筒和束筒，腹板框架承担绝大部分剪力而翼缘框架承担绝大部分弯矩，它们之间通过框筒束联系，如果角柱很弱，则达不到上述效果。由于梁的弹性变形，在侧向荷载的作用下，截面并不保持为平面，角柱处轴向变形为最大，离角柱越远的各柱轴向变形为最小，这种现象称为剪力滞后，如图所示。 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。当结构水平力作用下，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，称为正剪力滞后，反之为负剪力滞后。 忽略剪力滞后效应的影响，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“剪力滞后效应”，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

9米路宽30m连续箱梁下部结构计算书

桥涵通用图 30米现浇预应力混凝土箱梁 下部构造（路基宽9.0米，R＝80m） 计 算 书 计算：汪晓霞 复核： 审核： 二〇一九年八月

第一部分基础资料 一、计算基本资料 1技术标准与设计规范： 1)中华人民共和国交通部标准《公路工程技术标准》（JTG B01-2014） 2)中华人民共和国交通部标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015） 3)中华人民共和国交通部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 范》（JTG 3362-2018） 4)交通部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007） 2桥面净空：净-8.0米 3汽车荷载：公路Ⅰ级，结构重要性系数1.1 4材料性能参数 1)混凝土C30砼：墩柱、墩柱系梁, 主要强度指标： 强度标准值f ck＝20.1MPa，f tk＝2.01MPa 强度设计值f cd＝13.8MPa，f td＝1.39MPa 弹性模量E c＝3.0x104Mpa 2)普通钢筋 a)HPB300钢筋其主要强度指标为： 抗拉强度标准值f sk＝300MPa 抗拉强度设计值f sd＝250MPa 弹性模量E s＝2.1x105MPa b)HRB400钢筋其主要强度指标为： 抗拉强度标准值f sk＝400MPa 抗拉强度设计值f sd＝330MPa 弹性模量E s＝2.0x105MPa c)HRB500钢筋其主要强度指标为： 抗拉强度标准值f sk＝500MPa

抗拉强度设计值f sd＝415MPa 弹性模量E s＝2.0x105MPa 5主要结构尺寸 上部结构为2×30m～4×30m一联,现浇连续预应力箱形梁。每跨横向设2个支座。 桥墩墩柱计算高取10、15、17米，直径1.4、1.6米。因无法预计各桥的实际布置情况及地形、地质因素，墩顶纵向水平力，分别按2跨一联、3跨一联、4跨一联，墩柱取等高度及等刚度计算。应用本通用图时，应根据实际分联情况，核实桥墩构造尺寸及配筋是否满足受力要求。本次验算不含桩基计算。 二、计算采用程序 下部结构计算数据采用桥梁博士对上部结构的分析结果。 三、计算说明与计算模型 1.计算说明 计算中，外荷载数据取自上部结构电算结果。 2.桥墩计算模型 根据上部箱梁计算所得相关数据，进行手工计算。 第二部分墩柱计算结果 Ⅰ、墩柱计算 按2跨一联、3跨一联、4跨一联分别进行计算，一联两端为桥台，中间为双柱式墩桥台上设活动支座，桥墩墩顶均为盆式橡胶支座，一排支座为2个。桥墩墩柱D1＝1.4、1.6m。 经核算2X30米箱梁下部因水平力（主要是制动力、离心力）过大，采用双圆柱墩无法满足受力要求，故墩柱形式拟采用花瓶墩，不进行本次双圆柱墩计算分析。经对3X30米及4X30米箱梁下部受力分析比较，以3跨一联下部构造双圆柱墩计

