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曲线梁桥纵向弯曲应力的研究

秦亮  
【摘要】: 随着城市道路和公路交通的发展,曲线梁桥应用日益广泛,已经成为现代交通工程中的重要桥型。宽度较大的曲线桥梁的内外侧曲率就相差较大,对曲线梁板桥内外侧的弯曲应力影响也非常大。曲线桥梁的受力特性中提出:曲线桥梁呈现外侧受力大于内侧的特性。本文根据计算分析,认为对于肋梁式桥梁(T梁或铰接板梁)而言,的确存在外侧梁受力大于内侧的特点,但是对于整体式板梁或箱梁(单箱)结构,情况却恰恰相反。本文采用理论推导和模型试验的方法,对曲线梁板桥计算中的弯曲应力进行研究,推导了考虑二次曲率变化的曲线梁的纵向弯曲正应力计算公式,并着重研究了由于桥梁曲率沿桥梁宽度变化对各类曲梁纵向弯曲正应力的影响。主要研究内容如下: ①本文介绍了曲线梁的不考虑曲率影响时的弯曲正应力的公式,推导了曲线梁考虑一次曲率和二次曲率时纵向弯曲正应力的公式。 ②分析了曲率沿梁宽变化对竖向弯曲挠转角的影响,得到了竖向弯曲时,曲梁截面宽度上各点的挠转角与该点曲率半径的关系,由此可见,曲梁发生纵向弯曲变形后,截面已不再满足平截面假定。考虑曲率沿横向变化的影响后,曲梁的弯曲正应力呈现内侧应力大而外侧应力小的受力特点。对于大曲率的曲线板梁和曲线宽箱梁,其影响不能忽略。 ③通过有机玻璃的曲线板梁的荷载试验,测量了各个截面内外侧的正应力,验证了曲率沿梁宽变化对弯曲应力的影响是正确的。


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