摘 要:本文應(yīng)用初應(yīng)變法和能量原理來(lái)分析橋梁結(jié)構(gòu)的徐變次內(nèi)力, 導(dǎo)出位移法的單元列度矩陣及苛載列陣,并論述了結(jié)構(gòu)在各種施工情況下的徐變效應(yīng)。
關(guān)鍵詞:徐變二次內(nèi)力,初應(yīng)變,能量原理,位移法,徐變系數(shù)
一.引言
隨著橋梁施工技術(shù)的發(fā)展和預(yù)應(yīng)力混凝土橋的普遍采用,許多橋梁在施工中,體系是經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)換的,在這種情況下單用彈性理論來(lái)分析結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形顯然是不合理的,因此必須考慮混凝土的徐變影響。要精確考慮各施工階段實(shí)際情況來(lái)分析橋梁結(jié)構(gòu)徐變次內(nèi)力,尚存在著許多困難,為了實(shí)用起見(jiàn),不得不作一些近似假定,Trost—Bazant法就是從數(shù)學(xué)上簡(jiǎn)化的一個(gè)例子,本文以徐變基本方程即應(yīng)變與應(yīng)力的積分方程為基礎(chǔ),利用積分中值定理導(dǎo)出初應(yīng)變基本方程,從而建立起力法和位移法的基本方程,方法概念清楚,容易理解,亦易為計(jì)算機(jī)所實(shí)現(xiàn)
二、徐變的基本方程
眾所周知,徐變的應(yīng)變-應(yīng)力關(guān)系如下:


為了使用方便,進(jìn)行如下的簡(jiǎn)化:


應(yīng)用積分中值定理:



或者寫(xiě)成另一種表達(dá)形式中:

方程式(2-3)稱(chēng)為徐變基本方程。


以老化理論為例,根據(jù)松馳條件可解得,于是有:


三、徐變分析的位移法
結(jié)構(gòu)徐變分析通常采用位移法來(lái)編寫(xiě)計(jì)算程序,它可以直接求出位移和內(nèi)力。要用位移法求解,首先必須導(dǎo)出單元的剛度矩陣和荷載列陣,現(xiàn)在利用方程(2—3)結(jié)合最小勢(shì)能原理可以方便地導(dǎo)出有關(guān)結(jié)果。
根據(jù)方程(2—3)

積分號(hào)中的前二項(xiàng)是我們關(guān)心的,可以通過(guò)虛位移原理進(jìn)行變換。




根據(jù)卡斯提亦努第一定理

上式表明桿件的端力是由二部分組成,第一部分為由節(jié)點(diǎn)位移產(chǎn)生的端力,第二部分為由初始內(nèi)力產(chǎn)生的徐變固端力,而{Fo}為韌姑內(nèi)力產(chǎn)生的彈性固端力,但符號(hào)相反:r(t,to)[K]稱(chēng)為桿件徐變單元?jiǎng)偠染仃嚒?/p>