剪力滞后效应知识科普

剪力滞后效应知识科普 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,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.例如在墙体上开洞以后,由于横梁变形使剪力传递存在滞后现象,使柱中正应力分布呈抛物线状,称为剪力滞后效应. 剪力滞后效应的概念是在箱梁中提出的.剪力滞后效应在T 型、工型和闭合薄壁结构中（如筒结构和箱梁）表现得较为典型,在这些结构中通常把整体结构看成一个箱形的悬臂构件.当结构处于水平力作用下时,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,由此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,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. 剪力滞概念与有效分布宽度相同,前者用不均匀应力表示,后者用一等效板宽表示.为了使简单梁理论能够用于宽翼缘梁的分析,故对翼缘定出个“有效翼缘宽度”翼缘的有效宽度为假设的翼缘宽度,沿其宽度上受均匀压缩,其压缩值如同在同样的边缘剪

力作用下的实际翼缘的受载边缘数值一样.另外,有效宽度可以视为理论的翼缘宽度,该理论翼缘承受具有均匀应力的压力.该均匀应力与原型宽翼缘处的应力峰值相等,而且总压力值相等. 在框筒结构中,结构整体可以看成一个箱形的悬臂构件.在水平力作用下,柱子之间的横梁会产生沿着水平力方向的剪切变形,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.

3×20普通钢筋箱梁计算书讲解

目录 1、工程概况 (2) 2、主要技术标准 (2) 3、采用规范 (2) 4、主要材料 (2) 5、计算参数 (2) 6、结构计算模型 (3) 7、持久状况承载能力极限状态计算 (4) 8、持久状况正常使用极限状态计算 (6) 9、横梁的计算 (8) 10、构件构造要求 (10) 11、结论 (10)

1、工程概况 本桥是黑龙江省伊绥高速公路南互通E匝道桥第四联钢筋混凝土箱梁桥。采用3-20米等高度现浇钢筋混凝土箱梁桥。 2、主要技术标准 设计荷载：公路—I级 桥面宽度：B＝10.5m 2个车道 设计安全等级二级 3、采用规范 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） 4、主要材料 主梁材料：C40混凝土 普通钢筋： HRB335钢筋，抗拉强度设计值为280MPa； 5、计算参数 （1）、采用空间有限元杆系将主梁离散为35个节点， 34个单元。荷载组合及验算内容一律按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）相关条文执行。 （2）、活载布置采用外侧偏载最不利方式布载。 （3）、荷载取值： ●恒载：一期恒载混凝土容重为26kN/m3；二期恒载为10cm沥青 铺装，容重为26kN/m3，防撞栏杆为9.6kN/m； ●活载：荷载标准为公路I级，并考虑汽车荷载引起的冲击力，

冲击系数的取值参照《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）计算，由程序计算出此结构的自振频率为9.8Hz， 得到冲击系数 ＝0.36； ●汽车引起的离心力：取值参照《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； ●汽车引起的制动力：取值参照《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），如果有离心力参与荷载组合是制动力取值按照0.7 倍考虑； ●基础变位：基础作用按照支座不均匀沉降考虑，支座的沉降量 为0.5cm； ●温度梯度：依据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 4.3.10 第3 条，对结构的梯度温度引起的效应进行考虑，取 值参照表4.3.10-3竖向日照正温差计算温度基数表混凝土铺 装的结构类型取值。混凝土上部结构竖向日照反温差为正温差 乘以-0.5。铺装为10cm沥青，T1取14 ℃，T2取 5.5℃； ●均匀温度：依据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）， 取升温为30℃，降温38℃。 6、结构计算模型 采用空间杆系将上部主梁离散成51个节点，50个单元。结构离散图如下所示：

30箱梁模板计算书

目录 30m预制箱梁模板计算书 (2) 一、工程概况 (2) 二、预制箱梁模板体系说明 (2) 三、箱梁模板力学验算原则 (2) 四、计算依据 (3) 五、箱梁模板计算 (3) 4.1 荷载计算及组合 (3) 4.2 模板材料力学参数 (6) 4.3 力学验算 (8) 4.3.2 横肋力学验算 (9) 4.3.3 竖肋支架验算 (10) 4.3.4 拉杆验算 (10)

