箱形梁设计理论PDF电子书下载

第1章　概论 1

1.1　箱形截面的结构特点及其应用 1

1.1.1　箱形截面的特点 1

1.1.2　箱形截面在各类桥梁上的应用 2

1.1.3　箱形截面的构造要点 4

1.2　箱形梁的受力特点及分析方法 6

1.2.1　箱形梁的受力特点 6

1.2.2　箱形梁的分析方法 8

第2章　箱形梁的弯曲 12

2.1　箱形梁的弯曲正应力——梁弯曲初等理论 12

2.2　箱形梁的弯曲剪应力 13

2.2.1　实腹梁的弯曲剪应力 13

2.2.2　箱形梁的弯曲剪应力 15

2.2.3　箱形截面的剪切中心 19

2.3　矩形箱梁剪力滞的变分解法 23

2.3.1　变分解法的基本假定 24

2.3.2　基本变分方程的推导 24

2.3.3　翼板中的应力与剪力滞系数 27

2.3.4　简支箱梁、悬臂箱梁的剪力滞效应 28

2.3.5　连续箱梁剪力滞效应的叠加法求解 33

2.3.6　剪力滞效应的参数分析 36

2.4　梯形箱梁剪力滞的变分解法 39

2.4.1　考虑剪力滞效应的位移函数 39

2.4.2　剪力滞的基本微分方程 40

2.5　变截面箱形梁剪力滞的差分解法 42

2.6　箱形悬臂梁的负剪力滞效应 45

2.6.1　箱形悬臂梁剪力滞效应的变分解答 46

2.6.2　应用平面有限元的分析 48

2.6.3　负剪力滞效应的影响因素 49

第3章　箱形梁的刚性扭转 51

3.1　箱形梁的自由扭转 51

3.1.1　单室箱梁的自由扭转 51

3.1.2　多室箱梁的自由扭转 54

3.1.3　分离式的多室箱梁自由扭转 56

3.1.4 自由扭转的纵向位移 57

3.2　箱形梁的约束扭转 59

3.2.1　约束扭矩正应力 60

3.2.2　约束扭转剪应力 61

3.2.3　确定扭转中心的位置 63

3.2.4　约束扭转的微分方程及其解 65

3.2.5　约束扭转公式推导小结与讨论 71

3.2.6　简支梁的扭转分析 74

3.2.7　连续梁的扭转分析 76

3.2.8　算例 78

3.3　差分法解变截面箱梁约束扭转 84

3.3.1　箱梁扭转微分方程用差分表示 84

3.3.2　静定问题的解 87

3.3.3　超静定问题的解 88

3.3.4　算例 90

第4章　箱形梁的畸变 93

4.1　概述 93

4.2　畸变荷载的分解与组合 95

4.2.1　垂直偏载 95

4.2.2　水平偏载 97

4.2.3　支点倾侧（所谓三条腿）的畸变荷载 97

4.2.4　畸变荷载的组合 98

4.3　等截面箱形梁的畸变微分方程推导 98

4.3.1　各板元平面力系 99

4.3.2　各板元平面外力系 104

4.3.3　单室矩形箱梁的畸变微分方程 107

4.3.4　梯形截面箱形梁的畸变 108

4.3.5　双室矩形截面箱形梁的畸变 109

4.4　畸变应力计算 110

4.4.1　弹性地基梁比拟法（BEF相似法）的应用 110

4.4.2　用初参数法作箱形梁畸变值影响线 112

4.4.3　应用影响线求畸变值 115

4.4.4　算例 116

4.5　等代梁法求变截面箱形梁的畸变应力 124

4.5.1　角点铰接的折板式箱形结构分析 125

4.5.2　框架抵抗畸变作用的分析 128

4.5.3　等代梁的挠曲微分方程 129

4.5.4　实际应用及推广 131

4.5.5　等代梁挠曲微分方程的求解 133

4.5.6　算例 134

第5章　箱形梁的横向内力 138

5.1　概述 138

5.2　框架分析法 139

5.3　等截面箱形梁的横向内力 144

5.3.1　加支承的框架分析 144

5.3.2　支承释放的结构分析 144

5.3.3 内力叠加 154

5.3.4　算例 154

5.4　单对称及双对称矩形箱梁的横向内力 158

5.4.1　单对称矩形箱梁 158

5.4.2　双对称矩形箱梁 160

5.5　变截面箱形梁的横向内力 161

5.5.1　对称荷载作用的内力分析 162

5.5.2　反对称荷载作用的内力分析 165

5.5.3　内力叠加 175

第6章　箱形梁（板壳）问题有限元法 176

6.1　箱梁（板壳）单元刚度矩阵的组成 176

6.1.1　平面应力状态 177

6.1.2　弯扭应力状态 177

6.1.3　组合应力状态 177

6.2　坐标转换 186

第7章　简支箱梁有限条法 191

7.1　板条平面刚度矩阵 191

7.2　板条挠曲刚度矩阵 201

7.3　箱梁壳条刚度矩阵的组成 206

7.4　箱梁壳条相应的节线荷载 210

7.4.1　条元平面相应荷载矩阵 210

7.4.2　条元挠曲相应荷载矩阵 213

7.5　坐标系统的转换 215

7.6　条元应力的计算 216

7.6.1　条元平面应力 216

7.6.2　条元挠扭力矩 217

7.7　平面应力板条计算机程序 217

7.7.1　平面应力条公式 218

7.7.2　程序框图 220

7.8　简支箱梁有限条法程序设计 221

第8章　带隔板的连续箱梁有限条法分析 223

8.1　有限条法—柔度法联合解问题 223

8.2　柔性隔板的分析 227

8.2.1　平面应力状态隔板 228

8.2.2　加劲支架形隔板 228

8.3　理论计算与试验结果分析 231

第9章　变截面弯箱梁分析的有限段刚度法 238

9.1　概述 238

9.2　薄壁曲线箱梁弹性变形能计算 239

9.2.1　法向应变能 239

9.2.2　剪切应变能 246

9.2.3　框架抗畸变应变能 247

9.2.4　畸变转角产生的附加曲率与弯矩Mx耦联应变能 247

9.2.5　弹性应变能计算 247

9.2.6　弹性控制微分方程 248

9.3　薄壁曲线箱梁总刚度方程 249

9.4　薄壁曲线箱梁的弯曲、剪力滞及约束扭转的刚度法分析 250

9.4.1　微分方程组的边界条件 250

9.4.2　单刚元素分析 251

9.4.3　等效节点荷载 256

9.4.4　曲梁单元的坐标转换 259

9.4.5　几何边界条件 260

9.4.6　弯曲、剪力滞及约束扭转刚度法分析的程序设计 261

9.5　弯箱梁畸变分析的刚度法 262

9.5.1　分析箱形梁畸变的方法 262

9.5.2　弯箱梁畸变微分方程 262

9.5.3　与弹性地基梁微分方程的比拟关系 263

9.5.4　弯箱梁畸变分析的单元刚度矩阵 264

9.5.5　等效节点荷载 266

9.5.6　边界条件及横隔板的处理 268

9.5.7　弯箱梁畸变分析刚度法程序设计 268

9.5.8　薄壁曲梁挠曲扭转分析的刚度法主程序设计 269

参考文献 277