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钢-混凝土组合梁桥温度场与温度效应及抗裂性能研究
| 论文题名： | 钢-混凝土组合梁桥温度场与温度效应及抗裂性能研究 |
| 关键词： | 钢-混凝土组合梁桥;缩尺模型;温度场;温度效应;桥面板抗裂 |
| 摘要： | 桥梁结构在自然环境中总是受到太阳辐射、大气温度变化，雨雪等气象条件的影响，从而在结构内部产生温度分布，其在钢-混凝土组合桥梁中体现得尤为明显。对于钢-混组合结构而言，温度场与温度效应以及混凝土桥面板抗裂性能的研究对其在服役年限内的正常使用非常重要。本文以兰州地区桑园子黄河大桥为工程背景，收集了兰州气象站共计63年来的气象资料，进行了缩尺模型温度场试验、有限元模型计算、缩尺模型静载试验等分析研究，完成了下列工作： (1)对当前国内外钢-混凝土组合梁桥温度场与温度效应研究发展现状、钢混组合梁桥面板抗裂性能试验研究与理论计算发展现状进行了分析总结。 (2)基于桑园子黄河大桥主桥设计了一片钢-混凝土组合梁缩尺模型试件，分别进行日照辐射工况、日温变化工况、骤然降温工况三种温度加载，使用热敏电阻温度传感器测量试件温度，对各工况中试件随时间变化的升降温规律及温度分布进行了研究。 (3)分析固定时刻下结构同一截面竖向、横向温度分布规律，归纳总结出试验梁具有三种有代表性的温度分布模式。从各种工况下结构温度分布中，找出了对桥梁结构产生最不利温度应力的温度分布，即为结构的最不利温度分布，并将其与不同规范中规定的梯度温度与均匀温度作用进行了对比分析。 (4)借助有限元软件MidasCivil2020建立桑园子黄河大桥全桥模型，通过实测温度荷载与公路桥规、英国BS5400规范规定的温度荷载加载，对比分析了不同温度加载方式下桑园子黄河大桥主梁应力、主梁位移、斜拉索应力等温度效应。研究了桥梁设计规范中的关于梯度温度与均匀温度的规定对桑园子黄河大桥的适用性。 (5)设计了三片桑园子黄河大桥主梁缩尺模型，分别采取微膨胀混凝土现浇段，钢纤维微膨胀混凝土现浇段、抗拔不抗剪连接件三种抗裂措施，对比分析了静载试验下试验梁裂缝产生与发展规律、纵筋应变、挠度等数据，确定了不同抗裂措施下试验梁抗裂性能。 |
| 作者： | 黎并宇 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 杨子江;杨少军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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