大跨预应力混凝土刚构-连续梁桥温度效应研究与预测

发布时间：2021-01-30 23:16

　　桥梁结构处在不断变化的自然环境条件下,但混凝土的热传导性差,在日照辐射、气温等外界因素作用下,结构内部将会产生温度应力,将导致桥梁结构产生裂缝甚至破坏。理论和试验研究都表明,温度效应是影响桥梁稳定与安全运营的主要原因之一。因此为了保证桥梁的正常运营,有必要对混凝土桥梁的温度效应问题进行深刻研究,以便更好的控制与预测温度效应对桥梁的不利影响。本文以山东某大跨预应力混凝土刚构-连续梁桥为工程背景,在其桥梁结构内部安装了大量光纤光栅温度传感器、光纤光栅应变传感器和力平衡式加速度传感器,基于该桥梁结构长期监测的数据,对该桥结构性能的运营环境特性、影响和规律进行分析和研究,主要工作内容如下:（1）以某大跨预应力混凝土刚构-连续梁桥为研究对象,选择对桥梁结构影响最大的日照温度进行分析,研究桥梁不同方向（纵向、横向及竖向）和不同截面温度及温度分布规律。通过对比傅里叶热传导法、近似数值求解法和半经验半理论公式法三种方法的优缺点及研究现状,本文决定采用半经验半理论公式法来求解桥箱梁截面温度场。（2）研究桥梁温度效应对应变的影响。考虑应变滞后温度的效应,采用一元线性函数拟合预测温度与应变的关系。首先选择温... 

【文章来源】：济南大学山东省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

东营黄河公路大桥现场图

大跨预应力混凝土刚构-连续梁桥温度效应研究与预测10图2.2东营黄河公路大桥桥型图2.3温度作用类型和求解方法2.3.1温度作用类型日照温度荷载、骤然降温温度荷载与年温温度荷载是处于大气环境条件下作用在混凝土桥梁结构上的三种温度荷载，这三种温度荷载的主要影响因素、作用时间、作用范围和分布特点见表2.1。表2.1三种温度荷载特性作用类型主要影响因素时间性作用范围分布特点日照温度荷载太阳辐射短时变化局部不均匀年温度荷载缓慢平均温度长期缓慢整体均匀骤降温度荷载强冷空气短时急变整体均匀由上表可知，混凝土桥梁结构的日照温度荷载影响较其它两种荷载复杂，对混凝土桥梁产生的影响相较其它两种荷载来说较大，所以本文重点研究此日照温度荷载产生的温度效应影响。2.3.2傅立叶（Fourier）的热传导微分方程求解法混凝土结构的内部和外部的温度值不同，产生了温度差，这就是热传导过程，所以在研究热传导时，这就需要知道某个结构的温度分布。而结构的温度分布不仅与空间有关，更与时间有关。方程形式如下：=(,,,)（2.1）式中：

大跨预应力混凝土刚构-连续梁桥温度效应研究与预测22表2.4升温曲线h(mm)T1(℃)T2(℃)T3(℃)≤2008.53.50.540012.03.01.560013.03.02.0≥80013.53.02.5表2.5降温曲线h(mm)T1(℃)T2(℃)T3(℃)T4(℃)≤2002.00.50.51.54004.51.41.03.56006.51.81.55.08007.61.71.56.010008.01.51.56.3≥15008.40.51.06.52.4.2新西兰桥梁规范规范[77]中：竖向温度梯度曲线如图2.4所示，由线性和非线性部分组成，具体的温度计算公式如下：图2.4新西兰规范竖向温度梯度曲线（1）线性部分（混凝土桥板）′=(50.05)（2.54）式中：—铺装层厚度，以100mm为倍数，小于1200mm；


本文编号：3009757