连续刚构桥零号块温度应力分析研究

发布时间：2019-11-22 09:20

【摘要】：近年来，随着我国经济形势的迅猛发展，连续刚构桥在公路建设中应用的越来越广泛。对于连续刚构桥梁来说，零号块的建设过程相当重要，而零号块具有混凝土使用量大、结构复杂的特点，特别是由于水化热产生的温度作用裂缝随着高强度混凝土的使用越来越多。因此连续刚构桥零号块温度应力的分析研究具有很重大的意义。论文收集、整理大量文献资料，总结了零号块、大体积混凝土的特点及大体积混凝土温度应力的研究现状，介绍了混凝土温度应力分析基本理论，混凝土温度应力的计算方法。零号块作为大体积混凝土，由于内外温差过大很可能会导致温度裂缝，论文选择洛河大桥为工程背景，采用ANSYS软件对零号块进行仿真分析，得出零号块箱梁的温度场分布，总结了施工过程中零号块结构的温度发展时程曲线以及温度场分布的规律，并且进行了温度应力的初步计算得到相应结论。
【图文】：

总体布置图

4.1 工程概况本文的实际工程背景是洛河大桥。洛河大桥桥梁全长 1056.00 米，桥梁纵坡为-2%、1.54%双向坡。全桥位于半径 R=1700.00 米，Ls=400.00 米的左偏平曲线上，曲线线型由内外护栏调整。主桥上部结构由上、下行的两个单箱单室箱形断面组成，箱梁根部高度9.0 米，跨中梁高 3.5 米，其间梁高按二次抛物线变化。箱梁顶板为 0.28 米，底板由跨中 0.3 米按二次抛物线变化至根部 1.1 米，箱梁顶板宽 12.0 米，底板宽 6.5 米，腹板分别为 0.4、0.6 米，桥墩顶部范围内箱梁顶板厚 0.5 米，底板厚 1.3 米，腹板厚 0.8 米,除桥墩顶部箱梁内设 4 道横隔板歪，其余均不设横隔板。主桥两幅连续刚构箱梁均采用挂篮悬臂浇筑法施工，各单 T 箱梁除墩顶块件外，，分 20 对梁段，进行对称悬臂浇筑。梁段悬臂浇筑最大块件重量 163.0 吨，挂篮自重按 80.0 吨考虑。挂篮与梁段悬浇块件重量比宜控制在 0.5 以内，中孔合拢段吊架重量控制在 20 吨以内。洛河特大桥总体布置图见下图：

断面图,实体模型

混凝土的比热一般在之间。在此取比热为 0.978。3、混凝土密度是指单位体积混凝土的质量，普通混凝土的密度大约在 23003kg m到24503kg m之间，可通过混凝土配合比计算得到混凝土密度。4.2.2 创建有限元几何模型大体积混凝土零号块进行温度场有限元分析一般都选择 Solid70 单元，主要就是因为使用Solid70 单元在热分析中具有很大的优势，它在三个方向上都有传输热量的能力。Solid70 单元有八个节点，每个节点有且只有一个温度自由度，非常的适合热分析。这个单元的优点就是可以匀速的传递热量，还可以实现将实体热单元转化为结构单元，进行温度应力的分析，完成热-结构耦合分析。通过查看图纸，发现洛河大桥零号块体积十分大，而且具有对称性，所以建立四分之一零号块来进行分析，查看零号块的尺寸大小，利用 cad 软件画出零号块的断面图，通过命令建立几何模型，得到几何模型图，见下图：
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U441.5;U448.23

【参考文献】