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桥梁荷载平面应力和平板弯曲系统

  桥梁荷载平面应力和平板弯曲系统


  平面应力系统


  1-9为带预先确定裂缝的梁的线性分析实例,斜裂缝沿一条预先规定的简单理想化的开裂路线G-0到G-50扩展时,使用有限单元法来研究力和应力分布中发生的主要变化。中G系列表示没有箍筋的梁,GH/系列表示有箍筋的梁,假设每根梁具有一个开裂增量(0、10、20、30、40和50时,l-9a)、d)),而且在每一根梁上使用l-9d)所示的有限单元网格布局进行线弹性分析。


  1_10中所示为有限单元模式,混凝土和纵向主筋由两个受约束的线性应变三角形组成的四边形单元表示,垂直箍筋由一维杆单元表示91-10中示出具有两个自由度和K的联系单元,并分別假定其各自的弹簧刚度~和值模拟粘结应力损失以及骨料嵌锁和裂缝开合。联系单元没有物理量,可以用来联系占据相同物理位置的两个分离点。在裂缝处的梢剪力转换中,纵向主筋与混凝土整个有效梢投度不联系,该有效梢长度假定代表枯结已经被破坏的距离。


  1-11中示出了G系列C无箍筋)钢筋混凝土梁纵向主筋中的拉伸力,其中虚线表示无裂缝的梁。从中可以看出,钢筋中的力在梢段处即裂缝越过钢筋的地方是高峰值,而这个高峰值在很小范围内很快地递喊,这是因为粘结力可以传递给混凝土。裂缝从G-10延伸到40,保持了裂缝段的力矩平衡,峰值增加,由于力和力臂的重新分布而在G-50处下降。


  上述l-9a)所示的这个例子,在进行非线性分析中,有限单元内部的裂缝和应力的重分布可以自动地计算出,可以在一个连续的计算机分析中得到从初始荷载到疵坏荷载的响应。用增量荷载法和每个增量内迭代的方法来计算开裂和非线性材料特性,所不同的瘥不必预先规定裂缝形式,假定逐渐开裂发生在整个单元上,并与主应力方向垂直,而不是沿着单一的路线。整个解答中允许使用相同的结构点布局,而不在开裂后使点分裂,并且根据以后情况需要一个新的布咼。


  由于粘结应力的影响,混凝土和钢筋的单轴应力应变曲线分析中使用的两种不同的模式,1-12C)为一个经简单修改了的混凝土双轴破坏包络线。


  在l-12d)中,梁的纵向被分成一系列的“刚架单元”,这狴单元的总厚度等于梁的厚度。刚架单元再被分为十个混凝土层,同时可能在整个深度中钢筋占四层。利用以和&处截面保持平截面的假定,对于材料特性垂直地从一层到另一层变化,刚架单元每一个截面受到轴向力、剪力和弯矩的作用,它的刚度可以被求得,但单元的整个长度是常数。

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  在计算中为实用起假设每M娃在单轴&力状态。非线性分析照-般方式进行,每层泡凝土或钢筋的弹性模童取用l-12a)中的应力应变曲线,这曲线取决于荷载增量开始时存在的应变—当混凝土层拉伸开裂时,它的弹性模查为零。应力将在剩余的没有开裂的结构中重新分布,当缚,由于理想化模式的缘故,梁上只产生垂直裂缝,也不考虑粘结力滑移。


  对于发生斜裂缝和二维应力状态控制的平面应力系统示于1-1&)中。梁的部分再被分成一系列tT两个被约束的线性应变三角形组成的混凝土四边形平面应力单元和一维钢筋杆单元如果需要粘结力,也可以由在双重点之间例如曾介绍过的在r点加入连接单元的方法来模拟。在非线性分析中,一旦混凝土应力进入非线性范围,所面临的问題就是决定。重庆君正的桥梁预压水袋具有搬运铺装方便快捷、成本低廉、可重复使用、符合预压支撑桥梁底模板载量计量,广泛适用于铁路公路桥梁建设。


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