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混凝土连续箱梁日照温度场及温度效应研究
| 论文题名： | 混凝土连续箱梁日照温度场及温度效应研究 |
| 关键词： | 连续箱梁桥;混凝土箱梁;温度场;温度效应;有限元分析;边跨合拢施工法 |
| 摘要： | 温度应力是引起混凝土箱梁裂损的重要因素之一，其中由太阳辐射引起的温度应力影响最大。使用不同的温度梯度模式计算得到的箱梁内温度应力相差巨大。因此有必要对连续箱梁的温度场及温度效应进行研究，来得到适合我国某一地区的连续箱梁桥的温度分布规律，指导桥梁施工监控的顺利进行。 以武汉天兴洲公铁两用长江大桥引桥Ⅲ标左幅桥施工监控项目为工程背景，对这座大跨度预应力混凝土连续箱梁桥的温度场及其温度效应进行了24小时不间断现场实测。研究了大量的文献资料和现场实测资料，确定了有限元计算箱梁温度场所需的各种参数。运用大型通用有限元软件ANSYS建立箱梁平面模型，模拟计算箱梁温度场，并将计算结果与实测温度值进行对比分析，了解各测点的计算值与实测值吻合情况，证明使用有限元软件ANSYS模拟混凝土箱梁的温度场是可行的。采用理论计算温度值和实测值相结合的方法，拟合出混凝土箱梁竖向温度梯度曲线，为进一步计算温度效应做好准备。并对热物理参数进行参数分析，研究此时箱梁温度场的分布情况，得出不同取值的热物理参数对混凝土箱梁温度场的影响情况。 根据实际施工工况，采用ANSYS10.0软件建立了T构箱梁实体模型，以了解日照辐射对连续箱梁挠度和应力的影响。得到T构箱梁端部的挠度随温度变化的时程曲线，另外还比较分析T构箱梁根部截面的实测应力值和有限元计算值，根据对比分析的结果来验证所确定的温度梯度曲线的正确性。 考虑到工期和经济性，现浇边跨梁段与∏构箱梁间不设合拢段的施工方法得到越来越多的应用。但是这种施工方法受温度变化影响非常大，由温度变化使结构产生挠度变化使得在连接处极易出现裂纹。为了了解温度效应对该施工方法的作用，以左幅连续箱梁边跨合拢施工方法为工程实例，使用ANSYS有限元分析软件精确仿真计算∏构箱梁的非线性温度场，分析了∏构箱梁在温度效应作用下的挠度和应力分布情况，并研究了可以有效消除温度效应的具体方法，进而验证了边跨不设合拢段施工方法的可行性。 |
| 作者： | 黄毅 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 冯仲仁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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