PPT超靜定結(jié)構(gòu)次內(nèi)力

1.次內(nèi)力的概念念結(jié)構(gòu)因各種原原因產(chǎn)生變形形，在多余約約束處將產(chǎn)生生約束力，從從而引起結(jié)構(gòu)構(gòu)附加內(nèi)力(或稱二次力)2.超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)生次內(nèi)力的的外界原因預(yù)應(yīng)力墩臺基礎(chǔ)沉降降溫度變形徐變與收縮6.4超靜定結(jié)構(gòu)次次內(nèi)力必須考慮施工工過程中的體體系轉(zhuǎn)換，不不同的荷載作作用在不同的的體系上根據(jù)恒載及活活載變形設(shè)置置預(yù)拱度——大跨徑時必須須專門研究——大跨徑橋梁施施工控制預(yù)拱度設(shè)置原原則：某節(jié)點預(yù)拱度度=－（所有在該該節(jié)點出現(xiàn)后后的荷載或體體系轉(zhuǎn)換產(chǎn)生生的位移）3.變形計算4.預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力力計算預(yù)應(yīng)力初彎矩：

預(yù)應(yīng)力次彎矩：總預(yù)矩：壓力線：簡支梁壓力線線與預(yù)應(yīng)力筋筋位置重合連續(xù)梁壓力線線與預(yù)應(yīng)力筋筋位置相差1）用力法解預(yù)加加力次力矩（1）直線配筋筋力法方程變位系數(shù)贅余力總預(yù)矩壓力線位置（2）曲線配筋梁端無偏心矩矩時梁端有偏心矩矩時（3）局部配筋局部直線配筋筋局部曲線配筋筋（4）變截面梁曲曲線配筋2）線性轉(zhuǎn)換與吻吻合束1）線性轉(zhuǎn)換只要保持束筋筋在超靜定梁梁中的兩端位位置不變，保保持束筋在跨跨內(nèi)的形狀不不變，而只改改變束筋在中中間支點上的的偏心距，則則梁內(nèi)的混凝凝土壓力線不不變，總預(yù)矩矩不變改變e在支點B所增加(或減少)的初預(yù)矩值，，與預(yù)加力次次力矩的變化化值相等，而而且兩者圖形形都是線性分分布，因此正正好抵消2）吻合索調(diào)整預(yù)應(yīng)力束束筋在中間支支點的位置，，使預(yù)應(yīng)力筋筋重心線線性性轉(zhuǎn)換至壓力力線位置上，，預(yù)加力的總總預(yù)矩不變，，而次力矩為為零。次力矩為零時時的配束稱吻吻合索多跨連續(xù)梁在在任意荷載作作用下結(jié)論：按外荷載彎矩矩圖形狀布置置預(yù)應(yīng)力束及及為吻合束吻合束有任意意多條3）等效荷載法求求解總預(yù)矩把預(yù)應(yīng)力束筋筋和混凝土視視為相互獨立立的脫離體，，預(yù)加力對混混凝土的作用用可以用等效效荷載代替1）在梁端部軸向力豎向力力矩2）在梁內(nèi)部初預(yù)矩圖為曲曲線時產(chǎn)生均均布荷載初預(yù)矩圖成折折線時產(chǎn)生集集中力3）初預(yù)矩與總總預(yù)矩將等效荷載作作用在基本結(jié)結(jié)構(gòu)上可得初初預(yù)矩將等效荷載直直接作用在連連續(xù)梁上可得得總預(yù)矩如果等效荷載載直接作用在在連續(xù)梁上支支反力等于0，此時為吻合合束只有改變預(yù)應(yīng)應(yīng)力束曲率半半徑或梁端高高度才能改變變總預(yù)矩5.徐變、收縮次內(nèi)力計算1）徐變、收縮縮理論收縮——與荷載無關(guān)徐變——與荷載有關(guān)收縮、徐變與與材料、配合合比、溫度、、濕度、截面面形式、護條條件、混凝土土齡期有關(guān)收縮彈性變形回復(fù)彈性變形形滯后彈性變形形屈服應(yīng)變（1）混凝土變形形過程（2）收縮徐變的的影響結(jié)構(gòu)在受壓區(qū)區(qū)的徐變和收收縮會增大撓撓度；徐變會增大偏偏壓柱的彎曲曲，由此增大大初始偏心，，降低其承載載能力；預(yù)應(yīng)力混凝土土構(gòu)件中，徐徐變和收縮會會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力力的損失；徐變將導(dǎo)致截截面上應(yīng)力重重分布。