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徐變引起結構次內力的條件
更新時間:2021-04-10 17:51
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    受徐變變形影響,結構產生次內力的條件有下列幾種情況:

 

    (1)結構必須發(fā)生體系轉換(指結構約束條件改變),即由靜定結構轉換為超靜定結構, 或由低次超靜定結構轉換為高次超靜定結構。在這些情況下,從前期結構中繼承下來的內力狀態(tài)所產生的徐變變形增量會受到后期結構的約束,從而導致結構的內力重分配。

 

    (2)超靜定結構的各部分徐變系數(shù)不相同,導致各部分的徐變變形不一致,但由于結構的變形連續(xù)性,即有相互約束,由此會產生結構次內力。

 

    (3)結構外加約束程度的改變,如支座的不均勻沉降。外加約束程度會影響初始結構的時變增量,所以會產生徐變次內力。

 

    為加深對徐變次內力產生條件的理解,下面結合幾種典型情況予以討論。

 

    兩端固結的混凝土梁為一次現(xiàn)澆成形,其后在跨中作用集中力,結構會在外力作用下不斷發(fā)生徐變變形,但彎矩分布不會發(fā)生變化,即徐變不產生次內力。集中力作用在左側懸臂梁的端部,此時,結構的彎矩圖按靜定情況確定;此后將左、右兩側的懸臂梁合龍,徐變變形仍會與時遞增,結構的內力與變形都會因此而調整,即由徐變產生的次內力在結構內進行內力重分布。

 

    另一種情形是,兩端固結梁,其左、右兩半由兩種不同徐變特性的材料組成,即具有不同的徐變系數(shù),在結構一次澆筑形成后,在其跨中作用一集中力,根據徐變產生次內力的條件可知,隨時間推移,左、右兩邊的固端彎矩和反力會發(fā)生變化,即有徐變內力重分布。

 

    某兩跨混凝土連續(xù)梁,當采用整體現(xiàn)澆一次落架施工時,觀測成橋彎矩分布。此后如果兩個邊支點發(fā)生瞬時沉降,觀測在沉降完畢時的結構彎矩分布。隨時間推移,考慮徐變次內力的影響,梁體內彎矩會不斷發(fā)生調整。

 

    同時,也應該知道不產生徐變次內力的兩種常見情況:(1)在靜定結構中,沒有徐變次內力;(2)采用一次性整體現(xiàn)澆的超靜定混凝土梁,在拆除支架成橋后沒有徐變次內力。對此,可以這樣分析,先解除超靜定結構中的冗余約束,在冗余約束力方向,徐變變形雖然會與時俱增,但在線性徐變條件下,因徐變變形與冗余約束力引起的彈性變形同比例增長,即徐變變形可由彈性變形乘以一個系數(shù)得到,所以,只要彈性變形協(xié)調,相應的徐變變形也自然協(xié)調,故不會有冗余約束力改變,即不會產生徐變次內力。

 

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