太陽輻射作用下混凝土箱梁橋溫度分布和溫度應力的研究.pdf

1、混凝土橋梁在外界環(huán)境尤其是太陽輻射的作用下會產生非線性溫度分布,由此引起的橋梁上部結構的應力與外荷載引起的效應相當,溫度應力成為混凝土箱梁開裂的重要原因之一。但是由于問題的復雜性,在目前的橋梁設計中通常采用相對簡化的理論和模型來計算溫度效應,但簡化的模型和計算方法有時會使計算結果與實際情況存在較大誤差。本文針對太陽輻射作用下混凝土箱梁的溫度場和溫度應力計算方法展開了以下幾方面的研究:
　　1.根據(jù)天文學以及傳熱學相關理論知識建立了

2、混凝土箱梁日照溫度場分析模型,并在應用一種實用太陽輻射強度計算方法的基礎上系統(tǒng)地建立了熱傳遞模型及其對應的邊界條件。據(jù)此編制了可以針對箱梁日照條件下溫度場進行分析的有限元計算接口程序,通過計算結果闡明了混凝土箱梁溫度分布的特點。
　　2.為了研究各種環(huán)境因素對箱梁溫度場的影響,并找出關鍵影響因素,本文通過改變程序中各參數(shù)的取值對箱梁日照溫度場分布的影響因素進行了詳細的分析,如太陽輻射強度、外界氣溫、橋梁走向、結構尺寸及材料參數(shù)等。

3、經研究發(fā)現(xiàn),太陽輻射強度是最關鍵影響因素,其他因素次之。
　　3.混凝土箱梁橋的溫度應力由溫度自應力和溫度次應力組成。本文基于一個數(shù)學積分性質采用一種考慮泊松效應的方法來計算溫度自應力,溫度次應力則通過結構力學方法獲得。公式推導過程和計算結果都表明:考慮泊松效應會對溫度自應力計算結果有較大影響,傳統(tǒng)的計算方法有時是偏不安全的。
　　本文應用有限元方法實現(xiàn)了太陽輻射作用下的混凝土箱梁溫度場的計算,并分析了其關鍵影響因素,又應用