摘要：主要寫了橋式封閉U型槽殼計算，結構計算比較復雜，應根據不同荷載組合分段導出計算公式

　　關鍵詞：U型槽殼

　　隨著社會的發展，生產管理的需要，在渠道設計建設中管理道路是不可缺少的項目，在設計穿跨建筑物時考慮管理車輛通過是必然的。在山區渠道設計中U型渡槽上設交通管理橋是一種比較經濟使用的結構形式。因此，在磁右渠改建設計中我們就采用著一結構形式。

　　U型渡槽上設交通管理橋形成一種封閉的箱形結構形式，與傳統的U型渡槽形式顯然不同，受力也不同，其內力計算比普通U型槽殼的計算復雜的多：普通U型渡槽的橫斷面計算僅有一個未知力、屬于一次超靜定問題;而代橋的U型槽殼的計算有四個未知力、屬于高次超靜定問題，求解過程比較復雜。下面就其橫斷面內力計算討論如下：

　　圖(一)為渡槽的橫斷面，有4個約束力，其中：τ為橫斷面的平均剪荷載，τ、為斷面的抗扭剪荷載，R為從A點斷開約束剪力，H為從A點斷開水平約束彎矩，M為從A點斷開約束彎矩。各力的求解方法如下：

　　取渡槽縱向長度的一段(1m)作為計算單元，橫斷面如圖(一)所示，基本外荷載有：車重引起的活荷載p1、p2，自重g和水重q，由它們的不同組合所產生的左右兩斷面間的剪力差為Q。

　　1，荷載τ

　　由材料力學可知：τ=QS/J。由鋼筋混凝土理論可知斷面的縱向應力：受拉區應力由縱向鋼筋承擔，受壓區應力由橋面上層混凝土承擔，其它部位不承擔正(向)應力。因此受拉綱筋與受壓混凝土間的剪荷載τ成直線分布，故得：

　　τ=Q/2h (1)

　　斷面內τ程對稱分布，方向于槽殼軸線相同，橋面板內無剪荷載存在。

　　2，抗扭剪荷載τ、

　　不平衡力矩mp=L1p1—L2p2

　　設抗扭剪荷載τ’的在橋面以下的分布規律如圖(一)所示，數值分布與τ相同，但方向兩幫方向相反。由于τ’作用下斷面內總水平力等于零，所以令橋面內的剪荷載也等于τ’(它只是為平衡橋面以下的水平力，分布形式與計算結果無關)。因此它應等于：

　　τ’=τmp/2mτ (2)

　　其中：mτ為斷面一邊，τ對斷面D點的彎矩。

　　τ’的作用方向與mp相反。

　　3, 求A點約束力R

　　從A點斷開，根據力法求解原理，解以下方程得剪力R:

　　δRAR+△Rp=0

　　R=-△Rp/δRA (3)

　　其中：R=1引起的垂直變位δR(單位變位)

　　δR=∫MR2ds (4)

　　MR為R=1時的彎矩; S為軸線長，應分段進行計算。

　　△Rp=∫MRMpds (5)

　　Mp為荷載引起的彎矩，它按荷載種類分別進行計算，按下式累加。

　　△Rp=△τ’A +△p1A +△p2A

　　△τ’A為抗扭剪荷載引起的垂直變位;△p1A 、△p2A為外荷載引起的垂直變位，它們按(5)分段進行計算。

　　4，A點水平約束力H和垂直約束力M的求解

　　{

　　根據力法求解原理，解以下方程組可得水平約束力H、和垂直約束力M

　　δH+δHM+ΔHp=0

　　δMH+δM+ΔMp=0 (4)

　　其中：δH=∫MH2ds

　　MH為H=1時的彎矩; S為軸線長。

　　M=1引起的垂直變位δM(單位變位)

　　δM=∫MM2ds

　　MM為M=1時的彎矩; S為軸線長。

　　δMH=δHM=∫MHMMds

　　δHM (單位變位)M=1引起A點的垂直變位;δMH (單位變位)H=1引起A點的角變位。

　　ΔHp為荷載作用下A點的水平變位：

　　△Rp=∫MHMpds (7)

　　空殼：ΔHp=ΔHgA+ΔHτA

　　滿水：ΔHp=ΔHgA+ΔHqA+ΔHτA

　　僅計活載：ΔHp=ΔHpA+ΔHτA

　　ΔMp為荷載作用下A點的角變位：

　　△Rp=∫MMMpds (8)

　　空殼：ΔMp=ΔMgA+ΔMτA

　　滿水：ΔMp=ΔMgA+ΔMqA+ΔMτA

　　僅計活載：ΔMp=ΔMpA+ΔMτA

　　τ按不同荷載組合進行計。

　　以上各值應按不同荷載組合，分段進行計算。

　　本結構計算比較復雜，應根據不同荷載組合分段導出計算公式。為了使計算清出，應列表進行計算。