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赣龙铁路大体积混凝土桥墩温度效应研究
| 论文题名： | 赣龙铁路大体积混凝土桥墩温度效应研究 |
| 关键词： | 大体积混凝土桥墩;水化热;日照温度场;温度应力;有限元分析 |
| 摘要： | 大体积混凝土因混凝土导热性能差、水泥水化放热等自有特性以及施工工艺、环境影响而经常出现温度裂缝，影响其使用性能和耐久性能，对其温度场、温度应力以及施工过程中的温度控制措施的研究是一直是设计与施工中所关注的重要问题。在近年的桥梁工程特别是铁路桥梁工程中，混凝土桥墩因其大体积混凝土特征而导致开裂的现象时有发生，本文结合背景工程，针对大体积混凝土桥墩的相关内部因素和外界条件，开展温度场、温度应力场及其控制措施研究，主要工作内容有: 1.介绍了大体积混凝土水化热基本原理、温度场和温度应力计算有限元分析方法，并给出了本文采用的混凝土的热学参数取值。 2.根据热传导理论和考虑水管冷却的等效热传导方程，利用大型有限元软件建立水化热分析三维模型并开展温度场与温度应力场的相关分析，得出了大体积混凝土桥墩温度场及应力场的分布及其随时间的变化规律。进而开展了将计算温度场与实测结果的对比分析，以及依据温度应力场的桥墩开裂现象分析，结果表明:计算得出的温度场与依据理论评判的开裂现象与实际情况一致，验证了计算模型和计算结果的合理性。 3.运用数值模拟技术，实现了对施工过程中混凝土入模温度、冷却水管布置、模板以及表面养护水等的数值化模拟，并开展了相关分析，得出一些有益的相关结论，可为实际施工提拱参考。 4.实现了大体积混凝土桥墩的寒潮效应数值化模拟，分析了表面及棱角温度应力的关系，并按等效放热系数法计算了保温措施的效果，进一步论证了采取适当的保温措施是抵御寒潮的有效途径这一结论。 5.结合气象统计资料，计算了大体积桥墩所受日照辐射能，基于按大气综合温度的方法以及有限元的荷载步法，提出了大体积桥墩瞬态温度场和瞬态应力场的分析方法，可供同类结构分析设计时参考，并以此方法计算了背景工程的温度场和应力场的分布和变化规律。 |
| 作者： | 刘特 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 盛兴旺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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