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空间温度场作用下混凝土曲线箱梁桥爬移规律研究
| 论文题名： | 空间温度场作用下混凝土曲线箱梁桥爬移规律研究 |
| 关键词： | 混凝土曲线梁桥;空间温度场;爬移规律;三维遮挡;温度效应 |
| 摘要： | 近年来随着城市交通系统朝着立体化不断发展，混凝土曲线梁桥已经广泛应用于城市立交桥和高速公路匝道桥中。但混凝土曲线箱梁桥长期暴露于室外环境下，在太阳辐射、日温及风速等多种因素综合影响下，结构内部会出现较大的温度应力和变形，而且由于梁体底部与支座存在摩擦力，在周而复始的外力作用下，残余变形不断积累，可能导致爬移灾害的发生，严重影响桥梁的安全性和耐久性。针对此问题，本文以河北省某在建混凝土曲线桥为研究对象，分析了其在日照条件下的三维空间精细温度场，并对其在空间循环温度场下的爬移机理进行了研究。本文的主要工作内容如下： （1）系统阐述了桥梁日照温度场基本理论和三维遮挡理论，考虑混凝土箱梁封闭空间内部空气与内壁热量交换，提出了一种能够高效分析自然环境下桥梁精细温度场的方法，利用Fortran语言编写用户子程序对有限元软件Abaqus进行二次开发，并通过具体桥型验证了该方法的可行性。 （2）采用曲线梁桥空间非均匀日照温度场模拟方法，以河北省某在建混凝土曲线箱梁桥为工程背景，参考当地气象数据，对该桥的空间日照温度分布情况和温度时程变化情况进行了模拟和分析，并对混凝土曲线箱梁桥的空间日照温度场的相关影响因素进行了参数敏感性分析。 （3）在对混凝土曲线梁桥空间日照精细温度场分析的基础上，建立曲线梁桥力学模型，考虑桥梁支座摩擦滑移特性，通过顺序“热-力耦合”分析方法来对曲线箱梁桥温度效应进行研究，并对空间循环温度场下混凝土曲线梁桥爬移机理展开研究，对曲线梁桥长期爬移规律进行准确把握。 （4）系统总结了影响曲线梁桥产生爬移的因素，对现有的爬移病害防治措施进行系统整理和总结；并设计了一种新型防爬移装置，对其主要结构构造和实现目的进行了叙述；最后通过有限元模拟的方式对该装置力学性能进行了研究，并对其在曲线梁桥中的应用进行了讨论。 |
| 作者： | 王震阳 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 朱劲松;李砚波;汤洪雁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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