次内力及其产生原因

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温度次内力计算

温度次内力计算

温度次内力计算δ 11 x1T + ∆ T = 0 式中: δ 11 —— x1T =1 时在赘余力方向上引起的变形;
∆ T ——温度变化在赘余力方向引起的变形,如图中
所示 ∆ T 为中间支座上截面的相对转角。
∆ T = χl1 + χl 2 = χ (l1 + l 2 )
温度次内力计算
温度次内力计算
温度次内力计算
温度次内力计算
ε σ ( y ) = ε T ( y ) − ε a ( y ) = αT ( y ) − (ε 0 + χ ⋅ y )
由 ε σ ( y) 产 生 的 应 力 称 为 温 度 自 应 力 , 其 值 为 :
σ s0 ( y ) = E • ε σ ( y ) = E{αT ( y ) − (ε 0 + χ ⋅ y )}
温度次内力计算
2.非线性变化。在非线性温差分布的情况下,即使是静定梁 式结构,梁在挠曲变形时,因梁要服从平截面假定,导致截 面上的纵向纤维因温差的伸缩将受到约束,从而产生纵向约 束应力,这部分在截面上自相平衡的约束应力称为温度自应 力。而在超静定梁式结构中,除了温度自应力 σ
0 s 外,还应考
虑多余约束阻止结构挠曲产生的温度次内力引起的温度次应
温度次内力计算
由于在单元梁段上无外荷载作用,因此由自应力在截面上是自平衡状态的应力,可 利用截面上应力总和为零和对截面重心轴的力矩为零的条件,求出
ε 0 与 χ 值。
N = E ∫ ε σ ( y ) • b( y ) • dy = E ∫ [α • T ( y ) − (ε 0 + χ ⋅ y )] • b( y ) • dy h h = E α ∫ T ( y ) • b( y ) • dy − ε 0 • A − Ay c • χ = 0 h M = E ∫ ε σ ( y ) • b( y ) • ( y − y c ) • dy = E ∫ [α • T ( y ) − (ε 0 + χ ⋅ y )] • h h b( y ) • ( y − y c ) • dy = E α ∫ T ( y ) • b( y )( y − y c )dy − χI = 0 h

第六章 连续梁桥及刚构桥3

第六章 连续梁桥及刚构桥3
移方程。
求解方程,得到杆端位移,再利于本构关系求出对于的杆端力。
单元荷载列阵 矩阵位移方程
⎧Ni ⎫
⎪⎪Qi
⎪ ⎪
⎧ EA(ε 0 + χ • yc ) ⎫
⎪ ⎪
0
⎪ ⎪
{F}e
=
⎪⎪M ⎪⎨N
i j
⎪⎪ ⎬ ⎪
=
⎪⎪ ⎪⎨−
EIχ EA(ε 0 + χ

yc
⎪⎪ )⎪⎬
⎪Q ⎪
j
⎪ ⎪
⎪ ⎪
0
5、次内力计算——
次内力分布特点
次内力弯 矩图形态
次内力剪 力图形态
次内力产生的直接原因是:冗余约束处的冗余反力(次反力) 梁式结构中次内力的形态特点是:呈线性分布
1
5、次内力计算——
次内力计算原理
以温度次内力计算为例
次内力求解问题
次反力求解问题
求冗余反力 求冗余内力
5、次内力计算——
次内力计算原理
温度是桥梁设计中的一种重要作 用(荷载)

年温差
均匀温差
对简支梁和连续梁只产生伸缩变形
度 效
日照温差
非均匀温差
对简支梁和连续梁不仅要产生变 形,还会引起内力和应力。

砼水化热
局部温差
5、次内力计算——
温度次内力计算
均匀温度指所有构件处于同一个温度。 对结构的体系温差,按合龙温度和桥位处最高(最低)温度差值计算升
次内力
结构 内力
5、次内力计算
次 内 力 产 生 原 因 的 简 单 示 例
无多余约束的简 支梁,非均匀温度 变化效应产生的变 形可以自由发生
有多余约束的连 续梁,非均匀温度 变化产生的变形在 中支点处被约束。

