7桥面板有效分布宽度有效分布宽度定义卡曼(T.V.Kármán)理论变分原理法应力函数法各国规范对有效宽度的规定及评述小结本章参考文献板有效分布宽度即为板的有效工作宽度,其概念是一致的。应用此概念,使得设计计算工作大为简化。有效分布宽度定义梁在承受弯矩时,并不是单纯梁肋宽度上承受应力,而是一部分翼缘板也参与工作,只不过远离梁肋的翼板参与工作程度较低,如图所示。基于①初等梁理论仍然适用于梁肋;②忽略翼缘板抗弯刚度;③沿翼板厚度方向法向力变化不大,是常量④不产生翼板屈曲。四条假定5/1/htx即Atxd2maxyxd12max而有效分布宽度为)(22)(21有承托无承托cbbB卡曼(T.V.Kármán)理论(1)应力函数选取如图所示,设沿梁长度方向为跨径的连续梁,翼缘板宽度为无限宽,则对于承受余弦荷载及结构均对称于轴,取应力函数为[1]l2x1cos)(nnlxnyf此函数应满足双调和方程024422444yyxx求偏导经化简后0242)()()(yflnyflnyfnnn边界条件有lynnlynnnelynBeAyf1)(应力函数1cos1nnlynnlxnelynBeAlnxy(2)有效分布宽度分析(a)翼板应变能平面问题的应变能表达式为020222dd1222lxyyxyxEtU)(则由假定③易得到翼板应变能122233222nnnnnfGAGBAEBlntU(b)梁肋应变能如果忽略剪力影响,梁肋应变能llggggxEIMxEANU202022d2d2梁肋承担的弯矩翼板承受的压力板承担的弯矩NeMf假定整个截面承受的全部弯矩,在对称情况可写为下列级数gfMMM0210cos2coscosnnlxnMlxMlxMMM支承处的超静定弯矩与加载条件有关的系数由平衡条件00d2ytNx000222d2d2ytyytytNx1n0cos;0lxnAlnyynyy1cos2nnlxnAlntN1cos2nnfglxnAlnteMNeMMMM令则nnAlntX2110cos)(cosnnnnnglxneXMMlxnXeMMllnmxlxmlxnlxcxn20202)(0dcoscos;dcos时得到121202)(22nnnnggnggeXMEIlEIlMXEAlU(c)有效分布宽度计算全部应变能gfUUU则得nnYBlnt2122011222)(22])1()1([2nnnggnnngnnnneXMEIlEIlMXEAlXYXYntEU0nYUnnXY2)1(对于简支梁,当,可导出总应变能的表达式为00M1112222)(224232nnnnngngneXMEIlXEAlnXtEU从,得到0nXU12224231tleIneAIeMXgggnn取余弦函数所表达的梁的弯矩的首项,则有lxMMcos11222114231tleIneAIeMXggglxeXeNMfcos142311222tleIneAIMMgggf绕肋形心轴的惯性矩如果表示肋形心处的弯曲应力(按梁考虑),表示翼缘板中面上的应力,从初等梁的理论得到ceggceIeMec从力的平衡条件,有求解有egggAteIM)21(etMef2fecgeMetAt202则teIeAIMMMMMgggfgff22211比较有(d)连续梁跨中作用集中荷载将集中载化成余弦型荷载,沿用上述分析方法,可得)23()2(222l42311222tleIneAIMMgggf)23()2(285.022l简支梁连续梁对于混凝土,取泊松比则61)()2(166.0)()2(193.02跨中集中荷载余弦荷载ll)()2(166.0)()2(193.000跨中集中荷载余弦荷载blblB对于钢结构,取泊松比则3.0)()2(172.0)()2(181.02跨中集中荷载余弦荷载ll)()2(172.0)()2(181.000跨中集中荷载余弦荷载blblB变分原理法下图所示简支T梁,由第10章知,翼板纵向应力为)shshchch1)(431(67)(332kxkllklkxIIbyknqxMIhsixmax0d22...