三塔斜拉橋結(jié)構(gòu)溫度效應(yīng)分析.pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)長期處于自然環(huán)境之中，除承受自身重量以及車輛荷載的反復(fù)作用，也經(jīng)受著氣溫、日照等因素的作用，與這些因素相對應(yīng)的荷載就是溫度荷載。已有的實踐和計算表明，溫度荷載引起的結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力有時會很大，在設(shè)計和施工中是不容忽視的。而斜拉橋?qū)儆诟叽纬o定結(jié)構(gòu)，在溫度荷載作用下不僅會產(chǎn)生位移還會產(chǎn)生次內(nèi)力，所以有必要研究斜拉橋的溫度效應(yīng)。
　　目前對于斜拉橋的溫度效應(yīng)分析更多地是針對雙塔斜拉橋。三塔斜拉橋相比于雙塔斜拉橋，由于中間連續(xù)兩跨

2、缺少輔助墩和過渡墩的幫助，使得其整體剛度更小，從而不可避免地會引起結(jié)構(gòu)力學(xué)行為上的改變。所以有必要研究三塔斜拉橋的溫度效應(yīng)。
　　本文以武漢二七長江大橋為背景建立單主梁有限元模型，參考規(guī)范和該橋設(shè)計文件，直接選取溫度荷載，利用通用有限元程序ANSYS對三塔斜拉橋的溫度效應(yīng)進(jìn)行分析，考慮結(jié)構(gòu)體系整體升降溫、索梁正負(fù)溫差、主塔截面正負(fù)溫度梯度、主梁截面正負(fù)溫度梯度對三塔斜拉橋各構(gòu)件位移和內(nèi)力的影響，并以此為基礎(chǔ)對各構(gòu)件對各種溫度作用的

3、敏感性進(jìn)行了研究。主要結(jié)論如下：
　?。?）相比于恒載軸力，溫度作用引起的邊塔、中塔和主梁的軸力改變量不超過2％，可以忽略不計。
　?。?）相比于恒載主梁彎矩，整體溫差和主梁溫度梯度引起的主梁彎矩改變都超過了5%，因此不可忽略；在總溫度作用產(chǎn)生的彎矩中，主梁溫度梯度所占的比例最大。相比于恒載下的主梁跨中撓度，各種溫度作用引起的撓度改變都超過了10%，因此不可忽略。升溫時，整體升溫和索梁正溫差會使主梁的下?lián)细鼑?yán)重，主塔正溫度梯

4、度和主梁正溫度梯度會減小主梁的下?lián)?，降溫時效應(yīng)正好相反。在總溫度作用引起的主梁跨中撓度效應(yīng)中，索梁溫差占比最大；在總溫度作用引起的梁端水平位移效應(yīng)中，整體溫差占比最大。
　?。?）對于邊塔塔柱分叉處以下部分，相比于其恒載內(nèi)力，升溫時，索梁正溫差會放大其剪力和彎矩，主塔負(fù)溫度梯度和主梁正溫度梯度會削弱其剪力和彎矩。降溫時，索梁負(fù)溫差會削弱其剪力和彎矩，而整體降溫、主塔負(fù)溫度梯度和主梁負(fù)溫度梯度會放大其剪力和彎矩，且整體降溫的放大效果

5、最強，主塔負(fù)溫度梯度的放大效果居中，主梁負(fù)溫度梯度的放大效果最弱。在總溫度作用引起的塔頂水平位移效應(yīng)中，整體溫差占比最大，超過了80%。
　?。?）相比于恒載中塔內(nèi)力，索梁溫差和主梁溫度梯度引起的中塔剪力和彎矩改變近乎0%，因此可以忽略；但整體溫差和主塔溫度梯度引起的中塔剪力和彎矩改變遠(yuǎn)超10%，因此不可忽略。在總溫度作用引起的中塔塔頂水平位移效應(yīng)中，主塔溫度梯度占比最大。
　?。?）相比于恒載索力，溫度作用引起的索力增量最