混凝土箱梁日照溫度效應有限元分析.pdf

1、在日照和氣溫變化等各種氣象因素作用下，混凝土橋梁結構內部會產(chǎn)生隨時間變化的非線性溫度分布，進而產(chǎn)生溫度應力?；炷料淞涸跇蛄航Y構中應用廣泛，其日照溫度效應十分顯著。由于該問題的復雜性，現(xiàn)有的計算方法還不夠完善，導致溫度梯度的取值和溫度應力的計算存在較大誤差。近幾十年來，世界各國不斷有溫度應力導致的箱梁裂損事故發(fā)生。因此，有必要對混凝土箱梁的日照溫度效應進行深入研究。
　　論文以“牛角坪大橋箱梁溫度應力及溫度變形試驗研究”這一科研課

2、題為背景，主要內容及研究結論如下：
　　對牛角坪大橋的箱梁夏季表面溫度進行了連續(xù)測量，并用ANSYS軟件對混凝土箱梁的溫度場進行了仿真分析。將溫度值的計算結果和實測結果進行了對比，說明了計算得到的溫度場是準確的，可以用來進行溫度效應計算。
　　用ANSYS軟件對箱梁的日照橫向溫度應力進行了有限元分析。分析了日照橫向溫度應力的分布和變化規(guī)律，以及溫差曲線變化、截面幾何尺寸和箱梁倒角對橫向溫度應力的影響。說明了下午的雙向溫差作用

3、對橫向溫度應力的影響比上午更為顯著。對溫差曲線的計算和試驗位置進行了分析，為了準確計算豎向溫差最大時刻箱梁的溫度效應，短懸臂箱梁應當考慮對應時刻的腹板橫向溫差作用。
　　對箱梁的日照縱向溫度效應進行了有限元分析。建立了牛角坪大橋的全橋模型，分別計算了牛角坪大橋箱梁在豎向溫度梯度T=21.73ye-6.5y和橫向溫度梯度z14.75e-=T8z作用下的溫度效應。
　　對鐵路橋涵設計規(guī)范(TB10002.3-2005)的溫度應力

4、計算方法進行了分析，發(fā)現(xiàn)規(guī)范中的計算方法在某些方面還值得商榷，主要建議有：1)規(guī)范給出的沿梁高方向自約束應力計算公式是假設底板厚度等于頂板厚度得出的，橫向框架約束彎矩計算公式則假設各壁板剛度相同。這對于橫截面各壁板的厚度差達數(shù)十厘米的大跨徑箱梁是不適用的。2)在計算橫向溫度應力時，規(guī)范忽略了倒角的影響。這樣會低估溫度拉應力，帶來較大誤差。3)引入板厚溫差曲線替代沿梁高(或梁寬)的溫差曲線來計算日照橫向溫度應力是可行的。按規(guī)范規(guī)定的板厚溫