曲線梁橋結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

湖南大學(xué)土木工程學(xué)院風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心、橋梁工程系第5講曲線梁橋結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法概述用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求解一次超靜定簡支曲線梁

內(nèi)容介紹1第1頁湖南大學(xué)土木工程學(xué)院風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心、橋梁工程系采取曲線梁普通微分方程來求解曲線梁內(nèi)力和變形，需要求解兩個(gè)四階聯(lián)立微分方程，在此情況下，需要確定8個(gè)任意積分常數(shù)，需要解一系列由邊界條件確定線性方程組；即使對(duì)于最為簡單情況也十分復(fù)雜，需要經(jīng)過邊界條件來確定積分常數(shù)。

1.概述2第2頁結(jié)構(gòu)力學(xué)方法：1）該方法原理簡單;2）概念明確。分類（依據(jù)：是否考慮曲線梁橋橫截面在受荷后截面翹曲變形）：1）單純扭轉(zhuǎn)理論橫截面各項(xiàng)尺寸與跨長相比很?。↙/B>=3~4），能夠?qū)?shí)際結(jié)構(gòu)作為集中在剪切中心彈性桿件來處理；曲線梁橫截面變形后仍保持為平面；曲線梁變形后橫截面周圍形狀保持不變，即無畸變；截面剪切中心與形心相重合。湖南大學(xué)土木工程學(xué)院風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心、橋梁工程系3第3頁2）翹曲扭轉(zhuǎn)理論

當(dāng)曲線梁橋截面為開口薄壁或閉口薄壁截面時(shí)，翹曲扭矩在總扭矩中占比重相當(dāng)大，此時(shí)必須考慮翹曲扭轉(zhuǎn)影響。曲線梁橋翹曲扭轉(zhuǎn)理論是在直線梁橋薄壁直桿理論基礎(chǔ)上提出。參見黃劍源《薄壁曲線梁橋》一書相關(guān)章節(jié)或《薄壁桿件》。試驗(yàn)和理論證實(shí)：鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土曲線梁橋，因?yàn)榻孛媛N曲反應(yīng)引發(fā)正應(yīng)力與剪應(yīng)力，與基本彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力值相比較小，所以普通能夠采取單純扭轉(zhuǎn)理論來分析；但對(duì)于薄壁截面組成鋼結(jié)構(gòu)來說，鑒于薄壁效應(yīng)顯著，所以宜采取翹曲扭轉(zhuǎn)理論來進(jìn)行分析（如曲線鋼箱梁、壁厚較薄預(yù)應(yīng)力混凝土曲線梁橋）。湖南大學(xué)土木工程學(xué)院風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心、橋梁工程系4第4頁湖南大學(xué)土木工程學(xué)院風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心、橋梁工程系2.用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求解一次超靜定簡支曲線梁

2.1一次超靜定簡支曲線梁定義兩端含有豎向約束，且能夠發(fā)生繞橫向軸自由撓曲位移；（簡支特點(diǎn)）兩端含有抗扭支承；（超靜定特點(diǎn)）具備以上兩個(gè)特點(diǎn)曲線梁橋稱為簡支超靜定曲線梁橋（以下列圖所表示）。Fig.2-1簡支超靜定曲線梁橋5第5頁湖南大學(xué)土木工程學(xué)院風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心、橋梁工程系2.２一次超靜定簡支曲線梁在集中荷載作用下內(nèi)力爭解6第6頁7第7頁8第8頁9第9頁湖南大學(xué)土木工程學(xué)院風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心、橋梁工程系10第10頁湖南大學(xué)土木工程學(xué)院風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心、橋梁工程系11第11頁湖南大學(xué)土木工程學(xué)院風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心、橋梁工程系12第12頁湖南大學(xué)土木工程學(xué)院風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心、橋梁工程系13第13頁湖南大學(xué)土木工程學(xué)院風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心、橋梁工程系14第14頁2.３一次超靜定簡支曲線梁在集中扭矩荷載作用下內(nèi)力爭解湖南大學(xué)土木工程學(xué)院風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心、橋梁工程系15第15頁湖南大學(xué)土木工程學(xué)院風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心、橋梁工程系本節(jié)課程基本要求：１．掌握單純扭轉(zhuǎn)理論基本假定；２．掌握單跨簡支曲線梁橋在集中荷載作用下內(nèi)力及反力