王坡溝大橋溫度效應(yīng)分析和黃土濕陷性試驗研究.pdf

1、本文以黃土地基王坡溝鋼管混凝土上承式拱橋為實際工程背景，以啞鈴形拱肋溫度場試驗和黃土濕陷性試驗為主要研究對象，主要研究工作及結(jié)論如下：
　　溫度方面，首先對日照作用下鋼管混凝土拱肋的傳熱機理進(jìn)行基礎(chǔ)理論分析，然后采用加權(quán)余量法對鋼管混凝土拱肋二維瞬態(tài)無內(nèi)熱源溫度場進(jìn)行推導(dǎo)，為溫度場的計算分析奠定理論基礎(chǔ)；簡化鋼管混凝土拱肋截面日照溫度場的邊界條件，將啞鈴形拱肋簡化為11個圓周面(朝向)，結(jié)合傳熱學(xué)和天文學(xué)相關(guān)理論知識,對啞鈴形拱肋

2、熱邊界條件進(jìn)行數(shù)值計算，為ANSYS軟件進(jìn)行平面瞬態(tài)溫度場分析做準(zhǔn)備;通過對日照作用下啞鈴形拱肋截面溫度測試和數(shù)據(jù)整理,研究了拱肋截面溫度場的特點，在此基礎(chǔ)上，探討了鋼管混凝土拱橋拱肋沿截面直徑方向的溫度梯度模式；以ANSYS軟件進(jìn)行溫度場仿真分析，三維空間溫度場簡化為二維溫度場日照邊界條件，進(jìn)行豎啞鈴型拱肋截面的瞬態(tài)溫度場模擬，探討和分析了日照作用的溫度分布規(guī)律，并與實測溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,驗證了日照作用下拱肋截面溫度場的溫差分布規(guī)律是

3、可行的。最后對鋼管混凝土拱肋截面和成橋后的拱橋分別進(jìn)行日照作用下溫差效應(yīng)有限元分析，探討啞鈴形截面熱應(yīng)力的分布特點及影響，得出溫度效應(yīng)對拱肋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。
　　濕陷性黃土方面，首先介紹了黃土濕陷性發(fā)生的原因和影響因素和國內(nèi)外對濕陷性黃土地基的處理方法，然后通過對王坡溝大橋承臺后側(cè)的濕陷性黃土進(jìn)行壓縮試驗、直接剪切等黃土試驗，分析不同黃土土體強度特性的相關(guān)影響因素，以便尋求最經(jīng)濟合理的黃土換填方案，進(jìn)而經(jīng)濟有效地消除或減少黃土濕陷