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

1、隨著我國(guó)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(lái)越廣泛。但混凝土曲線梁橋在使用過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)的“典型病害”問(wèn)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(jì)規(guī)范中的溫度場(chǎng)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(chǎng)及溫度對(duì)典型病害的貢獻(xiàn)情況，本文針對(duì)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(zhǎng)達(dá)兩年的溫度觀測(cè)和端支承反力觀測(cè)，以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)仿真分析

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

3、模擬，仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)吻合較好，從而驗(yàn)證了本文模擬溫度場(chǎng)方法的正確性。
　　(3)基于溫度場(chǎng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，確定了試驗(yàn)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(duì)比分析。最后，對(duì)該橋的溫梯度效應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值分析，實(shí)測(cè)支反力與計(jì)算支反力吻合較好從而驗(yàn)證了本文有限元計(jì)算模型的可靠性。
　　(4)根據(jù)實(shí)測(cè)地區(qū)的環(huán)境條件，分別研究了年溫差及實(shí)測(cè)城市日照溫差作用下，試驗(yàn)?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(duì)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(huì)產(chǎn)生縱向的爬移現(xiàn)象;溫度梯度會(huì)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(shí)測(cè)城市地區(qū)溫度場(chǎng)與公路規(guī)范中規(guī)定的溫度場(chǎng)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(duì)曲線梁橋溫度效應(yīng)的影響，結(jié)果表明:城市溫度場(chǎng)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