王坡溝大橋溫度效應(yīng)分析和黃土濕陷性試驗(yàn)研究.pdf

1、本文以黃土地基王坡溝鋼管混凝土上承式拱橋?yàn)閷?shí)際工程背景，以啞鈴形拱肋溫度場(chǎng)試驗(yàn)和黃土濕陷性試驗(yàn)為主要研究對(duì)象，主要研究工作及結(jié)論如下：
　　溫度方面，首先對(duì)日照作用下鋼管混凝土拱肋的傳熱機(jī)理進(jìn)行基礎(chǔ)理論分析，然后采用加權(quán)余量法對(duì)鋼管混凝土拱肋二維瞬態(tài)無(wú)內(nèi)熱源溫度場(chǎng)進(jìn)行推導(dǎo)，為溫度場(chǎng)的計(jì)算分析奠定理論基礎(chǔ)；簡(jiǎn)化鋼管混凝土拱肋截面日照溫度場(chǎng)的邊界條件，將啞鈴形拱肋簡(jiǎn)化為11個(gè)圓周面(朝向)，結(jié)合傳熱學(xué)和天文學(xué)相關(guān)理論知識(shí),對(duì)啞鈴形拱肋

2、熱邊界條件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，為ANSYS軟件進(jìn)行平面瞬態(tài)溫度場(chǎng)分析做準(zhǔn)備;通過(guò)對(duì)日照作用下啞鈴形拱肋截面溫度測(cè)試和數(shù)據(jù)整理,研究了拱肋截面溫度場(chǎng)的特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，探討了鋼管混凝土拱橋拱肋沿截面直徑方向的溫度梯度模式；以ANSYS軟件進(jìn)行溫度場(chǎng)仿真分析，三維空間溫度場(chǎng)簡(jiǎn)化為二維溫度場(chǎng)日照邊界條件，進(jìn)行豎啞鈴型拱肋截面的瞬態(tài)溫度場(chǎng)模擬，探討和分析了日照作用的溫度分布規(guī)律，并與實(shí)測(cè)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了日照作用下拱肋截面溫度場(chǎng)的溫差分布規(guī)律是

3、可行的。最后對(duì)鋼管混凝土拱肋截面和成橋后的拱橋分別進(jìn)行日照作用下溫差效應(yīng)有限元分析，探討啞鈴形截面熱應(yīng)力的分布特點(diǎn)及影響，得出溫度效應(yīng)對(duì)拱肋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。
　　濕陷性黃土方面，首先介紹了黃土濕陷性發(fā)生的原因和影響因素和國(guó)內(nèi)外對(duì)濕陷性黃土地基的處理方法，然后通過(guò)對(duì)王坡溝大橋承臺(tái)后側(cè)的濕陷性黃土進(jìn)行壓縮試驗(yàn)、直接剪切等黃土試驗(yàn)，分析不同黃土土體強(qiáng)度特性的相關(guān)影響因素，以便尋求最經(jīng)濟(jì)合理的黃土換填方案，進(jìn)而經(jīng)濟(jì)有效地消除或減少黃土濕陷