太陽輻射作用下混凝土箱梁橋溫度分布和溫度應(yīng)力的研究.pdf

1、混凝土橋梁在外界環(huán)境尤其是太陽輻射的作用下會產(chǎn)生非線性溫度分布,由此引起的橋梁上部結(jié)構(gòu)的應(yīng)力與外荷載引起的效應(yīng)相當(dāng),溫度應(yīng)力成為混凝土箱梁開裂的重要原因之一。但是由于問題的復(fù)雜性,在目前的橋梁設(shè)計中通常采用相對簡化的理論和模型來計算溫度效應(yīng),但簡化的模型和計算方法有時會使計算結(jié)果與實際情況存在較大誤差。本文針對太陽輻射作用下混凝土箱梁的溫度場和溫度應(yīng)力計算方法展開了以下幾方面的研究:
　　1.根據(jù)天文學(xué)以及傳熱學(xué)相關(guān)理論知識建立了

2、混凝土箱梁日照溫度場分析模型,并在應(yīng)用一種實用太陽輻射強度計算方法的基礎(chǔ)上系統(tǒng)地建立了熱傳遞模型及其對應(yīng)的邊界條件。據(jù)此編制了可以針對箱梁日照條件下溫度場進(jìn)行分析的有限元計算接口程序,通過計算結(jié)果闡明了混凝土箱梁溫度分布的特點。
　　2.為了研究各種環(huán)境因素對箱梁溫度場的影響,并找出關(guān)鍵影響因素,本文通過改變程序中各參數(shù)的取值對箱梁日照溫度場分布的影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析,如太陽輻射強度、外界氣溫、橋梁走向、結(jié)構(gòu)尺寸及材料參數(shù)等。

3、經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),太陽輻射強度是最關(guān)鍵影響因素,其他因素次之。
　　3.混凝土箱梁橋的溫度應(yīng)力由溫度自應(yīng)力和溫度次應(yīng)力組成。本文基于一個數(shù)學(xué)積分性質(zhì)采用一種考慮泊松效應(yīng)的方法來計算溫度自應(yīng)力,溫度次應(yīng)力則通過結(jié)構(gòu)力學(xué)方法獲得。公式推導(dǎo)過程和計算結(jié)果都表明:考慮泊松效應(yīng)會對溫度自應(yīng)力計算結(jié)果有較大影響,傳統(tǒng)的計算方法有時是偏不安全的。
　　本文應(yīng)用有限元方法實現(xiàn)了太陽輻射作用下的混凝土箱梁溫度場的計算,并分析了其關(guān)鍵影響因素,又應(yīng)用