混凝土箱梁溫度場與溫度效應有限元分析.pdf

1、梁橋是橋梁結(jié)構中的一種古老的結(jié)構體系,在已有的大跨預應力混凝土梁橋中,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,就會產(chǎn)生相應的內(nèi)外約束應力,即所謂的溫差應力。當應力較大時,因其帶來的變形與裂縫問題將對橋梁結(jié)構的安全構成威脅。本文以貴廣線幸福源水庫雙線特大橋為工程背景,對其在日照升溫、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和溫度效應進行了分析研究。
　　論文的主要研究工作如下:

2、r>　?、賹Ρ尘皹蛄簷M截面的溫度場進行了現(xiàn)場實測。介紹了箱梁溫度場的測試方案;對箱梁在日照升溫、日落降溫以及寒潮降溫作用下的實測數(shù)據(jù)進行了詳細的分析;總結(jié)了箱梁在各因素下溫度場隨時間的變化規(guī)律;為溫度場的有限元仿真分析提供了寶貴的實測數(shù)據(jù)。
　?、诮榻B了計算溫度場和溫度應力的有限元理論。介紹了熱傳導的基本理論,包括傅立葉熱傳導微分方程和求解方程的定解條件;在變分原理的基礎上,介紹了計算不穩(wěn)定溫度場的有限單元法;通過空間溫度應力問題

3、的基本方程的建立,介紹了求解彈性溫度應力問題的有限元法。為箱梁溫度場和溫度應力的分析奠定了理論基礎。
　?、劾肁NSYS有限元軟件進行了溫度場和溫度效應的數(shù)值模擬。根據(jù)第一類邊界條件,利用實測數(shù)據(jù)建立了二維有限元模型,對箱梁在日照升溫、日落降溫以及寒潮降溫作用下的溫度場進行了數(shù)值模擬;編制了以第二類和第三類邊界條件為基礎的參數(shù)化批處理命令流,對比了數(shù)值分析結(jié)果與現(xiàn)場實測結(jié)果,驗證了數(shù)值分析的準確性和可靠性;通過數(shù)據(jù)整理和線性回歸