《桥梁工程》第二篇秋华整理

《桥梁工程》第二篇秋华整理

《桥梁工程》第二篇秋华整理第二篇1)混凝土梁桥优点:造价低、耐久性好、适应性强、刚度大、整体性好、便于工业化施工。

缺点:自重大、钢筋混凝土梁常带裂缝工作。

2)混凝土梁桥分为:简支梁(板)桥、连续梁(板)桥、悬臂梁(板)桥。

3)板桥优点:建筑高度小,外形简单、施工方便,便于整体现浇和预制装配,预制装配质量小,架设方便。

缺点:自重大,跨径不宜过大,适合于小跨径桥梁。

4)简支梁特点:施工方便、静定体系对地基要求不高、跨中正弯矩最大、适合于小跨径桥梁。

5)悬臂梁桥特点:单悬臂、双悬臂,卸载弯矩使跨中弯矩大大减小,静定体系对地基要求不高,跨中有接缝、行车条件不好,跨中的牛腿、伸缩缝、易损坏,适合于中等以上跨径桥梁,施工不方便。

6)连续梁桥特点:恒载、活载均有卸载弯矩,无伸缩缝、行车条件好,超静定体系对地基要求高,存在临时固结和体系转换问题,适合于中等以上跨径桥梁。

7)T形刚构桥特点:卸载弯矩类似于悬臂梁,适合于悬臂施工、节省大吨位支座,其中的静定体系对地基要求不高,跨中的牛腿、伸缩缝,易损坏,行车条件不好,适合于中等以上跨径桥梁。

8)连续刚构桥特点:综合连续梁与T构的优点,跨中正弯矩较连续梁要小而可降低跨中区域的梁高,超静定体系对地基承载了要求高,会产生较大的温度次内力,梁墩联结处应力复杂,适合于中等以上跨径的高墩桥梁9)按施工方法分类整体浇筑式梁桥:整体性好预制装配式梁桥:施工方便,大量节省支架模板,不受季节性影响等优点顶推法施工;悬臂施工;转体施工。

10)钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥常用的分块方式有:纵向竖缝划分、纵向水平缝划分、纵横向竖缝划分。

11)装配式梁桥预制拼装单元的划分-直接影响到结构受力、构件预制、运输和安装以及拼装接头的施工等问题,也与所选用的横截面型式紧密相关。

块件划分的一般原则:a)考虑运输工具和装吊设备的承载能力,装载限界的要求;b)构造应当简单,并且尽可能少用接头。

c)块件形状和尺寸应力求标准化。

土木工程师-专业知识(道路工程)-桥梁工程-桥梁的构造与设计

土木工程师-专业知识(道路工程)-桥梁工程-桥梁的构造与设计

土木工程师-专业知识(道路工程)-桥梁工程-桥梁的构造与设计[单选题]1.四边支承的板,按双向板计算时,长边长度与短边长度之比小于()。

[2019年真题]A.3.0B.2.(江南博哥)5C.2.0D.1.5正确答案:C参考解析:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第4.2.1条规定,四边支承的板,当长边长度与短边长度之比等于或大于2.0时,可按短边计算跨径的单向板计算;否则,应按双向板计算。

[单选题]2.Ⅰ类环境条件下,梁、板的普通钢筋和预应力直线形钢筋的最小混凝土保护层厚度是()。

[2019年真题]A.35mmB.30mmC.20mmD.15mm正确答案:C参考解析:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第9.1.1条第3款规定,普通钢筋和预应力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合表9-1-1(见题2解表)的规定。

由表可知,该厚度为20mm。

题2解表混凝土保护层最小厚度[单选题]3.公路桥梁预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于()。

[2019年真题]A.C50B.C40C.C35D.C30正确答案:B参考解析:根据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)(2015年版)第4.1.2条规定,混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15;钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20;采用强度等级400MPa及以上的钢筋时,混凝土强度等级不应低于C25。

预应力混凝土的混凝土强度等级构件不应低于C40,且不应低于C30。

承受重复荷载的钢筋混凝土构件,混凝土强度等级不应低于C30。

[单选题]4.桥梁在垂直荷载作用下,支撑处仅产生竖向反力。

下列哪个选项是主要承重构件?()A.桥面板B.桥墩C.主梁D.桥面铺装正确答案:C参考解析:梁桥的承重结构是主梁,是以主梁的抗弯能力来承受荷载的,其基本受力特征为弯曲,在垂直荷载作用下,支承处仅产生竖向反力。

