基于概率统计的大跨径连续刚构桥梁温度梯度及温度效应研究

发布时间：2017-08-24 10:22

  本文关键词：基于概率统计的大跨径连续刚构桥梁温度梯度及温度效应研究

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【摘要】：高墩和大跨是连续刚构桥的发展趋势,温度作用尤其是温度梯度对该桥型的变形和应力的影响很大。目前,有关温度梯度方面已经取得了很多的研究成果,但很多研究都是选择一年中的几天对箱梁的温度进行监测,得到的温度梯度不能代表箱梁的最不利温度梯度。因此,本文以陕西省某大跨径连续刚构桥梁为工程背景,选取2号块和4号块的中间截面为控制截面布置温度测点,并对其进行了长期监测。通过对大量实测数据的分析研究,得到了该桥在日照升温作用下箱梁的正温度梯度和日落降温作用下箱梁负温度梯度的分布规律及时变规律,确定了适合陕西地区的最不利正、负温度梯度模式,继而分析了不同的温度荷载对连续刚构桥梁的影响。本文的主要研究内容如下:(1)详细介绍了温度荷载的计算理论和概率统计分析理论,为分析箱梁温度场和得到最不利温度梯度提供理论基础;(2)为了研究陕西地区混凝土温度场特征,对某桥进行了长期的现场实验,采集了大量的温度场数据。介绍了箱梁温度测点的布置方案;对箱梁顶板、腹板和底板温度测点的数据进行了分析研究,总结了各部位的温度场的分布规律及其时变规律;(3)为了研究不同的温度梯度对桥梁的影响,详细介绍了国内外规范对温度尤其是温度梯度的规定;利用概率统计对实验数据进行了分析研究,发现箱梁各部位的日最大正、负温差服从广义极值分布,以50年为重现期,运用极值理论,得到了基于概率统计的沿箱梁高度方向和沿腹板宽度方向的最不利正温度梯度以及沿箱梁顶板、腹板和底板厚度方向的最不利负温度梯度;对箱梁顶板、腹板和底板的日最大负温差进行分析研究,发现三者之间互相存在线性相关性,并且拟合了三者之间的关系式;(4)为了研究温度梯度对桥梁的影响效应,建立了某桥整体结构模型和温度测试截面的平面模型,介绍了桥梁温度应力的计算理论,对桥梁的温度效应进行研究。按照不同的桥梁整体升降温对桥梁整体模型进行加载,分析其对箱梁截面上、下截面的应力和整体变形的影响;同时为了研究箱梁截面各部位的温度应力分布,按照各国规范的温度梯度和某桥实测数据得到的温度梯度对平面模型进行加载,分析不同的温度梯度对箱梁截面应力分布的影响。
【关键词】：连续刚构 混凝土箱梁 温度梯度 极值统计 温度效应
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 概述9
• 1.2 混凝土箱梁温度场及温度效应9-10
• 1.3 国内外研究现状10-13
• 1.3.1 国外混凝土桥梁的温度效应研究10-11
• 1.3.2 国内混凝土桥梁的温度效应研究11-13
• 1.4 混凝土箱梁温度场研究中存在问题13-14
• 1.4.1 混凝土温度场的观测13
• 1.4.2 混凝土箱梁的温度梯度13-14
• 1.4.3 混凝土箱梁温度作用效应分析14
• 1.5 本文主要研究内容14-16
• 第二章 混凝土结构的温度荷载计算理论16-31
• 2.1 温度荷载分类及特点16-17
• 2.1.1 温度荷载分类16
• 2.1.2 温度荷载特点16-17
• 2.2 混凝土结构的温度荷载理论17-27
• 2.2.1 热传导基本理论18-19
• 2.2.2 近似数值模拟19-26
• 2.2.3 半经验半理论公式法26-27
• 2.3 极值统计理论27-30
• 2.3.1 理论介绍27-28
• 2.3.2 广义极值分布的参数估计28-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 大跨度连续刚构桥梁温度场实测数据分析31-41
• 3.1 桥梁背景介绍31-32
• 3.2 温度场试验介绍32-35
• 3.2.1 测试仪器32-33
• 3.2.2 混凝土箱梁测点布置33-35
• 3.3 某大桥桥址处环境参数实测数据35
• 3.4 混凝土箱梁实测温度数据分析35-40
• 3.4.1 混凝土箱梁温度场时间滞后性分析36-37
• 3.4.2 箱梁顶板温度37-38
• 3.4.3 箱梁腹板温度38-39
• 3.4.4 箱梁底板温度分布39-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 混凝土箱梁温度场的统计分析41-60
• 4.1 国内外规范对温度梯度的规定41-46
• 4.1.1 国外规范对温度梯度的规定41-43
• 4.1.2 中国规范对温度梯度的规定43-46
• 4.2 正温度梯度计算46-53
• 4.2.1 沿截面高度方向的正温度梯度计算46-50
• 4.2.2 沿截面宽度方向的正温度梯度50-53
• 4.3 负温度梯度计算53-59
• 4.3.1 截面负温度梯度变化规律53-55
• 4.3.2 负温度梯度曲线55-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第五章 连续刚构桥梁温度效应计算分析60-84
• 5.1 温度应力计算理论60-65
• 5.1.1 温度自应力的计算60-62
• 5.1.2 温度次应力的计算62-65
• 5.2 有限元模型介绍65-66
• 5.3 连续刚构桥梁整体温度效应分析66-71
• 5.3.1 整体升降温对桥梁位移的影响67-69
• 5.3.2 整体升降温对箱梁应力的影响69-71
• 5.4 温度梯度对连续刚构桥梁的影响71-76
• 5.4.1 温度梯度对连续刚构桥梁变形影响72-73
• 5.4.2 温度梯度对连续刚构桥梁应力影响73-76
• 5.5 温度梯度对箱梁截面应力的影响76-82
• 5.5.1 正温度梯度对箱梁截面应力的影响76-79
• 5.5.2 负温度梯度对箱梁截面应力的影响79-82
• 5.6 本章小结82-84
• 结论与展望84-86
• 结论84-85
• 展望85-86
• 参考文献86-89
• 攻读学位期间取得的研究成果89-90
• 致谢90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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2 王翠才;;环境温度对混凝土箱梁内部温度影响研究[J];科技创新导报;2013年02期

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本文编号：730753