【摘要】：橋梁溫度效應研究一直是橋梁設計、施工、維護中的重點關注問題之一,縱向、橫向溫度梯度過大,會產生過大溫度應力導致梁體開裂,對結構的安全性、耐久性和適用性均有很大影響。近幾十年來關于橋梁溫度效應有很多研究,大多簡化成二維問題進行分析,這些對常規(guī)結構在大部分工況有較好的精度,但在一些復雜結構和工況下(如復雜的溫度場)精度難以滿足。3維溫度場下的橋梁溫度效應計算理論復雜,目前缺乏橋梁溫度效應結構概念設計的理論指導,設計、研究人員采用二維分析方法將對研究溫度效應可能導致結構偏不安全。另一方面,橋梁選址分散,通常缺少必要的氣象溫度資料,導致前期勘測造成困難,因此需要建立可靠的理論計算該地氣象資料,進而得到溫度場參數,從而為高精度的溫度效應分析提供基本參數。因此本文將在計算溫度效應時突破平面分析的限制,給出橋梁溫度概念設計指導,得到一整套3D橋梁溫度效應計算方法。主要工作內容如下:(1)根據太陽日照天文模型理論,計算混凝土梁橋位于不同橋址(經度、緯度和方位角)下梁橋3維模型的輻射情況。再利用各處輻射值作為邊界,在有限元軟件ABAQUS中得到全橋溫度分布,并以指數函數形式擬合最大溫差時刻的溫度梯度。(2)推導了三參數力矩分配法求解過程,選定梁橋的截面高度,跨中高跨比,支座高跨比作為關鍵參數,求出傳遞系數,分配系數和基本彎矩以供求解。為驗證本文所述方法的準確性,利用本文方法計算的結構與Midas和結構力學求解器計算結果相比只有2%的誤差,證明了此方法準確可靠。(3)采用平面應變方法計算橋梁溫度自應力,特別是橫向溫度應力及其主要影響參數的分析。對擬合溫度梯度公式、鐵路橋規(guī)和公路橋規(guī)進行了理論計算,并采用有限元仿真軟件ABAQUS進行了梁橋的3D模型進行比較,結果證明誤差非常小。最后采用變截面連續(xù)梁力矩分配法,給出了梅岙大橋溫度內力的計算結果。
【圖文】：

作技基金資助項目的支持，針對混凝土連續(xù)梁橋的溫度面分析的限制，為梁橋溫度概念設計提供指導，并完解的一整套方法。計算模型選擇位于浙江溫州市的梅剛構混合梁橋，不管從材料組成還是結構形式都非常模型將以此作為有限元模擬試驗。凝土梁橋溫度效應一整套計算方法，，如圖 1-1 所示。面輻射值，獲取在無溫度實測地區(qū)計算橋梁溫度應力識且理論較復雜，是非常重要的一步且對后續(xù)計算有算輻射值代入 3D 模型中作為邊界條件，得到位于我并將縱向溫度梯度進行擬合與鐵路橋規(guī)和公路橋規(guī)比五

圖 3-2 大氣溫度變化度改變的另一個因素為對流換熱系數，對流換熱目前沒數的因素多種多樣，相關理論也很多。在土木工程領域境，可近似認為影響對流強弱的主要因素為風速，風速交換系數有非常大的影響，此處采用 Jurges-Nusselt 公42.6( 1.54 )c A Bh T T v接觸面附近風速，若能實測接觸面風速則代入式中即可。取常數計算混凝土橋溫度效應是基于經驗的方法，具熱物體間直接接觸而產生傳熱，不同于另一種換熱—輻射電磁波傳遞熱量，這是由構成物體的微粒發(fā)生熱運動而
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U441

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本文編號：2685158