大跨径混凝土箱梁的温度场及线形控制研究

发布时间：2020-04-21 07:08

【摘要】：日照会使施工中的桥梁温度应力超过活载应力,非线性的温度梯度甚至会对大跨桥梁的稳定性产生影响,危及施工安全,并且施工过程中温度效应产生的位移可能影响桥梁成桥线形。目前各国规范中温度梯度模型都未详细考虑桥位所处地域、桥梁走向等的影响,只笼统给出了通用模型。而中国铁路规范虽说考虑了地域、走向等的影响,但是给出的温度梯度只是给出了最不利情况,没有给出任意时刻的温度梯度。可以较好的指导设计,但是无法指导施工。精确确定桥梁施工中的温度分布,对施工精度和安全都有重要的理论意义和实用价值。本文以架盖河大桥(100+192+100)m和彭家冲大桥(72+128+72)m为研究对象拟对桥梁施工中日照温差作用效应进行精细化研究,主要研究内容包括:(1)编制软件实现桥梁日照温差作用效应的精细化计算;(2)建立分析模型,精确计算任意时刻考虑了气候条件、地理位置、桥梁走向等各种因素影响的温度场;(3)提出一种根据温度场用梁单元实现整个桥梁结构温度应力和变形计算的快速、精确的新方法;(4)现场实验,验证程序的准确性;(5)对现行桥梁规范中的温度梯度进行改进,提出新的精细化温度梯度模型。本文研究可满足目前亟待解决的大跨桥梁施工控制中对温度变形计算的精度要求,同时为规范中温度场模型的精细化修订提供参考。最后得出利用有限元软件ANSYS热分析功能分析混凝土箱梁温度场是可行的。实际工程中只需计算温度场中最不利的温度场即可。用指数曲线基本上可以模拟整个截面内的竖向温度梯度是,但是需要在底板附近做出改进。计算大跨结构箱梁温度场问题时,可以把三维温度场问题转化为二维温度场问题进行求解。运用基于ANSYS二次开发的混凝土桥梁温度应力分析系统建立箱梁平面模型,模拟计算箱梁温度场,并且把计算的温度场施加到桥梁结构模型上可以比较准确的计算挠度。当悬臂施工时悬臂较长时,温度效应产生的位移不可忽视。当然可以在温度效应影响比较小的时刻进行立模,可以避免因温度效应而产生的下挠,但是基于ANSYS的二次开发软件可以较为准确的计算因温度产生的下挠,使施工过程不受时间段限制可以随时进行立模施工。所以可以推广使用并继续深入研究ANSYS对实时温度场模拟。
【图文】：

导了求解热传导方程的有限场。王效通[35]考虑了箱梁内箱梁温度场求解程序。盛中有桥址、温度、太阳辐射式。日照温度荷载的规定向温度梯度的说明度如下图 1-1 所示，，从梁差0T 取 32 ℃；从梁底向8]。T72

图 1-2 美国 AASHTO 规范竖向温度梯度(单位：mm范关于温度梯度的说明土结构设计规范》(TB1000922017)规定箱梁两个方向温差荷载。宽方向的温差曲线按下式计算T1T2T3t
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U445.4;U441.5

【参考文献】

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1 葛俊颖;丁啸宇;张耀东;;预应力混凝土箱梁桥日照温度效应计算软件的编制[J];公路;2010年03期

2 杨佐;赵勇;苏小卒;;国内外规范的混凝土桥梁截面竖向温度梯度模式比较[J];结构工程师;2010年01期

3 方志;汪剑;;大跨预应力混凝土连续箱梁桥日照温差效应[J];中国公路学报;2007年01期

4 刘占增;曾汉生;丁翠娇;;红外辐射温度测量技术[J];武钢技术;2006年01期

5 李宏江,李湛,王迎军,李万恒,王岐峰;广东虎门辅航道连续刚构桥混凝土箱梁的温度梯度研究[J];公路交通科技;2005年05期

6 王林,项贻强,汪劲丰,王建江;各国规范关于混凝土箱梁桥温度应力计算的分析与比较[J];公路;2004年06期

7 郭棋武,方志,裴炳志,邓海,刘光栋;混凝土斜拉桥的温度效应分析[J];中国公路学报;2002年02期

8 盛洪飞;混凝土箱形截面桥梁日照温度应力简化计算[J];哈尔滨建筑工程学院学报;1992年01期

9 管敏鑫;混凝土桥梁的日照温度荷载、温度应力的计算与裂纹[J];中国铁道科学;1986年02期

10 管敏鑫;柔性桥墩日照温度场与温度应力的实用计算方法[J];桥梁建设;1986年01期

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1 武立群;混凝土箱梁和空心高墩温度场及温度效应研究[D];重庆大学;2012年

2 彭友松;混凝土桥梁结构日照温度效应理论及应用研究[D];西南交通大学;2007年

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1 邢云;从设计层面分析预应力混凝土箱梁桥的抗裂性[D];同济大学;2008年

本文编号：2635507