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特大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥温度效应研究
| 论文题名： | 特大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥温度效应研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土;劲性骨架拱桥;混凝土拱圈;温度应力;施工阶段;预防开裂 |
| 摘要： | 混凝土桥梁结构在太阳辐射、气温变化等因素的影响下，会在截面上产生非线性的温度分布，从而引起温度应力和温度位移。桥梁结构中的温度应力可与活载产生的应力相当，成为混凝土桥开裂的重要原因，因此受到广泛的重视。设计中往往采用过于简化的计算模型和温度荷载，而且现行规范中的温度分布模式均以成型箱梁为基准，且于成桥后施加。而本文研究的钢管混凝土劲性骨架拱桥的混凝土拱圈在施工时采用横向分环的方法逐步浇筑形成组合截面，其日照模式和结构体系与成桥后的箱型结构均不同。因此有必要进行专门的研究。 本文首先根据太阳物理学和传热学的有关理论，分析了混凝土拱圈温度边界的影响因素，将日照辐射、与周围环境的辐射换热及对流换热的影响均等效成空气介质温度的升高。其次，忽略沿桥轴线纵向的热传导，利用ANSYS软件建立了成型拱圈截面的温度场模型，施加空气介质综合温度作为温度边界，进行温度场的有限元数值模拟，并将数值模拟结果与现行规范对比；之后，利用温度场数值模拟结果，建立了平面应变单元模型和空间梁单元模型，分别分析了成型后拱圈横向温度应力和纵向温度应力及温度引起的拱圈变形。此外，还对比了有钢管骨架和无钢管骨架两模型的计算结果，分析了钢管骨架对温度场和温度应力分布的影响。 最后，根据该拱桥的施工方法，建立了各施工阶段对应的温度场和温度应力计算模型，得出了各施工阶段的最不利应力分布。并针对分析结果，提出了相应的防开裂措施。 |
| 作者： | 张东卿 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 赵人达 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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