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钢管混凝土拱桥温度场及徐变效应研究
| 论文题名： | 钢管混凝土拱桥温度场及徐变效应研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;日照温度场;徐变效应;预测模式;有限元计算 |
| 摘要： | 钢管混凝土拱桥作为一种新兴的桥型，以它轻巧的结构、美观的造型、超强的跨越能力、方便的施工方法等优势，近二十年来在我国得到了迅速的推广与应用。但目前对钢管混凝土拱桥理论研究还相对落后于工程实践，尤其钢管混凝土拱桥温度及徐变问题的研究还不够充分，有必要对此作进一步的深化工作。 本文以一座实桥为工程背景，对其拱肋截面温度进行现场测试，探讨钢管混凝土拱肋截面温度场分布规律；通过对实测数据进行拟合处理，初步得到了钢管混凝土截面沿直径方向出现最不利温差时的温差分布曲线。在温度场有限元计算时，根据传热学、太阳物理学及普通天文学的有关理论研究钢管混凝土拱桥在日照作用下钢管与外界环境、钢管与混凝土间传热机理，系统建立钢管混凝土拱桥日照作用下温度分析的边界条件，以ANSYS为软件平台，模拟拱肋截面温度场。结果表明：在日照及外界气温变化下，钢管混凝土截面温度分布在时间和空间上都表现出非线性的特征；同时，通过有限元的计算结果与实测结果比较，可以看出本文提出的日照作用下钢管混凝土拱肋截面温度场的有限元计算方法是可行的。 在徐变方面，首先，详细介绍了国内外常用的混凝土徐变预测模式，并对各徐变模式就所考虑的影响因素、函数构造形式、预测精度等方面进行了综合分析评价。接着，阐述了徐变计算理论与方法，并介绍了钢管混凝土中核心混凝土的徐变特点。最后，基于桥梁徐变效应分析方法，结合工程实例，以MIDAS为计算软件平台，分析徐变对钢管混凝土拱桥位移及应力的影响。结果表明：在长期荷载作用下，徐变使钢管混凝土拱桥拱顶挠度有较大幅度的增加，对截面产生显著的应力重分布现象，且这些影响大都发生在成桥早期一段时间内，后期影响较小；此外，通过计算分析知采用不同徐变模式对钢管混凝土拱桥长期荷载作用下的位移和应力的影响差异较大，建议通过大量试验研究得出钢管混凝土的徐变系数的取值情况，并尽快形成规范形式，指导设计生产工作。 |
| 作者： | 陈可 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李亚东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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