箱梁桥分析与设计

有限单元位移法是桥梁工程设计中广为采用的分析方法。对于箱梁桥的分析，目前常采用两种方法：一种为杆元法，是沿梁轴线建立梁的杆件单元进行分析；另一种为板元法，是将箱梁用通用的板单元组装起来进行分析。前者能较方便地求得截面的主要内力，但较为粗略，未能全面反映横截面上的应力分布；后者能较直接且全面地反映横截面上的应力分布，但是单元过细，要算出整体截面的内力值，其工作量将很好大。由于两者各自的缺点，皆不太适用于通用的砼结构设计。
本书给出一种介于两者之间的分析方法，称为“梁段板元法”。采用梁段板元法分析箱梁桥，既有杆元法的直接，又有板元法的贴切。此法对纵向梁段像杆件单元那样表达各项基本变形，对于横向梁段用截面板元的各种位移形函数表达各项基本变形的截面位移模式。箱梁的基本变形有：轴向拉压、竖向弯曲及剪翘、水平弯曲及剪翘、扭转及扭翘、剪力滞效应和畸变，此法皆给予考虑。这些变形可分为主要变形和次要变形，在分析中可以忽略次要变形间的耦联。因而，梁段板元法可以说是对通用的板元法充分利用力学理论的一种前处理，使之在后处理的输出中既可方便地得到各截面板元的应力和内力，又可得到整体截面的内力及各种变形位移。另外，此法更为大曲率箱梁桥的分析打开了方便之门。

第一章能量原理与有限元法
第一节弹性应变能
第二节最小总势能原理
第三节直梁有限元位移法
第四节简支梁有限元法算例
第五节三截面方程及其截面逆阵消元法
第六节小结
第二章弯曲与剪翘
第一节矩形截面直粱的弯翘分析
第二节弯翘分析的有限元法
第三节箱梁弯翘的截面板元位移模式
第四节变截面梁的单元刚度矩阵
第五节小结
第三章扭转与扭翘
第一节直箱梁的扭转变形
第二节扭剪及扭翘的截面板元位移模式
第三节直箱梁约束扭转控制微分方程
第四节直箱梁约束扭转的单元刚度矩阵
第五节直箱梁约束扭转梁段板元法计算
第六节小结
第四章剪力滞效应
第一节引言
第二节直箱梁剪力滞翘曲截面位移模式
第三节直箱粱剪力滞控制微分方程
第四节直箱梁剪力滞的梁段板元法
第五节直箱梁剪力滞梁段板元法算例
第六节钢与砼结合梁分析
第七节小结
第五章直箱梁畸变
第一节一般概念
第二节截面畸变的机动分析
第三节单窒对称箱梁畸变分析
第四节双室对称箱梁畸变分析
第五节小结
第六章多肋板桥分析
第一节多室板桥的梁段板元法
第二节刚接T梁板桥的梁段板元法
第三节小结
第七章小曲率箱梁
第一节小曲率箱梁的变形关系
第二节小曲率箱梁的弯扭分析
第三节考虑剪滞的弯扭分析
第四节小曲率箱梁的水平弯拉
第五节小结
第八章大曲率箱梁
第一节引言
第二节弯箱梁的圆锥板元及其变形
第三节大曲率箱梁的应变与应变曲率
第四节截面板元的基本位移形函数与应变表达式
第五节考虑曲率修正因子的形导函数乘积积分
第六节大曲率箱梁截面的扭翘位移模式
第七节大曲率箱梁截面的剪滞翘曲位移模式
第八节大曲率箱梁截面板元刚度矩阵
第九节大曲率箱梁的梁段板元法
第十节小结
第九章温度应力分析
第一节引言
第二节温度分布研究
第三节温度荷载效应
第四节温度应力在直箱梁纵向的分析
第五节横向温度应力
第六节温度效应对弯箱梁的分析
第七节小结
第十章预应力砼梁分析
第一节预应力砼桥梁的发展动向
第二节预应力损失与有效预应力
第三节有效预应力与等效节点力
第四节超张拉及摩擦损失分析
第五节荷载平衡法设计概念
第六节预应力效应分析及连续弯箱梁中支偏心的影响
第七节预应力钢梁分析
第八节小结
第十一章砼梁徐变与收缩分析
第一节一般概念
第二节砼应力—应变增量方程
第三节静定砼梁预应力筋的应力损失
第四节砼梁徐变的有限单元步进法
第五节砼叠合梁的徐变分析
第六节小结
第十二章箱梁桥设计原理
第一节概率极限状态设计
第二节荷载及荷载组合
第三节地震效应
第四节弹性分析与非弹性或非线性分析
第五节砼构件按弯曲和轴向力效应设计
第六节砼箱梁桥设计步骤与算例
第七节钢与砼结合梁
第八节小结
参考文献