曲线梁桥日照温度场和离心力效应研究

发布时间：2020-05-05 15:26

【摘要】：近年来随着我国经济的发展,曲线梁桥在高速公路和城市立交桥中应用越来越广泛。在进行公路的平、纵、横三方面的设计时,曲线梁桥不仅能够做到平面顺畅合理,而且能满足人们的审美视觉要求,因此曲线梁桥被大量应用在实际工程中。但是由于对曲线梁桥受力机理认识不足,近年来曲线梁桥暴露出多种病害,特别是曲线梁桥的横向位移问题,在社会上产生很大的负面影响。国内外学者就引起曲线桥梁横向位移的原因进行广泛而深入地研究,结果表明,温度变化和汽车荷载的离心力效应是引起曲线梁桥横向位移的主要原因,但是温度变化和离心力效应对横向位移的影响,如曲线梁桥的受力机理、作用效应等形成却不明确,鲜有学者对车辆荷载引起的离心力进行详细地探讨。为进一步分析两者对曲线梁桥横向位移的影响,本论文对温度变化和离心力效应两个方面开展系列的分析和研究。(1)对于温度变化,本文研究日照温度对曲线梁桥横向位移的影响。与骤然降温和年温变化相比较,日照温度主要受到太阳辐射影响,时间上短时急变,分布上不均匀,局部应力大,最为复杂。本文探讨了曲线梁桥箱梁结构在自然环境下温度场计算的相关参数取值,对比了我国公路规范和铁路规范中正温度梯度的相关规定,并以S32西部沿海高速公路某匝道桥为研究对象,运用通用有限元软件MIDAS/FEA对曲线梁桥进行了二维温度场分析,得到箱梁结构的温度场分布规律,将分布规律用于全桥分析,最终得出曲线梁桥的温度场分布规律以及温度荷载作用下曲线梁桥横向位移的变化规律。(2)对于车辆荷载引起的离心力效应,本文首先介绍了国内规范有关离心力取值的计算方法,并与英国、美国规范进行比较。以S32西部沿海高速公路某匝道桥为研究对象,运用有限元软件MIDAS/Civil模拟汽车在曲线梁桥上行驶时所产生的离心力对支座横向滑移的影响,对比分析了不同数量汽车通过不同曲率半径曲线梁桥引起的离心力对桥梁支座横向滑移的影响程度。通过上述的研究工作,目的在于弄清引起曲线梁桥发生横向滑移的主要原因及其影响程度,希望对曲线梁桥的研究有一定的参考意义。
【图文】：

广州大学硕士学位论文第一章 绪论言交通运输行业的高速发展，使得国内的桥梁建设进入了一个前所未有的暴种桥型设计相继出现，增添了不少景色。其中曲线梁桥是现代交通工程中桥型，它的出现往往是为了解决美观、路与桥的直角联结、桥头道路展线它的造型优美、自然、不生硬，，能在视觉上给人以美的冲击，能够带来可。无论在高等级公路、城市立交还是铁路桥中都能遇见。

图 3-1 混凝土箱梁热交换示意图Fig.3-1 Thermal exchange diagram of concrete box girder混凝土箱梁结构与外界进行热交换可归纳如下三种类型：① 太阳辐射：太阳辐射也叫短波辐射，太阳辐射经过地球大气层的吸收、散射和反，到达混凝土箱梁结构表面时，其中一部分被混凝土吸收，另一部分被反射回去② 辐射换热：辐射换热也叫长波辐射，它是混凝土箱梁通过其表面以电磁波形式发出热辐射，同时又不断地吸收大气、地表及周围物体发出的热辐射；③ 对流换热：当混凝土箱梁表面与周围流体（主要是气体）存在温差时，则流体流梁表面的相对运动过程，都伴随有表面与流体之间的热量传递，称之为对流换热 混凝土箱梁的热交换公式.1 对流换热流体与固体表面之间的换热能力，如物体表面与附近空气温差 1 度时，单位时间单积上通过对流与附近空气交换的热量。表面对流换热系数的数值与换热过程中流体理性质、换热表面的形状、部位、表面与流体之间的温差以及流体的流速等有关
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U441

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本文编号：2650364