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混凝土∏型梁悬索桥的温度场分析及温度效应研究
| 论文题名： | 混凝土∏型梁悬索桥的温度场分析及温度效应研究 |
| 关键词： | 悬索桥;混凝土∏型梁;施工监控;温度场;温度应力;有限元仿真 |
| 摘要： | 悬索桥由于其具有充分利用材料强度、自重轻、用料省等特点使其在各种体系桥梁中跨越能力最大。在太阳辐射和大气温度的影响下，由于混凝土的热传导性差造成梁的内外部温度相差较大，从而形成温度梯度。在桥梁的施工监控中，温度作用不可忽略。 本文以一座自锚式悬索桥为工程背景，在室内模拟混凝土∏型加劲梁，对该桥加劲梁部分进行了节段的1:2.5的大比例模型试验，根据各层的温度测试绘制出混凝土升温曲线，分析了混凝土∏型梁竖向温度梯度模式。结果表明：温度随时间的变化规律表现出正弦曲线变化趋势，这与大气温度的变化规律相同，但较大气温度变化有一定的滞后性，且距离混凝土表面越远，它的滞后时间越长。在太阳辐射下，混凝土∏型梁竖向温度梯度是正温差梯度模式，当温度骤降或太阳辐射消失时是负温差梯度模式，因此，梁竖向温度梯度是一个正负交替循环的温度梯度模式。在同一时刻，外界大气温度要低于顶板内混凝土的温度，同时气温日波动幅度也低于顶板内混凝土的同温度变化幅度。 采用ANSYS有限元仿真软件对大桥∏型梁截面的温度场进行数值计算研究分析，并和实测值进行比较，实际得到的曲线和理论计算的变化趋势大致相同，但有一定的误差，论文中针对误差产生的原因进行了逐一分析。根据试验温度数据进行回归分析，得出实测、计算和拟合梯度。由分析计算得到的竖向温度梯度曲线为分段直线，它与英国规范类似，说明计算方法和拟合方法合理性。 最后介绍了温度自应力的计算方法，利用有限元方法给出本工程的计算结果，分析了温度的变化给施工监控带来的不利影响；论文最后给出了减小温度应力的六点措施，为以后同类桥梁施工过程中提供一定的参考作用。 |
| 作者： | 孙虎跃 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 李丽 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西华大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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