混凝土箱形渡槽日照温度效应数值分析

发布时间：2021-06-08 23:47

　　夏季日照作用下渡槽结构表现为内冷外热的状态,研究该工况下混凝土箱形渡槽的内外温差和温度应力对其防裂设计有着重要的意义。通过建立渡槽断面的有限元模型,分析运营期渡槽在太阳辐射和大气温度影响下的温度场和温度应力场,可以得到:日照作用对渡槽结构的外侧面温度影响很明显,渡槽内的水温主要影响内侧面温度,内外表面产生较大的温差,顶板温差值最大为23.4℃,温度差峰值出现的先后为东腹板、顶板、底板和西腹板;温度场随之也产生相应变化,顶板内表面拉应力值最大,其值为3.56 MPa,底板、东腹板和西腹板次之。在渡槽设计时要对日照作用产生的温度应力引起注意,对易裂缝的部位要增加防裂措施。 

【文章来源】：人民珠江. 2020,41(12)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

纵断面示意(mm)

根据相关研究,首先假定纵向温度没有变化,将该渡槽结构的三维温度场简化为二维温度场进行分析[7-8]。根据该渡槽结构实际尺寸,采用ANSYS中适用于二维计算的热-力耦合四边形单元PLANE55,建立平面有限元模型,进行网格划分,见图2。2.1 热传导微分方程

从图中可以看出,顶板外表面温度值有较大的变化幅度,在14时达到最大值47.5℃;底板变化幅度最小,在15时达到最大值33.3℃;东腹板外表面的温度值由于受到太阳辐射作用,在11时达到最大值38.7℃;西腹板由于受到的太阳辐射时间晚,强度较弱,在16时达到最大值35.0℃。图4为该渡槽在日照作用下14时温度场分布。图3 各部位内外表面温度历时曲线

【参考文献】：
期刊论文
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[5]高墩大跨连续刚构渡槽技术在贵州峡谷山区的应用[J]. 徐江,向国兴,罗代明,蒙进.  人民珠江. 2016(02)
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[9]取水口高程对水库水温结构的影响研究[J]. 杨大超,陈青生,程涛.  水电能源科学. 2013(04)
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博士论文
[1]寒区大跨径混凝土箱梁桥温度场及温度效应分析[D]. 聂玉东.哈尔滨工业大学 2013

硕士论文
[1]大跨混凝土箱梁桥日照最不利温度场及温度应力研究[D]. 张誉瀚.西南交通大学 2017
[2]日照条件下混凝土箱梁温度场研究[D]. 马辰龙.北京交通大学 2015



本文编号：3219461