桥梁工程习题及答案知识点全集

桥梁工程习题及答案知识点全集

一、填空题1)公路桥梁的作用按其随时间变化的性质,分为永久作用、可变作用、偶然作用。

2)按结构体系及其受力特点,桥梁可划分为梁桥、拱桥、悬索桥以及组合体系。

3)桥跨结构在温度变化、混凝土的收缩和徐变、各种荷载引起的桥梁挠度、地震影响、纵坡等影响下将会发生伸缩变形。

4)钢筋混凝土梁梁内钢筋分为两大类,有受力钢筋和构造钢筋。

5)作用代表值包括标准值、准永久值、频遇值。

6)桥梁纵断面设计包括桥梁总跨径的确定、桥梁的分孔、桥面的标高及桥下净空、桥上及桥头引导纵坡的布置。

7)桥台的常见型式有重力式桥台、轻型桥台、组合式桥台和框架式桥台等。

8)公路桥面构造包括桥面铺装、防水和排水系统、桥面伸缩装置、人行道及附属设施等。

9)悬索桥主要由桥塔、锚碇、主缆和吊索等组成。

10)重力式桥墩按截面形式划分,常见的有矩形、圆形、圆端形和尖端形等。

11)常见的轻型桥台有薄壁轻型桥台、支撑梁轻型桥台、框架式轻型桥台、组合式轻型桥台等。

12)设计钢筋混凝土简支T梁,需拟定的主要尺寸有梁宽、梁高、腹板厚度、翼缘板厚度。

13)柱式桥墩的主要型式主要有独柱式、双柱式、多柱式和混合式。

14)明挖扩大基础的稳定性验算包括倾覆稳定性验算和滑动稳定性验算。

15)桥梁支座按其变为的可能性分为活动支座和固定支座。

16)支座按其容许变形的可能性分为固定支座、单向支座和多向支座。

17)常用的重力式桥台有 U形桥台、埋置式桥台、八字式桥台、一字式桥台等。

18)桥梁的主要组成部分包括桥墩、桥台及桥跨结构等。

19)桥梁设计一般遵循的原则包括安全性、适用性、经济性、先进性和美观等。

20)荷载横向分布影响线的计算方法主要有:杠杆原理法、偏心压力法、铰接板法、比拟正交异性板法。

21)通常将桥梁设计荷载分为三大类:永久荷载、可变荷载、偶然荷载。

22)公路桥梁设计汽车荷载分为公路-I级、公路-II级两个等级,它包括车道荷载和车辆荷载,其中车辆荷载用于桥梁结构的局部加载和桥台验算。

温度次内力计算课件

温度次内力计算课件

结合新型材料和制造技 术的发展,探索温度次 内力在新型结构中的应 用和影响。
THANK YOU
感谢聆听
02
03
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材料参数误差
温度次内力计算中,材料参数 的准确性对计算结果有很大影 响。为减小误差,应从可靠的 来源获取材料数据,并对数据 进行仔细验证。
边界条件误差
边界条件的准确获取和建模对 计算结果同样至关重要。为提 高准确性,需对边界条件进行 详细分析,并尽可能使用实测 数据。
计算模型误差
由于理论模型本身的近似性质 ,计算结果会存在一定的误差 。为减少误差,可采用更精确 的计算模型,如有限元方法等 。
当材料的形状或尺寸由于温度变化而发生变化时,会在材料内部 产生应力。这种应力称为温度应力。
温度应力的计算需要考虑材料的弹性模量、热膨胀系数和温度变 化幅度等因素。
弹性力学基本方程
弹性力学是研究物体在受到外力作用时形状和尺寸变化的学科。弹性力学的基本方 程是描述物体内部应力和应变之间关系的方程。
弹性力学基本方程包括三个方程:应力平衡方程、应变方程和本构方程。
变化规律。
结合具体工程实例,说明了温度 次内力计算在结构设计中的重要
性和应用价值。
未来研究方向和展望
进一步完善温度次内力 计算的理论和方法,提 高其精度和可靠性。
将温度次内力计算扩展 到更为复杂的工程结构 形式,如组合结构、空 间结构等。
加强温度次内力与结构 其他性能指标之间的联 系研究,为结构设计提 供更为全面的参考。
结果评估
根据计算结果,对研究对象的 性能进行评价,如稳定性、强 度等。
04
温度次内力计算的实例
桥梁的温度次内力计算
01
02
03

