施工階段混凝土箱梁的溫度場及其效應(yīng)研究.pdf

1、公路及城市立體交通的全面發(fā)展,使橋梁建設(shè)進入了前所未有的高潮時期,其中箱梁優(yōu)良的截面形式在大跨度橋梁中占有極其重要的地位。研究表明,溫度應(yīng)力是引起預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋開裂的重要因素之一,由于缺乏對不同環(huán)境中的橋梁進行溫度場試驗及相關(guān)數(shù)據(jù)的采集,與及現(xiàn)有理論和計算方法的不完善,使混凝土橋梁設(shè)計采用過于簡化的計算模型和方法,及施工過程中缺乏相應(yīng)的理論指導,導致溫度荷載取值和溫度應(yīng)力計算出現(xiàn)較大的誤差,施工過程中箱梁已出現(xiàn)不同程度的溫差損傷。<

2、br>　　 本文在施工期間的公路混凝土箱梁橋日照輻射溫度場的數(shù)據(jù)觀測基礎(chǔ)上,深入研究了公路橋梁混凝土箱梁溫度場的分布規(guī)律及溫度效應(yīng),指導施工期間合理的溫度控制。對一座預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在施工階段進行了一天二十四小時的連續(xù)溫度場觀測,取得了日照輻射作用下的箱梁溫度場數(shù)據(jù),并對其進行了詳細的分析。分析結(jié)果表明,在日氣溫條件變化下,混凝土箱梁的溫度呈正弦曲線變化,周期為24小時。并且混凝土箱梁沿梁高方向有梯度性,橫向也存在溫差作用。根據(jù)傳

3、熱學以及有限元的有關(guān)理論,研究了混凝土橋梁結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境進行熱量傳遞的機理,系統(tǒng)地建立混凝土橋梁結(jié)構(gòu)日照溫度場分析的單值條件,及建立了能夠滿足對任意復(fù)雜混凝土橋梁結(jié)構(gòu)日照溫度響應(yīng)進行數(shù)值分析的三維計算模型。對溫度場的理論計算值與實測值進行了對比,分析表明實測結(jié)果與理論值基本吻合,所建立的三維有限元分析模型滿足該橋的日照溫度分析需求,可用于指導該橋的施工作業(yè)。為進一步了解混凝土的熱物理性質(zhì)對混凝土箱梁溫度場的影響程度,對參數(shù)不同的取值計算