30m预制箱梁模板计算书 一、工程概况 呼和浩特市2012年南二环快速路工程二标段，在2013年5月份进场施工。原设计为3km整体现浇，考虑到整体现浇工期长，前期投入大，经项目部前期策划，变更为装配式30m预制箱梁，预制部分梁长为29.4m，梁高为1.6m,设计图纸为国家标准通用图，移梁采用兜底吊，预制数量为1327片，采用预制厂集中生产。 二、预制箱梁模板体系说明 箱梁模板分为底模、侧模、芯模三部分，底模焊接在预制台座上，台座设计时需考虑箱梁在预制过程中分阶段受力状态，即：浇注时，底座承受箱梁混凝土自重下的均布力；在预应力张拉后，台座承受箱梁两端支点的集中力。所以在台座设计时，需在台座两端设置扩大基础来满足集中荷载形式下的承载力需要。 内模在箱梁预制过程中承受腹板混凝土侧向力以及顶板混凝土竖向力，侧模承受底腹板混凝土侧压力。 箱梁侧模承载箱梁外露面混凝土的重量，混凝土侧压力向外传递顺序为：面板→横肋→纵肋→拉杆。 三、箱梁模板力学验算原则 1、在满足结构受力（强度）情况下考虑挠度变形（刚度）控制； 2、根据侧压力的传递顺序，先后对面板、横肋、纵肋支架、拉杆进行力学验算。 3、根据受力分析特点，简化成受力模型，进行力学验算。

薄壁箱梁剪力滞理论的评述和展望_罗旗帜

第19卷第3期 佛山科学技术学院学报(自然科学版)　Vol.19No.3 2001年9月　Jo urnal o f Foshan Univer sity(Natural Science Editio n)Sep.2001 文章编号:1008-0171(2001)03-0029-07 薄壁箱梁剪力滞理论的评述和展望 罗旗帜1,吴幼明2 (1.佛山科学技术学院教务处,广东佛山528000;2.佛山科学技术学院数学系,广东 佛山528000) 摘要:介绍了国内外近几十年来有关薄壁箱梁剪力滞的研究成果,综述了所获成果的研究理 论和方法,评述了各种理论和方法的适用性和局限性,提出了今后有待进一步研究的方向。 关键词:薄壁箱梁;剪力滞;评述;展望 中图分类号:U448.213 文献标识码:A 在20世纪60年代末至70年代初,奥地利、英国、澳大利亚及德国相继发生了四起大跨径钢箱梁的重大事故,据各国专家分析,造成重大事故的直接原因是设计理论上的失误,其中重要一项就是对剪力滞未加考虑。近几年来,宽翼薄壁箱梁在我国大跨径桥梁、城市立交桥和高架桥中得到广泛的应用。但是我国现行桥梁设计规范中缺乏关于确定箱梁剪力滞效应的具体规定。所以在一般工程设计中忽视了这一问题,从而造成一些箱梁桥不断地发现有横向裂缝[1]。因此,箱梁的剪力滞问题引起各国桥梁专家的高度重视。近几十年来,国内外许多学者致力于该课题的研究,分别从解析理论、数值解法和模型试验等方面对剪力滞问题提出了许多新设想和新理论,并获得了许多的研究成果,部分成果已纳入规范之中,如英国规范[2]和德国工业标准规范[3]等。本文介绍了国内外有关薄壁箱梁剪力滞的研究成果,从理论和实际应用上评述了各种理论和方法的适应性和局限性,并提出了今后研究的方向。 1　解析理论 1.1　弹性理论解法 (1)调谐函数法 调谐函数法是以肋板结构为基础,取肋板和翼板为隔离体,肋板由初等梁理论分析,而翼板由平面应力分析,用逆解法求解应力函数,然后根据肋板和翼板之间的静力平衡条件和变形条件,建立方程组,求出未知数,从而导得翼板的应力和挠度解。早在1924年,弗?卡门[4]就利用该方法解决了无限宽翼缘板的应力分布及其有效分布宽度问 收稿日期:2001-03-05 作者简介:罗旗帜(1955-),男,浙江温州人,佛山科学技术学院教务处处长,教授,主要从事桥梁工程与交通工程教学与科研工作。