预应力混凝土连续梁桥内力计算.pptx


N
N
N.e
(a)
M初
M次 (b)
(c)
M总
(d)
Q总
-
+
R1
R2=2R1
R1
(a)为预应力在各截面上对形心轴所产生的弯矩-初预矩; (b)为预应力在超静定结构中产生的次力矩; (c)、(d)为预应力在结构中的总预矩、总预剪力。
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3、预应力效应计算的等效荷载法
(1)计算原理
预应力混凝土结构是预加力和混凝土压力相互作用,并取得内力平衡的体系。 为分析其相互作用,可把预应力束和混凝土视为分别独立的脱离体,通过分析预应 力束脱离体的受力平衡,反向施加于混凝土,即可得到预加力对结构的等效荷载 (由林同炎提出)。
如:两跨连续梁,取基本体系为简支梁,则力法方程为:
11 x1 + 1t = 0
11 = 2L / 3EI,1t = 2 L / 2 = L
由此求得:
x1 = -3EI / 2
A点自应力:s(y) = E [ t(y) – (0 + y)]
次应力:2(y) = MA y / I = -3E y / 4
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4、温度应力计算 (1)计算假定
温度沿桥长均匀分布; 混凝土为弹性均质材料; 截面变形符合平截面假定。 (2)温度应力组成 在非线性温度梯度作用下,截面变形受到纵向纤维之间的相互约束, 在截面上产生自平衡的纵向约束应力(自应力)。 在超静定结构中,温度变形受到约束时,在结构内产生次内力,由 此引起的应力为温度次应力。
截面编号
支点0沉降0 支点1沉降1 支点2沉降2 支点3沉降3 支点4沉降4 最大弯矩Mmax 最小弯矩Mmin
1

次内力的概念

次内力的概念嘿,朋友们!今天咱来聊聊一个挺有意思的概念——次内力。

你说这次内力啊,就好像是我们生活中的那些隐藏的小惊喜或者小麻烦。

你想想看,有时候我们在做一件事情,突然就会发现一些之前没预料到的情况出现了,这就有点像次内力。

它不是那种一眼就能看到的主要力量,但却能在关键时刻给你点“颜色”看看。

比如说建房子吧,大家都知道房子要稳稳当当的,这靠的是主要的结构支撑。

但要是有些特殊的情况,像温度变化啦,或者风刮得特别大啦,这时候就可能会产生一些额外的内力,这就是次内力呀!这就好比你本来好好地走在路上,突然一阵怪风刮来,让你有点措手不及呢。

再打个比方,就像我们平时骑自行车。

你用力蹬车子,这是主要的力,让车子往前走。

但要是路上有个小坡小坎的,或者突然来个急刹车,这时候产生的那些让你身体晃动的力,不就是次内力嘛!次内力可不是能随便忽视的哦!要是不注意它,可能就会惹出一些小麻烦。

