預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋日照溫度場(chǎng)及其效應(yīng)分析.pdf

1、在當(dāng)前日益增多的大跨、薄壁、高聳等混凝土結(jié)構(gòu)中，溫度效應(yīng)常常會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的應(yīng)力，溫度應(yīng)力會(huì)引起結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)的正常使用，甚至?xí)?dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞?，F(xiàn)實(shí)中許多橋梁事故都被證實(shí)與溫度效應(yīng)考慮不周有關(guān)，目前各國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于混凝土箱梁的溫差荷載規(guī)定不一致，因此對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)的研究是非常必要的。本文以東莞市槎滘大橋?yàn)楣こ瘫尘?，在?shí)橋溫度場(chǎng)的基礎(chǔ)上，選擇其中具有代表性的天氣、季節(jié)等條件下混凝土箱梁的溫度場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并借助有限元軟

2、件ANSYS和Midas/civil對(duì)箱梁溫度場(chǎng)及溫度作用效應(yīng)進(jìn)行了分析。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　　 1.利用氣象臺(tái)獲得的一些氣象資料以及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度、箱梁本身幾何參數(shù)等計(jì)算箱梁熱力學(xué)參數(shù)。
　　 2.通過(guò)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)詳細(xì)分析了在太陽(yáng)輻射、降溫的自然環(huán)境下混凝土箱梁各個(gè)板件的溫度場(chǎng)及效應(yīng)隨時(shí)間變化的規(guī)律。研究表明，在日氣候條件變化下，混凝土箱梁的溫度呈正弦曲線變化，溫度場(chǎng)變化較氣溫變化滯后。日照溫差對(duì)箱梁豎向位移有較

3、大影響，升溫時(shí)，箱梁的下?lián)显龃?，降溫時(shí)，箱梁的下?lián)蠝p小。
　　 3.使用有限元軟件ANSYS建立了箱梁二維分析模型，將計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，并用指數(shù)函數(shù)對(duì)箱梁豎向溫差曲線進(jìn)行擬合，得出了廣東地區(qū)的溫差曲線。
　　 4.利用ANSYS及Midas/civil建立箱梁平面及三維模型求得在懸臂施工階段、成橋階段及運(yùn)營(yíng)階段時(shí)橋梁的溫度效應(yīng)。研究表明，在最不利正溫差作用下，頂板上表面受壓，下表面受拉，底板上表面受拉，

4、下表面受壓，腹板內(nèi)外側(cè)均受拉；溫度梯度引起橋梁位移量占橋位移的1/4，在橋梁設(shè)計(jì)中對(duì)溫度作用的考慮不可忽視；橋面鋪裝5～15cm能有效的降低橋梁的主應(yīng)力以及位移，由于瀝青混凝土吸熱性好，熱傳導(dǎo)性小，更宜于做鋪裝層;本文推薦的溫度梯度模式產(chǎn)生的效應(yīng)與英國(guó)規(guī)范和中國(guó)新規(guī)范的計(jì)算結(jié)果趨勢(shì)基本一致，說(shuō)明推薦溫度模式適用于廣東地區(qū)。
　　 5.太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、日最高溫差和梗腋的形狀是影響箱梁溫度梯度的重要因素，由于混凝土的熱傳導(dǎo)性較差，板件