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斜拉拱桥边跨混凝土箱梁温度效应研究
| 论文题名： | 斜拉拱桥边跨混凝土箱梁温度效应研究 |
| 关键词： | 斜拉拱桥;混凝土箱梁;有限元分析;温度效应 |
| 摘要： | 混凝土箱梁以其综合优势在桥梁工程中得到了广泛的应用，然而随着桥梁的跨度越来越大，箱梁截面尺寸和局部体积变大，混凝土箱梁结构水化热的温度场和应力场以及运营期间日照引起的温度效应分析越来越引起工程界的重视。 本文以湘潭市某斜拉拱桥健康监测项目为背景，在对现有研究进行总结的基础上，对以上三方面的问题展开计算分析。针对箱梁结构水化热温度场与应力场方面，利用有限元软件Midas FEA水化热分析模块对X1＃梁段混凝土水化热温度场和应力场进行了全面的计算，并研究了水化热温度效应对施工阶段、模板类型、环境温度的敏感性，提出减小混凝土水化热温度效应的措施。针对日照引起的温度效应方面，选择典型天气对边跨西岸箱梁截面进行温度测试，得到测点全天温度变化，拟合该箱梁截面的温度梯度模式，并利用有限元软件Midas Civil计算该温度梯度模式下的温度应力。 研究结果显示，在X1＃块混凝土水化热过程中，外侧翼缘板处、翼缘板与腹板交界处、底板外侧、腹板与横隔板交界处等区域超过了混凝土极限拉应力，其中箱室内横隔板、腹板交界处和外侧腹板高应力区域与现场观察到的早期裂缝可以较好的吻合;合理地分层分段浇筑可以有效减小水化热效应，防止裂缝产生;使用钢模板施工对水化热温度效应有一定的减缓作用，但是效果并不明显;夏季进行箱梁混凝土的浇筑，养护过程中遇到骤然降温天气，结构温差的突然增大会使水化热温度效应更加明显，产生温度裂缝的区域明显增多;本文根据实测太阳辐射温度场拟合的温度梯度模式较规范值有更高的安全储备，日照太阳辐射引起的温度应力未超过结构抗拉能力。本文的研究内容，将为湘潭市某斜拉拱桥的裂缝成因提供判断依据，并为日后该桥梁的监测起到指引作用，也为同类工程的施工提供参考。 |
| 作者： | 王志美 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 舒小娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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