就好像你不注意路上的小石子,一不小心就可能被绊一下,摔个小跟头。

那可就不好玩啦!那怎么应对次内力呢?这就需要我们多留个心眼啦!在做事情的时候,不能只盯着眼前的主要目标,还得想想会不会有什么隐藏的因素冒出来。

就好比你去爬山,不能只想着赶紧爬到山顶,还得注意脚下的路是不是好走,会不会突然下雨啥的。

而且呀,我们还得学会灵活应变。

次内力出现了,咱不能傻眼呀,得赶紧想办法调整。

就像打乒乓球,对方突然来个怪球,你得马上反应过来,调整姿势去接球,对吧?在生活中也是一样啊,遇到那些突然冒出来的次内力,咱不能慌了神,得沉着冷静地去应对。

这也是一种本事呢,可不是谁都能轻易做到的哟!所以说啊,次内力虽然有点让人头疼,但也是生活中的一部分呀。

我们得学会和它打交道,让它为我们服务,而不是被它给搅乱了我们的计划。

大家想想看,是不是这个道理呢?次内力无处不在,我们可得时刻准备着应对它呀!别小瞧了它,说不定什么时候它就会给你带来意想不到的影响呢!你说是不是呀?。

桥梁工程上册考试名词解释

1 桥梁:交通工程中跨越障碍具有承载能力的人工结构物。

2净跨径:对于设支座的桥梁为相邻两墩,台身顶内缘之间的水平净距,不设支座的桥梁为上,下部结构相交处内缘之间的水平净距,用l0表示。

3总跨距:多孔梁桥中各孔净跨径的综合El表示。

4计算跨径:对于设支座的桥梁,为相邻支座中心的水平距离,对于不设支座的桥梁,为上,下部结构的相交面之中心间的水平距离,用l表示。

5标准跨径:对于梁式.板式桥,是指两相邻墩中心线之间的距离或桥墩中线至桥台台背前缘间距离;拱式桥和涵洞指净跨径。

6桥梁全长:桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离.7桥梁高度:桥面与低水位间的高差,或为桥面与桥下线路路面之间的距离.8桥下净空:为满足同行或行车行人的需要和保证桥梁安全而对上不结构底缘一下规定的空间界限。

9。

桥梁建筑高度:上部结构底缘至桥面的垂直距离。

10容许建筑高度:公路定线中所确定的桥面高程,对通航净空顶部高程之差。

11净失高:对于拱式桥,净矢高是指从拱顶截面下缘至相邻两拱截面下缘最低点之连线的垂直距离。

12计算失高:从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离。

13矢跨比:拱桥中拱圈的计算失高与计算跨径之比。

14主桥:在规模较大的桥梁中跨越主要障碍物的桥跨;引桥:连接主桥与路堤的桥跨部分。

15梁式桥:是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构.16结构稳定性:使桥梁结构在各种外力作用下,具有能保持原来形状和位置的能力。

17横断面设计:是决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的布置. 18通航净空:是在桥孔中垂直与流水方向所规定的空间界限。

19永久作用:结构适用期间,其量值不随时间变化或其变化值与平均值相比可以忽略不计的作用,包括结构重力,预加应力,土的重力,土侧压力,混凝土收缩及徐变作用,水的浮力和基础变化作用。

20可变作用:结构使用期间,其量值随时间变化,且其变化值与平均值相比不可忽略的作用.包括汽车荷载,汽车荷载的冲击力,离心力,制动力及其一起的土侧压力,人群荷载风荷载,流水压力,冰压力,温度作用和支座摩阻力.21冲击作用:汽车以较高速度驶过桥梁时,由于桥面不平整,发动机震动等原因,会引起桥梁结构的震动,从而造成内力增大。

桥梁名词解释

名词解释★桥梁全长:简称桥长,是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后段点之间的距离,以L 表示。

★计算跨径:对于具有支座的桥梁,是指桥跨结构所支承的相邻墩台上的支座中心之间的距离;不设支座的桥梁(如拱桥、刚构桥)为上、下部结构的相交面中心间的水平距离,用l 表示。

★净跨径:梁式桥的净跨径是指设计洪水位上相邻两个桥墩(或桥台)之间的净距,用l0 表示。

★桥面净空:桥梁行车道、人行道上方应保持的空间界限。

★桥下净空:为满足桥下通航(或行车、行人)的需要和保证桥梁安全而对上部结构底缘以下规定的空间界限。

★永久作用:也叫恒载,是结构使用期间,其作用位置和大小、方向不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。

