预应力箱型梁截面特性值的计算.docx

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1、预应力箱型梁截面特性值的计算预应力箱型梁截里个性值的盘算北京迈达斯手艺无限公司2004.121.提要今朝很多计划步伐正在盘算预应力箱梁的个性值时，或者仅供应全体个性值，或者省稍加腋启托全体以及悬臂全体，按启闭截里的公式盘算个性值。可是对于于非对于称截里或者风荷载简单引发较年夜扭矩的桥梁布局中，抗扭惯性矩是反抗扭矩做用的一个对比主要的参数，果此供应正确的抗扭个性值正在布局剖析中长短常主要的。一样剪切里积做为反抗剪切变形的个性值，正在预应力箱梁的剖析中也是主要的参数之一，而今朝很多计划步伐没有供应预应力箱梁以及恣意截里的无效剪切里积。别的，

2、一样平常的通用的无限元步伐，固然能给出上述截里个性值，并给输入预应力箱梁由轴力、剪力、直矩引发的应力值，但很少有硬件供应扭矩引发的剪应力。正在MIDAS/CivilVer.6.7.0中，步伐接纳了新的盘算圆式，能够供应思索预应力箱梁减腋启托全体以及悬臂全体的较为正确的抗扭惯性矩(Ixx)以及无效剪切里积(Asy、Asz)，并供应直矩、轴力、剪力以及扭矩引发的应力。上面复杂先容步伐中供应的截里个性值的4种盘算圆法，并经由过程将步伐盘算的截里个性值取其余两个通用步伐了局的对比，和经由过程取用真体单位创建的模子粗稀剖析的了局的对比，考证其粗确

3、性。2.MIDAS/Civil中截里刚度盘算圆法以下图1的①所示，MIDAS/Civil中供应数据库尺度截里、用户自界说截里、SRC截里、型钢搭配截里、PSC预应力截里、变截里、团结截里等多种款式的截里。界说截里的个性值可正在“隐示截里个性值”中检察。图1中的②隐示的是反抗内力的刚度(Stiffness)值，③中隐示的是用于盘算中以及轴以及应力的个性值。①②图1.预应力箱梁截里个性值MIDAS/Civil中供应的截里个性值有以下4种。用户自界说截里的个性值尺度截里的个性值恣意截里的个性值桥梁布局中的预应力箱型截里的个性值1)用户自界说截

4、里的个性值图2隐示的是有减劲肋的箱型截里的截里个性值，如图所示用户只要输出基础的多少何数据，步伐便会主动盘算其个性值，个中无效剪切里积(Asy、Asz)以及抗扭惯性矩(Ixx)是按图6~图11中的公式盘算的。图2.用户界说截里对于话框2)尺度截里的个性值图3隐示的是尺度H型钢的数据库截里的个性值，像H型钢那样有工场轧造成型的尺度截里，步伐中供应了14个国度以及天区的数据库，个中的截里个性值，包含无效剪切里积(Asy、Asz)以及抗扭惯性矩(Ixx)均接纳的是列国尺度型钢库中值。图3.尺度型钢库截里对于话框3)恣意截里的个性值对于于MID

5、AS/Civil的截里数据中已供应的截里，步伐供应了截里个性值盘算器SPC(SectionPropertyCalculator)。图4隐示的是利用SPC盘算的钢混叠开梁的截里个性。今朝SPC仅供应截里的里积、抗直惯性矩、抗扭惯性矩、中以及轴地位、无效抗剪里积等个性值参数。图4.利用SPC盘算截里个性4)预应力箱型截里不少步伐利用图5中的启闭截里的公式，没有思索悬臂以及减腋全体简化盘算预应力箱型截里的个性值。MIDAS/CivilVer.6.7.0内在了可思索悬臂以及减腋全体粗确盘算个性值的盘算内核。.图5.预应力箱型截里外形启闭截里减腋

6、3.无效剪切里积以及抗扭惯性矩3.1无效剪切里积(Asy、Asz:EffectiveShearArea)无效剪切里积用于反抗盘算截里剪力引发剪切变形，以是当没有输出该值时，则步伐没有盘算响应圆背的剪切变形。图6为尺度情势截里的无效剪切里积盘算公式。Asy:反抗沿单位坐标轴y轴做用的剪力的无效剪切里积Asz:反抗沿单位坐标轴z轴做用的剪力的无效剪切里积图6.各类尺度截里的无效剪切里积3.2抗扭惯性矩(IXX:TorsionalConstant)抗扭惯性矩是反抗扭矩的刚度，按以下公式暗示。xTI=φ,xxxGIIL=(1)正在此Ix:抗扭刚

7、度(TorsionalResistance)Ixx:抗扭惯性矩(TorsionalConstant)T:扭矩(TorsionalMomentorTorque)φ:改变角度(AngleofTwist)如下面公式所示，抗扭惯性矩是反抗改变的刚度参数，取盘算由扭矩引发的剪切应力所利用的极惯性直矩(PolarMomentofInertia)是没有同的观点。可是圆形截里或者壁薄较年夜的圆管截里2者的数值相称。如公式(1)所示，抗扭刚度取构件少度成正比，取剪变模量以及抗扭惯性矩成反比。抗扭惯性矩是盘算抗扭刚度的主要参数，住口截里以及启闭截里的盘算圆

8、法没有同，壁薄较薄以及壁薄较薄截里的抗扭惯性矩的盘算圆法也是相好较年夜，能合用于一切截里情势的通用盘算公式是没有存正在的。薄壁住口截里的抗扭惯性矩一样平常是将截里宰割成很多的矩形后利用以下公式盘算。xxxx