城市預(yù)應(yīng)力混凝土曲線梁橋溫度場及溫度效應(yīng)研究.pdf

1、隨著我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，混凝土曲線梁橋在城市高架和大型互通立交中的應(yīng)用越來越廣泛。但混凝土曲線梁橋在使用過程中不斷發(fā)現(xiàn)的“典型病害”問題值得關(guān)注，而溫度作用是曲線梁橋產(chǎn)生典型病害的原因之一，而現(xiàn)行城市橋梁設(shè)計規(guī)范中的溫度場規(guī)定是參照公路規(guī)范制定的。為了研究清楚城市混凝土曲線梁橋在溫度場及溫度對典型病害的貢獻(xiàn)情況，本文針對一座2×5m的預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁模型橋進(jìn)行了長達(dá)兩年的溫度觀測和端支承反力觀測，以實測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過仿真分析

2、擬合了適合城市地區(qū)的溫度場模型，然后對混凝土曲線梁橋的溫度作用效應(yīng)開展了系列的分析和研究。主要工作有以下幾個方面:
　　(1)以一座2×5m的預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁模型橋為依托，設(shè)計制定了長期溫度觀測和支反力觀測試驗方案。并對觀測的數(shù)據(jù)按春、夏、秋、冬進(jìn)行分析，通過分析得出一年中最不利的溫度場。
　　(2)基于橋梁在大氣中的熱交換過程的分析，總結(jié)箱梁溫度場邊界熱力參數(shù)計算方法，以此為基礎(chǔ)用ABAQUS程序?qū)υ摌驕囟葓鲞M(jìn)行了仿真

3、模擬，仿真結(jié)果與實測數(shù)據(jù)吻合較好，從而驗證了本文模擬溫度場方法的正確性。
　　(3)基于溫度場的實測數(shù)據(jù)，確定了試驗橋的升溫溫度梯度模式和降溫溫度梯度模式，并與現(xiàn)行規(guī)范中的溫度梯度模式進(jìn)行了對比分析。最后，對該橋的溫梯度效應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值分析，實測支反力與計算支反力吻合較好從而驗證了本文有限元計算模型的可靠性。
　　(4)根據(jù)實測地區(qū)的環(huán)境條件，分別研究了年溫差及實測城市日照溫差作用下，試驗?zāi)Ｐ蜆虻那€梁橋的應(yīng)力、位移、支座反力

4、等變化規(guī)律，并分析溫度對曲線梁橋產(chǎn)生“典型病害”的關(guān)系。分析結(jié)果表明;年溫差作用下曲線梁橋會產(chǎn)生縱向的爬移現(xiàn)象;溫度梯度會使曲線梁橋發(fā)生明顯的徑向偏移或翻轉(zhuǎn)，且在墩梁固結(jié)處產(chǎn)生的拉應(yīng)力，易產(chǎn)生裂縫。
　　(5)根據(jù)實測城市地區(qū)溫度場與公路規(guī)范中規(guī)定的溫度場進(jìn)行溫度效應(yīng)的比較分析，并研究了城市溫度梯度下，曲率半徑與支座布置形式對曲線梁橋溫度效應(yīng)的影響，結(jié)果表明:城市溫度場下的溫度效應(yīng)較公路規(guī)范下的溫度效應(yīng)偏安全;改變曲率半徑，曲率半