原文传递
高原山区特大跨径钢管混凝土拱桥温度场及温度效应研究
| 论文题名： | 高原山区特大跨径钢管混凝土拱桥温度场及温度效应研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土结构;拱桥;温度效应;ANSYS有限元分析 |
| 摘要： | 钢管混凝土拱桥常年暴露于自然环境之中，受到日照辐射、昼夜温度变化等环境因素的影响，必然会对桥梁自身造成一些不利影响。尤其是建造在高原山区这种具有昼夜温度变化大、太阳辐射强等复杂环境条件下的钢管混凝土拱桥，可能会造成更大的影响。本文以一座建立在高原山区的特大跨径钢管混凝土拱桥为研究对象，对其进行成桥后日照温度场及温度效应计算分析，得到如下主要研究成果: 依据温度效应有限元理论及桥梁日照温度场影响因素，确定了周围环境与桥梁之间温度交换的边界条件，通过有限元软件ANSYS建立钢管混凝土拱肋截面二维模型，考虑各种参数的影响，得出钢管混凝土拱肋截面日照温度场分布。主要结论如下:拱肋截面温度场呈现白天外高内低、晚上内高外低的分布形式，夏季日照条件下，截面最高温差达31.31℃;冬季日照条件下，截面最高温差达23.93℃。下弦杆由于受到遮挡作用影响，夏季截面最大温差为25.91℃，小于上弦杆夏季截面最大温差。随着钢管直径由小变大，其截面最高温越来越大，最低温越来越小，即截面温差越来越大。本文计算钢管混凝土拱桥主拱截面梯度温度与规范规定梯度温度相比，本文梯度温度下，截面顶端和底端温差更大。 通过ANSYS有限元分析软件建立全桥模型，通过规范以及本文桥址环境确定最高、最低有效温度，进行钢管混凝土拱桥均匀温度效应;分别根据本文梯度温度和规范梯度温度取值，进行梯度温度效应对比分析。主要结论如下:均匀温度作用对拱肋拱脚处产生较大的影响。其中恒载+整体升温20℃下，上、下弦杆拱脚处产生较大弯矩，且与恒载作用下弯矩方向相同;恒载+整体降温30℃下，上弦杆拱脚处还产生较大拉应力。梯度温度对上弦杆造成较大的影响，而对下弦杆影响较小，且本文梯度温度比规范梯度温度对钢管混凝土拱桥梯度温度效应影响更大。 |
| 作者： | 李翔 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 林春姣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
