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无铺装层钢箱梁日照温度场及其效应研究
| 论文题名： | 无铺装层钢箱梁日照温度场及其效应研究 |
| 关键词： | 无铺装层钢箱梁;日照温度场;温度效应;桥梁结构 |
| 摘要： | 温度对桥梁结构的影响已成为工程界的共识，尤其对施工中的钢箱梁而言，因无桥面铺装，钢材导热性能好，温度影响更加显著。目前各国设计规范关于钢箱梁的梯度温度作用规定不尽一致，我国现行的桥梁设计规范规定的温度梯度曲线并不适用于钢箱梁，随着钢箱梁在大跨径桥梁中日益广泛的应用，对钢箱梁温度场做广泛而深入的研究显得尤为迫切。本文以杭州江东大桥及广州东沙特大桥为工程背景，在实桥温度场的基础上，选择其中具有代表性的天气、季节和地区条件下无铺装层钢箱梁的温度场观测数据进行分析，并借助有限元软件ANSYS对无铺装层钢箱梁温度场及温度作用效应进行分析。主要研究内容和成果如下： (1)根据热传导有限元法原理，使用有限元软件ANSYS建立了三维分析模型，施加边界条件和求解，用所得计算结果与现场实测的数据进行比较，证明了钢箱梁截面竖向温度分布具有明显的非线性。 (2)对钢箱梁温度场计算的参数敏感性进行一系列分析，发现吸收率α对温度场计算影响最大，风速ν次之，辐射率ε影响最小。 (3)通过对施工过程中无铺装层钢箱梁温度场实测数据进行分析，得出了无铺装层钢箱梁的温度场随时间的变化规律。同时实测数据为形成我国钢箱梁的温度梯度条文积累数据。 (4)用分段函数的形式对钢箱梁顶、底板温度在一天内的变化模式进行拟合，推导出了可以预测钢箱梁顶、底板一天内的温度变化的函数。 (5)用指数函数Ty=T0e-ay的形式对钢箱梁竖向温差曲线进行拟合，得出了我国若干地区无铺装层钢箱梁竖向正温差曲线。 (6)利用对称性，建立了杭州江东大桥顶推施工过程中半桥模型，施加梯度温度作用，研究了梯度温度作用对施工中的钢箱梁的影响，发现施工中的钢箱梁由梯度温度作用产生的温度应力、温度变形都不容忽视，钢箱梁拼装时必须考虑由梯度温度作用对拼装线型的影响并及时修正由此产生的误差。 |
| 作者： | 杨宁 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李传习 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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