箱梁剪力滯效應

箱梁剪力滯效應（SectionDayton-MuLeightoneffect ），牆體上開洞形成的空腹筒體又稱框筒，開洞以後，由於橫樑變形使剪力傳遞存在滯後現象，使柱中正應力分布呈拋物線狀，稱為剪力滯後現象。剪力滯後現象使框筒結構的角柱應力集中。

基本介紹

• 中文名：箱梁剪力滯效應
• 外文名：SectionDayton-MuLeightoneffect 
• 所屬學科：物理
• 所屬領域：力學
• 套用領域：建築

例子

如：在結構設計中往往全長加密角柱箍筋，目的之一就是增加角柱的抗剪能力，增加延性。

箱梁剪力滯效應

1、剪力滯後現象越嚴重，框筒結構的整體空間作用越弱；

2、剪力滯後的大小與梁的剛度、柱距、結構長寬比等有關。梁剛度越大、柱距越小、結構長寬比越小，剪力滯後越小；

3、框筒結構的整體空間作用只有在結構高寬較大時才能發揮出來。

此外樑柱的剛度比、平面形狀及建築物高寬比對剪力滯後影響很大。概念設計時一定要考慮全面。

特點

剪力滯後效應在結構工程中是一個普遍存在的力學現象，小至一個構件，大至一棟超高層建築，都會有剪力滯後現象。剪力滯後，有時也叫剪下滯後，從力學本質上說，是聖維南原理，它嚴格地符合彈性力學的三大方程，即幾何方程、物理方程、平衡方程。具體表現是，在某一局部範圍內，剪力所能起的作用有限，所以正應力分布不均勻，把這種正應力分布不均勻的現象叫剪下滯後。

剪力滯後效應通常出現在T型、工型和閉合薄壁結構中如筒結構和箱梁，在這些結構中通常把整體結構看成一個箱形的懸臂構件。在結構水平力作用下，主要反應是一種應力不均勻現象，柱子之間的橫樑會產生沿著水平力方向的剪下變形，從而引起彎曲時遠離肋板的翼板的縱向位移滯後於肋板附近的縱向位移，從而使得翼緣框架中各柱子的軸力不相等：遠離腹板框架的柱軸力越來越小，翼緣框架中各柱軸力呈拋物線形，同時腹板框架中柱子的軸力也不是線性規律。這就是一種剪力滯後效應。當翼板與腹板交接處的正應力大於按初等梁的計算值，稱為正剪力滯，反之為負剪力滯。

影響

忽略剪力滯效應造成的事故

忽略剪力滯效應的影響，就會低估箱梁腹板和翼板交接處的撓度和應力，從而導致不安全：如1969－1971年在歐洲不同地方相繼發生了四起箱梁失穩或破壞事故。事故發生後，許多橋樑專家對橋樑的設計和計算方法進行了研究和分析，提出這四座橋的計算方法存在嚴重缺陷，其中一項就是設計中沒有認真對待“剪力滯效應”，因此導致應力過分集中造成橋樑的失穩和局部破壞。又如廣東省的佛陳大橋、樂從立交橋、江灣立交橋、順德立交橋、文沙大橋等出現橋樑翼板橫向裂縫，據資料顯示其主要原因是未考慮剪力滯，致使實際應力大於設計應力，不能滿足翼板承載力的要求而出現裂縫

大跨度薄壁箱梁剪力滯效應

混凝土薄壁箱形截面具有結構自重較輕、抗彎抗扭剛度大等較好的空間整體受力性能，故在現代橋樑結構中得到廣泛套用。寬箱形截面梁在自重和對稱荷載的作用下撓曲時，由於腹板傳遞的剪力流在邊緣上受拉要大一些，而向板內傳遞過程中，由於上下板均會發生剪下變形，拉應力會逐漸減小，故實際上上板的拉應力在截面分布是不均勻的，呈現板的中間小而兩邊大的應力狀態。剪力流在橫向傳遞過程有滯後現象，故稱之為“剪力滯後現象”或稱“剪力滯效應”。