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沥青摊铺时箱梁结构温度场及其温度应力研究
| 论文题名： | 沥青摊铺时箱梁结构温度场及其温度应力研究 |
| 关键词： | 温度场;温度应力;摊铺沥青;箱梁结构;有限元仿真 |
| 摘要： | 箱梁结构高温摊铺沥青混凝土时,其摊铺温度有时高达150℃,在箱梁结构内部引起较大的温差分布,可能会导致箱梁结构出现裂缝,对结构造成不利影响。因此,有必要对沥青高温摊铺下,箱梁结构所受到的影响情况进行分析研究,本文即在前人研究的基础上,针对钢筋混凝土箱梁结构,在高温摊铺沥青混凝土时,分析其温度场分布情况以及温度应力问题。 由于现场实测箱梁结构在沥青摊铺时,其温度场分布情况以及温度应力大小,需要大量的人力、物力和时间,因此,本文主要通过有限元软件MidasFEA进行两方面的仿真分析:一是进行箱梁结构在沥青摊铺下的热传导分析(主要研究温度场问题);二是进行热应力分析(主要研究温度应力问题)。 在热传导分析过程中,本文根据热传导理论,借助差分和有限元法等手段,通过有限元软件MidasFEA进行仿真模拟,求解箱梁结构在第一类边界条件以及第三类边界条件下的温度分布情况,并结合相关论文做了一些对比分析,概括分析了沥青摊铺时温度场的有关影响因素,最后拟合出了箱梁结构的温度梯度模式。可知:高温摊铺沥青混凝土时,在理论求解定义的材料相关参数和初始、边界条件选取准确的前提下,利用有限元仿真分析是可以得到与实际相符的箱梁结构温度场的。 在热应力分析的过程中,本文首先利用MidasFEA进行热应力分析,研究随时间变化的箱梁截面温度应力问题;然后,结合所拟合得到的温度梯度,利用MidasCivil建立梁单元模型进行温度应力分析,求解这两种不同理论方法下的箱梁截面应力,并做了相应的对比分析。可知:在沥青高温摊铺的过程中,箱梁结构的中腹板顶面会产生最大压应力,腹板中部附近会产生最大拉应力。 |
| 作者： | 江鹏 |
| 专业： | 建筑与土木工程领域 |
| 导师： | 罗娜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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