30m箱梁张拉计算书

神木市沙峁至贺家川公路改建工程LJ-2标 段窟野河大桥 30m箱梁预应力张拉计算书 编制： 审核： 2019年5月20日

目录 第1章工程概况 (1) 第2章张拉力计算 (2) 第3章张拉工艺流程质量控制 (14) 第4章张拉注意事项及安全技术 (16)

第1章工程概况 本计算书适用于神木市沙峁至贺家川公路改建工程LJ-2标段。30m预应力砼连续箱梁采用先简支后连续结构，主梁由预制C50预应力混凝土浇筑,和现浇砼桥面组合而成后采用张拉预应力施工，预应力钢铰线,符合采用标准(GB/T 5224-2003)公称直径15.2mm的高强度低松驰钢绞线，抗拉强度标准1860MPa，公称面积为140mm2)。锚具采用M15-4、M15-5型圆形锚具及其配套的配件。钢绞线采用符合GB/T 5224-2003标准的低松弛高强度钢绞线，单根钢绞线公称直径Φ s15.20，钢绞线的面积A p=140mm 2，钢绞线的标准强度f pk=1860MP a ，松 弛率ρ=0.035，弹性模量E p=1.95×105Mpa。松弛系数ξ=0.3，管道摩擦系数μ=0.25，管道偏差系数k=0.0015；根据设计要求，配备YDC-1500千斤顶4台，压力表四块，上述设备均应在法定权威机构进行标定。 施工要求 1、预应力施工需计算书经审批且监理工程师在场的前提下才能进行张拉作业施工。 2、当气温低于+5℃或超过+35℃时禁止施工。 3、箱梁的砼强度应不低于设计强度等级值得90%，弹性模量不低于混凝土28d弹性模量的85%时，方可张拉预应力钢束。采取两端对称同时张拉，每次张拉一束钢绞线，张拉前应检查预应力钢束是否在管道内移动正常，张拉顺序为不少于7天且锚下砼达90%设计强度。张拉顺序为N1、N3、N2、N4号钢束。

30m小箱梁模板计算书Word 文档

30m 小箱梁模板计算书 (一)设计原始数据 1、 模板材料：面板：5mm ；连接法兰：-80×12；横肋：[8#；桁架：槽钢组合（详见图纸）。 2、 桁架最大间距为800mm 一道。 3、 施工数据：上升速度V=2.8m/h ；混凝土初凝时间：t o =3h 。 (二)模板侧压力计算 F=0.22γc t o β1β2V 1/2 其中：γc 为混凝土重力密度，γc =26kN/m 3； t o 为混凝土初凝时间； β1为外加剂影响修正系数，β1=1.1 ； β2为混凝土坍落度影响修正系数. β2=1.15。 计算得：F=0.22*26*3*1.1*1.15*2.81/2=36.32kN/m 2。 考虑可能的外加剂最大影响，取系数1.2，则混凝土计算侧压力标准值： F 1=1.2*36.32=43.58 kN/m 2 当采用泵送混凝土浇筑时，侧压力取6 kN/m 2 ，并乘以活荷载分项系数1.4。 F 2=1.4×6=8.4 kN/m 2 侧压力合计：F 3= F1+ F2=43.58+8.4=51.98 kN/m 2 1.面板强度、刚度验算 竖肋间距为0.8米，横肋间距为0.3米 计算跨径l=0.3米 取板宽b=1米，面板上的均布荷载q q=F 3×l=51.98×1=51.98 kN/m 考虑到板连续性，其强度、刚度可按下计算： 最大弯矩：M max = 210 1 ql =0.1*51.98*0.3*0.3=0.468KN.m 截面系数：W=3622106006.016 1 61m b -?=??=δ 最大应力：MPa MPa W M 215][7810610468.06 3 max max =<=??==-σσ

