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中承式钢管混凝土拱桥温度场及温度效应分析
| 论文题名： | 中承式钢管混凝土拱桥温度场及温度效应分析 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;温度场;温度效应 |
| 摘要： | 本文主要探讨了置于自然环境中的钢管混凝土拱桥由于受到环境因素影响(特别是太阳辐射的影响)，其拱肋截面内的温度非均匀分布以及沿拱肋纵向的温度非均匀分布。在此基础上计算了特定位置(拱脚处、靠近桥面约L/4处和拱顶处)截面内由于非均匀温度分布引起的截面自应力，以及由于均匀温升温降荷载所引起的拱肋内的效应。 首先基于传热学基本原理给出温度计算的理论公式。采用已有的温度场计算方法考虑自然环境(特别是太阳辐射影响)对拱肋截面表面的热流量进行分析计算，给出钢管混凝土截面温度场计算的解析方法，然后结合有限元方法，求解结构温度场的数值解，并在实验的基础上，验证以计算方法的可行性。实验中对钢管混凝土构件内部温度分布进行测量，借助通用有限元程序对实验构件进行计算，计算结果与实测值是吻合的，验证了计算方法的正确性，并将此方法应用到实桥的计算中。选取了长安大学人行天桥中承式钢管混凝土提篮拱，在具有代表性的天气条件下，对拱肋特定截面表面温度进行实测，结合实测结果对拱肋截面温度场进行计算，得出拱肋特定截面的非均匀温度分布。在此基础上，计算拱肋截面由非均匀温度分布引起的温度自应力以及拱肋在均匀温降温升荷载下拱肋内的效应。计算结果验证了温降荷载为不利荷载，在不利荷载下由温度引起的效应与自重引起的效应相当。通过实测结果可知，中承式钢管混凝土拱桥其温度分布沿桥纵向也是非均匀分布的，靠近桥面的拱肋截面的温度要比拱顶截面温度高出5度左右，比拱脚截面高出10度左右。 论文所得出的结论对于钢管混凝土拱桥温度场以及温度效应的计算有一定的参考价值与指导作用。 |
| 作者： | 张后举 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 胡大琳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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