★可变作用:是指在结构使用期间,其作用位置和大小、方向随时间变化,且其变化与平均值不可忽略的作用。

★冲击作用:车辆比较高速度驶过桥梁时,由于桥面的不平整,车轮不圆以及发动机抖动等原因,会使桥梁结构引起振动,这种动力效应通常称为冲击作用。

★偶然作用:包括地震作用和船只、漂流物的撞击作用。

★钢-混凝土组合桥:是指由外露的钢梁或钢衍梁通过连接件与钢筋混凝土桥面板组合而成的梁式桥。

★杠杆原理法:把横向结构(桥面板和横隔梁)视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁。

★刚性横梁法:把横隔梁视作刚性极大的梁,也称偏心压力法。

当计及主梁抗扭刚度影响时,此法又称为修正刚性横梁法(修正偏心压力法)。

★结构次内力:预应力混凝土连续梁在各种内外因素的影响下,结构受强迫变形在多余约束处产生约束反力,从而引起结构附加内力,这部分附加内力统称为结构次内力。

★弯桥:是指桥梁轴线在平面上呈曲线的桥。

★弯梁桥:是指承重结构为梁式结构的弯桥。

★斜桥:桥梁上部结构的轴线与桥台、桥墩的支承线不垂直的桥梁。

★斜梁桥:上部结构为梁式结构的斜桥。

★斜桥的斜交角:支承轴线垂直线与桥纵轴线的夹角(即a)来定义。

★拱上建筑:是指供自行车的桥面系结构和联结拱圈(鸡)与桥系的构造的合称。

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次内力及其产生原因
次内力及其产生原因
超静定预应力混凝土在各种内外因素的综合影响下,结构因受到强迫的挠曲变形或轴向伸缩变形,所以在结构多余约束处产生多余的约束力,从而引起结构附加内力,这部分附加内力一般统称为结构次内力(或称二次力)。

我们主要研究预加力的次内力、徐变收缩次内力、温度次内力、墩台沉降次内力等。

预应力次内力
1、基本概念
掌握初预矩、次力矩、吻合索、线性转换原则
初预矩:预加力在每个截面上对重心轴所产生的弯矩值称为初预矩。

次力矩:在超静定结构中,由于多余约束的存在,约束了结构的变形,产生了赘余反力,赘余反力在梁内引起的弯矩值称为次力矩。

吻合束:应用线形原理,将预应力束筋的重心线转换至压力线上(即把由于次力矩引起的压力线和束筋重心线之间的偏离调整掉),此时可以使预加力的总力矩不变,而次力矩为零。

称这种次力矩为零的束筋位置为吻合束位置。

线形原理:超静定梁中,预加力产生的次力矩是线形的,由此引起的混凝土压力线和束筋重心线的偏离也是线形的;而混凝土梁的压力线只与束筋的梁端偏心矩和束筋在跨内的形状有关,与束筋在中间支点上的偏心矩无关。

由此可见,只要保持束筋在超静定梁中的两
端位置不变,保持束筋在跨内的形状不变,只改变束筋在中间支点上的偏心矩,则梁内混凝土压力线不变,亦即总预矩不便,这称为超静定梁中的预应力束筋的线形转换原则。

2、计算方法
1、用力法求解预加力次力矩(分连续配筋和局部配筋)
2、用等效荷载法求解预加力的总预矩,即把预加力对混凝土的作用用等效荷载的形式来代替,然后再求解
预应力对超静定结构和静定结构作用的根本区别在于预应力作用对超静定结构
产生了次内力。

在理解次内力的概念之前,我们首先从结构力学的有关理论出发,就静
定结构和超静定结构的受力特性作一些对比分析。

1 静定结构和超静定结构的受力特性
(1)当无外荷载作用时,超静定结构有产生内力的可能性,而静定结构则不会。

我们知道,温度改变、支座沉陷、杆长误差和材料收缩等因素都不会在静定结构中产生内力,但对于超静定结构则会产生内力。

在结构力学中将无外荷载时结构的内力称为原始内力或初内力,也就是谢超静定结构是会有原始内力的,但静定结构则不会有原始内力。

(2)局部荷载对结构的影响范围,在超静定结构中比在静定结构中为大。

(3)当平衡力系加于静定结构的一个内部不变部分时,不会使约束引起附加的反
力,结构的其余部分都没有内力,但同样的情况对于超静定结构,由于变形受到赘余支座的约束,其余的部分则可能产生内力
2 次内力的基本概念
可以从两个角度去认识预应力作用在超静定结构中引起的次内力。

其一,由
于超静定结构受到预应力作用时将会产生变形的趋势,而这些变形趋势必将受到结构冗余杆件的约束,从而在这些冗余约束处产生了次反力,这些次反力在结构中引起的内力即为次内力.
其二,将静定结构或超
静定结构的静定基本结构体系在预应力作用下产生的内力称为主内力,将预应力作用
在整个结构中产生的结构内力称为综合内力,综合内力与主内力之差即为次内力。

因此,预应力结构的非预应力构件没有主内力,其次内力即为综合内力;静定结构的次内力为零,主内力即为综合内力。

结合静定结构和超静定结构的受力特
性,可以这样理解预应力作用引起的次内力:
(1)由于预应力作用,结构中的冗余约束对结构的变形趋势产生附加约束,可以将
这种约束作用视为类似于温度改变、支座沉陷、杆长误差或材料收缩的一种作用,它使得超静定结构在无外荷载作用时产生了原始内力。

