鋼管混凝土組合高墩連續(xù)剛構橋溫度場測試與溫度效應研究.pdf

1、溫度效應往往會使橋梁結構產(chǎn)生較大的應力，溫度應力會引起結構開裂，進而影響結構的正常使用，甚至會導致結構破壞，因而對鋼管混凝土連續(xù)剛構橋的溫度場做廣泛而深入的研究顯得尤為迫切。本文以雅瀘高速公路的臘八斤特大橋為工程背景，在實橋溫度場的基礎上，選擇其中具有代表性的天氣條件下鋼管混凝土連續(xù)剛構橋的溫度場觀測數(shù)據(jù)進行分析，并借助有限元軟件ANSYS和Midas/civil對結構溫度場及溫度效應進行分析。主要研究內(nèi)容和結論如下：
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2、．簡介箱形結構的溫度場與溫度荷載的相關理論，并對箱形結構溫度場的數(shù)值方程、邊界條件及相關熱力學參數(shù)進行了計算。
　　 2．在對臘八斤特大橋現(xiàn)場溫度測試的基礎上，分析了在日照、降溫等自然環(huán)境下混凝土箱梁截面的溫度場隨時間變化的規(guī)律，得出箱梁截面的溫度場分布。用指數(shù)函數(shù)的形式對混凝土箱梁豎向溫差曲線進行擬合，得出了我國西部地區(qū)無鋪裝層混凝土箱梁豎向正溫差曲線。
　　 3．利用有限元軟件ANSYS建立混凝土箱梁截面的溫度場數(shù)值

3、模型，按照橋區(qū)位置的邊界條件，計算箱梁截面溫度場分布，并與現(xiàn)場測試結果進行對比分析，得到適用于四川雅安地區(qū)的高墩大跨預應力混凝土箱梁溫度場分布的數(shù)值計算方法。
　　 4．以現(xiàn)場溫度測試為依據(jù)，著重分析了寒流作用下鋼管混凝土組合截面溫度場的測試數(shù)據(jù)隨時間的變化規(guī)律，其變化周期與氣溫變化周期基本一致，得出組合結構截面的溫度場分布形式，并通過origin數(shù)值擬合獲得組合截面的溫度梯度函數(shù)，鋼管混凝土柱截面徑向的溫度梯度近似于三次多項式

4、的分布形式。
　　 5．利用Midas civil/2010有限元軟件建立全橋各個施工階段的仿真模型，對橋梁在施工階段和成橋階段的溫度效應分別進行計算分析；將實測溫度梯度模式與各國規(guī)范溫度梯度模式對結構的影響進行對比研究，并將得出各梯度模式作用下結構的應力、內(nèi)力、位移并進行比較分析；當體系升溫時，頂板上緣受壓，底板下緣受拉，應力變化沿橋梁縱向呈正弦諧波曲線的特征；從四種不同溫度模式計算的結果來看，本文實測的溫度梯度模式產(chǎn)生的效應