《结构设计原理》课件-预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥引起次内力的因素

预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥引起次内力的因素><目录01次内力的概念02连续梁桥引起次内力的因素03连续刚构桥引起次内力的因素04案例分析01次内力的概念一、次内力的概念预应力混凝土梁桥在各种内外因素的综合影响下，因受到强迫的挠曲变形，在多余约束处将产生约束力，从而引起附加内力，这部分附加内力一般称为次内力。(a)简支梁(b)连续梁(c)两跨连续梁桥弯矩和剪力图02连续梁桥引起次内力的因素二、连续梁桥引起次内力的因素箱梁自重引起的混凝土徐变次弯矩；箱梁自重与预应力效应引起的混凝土徐变次弯矩；预应力次弯矩；基础沉陷引起的次弯矩；因支座摩阻力对梁体的约束引起的次轴力；非线性温度梯度引起的次弯矩悬臂浇筑施工的三跨连续箱梁桥，若采用边跨至中跨的合龙顺序，悬臂束是不引起次内力的。二、连续梁桥引起次内力的因素连续梁桥次轴力为零，次弯矩最为重要，采用平衡悬臂法施工的预应力混凝土连续梁，合龙前在静定体系中张拉的一切预应力束不会引起次弯矩，但合龙后张拉的预应力束(合龙束)对结构产生的次内力一般都是很大的。如，假设有一座3跨悬臂浇注施工的连续箱梁桥，采用先边跨后中跨的合龙顺序，则中跨合龙束引起的次弯矩增加了跨中截面底板拉应力及墩顶截面顶板压应力，对跨中截面不利，对墩顶截面有利。03连续刚构桥引起次内力的因素三、连续刚构桥引起次内力的因素预应力产生的次内力；合龙后形成超静定结构混凝土收缩产生的次内力；混凝土徐变产生的次内力；温度变化产生的次内力连续刚构桥的结构构造特点是中间桥墩采用墩梁固结，下部结构一般采用柔性桥墩，以减少因主梁的预应力张拉、温度变化、混凝土收缩、徐变等作用引起的变形受到桥墩约束后产生的次内力。案例分析04四、案例分析1.预应力次弯矩一座3跨悬臂浇注施工的预应力混凝土连续箱梁桥，箱梁采用先边跨后中跨的合龙方案，阐述可能产生次内力的原因及其主要影响因素。从悬臂梁合龙成固端梁，发生了体系转换，从悬臂梁(前期结构体系)继承下来的内力和变形状态所产生的徐变变形增量将受到固端梁(后期结构)的约束，从而导致截面内力的变化。变化的结果是使结构内外力系与结构体系之间的矛盾渐趋缩小，即减少固端截面负弯矩，增大跨中截面正弯矩，使最终的弯矩渐趋一次浇注时的弯矩。四、案例分析1.预应力次弯矩预应力次弯矩数值上远远大于其他项次弯矩，并且预应力次弯矩为正值，在中跨底板截面产生拉应力，对中跨不利。因在一般情况下，希望连续梁桥全桥合龙后，中跨跨中截面底板压应力储备较大，以便抵消成桥后活载作用及因混凝土徐变而引起的梁体下挠，所以若能够减少合龙束引起的次弯矩，则该合龙束的布束方式较好。四、案例分析2.其他各项次弯矩箱梁自重引起的徐变次弯矩为正值，其值很小；箱梁自重与预应力效应引起的徐变次弯矩为负值，其值稍大。一般混凝土徐变次弯矩较小，不会对连续梁桥产生重大的影响，可以忽略不计；基础不均匀沉降引起的次弯矩增加了跨中截面底板拉应力和墩顶截面顶板压应力，对跨中截面不利，对墩顶截面有利。非线性温度梯度引起的次弯矩增加了跨中截面底板拉应力和墩顶截面顶板压应力，对跨中截面不利，对墩顶截面有利。小结1.次内力的概念预应力混凝土梁桥在多余约束处产生约束力，从而引起的附加内力。2.连续梁桥引起次内力的因素箱梁自重引起的混凝土徐变次弯矩、箱梁自重与预应力效应引起的混凝土徐变次弯矩、预应力次弯矩、基础沉陷引起的次弯矩、因支座摩阻力对梁体的约束引起的次轴力、非线性温度梯度引起的次弯矩。小结3.连续刚构桥引起次内力的因素预应力产生的次内力、合龙后形成超静定结构混凝土收缩产生的次内力、混凝土徐变产生的次内力、温度变化