悬臂施工阶段预应力箱梁的剪力滞效应分析

2012-07-29陈丹

山西建筑 2012年21期

陈丹

(长沙理工大学，湖南长沙 410000)

1 剪力滞概念

由于翼板的剪切变形造成的弯曲正应力沿梁宽方向不均匀的现象称为“剪力滞效应”。应力不均匀分布的程度通常用剪力滞系数λ进行度量。按照经典理论定义为:

该式表示考虑剪力滞后求得的翼板与腹板交界处的正应力(σmax)与按初等梁理论计算出的翼板正应力()的比值。用λe表示翼板与腹板交界处的剪力滞系数;λc表示翼板中点或伸臂边缘处的剪力滞系数。λe值大于1(或λc值小于1)属于“正剪力滞”;λe值小于1(或λc值大于1)属于“负剪力滞”。

2 有限元分析模型与测点布置

2．1 结构计算

本算例跨径布置为:66 m+6×120 m+66 m。主墩采用双肢薄壁空心柔性墩，最大墩高110．3 m。主梁采用单箱单室箱型截面，箱梁梁高、底板厚度均按2次抛物线变化。主墩、主梁均采用C55混凝土，箱梁采用三向预应力。悬臂施工阶段划分如图1所示，箱梁0号横断面尺寸如图2所示。

计算纵向正应力用大型通用有限元分析程序Ansys，选用实体单元Solid95建立空间有限元模型，考虑施工过程计算出关键截面上应力的横向分布结果，并整理出不同悬臂长度时截面的横向正应力。采用生死单元的方法首先杀死所有单元，然后依照施工顺序0号块的固结施工1号～17号块悬臂施工，依次激活各相关荷载，直至计算完毕，以此模拟悬臂浇筑的施工过程。混凝土结构中起控制性作用的往往是受拉侧的应力，所以对于悬臂施工阶段本文将着重对箱梁顶板进行分析。