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大跨度连续刚构桥日照温度场及温度效应研究
| 论文题名： | 大跨度连续刚构桥日照温度场及温度效应研究 |
| 关键词： | 连续刚构桥;日照温度场;温度效应;指数函数曲线;单元模型 |
| 摘要： | 随着经济社会的高速发展，国内大跨桥梁特别是大跨预应力混凝土连续刚构桥的建设日益辉煌。由于混凝土结构的热传导性能差，在日照辐射、气温等外界因素作用下，结构内部将会产生非线性分布的温度梯度。这种非线性分布的温度梯度将会在混凝土桥梁结构中产生相当大的温度变形，进而引起足以使混凝土结构发生裂缝的温度应力。混凝土结构的温度效应问题，越来越受到工程界的重视。 本文以鱼鲊金沙江大桥(99m+180m+99m)为工程背景，对连续刚构桥的温度场和温度效应进行了研究。本文主要研究内容安排如下: (1)首先回顾了连续刚构桥的发展状况，并对国内外温度效应的研究概况进行简要叙述。 (2)对温度效应理论和各国规范关于温度场的规定简要介绍，可知不同国家由于所处地理位置和气候环境的不同，温度荷载模式差别很大。 (3)在施工阶段实测了箱梁温度场分布，并用指数函数曲线拟合出了该桥的箱梁竖向温度梯度函数Ty=22e-5y。 (4)本文分别采用英国桥梁规范(BS-5400)、中国公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)和通过现场实测得出的温度梯度模式，用MIDAS/Civil的梁单元对大跨径连续刚构桥进行模拟计算，分析其对桥梁应力和变形的影响。理论分析结果表明:三种工况均是在跨中截面的位移和温差应力较大，特别是实测温度梯度模式下，跨中最大竖向位移为-19.19mm,跨中截面下缘拉应力达到了3.05MPa。 (5)本文还对主跨根部40号梁单元使用MIDAS/Civil建立其板单元模型，用MIDASFEA建立其实体单元模型，用实测温度梯度模式进行局部日照温差效应分析。研究结果表明，不考虑箱梁梗腋作用的板单元模型出现大的应力集中现象，实体单元模型下截面底板下缘出现最大为1.15MPa的主应力。 (6)本文采用年升温20℃的温差荷载，分析全桥在年温差荷载作用下的应力和变形。研究结果表明:年温差荷载作用下，主桥各墩的墩顶和墩底截面由于直接受上部结构和基础的约束，导致年温差应力值较大。整体升温荷载将引起桥上部结构的纵桥向的位移和桥墩竖桥向的位移，而不产生横桥向的位移。年温差应力与日照温差应力相比较小。 |
| 作者： | 李帅 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 钱永久 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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