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碳板切割徐变收缩和温差
 
产品名称:碳板切割徐变收缩和温差

产品编号:161051-194

产品型号:碳板切割徐变收缩和温差

市场价格:0元/件

批发价格:0元/件

更新时间:2014.04.06

出品单位:45钢_S45C_碳钢板_碳板切割_碳板零割_碳板加工_模具钢零割★无锡佳商特★


   产品详细介绍
碳板切割徐变收缩和温差

碳板切割徐变收缩和温差。

下一个钢板切割工件:碳板加工组合梁受力的关键所在是钢梁和混凝土板连接部位的抗剪栓钉。

第四节碳板切割徐变收缩和温差 在实际结构中,碳板切割的徐变、收缩应变和温差应变是混杂在一起的,实测应变往往是它们的综合影响结果。在计算分析中,为简化计算可以将三者分别考虑,也可以将碳板切割的徐变、收缩一起考虑。 _、碳板切割的徐变 (一)碳板切割的徐变特性 在一定的温度、湿度下,一个固定的荷载持续地作用于碳板切割上,则混凝上的应变随时间而逐渐增加,而且在卸载后,增加的应变成为塑性应变而残留下来。把这种外荷载不变,塑性变形随时间增加的性质称为碳板切割的徐变。徐变产生的塑性应变称为徐变应变。 影响混凝上徐变的因素很多,试验表明它与材料性质、构件儿何性质、制造养护条件、工作环境条件、加载历史和荷载性质等许多因素有关。由于碳板切割的徐变产生机理复杂,H前主要通过试验得到。碳板切割的徐变特性如图6-4-1所示计算中,碳板切割的徐变通常采用徐变系数来描述。在时刻r开始作用于混凝上的单向不变应力〜(r)至时剡〖所产生的徐变应变e*(f,r)可以表尔为: eT(i»r)=gc^--y(^r)=eef(t»r) *(6-4-1) 式中:艮一碳板切割弹性模量; ec——碳板切割弹性应变A=¥。 在定义碳板切割徐变系数时,目前国际上对&有两种定义方法。CEB-FIP标准规范(1990年版)及英国BS5400(1984年版)将昃定义为28天龄期的碳板切割弹性模量艮=£28;美mCAI209C1982年版)将Ec定义为碳板切割标准加载龄期r的弹性模量=E(r),并建议,对于潮湿养护的碳板切割r取7天,对于蒸汽养护的碳板切割2■取1〜3天。 是时间的函数,随时间t的增加单调增加,随加载时刻r的增加单调减小。关于pU,r),目前国际上有多种表达式,其中下式表示的Dischinger法的老化理论表达式最为简单,并且在T.程设计中被广泛应用。 —般情况下,f=oo的徐变系数p在1〜4之间。 (二)徐变应力与应变关系 1. 微分方程 在持续荷载作用下,徐变应力与应变关系的微分形式(Dischiner方程)可以表达为: dec(t)_ro)3+2^£^y[l+|0(i*n)y!(«,ri)] (6-4-6) 式中:艮(ri)——时刻r,的碳板切割弹性模量。 (三)徐变内力的老化理论分析法 1.非结合钢筋碳板切割顶板 (1)不考虑钢筋影响 如果混凝上顶板与钢梁之间可以相对自由滑动、并且忽略钢筋对碳板切割徐变的影响的理想情况下,碳板切割顶板可以自由变形,混凝上徐变不会产生应力增量,仅产生徐变变形,如图214 (6-4-7) m6-4-2不考虑钢筋影响混凝十的徐变 (2)轴向力作用下钢筋对对称截面徐变的影响 实际上,碳板切割顶板屮的纵向钢筋会约束碳板切割徐变变形,使得碳板切割的应力减小和钢筋的应力增加。为了便于讨论方便,如图6-4-3所示,假设钢筋碳板切割顶板为对称配筋,钢筋面积为Asl,碳板切割截面面积为Arf。在轴向力Nc作用下,根据刚度分配原理,碳板切割和钢筋分担的轴力和可以表示为: 式屮:n。——钢筋弹性模量Es与碳板切割弹性模3Ec之比,= A^o——钢筋碳板切割顶板换算截面面积,戌。=Aal+Atl/«。: Asl -钢筋面积与钢筋碳板切割换算面积的比值,aw Ec,為c,,c -可0由滑动 (Q_ EQ,AQ,1Q 换算截面形心 ( 钢梁載面形七 图6-4-3考虑钢筋影响碳板切割的徐变 在初始轴力iVd作用下,碳板切割将产生徐变变形。为了求得钢筋对碳板切割徐变的影响,将钢筋与碳板切割之间的约束解除,用一对轴力ZWVy代替(如图6-4-3)。即考虑钢筋对徐变影响后的碳板切割轴力和钢筋轴力N#为: . iVc?i=iVci一 (6-4-9a) Ns,,=Nsl+ANvl (6-4-9b) 碳板切割的初始应力A(r)和考虑钢筋对碳板切割徐变影响后的应力aM,T)为: aAt)=^ (6-4-10a) gc(t,r)=Ncl (6-4-10b) 将式(6-4-10)代人式(6-4-4),并且用符号外代秤轴力作用下的老化系数p,可以得到: 〜1=:&(1切(6-4-lOc) 根据钢筋与混凝七的变形协调条件,即碳板切割的应变等于钢筋在N,9l作用下的应变卜可以翻: -說(1+抑)=(6-4_1_鐵每代入上式可以求得: 紙1=l+amp^Ncl同理,采用式(6_4_3)表示的微分方程可以求得: Nd—A/VyijdAN9i一dANv\ —E^-d<P~TX:~E.A, 求解上式可以得到: AN9l=(1—g-°NlT.)Ncl比较式(6-4-11)和式(6-4-13)可以得到轴力作用下的老化系数I°N=«Ni<p.