混凝土箱梁溫度場(chǎng)與溫度效應(yīng)有限元分析.pdf

1、梁橋是橋梁結(jié)構(gòu)中的一種古老的結(jié)構(gòu)體系,在已有的大跨預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中,橫截面大多采用了箱形截面。箱梁在日照升溫和驟然降溫作用下的變形受到約束時(shí),就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的內(nèi)外約束應(yīng)力,即所謂的溫差應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力較大時(shí),因其帶來(lái)的變形與裂縫問(wèn)題將對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的安全構(gòu)成威脅。本文以貴廣線幸福源水庫(kù)雙線特大橋?yàn)楣こ瘫尘?對(duì)其在日照升溫、驟然降溫(包括日落降溫和寒潮降溫)等因素綜合作用下的溫度場(chǎng)和溫度效應(yīng)進(jìn)行了分析研究。
　　論文的主要研究工作如下:

2、r>　?、賹?duì)背景橋梁橫截面的溫度場(chǎng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。介紹了箱梁溫度場(chǎng)的測(cè)試方案;對(duì)箱梁在日照升溫、日落降溫以及寒潮降溫作用下的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析;總結(jié)了箱梁在各因素下溫度場(chǎng)隨時(shí)間的變化規(guī)律;為溫度場(chǎng)的有限元仿真分析提供了寶貴的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。
　?、诮榻B了計(jì)算溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力的有限元理論。介紹了熱傳導(dǎo)的基本理論,包括傅立葉熱傳導(dǎo)微分方程和求解方程的定解條件;在變分原理的基礎(chǔ)上,介紹了計(jì)算不穩(wěn)定溫度場(chǎng)的有限單元法;通過(guò)空間溫度應(yīng)力問(wèn)題

3、的基本方程的建立,介紹了求解彈性溫度應(yīng)力問(wèn)題的有限元法。為箱梁溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力的分析奠定了理論基礎(chǔ)。
　　③利用ANSYS有限元軟件進(jìn)行了溫度場(chǎng)和溫度效應(yīng)的數(shù)值模擬。根據(jù)第一類(lèi)邊界條件,利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)建立了二維有限元模型,對(duì)箱梁在日照升溫、日落降溫以及寒潮降溫作用下的溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬;編制了以第二類(lèi)和第三類(lèi)邊界條件為基礎(chǔ)的參數(shù)化批處理命令流,對(duì)比了數(shù)值分析結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果,驗(yàn)證了數(shù)值分析的準(zhǔn)確性和可靠性;通過(guò)數(shù)據(jù)整理和線性回歸