3-30m连续箱梁计算书

长深公路遵化（承唐界）至南小营段公铁分离立交桥工程 3×30m连续箱梁计算 1.工程概述 本工程为长深公路遵化（承唐界）至南小营段上跨唐遵铁路分离式立交桥工程。交叉点铁路里程为唐遵TK54+429m，交叉点斜角角度为110o。桥梁起点里程为K20+546.9m（耳墙尾），终点里程为K21+185.1m（耳墙尾），桥梁全长638.20m。 2.设计依据 3.设计标准及技术规范 3.1.中华人民共和国交通部发布《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） 3.2.中华人民共和国交通部发布《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 3.3.中华人民共和国交通部发布《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 3.4.中华人民共和国交通部发布《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89) 4.技术标准 4.1.道路等级：公路-Ⅰ级，设计车速80km/h；双幅双向四车道。 4.2.桥面宽度：桥面全宽26.0m，双幅净11.5m宽机动车道+0.75m钢波形梁护栏+0.5m钢筋混凝土墙式护栏，两幅间距0.5m。

4.3.轨顶限高：桥梁底部距既有规划铁路轨顶不小于7.6m，以满足铁路双层集装箱运输的要求。 4.4.地震基本烈度：地震动峰值加速度0.1g-0.15g，地震动反 应谱特征周期为0.4-0.45。 4.5.桥梁纵坡：纵坡3.0﹪。 4.6.竖曲线半径：5000m。 4.7.桥梁横坡：2.0﹪。 4.8.桥面铺装：10cm沥青混凝土面层+10cmC40号混凝土调平层。 5.主要材料 5.1.混凝土 预制箱梁、边横梁：C50混凝土。 现浇接头、湿接缝：C50混凝土。 混凝土调平层：C40混凝土。 5.2.钢材 5.2.1.预应力钢绞线：采用高强度低松弛型，公称直径d=15.2mm(Sφ)。 5.2.2.普通钢筋：采用HRB335(φ)。 5.2.3.其它钢材：采用A3钢。 5.3.其它 5.3.1.锚具及管道成孔：预制箱梁锚具采用OVM.M15型锚具及其配套设备，管道成孔采用预埋金属波纹管；箱梁连续接头处顶板锚具采用BM15型锚具及其配套设备，管道成孔采用预埋金属波纹管。 5.3.2.桥梁支座：采用板式橡胶支座。

30m箱梁模板计算书

精心整理中铁三局五公司右平项目 30m箱梁 模板计算书 山西昌宇工程设备制造有限公司 技术部 2015年11月21日 30米箱梁模计算书 本工程所用30m箱梁，梁底模板直接采用混凝土台座，不再另行配置底模板。 1.砼侧压力计算 最大侧压力可按下列二式计算，并取其最小值： F=0.22γ c t β 1 β 2 V1/2 F=γ c H 式中F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2） γc----混凝土的重力密度（kN/m3）取26kN/m3 t ------新浇混凝土的初凝时间（h）,h=3.5小时。 V------混凝土的浇灌速度（m/h）;取27方/h，即27/25/1=1.08m H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）;取1.4m β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1； β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50—90mm时，取1；110—150mm时，取1.15。此处取1.15, F=0.22γ c t β 1 β 2 V1/2 .081/2 =24kN/m2

F=γ c H =26x1.4=36.4kN/m2 取二者中的较小值，F=24kN/m2作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4kN/m2，分别取荷载分项系数1.2和1.4，则作用于模板的总荷载设计值为：F=24x1.2+4x1.4=34.4kN/m2，取为35kN/m2 有效压头高度：H0=35/26=1.35m 2.面板验算（6mm钢板） 最大跨距：l=300mm， 每米长度上的荷载：q=FD=35x0.8=28KN/m。D为背杠的间距 弯矩：Mmax=0.1ql2=0.1x28x0.32=0.252KN.m 惯性距：I=1.0416cm4 截面系数：W=4.166cm3 应力：ó=M/W=0.252KN.m/4.166cm3=60.48N/mm2