~(1-e°Nl.yO.^o.5+0.08aN1<p, 将式(6-4-13)和队产^^仏代人式济^-们可以求得: NCfl=eU’NclN„fl=[i+^^(1-^°n1,p,)]ns1 假设,碳板切割桥面板的纵向钢筋配筋率(对称配筋)y=A»/人=0.02;弹性模量比n。= 5. 75;徐变系数p=2.0,则由式(6-4-14)n了以求得:)Vt-9i~813JVel,N,r,=2.261N„i。说明碳板切割的轴力减小约19%,钢筋轴力增加到初始值的2.2G1倍。可见’当碳板切割的配筋率较高  时,钢筋对碳板切割徐变的影响较大,在设计计算中必须考虑。 2.钢与碳板切割组合工形梁 对于组合梁,由于碳板切割板与钢梁的连接,钢梁会约束碳板切割徐变变形,使得混凝h板的应力减小和钢梁的应力增加。 (1)不考虑徐变影响的截面内力 如图64-4所示,假设钢筋混凝十板和钢梁截面面积以及抗弯惯矩分别为A,、J,和A,、钢与碳板切割弹性模量之比=组合截面换算面积和抗弯惯矩分别为AsU=A,+A,/«。和L)=i»+fc/w0o 图6-4-4不考虑徐变影响的截面内力 在轴力iV和弯矩Af作用下,根据刚度分配原理,不考虑碳板切割徐变时碳板切割板和钢梁分拘的轴力和弯矩NC、MC和NS、M8,可用下式表示: Nc=NcN十Nm=(l—aN)风十&4^M n0lo JVfc=-^=-M=(1-«m)Mn0lo Ns=N8N+N8cM=aNN+警M M,= ■*0 式中:aN、aM——分别为钢梁截面与组合梁换算截面的面积之比和抗弯惯矩之比,即心=¥、_A,aN=^。 (2)碳板切割板轴力产生的徐变内力 组合梁在轴力N和弯矩M作用下,碳板切割板分担的轴力Nt.和弯矩产生的徐变,使得碳板切割板和钢梁的内力重分配,假设相应的轴力和弯矩分别为厶和一 般情况下,碳板切割板抗弯惯矩远远小于换算截面抗弯惯矩。由;0可以得到Mt〜0。因 此,组合梁桥中主要是碳板切割板的轴力K对徐变产生影响。 为了简化分析,忽略碳板切割板的弯矩M。的影响,仅考虑产生徐变内力。为了求得JVt对组合梁徐变的影响,将钢梁*=5碳板切割板之间的约束解除,在碳板切割板和钢梁形心处用一对轴力Z\NC,=厶代替(如图6-4-4所示),即考虑徐变影响后的碳板切割板轴力〜为: NCf=NC-ANC, (6-4-17) 根据初始轴力K和徐变影响力ZWVq产生的碳板切割板形心处应变增sdeq与4NS9产生的应变增量de,9相等的变形条件,即dee9=deSf,其中, (6-4-18a) dANso+dANs EsAslEJ%并考虑可以得到式(6-4-19)表示的微分方稈: 将i+If+a2eT1=1+和代人上式并求解微分方程可以求得: ANCJf=(l-e-T,”Nc (6-4-20)将式(6-4-20)代人式(6-4-17)可以求得: Nc?=N, (6-4-21) (3)碳板切割板弯矩产生的影响 在碳板切割板的弯矩M。作用下,碳板切割产生徐变后,碳板切割板和钢梁将产生一对大小相等、方向相反的徐变弯矩增量厶和diWslp,即(如图644)。考虑徐变影响后的碳板切割板弯矩dJVfeT和钢梁弯矩M吟为: Mcr=MC-AMcv (6-4-22a) M,?= (6-4-22b) 根据初始弯矩和徐变影响弯矩Z\JVTCf产生的碳板切割板形心处转角增量抓,,以及和力偶•a产生的转角增量相等的变形条件,即d^=dt,其中, (四)有效弹性模量法 有效弹性模量法(图6-4-5)假设组合梁徐变的影响采用下式表示的折减的碳板切割有效弹性模董近似计算。 r_Eo (6-4-27) 式中:—徐变影响系数; -徐变系数,日本《道路桥示方书》推荐组合截面钢板梁桥的有效弹性模量可以采用0=0.5,0=2计算。即碳板切割徐变内力和应力计算时,组合梁的换算截面特性采用有效弹性模量表示的换算弹性模fi比%计算如式(6-4-28);碳板切割的徐变变形换算为作用于碳板切割板形心的换算荷载计算如式(6-4-29)。 Es (1+Ipf^Tlo P#=EC9JaedA=EcipAc P., "i和>分別为根据求得的换算截面形心至碳板切割桥面板和钢梁边缘的距离。 该方法具有计算简单,尤其是简支组合梁桥,内力计算时精度能够满足工程要求的特点,被曰本、美国的钢桥设计规范采用。

 
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