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原文传递哈尔滨四方台大桥温度效应研究

论文题名：	哈尔滨四方台大桥温度效应研究
关键词：	斜拉桥;非稳态热传导;叠合梁;温度场;温度内力
摘要：	桥梁结构终年暴露于自然环境之中，气温、日照等因素直接影响着桥梁结构的内力。这种由温度引起的内力有时会超过由恒载引起的内力，在设计与施工当中是不容忽视的。本文以哈尔滨四方台大桥为研究对象，具体分析了温度效应对该桥内力的影响。作为叠合梁斜拉桥，四方台大桥的主梁由下部的工字钢和上部的混凝土行车道板组合而成。工字钢与混凝土行车道板由剪力键连接起来从而共同工作，因而钢材与混凝土热性能的差异是导致叠合梁斜拉桥产生温度内力的一大原因。本文从非稳态温度场的有限元解法入手，利用太阳辐射的相关理论和国内外热工工程手册上的数据，按第三类边界条件给四方台大桥叠合梁和主塔的一个标准截面施加边界温度荷载，采用ANSYS软件求出了标准截面温度场随时间变化的规律。文章采用了间接耦合的方法，将即得温度场作为温度荷载连同恒载一起施加到同样是采用ANSYS建立的全桥模型上进行计算，进而对比了各控制截面的内力值与仅考虑恒载计算得到的内力值以权衡温度内力在总内力值中所占的比重。温度荷载在文中被分为均匀变化的体系温差和不均匀变化的日照温差两种情况来加以考虑。在全桥有限元模型中，用于建造主梁和桥塔的壳单元采用了可被分层的SHELL91，这令在壳单元厚度方向上具有任何形式的温度分布成为一种可能而使得仿真效果更加明显。本文力求将仿真计算值与规范值或实测值进行对比，对叠合梁斜拉桥的温度效应具有较为客观和全面的评价。
作者：	徐丰
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	张海龙
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华中科技大学
学位年度：	2005
正文语种：	中文