對于超靜定結(jié)結(jié)構(gòu)，混凝土土徐變將導(dǎo)致致結(jié)構(gòu)內(nèi)力重重分布，即引引起結(jié)構(gòu)的徐徐變次內(nèi)力。?；炷潦湛s會會使較厚構(gòu)件件的表面開裂裂（3）線性徐變當(dāng)混凝土棱柱柱體在持續(xù)應(yīng)應(yīng)力不大與0.5Ra時，徐變變形形與初始彈性性變形成線性性比例關(guān)系徐變系數(shù)——徐變與與彈性性應(yīng)變變之比比2）徐變、、收縮縮量計算算表達達（1）實驗驗擬合合曲線線法建立一一個公公式，，參數(shù)數(shù)通過過查表表計算算，各國參參數(shù)取取法不不相同同，常常用公公式有有：CEB—FIP1970年公式式聯(lián)邦德德國規(guī)規(guī)范1979年公式式國際預(yù)預(yù)應(yīng)力力協(xié)會會（FIP）1978年公式式——我國采采用的的公式式（2）徐變變系數(shù)數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)模型型基本曲曲線——Dinshinger公式徐變在在加載載時刻刻有急急變在加載載初期期徐變變較大大隨時間間增長長逐漸漸趨于于穩(wěn)定定徐變系系數(shù)與與加載載齡期期的關(guān)關(guān)系老化理理論不同加加載齡齡期的混凝凝土徐徐變曲曲線在在任意意時刻刻t(t>)，徐變增增長率率都相相同隨著加加載齡齡期的的增大大，徐徐變系系數(shù)將將不斷斷減小小，當(dāng)當(dāng)加載載齡期期足夠夠長時時徐變變系數(shù)數(shù)為零零該理論論較符符合新新混凝凝土的的特性性將Dinshinger公式應(yīng)應(yīng)用與與老化化理論論先天理理論不同加加載齡齡期的的混凝凝土徐徐變增增長規(guī)規(guī)律都都一樣樣混凝土土的徐徐變終終極值值不因因加載載齡期期不同同而異異，而而是一一個常常值該理論論較符符合加加載齡齡期長長的混混凝土土的特特性混合理理論對新混混凝土土采用用老化化理論論，對對加載載齡期期長的的混凝凝土采采用先先天理理論3）結(jié)構(gòu)因因混凝凝土徐徐變引引起的的變形形計算算（1）基本本假定定不考慮慮鋼筋筋對混混凝土土徐變變的約約束作作用混凝土土彈性性模量量為常常數(shù)線性徐徐變理理論（2）應(yīng)力力不變變條件件下的徐徐變變變形計計算應(yīng)力應(yīng)應(yīng)變公公式變形計計算公公式靜定結(jié)結(jié)構(gòu)可可以滿滿足應(yīng)應(yīng)力不不變的的條件件一次落落架結(jié)結(jié)構(gòu)可可以直直接按按該式式計算算分段施施工結(jié)結(jié)構(gòu)要要考慮慮各節(jié)節(jié)段應(yīng)應(yīng)力是是分多多次在在不同同的齡齡期施施加的的（3）應(yīng)力力變化化條件件下的的徐變變變形形計算算應(yīng)力應(yīng)應(yīng)變公公式時刻的的應(yīng)力力增量量在t時刻的的應(yīng)變變從0時刻到到t時刻的的總應(yīng)應(yīng)變時效系系數(shù)利用中中值定定理計計算應(yīng)應(yīng)力增增量引引起的的徐變變時效系系數(shù)從0時刻到到t時刻的的總應(yīng)應(yīng)變松弛系系數(shù)——通過實實驗計計算時時效系系數(shù)松弛實實驗松弛系系數(shù)通通過實實驗數(shù)數(shù)據(jù)擬擬合令近似擬擬合松松弛系系數(shù)令折算算系數(shù)數(shù)換算彈彈性模模量徐變應(yīng)應(yīng)力增增量變形計計算公公式微分變變形計計算公公式應(yīng)力應(yīng)應(yīng)變微微分關(guān)關(guān)系dt時段內(nèi)的的微變形形4）結(jié)構(gòu)因混混凝土徐徐變引起起的次內(nèi)內(nèi)力計算算計算變形形時次內(nèi)內(nèi)力為未未知數(shù)，，必須通通過變形形協(xié)調(diào)條條件計算算計算有兩兩種思路路：微分分平衡、、積分平平衡（1）微分分平衡法法（Dinshinger法）微分平衡衡方程贅余力方方向上微分平衡衡方程徐變穩(wěn)定定力簡支變連連續(xù)按老化理理論解微分方方程得：：徐變穩(wěn)定定力其它施工工方法按老化理理論解微分方方程得：：一次落架架施工解微分方方程得：：一次落架架施工連連續(xù)梁徐徐變次內(nèi)內(nèi)力為零零各跨齡期期不同時時按老化理理論以梁段②②的時間間為基準(zhǔn)準(zhǔn)t'，則梁段①①加載時時間歷程程為t=t'+1令解得：解得：多跨連續(xù)續(xù)梁預(yù)應(yīng)力等等效荷載載徐變次次內(nèi)力由于徐變變損失，，預(yù)加力力隨著時時間變化化，引用用平均有有效系數(shù)數(shù)CC=Pe/PpPe徐變損失失后預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋的平均均拉力；；Pp徐變損失失前預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋的平均均拉力（2）換算彈性性模量法(Trost-Bazant法)平衡方程程贅余力方方向上一次落架架時各跨齡期期不同時時多跨連續(xù)續(xù)梁5）結(jié)構(gòu)因混混凝土收收縮引起起的次內(nèi)內(nèi)力計算算（1）收縮變變化規(guī)律律假設(shè)混凝凝土收縮縮規(guī)律與與徐變相相同收縮終極極值（2）微分平平衡法（（Dinshinger法）位移微分分公式收縮產(chǎn)生生的彈性應(yīng)變增增量收縮應(yīng)變變增量收縮產(chǎn)生生的應(yīng)力力狀態(tài)的的徐變增量量，初始始應(yīng)力為為0位移微分分平衡方方程（3）換算彈彈性模量量法位移公式式收縮應(yīng)變變收縮產(chǎn)生生的彈性性變形與與徐變變變形位移平衡衡方程：：收縮產(chǎn)生生的徐變變次內(nèi)力力收縮產(chǎn)生生的彈性性次內(nèi)力力基礎(chǔ)不均均勻沉降降次內(nèi)力力小跨度時時比較明明顯大跨度時時是次要要因素1）沉降規(guī)規(guī)律假定沉降降規(guī)律與與徐變相相同沉降速度度系數(shù)6.基礎(chǔ)沉降降引起的的次內(nèi)力力計算沉降終極極值2）變形計計算公式式變形過程程瞬時沉降降長期沉沉降（沉沉降+徐變）瞬時沉降降彈性及徐變變變形沉降徐變變增量變形形沉降彈性性增量變形形后期沉降降自身變形形（3）力法方方程墩臺基礎(chǔ)礎(chǔ)沉降規(guī)規(guī)律與徐徐變變化化規(guī)律相相似時墩臺基礎(chǔ)礎(chǔ)沉降瞬瞬時完成成時徐變使墩墩臺基礎(chǔ)礎(chǔ)沉降的的次內(nèi)力力減小連續(xù)梁內(nèi)內(nèi)力調(diào)整整措施最好的辦辦法是在在成橋后后壓重通過支承承反力的的調(diào)整將將被徐變變釋放7.溫度應(yīng)力力計算1）溫度變變化對結(jié)結(jié)構(gòu)的影影響產(chǎn)生的原原因：常常年溫差差、日照照、砼水水化熱常年溫差差：構(gòu)件件的伸長長、縮短短；連續(xù)梁——設(shè)伸縮縫縫拱橋、剛剛構(gòu)橋——結(jié)構(gòu)次內(nèi)內(nèi)力日照溫差差：構(gòu)件件彎曲——結(jié)構(gòu)次內(nèi)內(nèi)力；線性溫度度場——次內(nèi)力非線性溫溫度場——次內(nèi)力、、自應(yīng)力力高橋墩必必須考慮慮墩身左左右側(cè)的的日照溫溫差線性溫度度梯度對對結(jié)構(gòu)的的影響非線性溫溫度梯度度對結(jié)構(gòu)構(gòu)的影響響溫度梯度度場2）自應(yīng)力力計算溫差應(yīng)變變T(y)=T(y)平截面假假定a(y)=0+y溫差自應(yīng)應(yīng)變(y)=T(y)-a(y)=T(y)-(0+y)溫差自應(yīng)應(yīng)力s0(y)=