(2)如果将预应力作用转化为等效荷载由于等效荷载本身在任何情况下都是自平
衡的,将这个自平衡力系施加于超静定结构,不仅在预应力梁中会产生内力,而且还会使结构的其他部分产生内力(如与之相连的框架柱)。

(3)若将预应力构件抽掉预应力筋和锚具作为隔离体,则在梁上作用的不仅有等效
荷载,而且还有支座提供的次反力。

由于隔离构件必须满足平衡条件,预应力本身是自平衡力系,因此作用在隔离梁端部的次反力也必然是自平衡力系。

(4)上述隔离构件中等效荷载引起的内力就是主内力,次反力引起的内力就是次内
力。

对于预应力平面框架结构来说,次内力包括次弯矩、次轴力和次剪力,而在预应力交叉梁结构中的次内力不仅包括次弯矩、次剪力和次轴力,还包括次扭矩,而且次内力在梁格交点处不连续,但两个梁格间次弯矩和次扭矩仍呈线性分布,次剪力和次轴力均为常数。

收缩徐变次内力
1、收缩徐变的特点及对桥梁结构的影响
收缩:混凝土在空气中结硬、体积变小的现象。

徐变:混凝土中应力保持不变,应变随着荷载持续时间而增长的现象。

收缩和徐变是混凝土作为粘滞弹性体的两种于时间有关的变形性质。

收缩和徐变在成桥后会长期发生,不断变化,并引起结构内力重分布,对结构产生影响。

典型的因为收缩徐变对桥梁结构产生的影响有:·钢筋混凝土、预应力混凝土等配筋构件中,随时间变化的混凝土徐变、收缩受到内部配筋的约束将导致内力重分布;
·预制的混凝土梁或钢梁与就地浇筑的混凝土板组成的结合梁,将由于各组成部分具有不同的徐变收缩值导致内力的重分布。

·分阶段施工的预应力混凝土超静定结构,发生体系转换时从前期结构继承下来的应力状态产生的徐变受到后期结构的制约,将导致内力和支点反力的重分布。

·徐变对细长混凝土压杆所产生的附加挠度时验算压杆屈曲稳定的
重要内容。

2、收缩徐变的表示方法(应力-应变公式)
根据研究的结果发现,当混凝土的应力不超过其极限强度的50%时,徐变表现出与初始弹性变形成比例的线形关系。

在计算徐变次内力时,我们以徐变线形理论为基础,通过引入徐变特性系数,修正徐变初始用混凝土瞬时弹性应变来表示徐变应变,并由此得到考虑徐变的应力应变关系。

3、收缩徐变次内力计算的两种思路
1)微分平衡:即狄辛格法,基于在时间增量内变形协调原理计算
2)积分平衡:即换算模量法,引入时效系数,直接建立超静定结构在t时刻的变形协调条件来建立方程求解。

4、收缩徐变次内力的总趋势
墩台沉降次内力
墩台基础的沉降与地基土壤的物理力学特性有关,一般随时间而递增,经过相当长的时间,接近沉降终极值。

为了简化分析,我们假定沉降变化规律类似于徐变变化规律来进行计算。

其基本的表达式为:温度次内力
一、温度对结构的影响
温度对结构的影响可以从年温变化、日照温差和骤然降温三个方面考虑,其中年温变化温变缓慢,沿截面高度方向均匀变化,结构整体变形,内力变化也比较均匀,对超静定结构一般也不引起次内力,计算比较简单。

日照温差和骤然降温都属于局部温度变化,其中骤然降温作用范围也是结构整体,引起较大的应力,但分布比较均匀。

日照温差作用于局部范围,分布不均匀,将引起结构局部较大的应力变化而引起次内力。

日照温差的计算是最为复杂的。

二、温度自应力计算
温度的自应力计算主要是确定温度分布后,利用混凝土线膨胀系数,形成温度荷载,并在截面内建立混凝土温度变形协调条件得到。

根据内力自平衡原理计算而得。

三、温度次内力计算
当结构为超静定体系时,结构变形受到约束将引起次内力,此时可用结构力学对超静定问题的处理方法进行。

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