大跨預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)-連續(xù)梁橋溫度效應(yīng)研究與預(yù)測(cè)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-30 23:16
橋梁結(jié)構(gòu)處在不斷變化的自然環(huán)境條件下,但混凝土的熱傳導(dǎo)性差,在日照輻射、氣溫等外界因素作用下,結(jié)構(gòu)內(nèi)部將會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力,將導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫甚至破壞。理論和試驗(yàn)研究都表明,溫度效應(yīng)是影響橋梁穩(wěn)定與安全運(yùn)營(yíng)的主要原因之一。因此為了保證橋梁的正常運(yùn)營(yíng),有必要對(duì)混凝土橋梁的溫度效應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行深刻研究,以便更好的控制與預(yù)測(cè)溫度效應(yīng)對(duì)橋梁的不利影響。本文以山東某大跨預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)-連續(xù)梁橋?yàn)楣こ瘫尘?在其橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部安裝了大量光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵應(yīng)變傳感器和力平衡式加速度傳感器,基于該橋梁結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù),對(duì)該橋結(jié)構(gòu)性能的運(yùn)營(yíng)環(huán)境特性、影響和規(guī)律進(jìn)行分析和研究,主要工作內(nèi)容如下:(1)以某大跨預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)-連續(xù)梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象,選擇對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)影響最大的日照溫度進(jìn)行分析,研究橋梁不同方向(縱向、橫向及豎向)和不同截面溫度及溫度分布規(guī)律。通過(guò)對(duì)比傅里葉熱傳導(dǎo)法、近似數(shù)值求解法和半經(jīng)驗(yàn)半理論公式法三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及研究現(xiàn)狀,本文決定采用半經(jīng)驗(yàn)半理論公式法來(lái)求解橋箱梁截面溫度場(chǎng)。(2)研究橋梁溫度效應(yīng)對(duì)應(yīng)變的影響?紤]應(yīng)變滯后溫度的效應(yīng),采用一元線性函數(shù)擬合預(yù)測(cè)溫度與應(yīng)變的關(guān)系。首先選擇溫...
【文章來(lái)源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
東營(yíng)黃河公路大橋現(xiàn)場(chǎng)圖
大跨預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)-連續(xù)梁橋溫度效應(yīng)研究與預(yù)測(cè)10圖2.2東營(yíng)黃河公路大橋橋型圖2.3溫度作用類型和求解方法2.3.1溫度作用類型日照溫度荷載、驟然降溫溫度荷載與年溫溫度荷載是處于大氣環(huán)境條件下作用在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)上的三種溫度荷載,這三種溫度荷載的主要影響因素、作用時(shí)間、作用范圍和分布特點(diǎn)見(jiàn)表2.1。表2.1三種溫度荷載特性作用類型主要影響因素時(shí)間性作用范圍分布特點(diǎn)日照溫度荷載太陽(yáng)輻射短時(shí)變化局部不均勻年溫度荷載緩慢平均溫度長(zhǎng)期緩慢整體均勻驟降溫度荷載強(qiáng)冷空氣短時(shí)急變整體均勻由上表可知,混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的日照溫度荷載影響較其它兩種荷載復(fù)雜,對(duì)混凝土橋梁產(chǎn)生的影響相較其它兩種荷載來(lái)說(shuō)較大,所以本文重點(diǎn)研究此日照溫度荷載產(chǎn)生的溫度效應(yīng)影響。2.3.2傅立葉(Fourier)的熱傳導(dǎo)微分方程求解法混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部和外部的溫度值不同,產(chǎn)生了溫度差,這就是熱傳導(dǎo)過(guò)程,所以在研究熱傳導(dǎo)時(shí),這就需要知道某個(gè)結(jié)構(gòu)的溫度分布。而結(jié)構(gòu)的溫度分布不僅與空間有關(guān),更與時(shí)間有關(guān)。方程形式如下:=(,,,)(2.1)式中:
大跨預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)-連續(xù)梁橋溫度效應(yīng)研究與預(yù)測(cè)22表2.4升溫曲線h(mm)T1(℃)T2(℃)T3(℃)≤2008.53.50.540012.03.01.560013.03.02.0≥80013.53.02.5表2.5降溫曲線h(mm)T1(℃)T2(℃)T3(℃)T4(℃)≤2002.00.50.51.54004.51.41.03.56006.51.81.55.08007.61.71.56.010008.01.51.56.3≥15008.40.51.06.52.4.2新西蘭橋梁規(guī)范規(guī)范[77]中:豎向溫度梯度曲線如圖2.4所示,由線性和非線性部分組成,具體的溫度計(jì)算公式如下:圖2.4新西蘭規(guī)范豎向溫度梯度曲線(1)線性部分(混凝土橋板)′=(50.05)(2.54)式中:—鋪裝層厚度,以100mm為倍數(shù),小于1200mm;
本文編號(hào):3009757
【文章來(lái)源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
東營(yíng)黃河公路大橋現(xiàn)場(chǎng)圖
大跨預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)-連續(xù)梁橋溫度效應(yīng)研究與預(yù)測(cè)10圖2.2東營(yíng)黃河公路大橋橋型圖2.3溫度作用類型和求解方法2.3.1溫度作用類型日照溫度荷載、驟然降溫溫度荷載與年溫溫度荷載是處于大氣環(huán)境條件下作用在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)上的三種溫度荷載,這三種溫度荷載的主要影響因素、作用時(shí)間、作用范圍和分布特點(diǎn)見(jiàn)表2.1。表2.1三種溫度荷載特性作用類型主要影響因素時(shí)間性作用范圍分布特點(diǎn)日照溫度荷載太陽(yáng)輻射短時(shí)變化局部不均勻年溫度荷載緩慢平均溫度長(zhǎng)期緩慢整體均勻驟降溫度荷載強(qiáng)冷空氣短時(shí)急變整體均勻由上表可知,混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的日照溫度荷載影響較其它兩種荷載復(fù)雜,對(duì)混凝土橋梁產(chǎn)生的影響相較其它兩種荷載來(lái)說(shuō)較大,所以本文重點(diǎn)研究此日照溫度荷載產(chǎn)生的溫度效應(yīng)影響。2.3.2傅立葉(Fourier)的熱傳導(dǎo)微分方程求解法混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部和外部的溫度值不同,產(chǎn)生了溫度差,這就是熱傳導(dǎo)過(guò)程,所以在研究熱傳導(dǎo)時(shí),這就需要知道某個(gè)結(jié)構(gòu)的溫度分布。而結(jié)構(gòu)的溫度分布不僅與空間有關(guān),更與時(shí)間有關(guān)。方程形式如下:=(,,,)(2.1)式中:
大跨預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)-連續(xù)梁橋溫度效應(yīng)研究與預(yù)測(cè)22表2.4升溫曲線h(mm)T1(℃)T2(℃)T3(℃)≤2008.53.50.540012.03.01.560013.03.02.0≥80013.53.02.5表2.5降溫曲線h(mm)T1(℃)T2(℃)T3(℃)T4(℃)≤2002.00.50.51.54004.51.41.03.56006.51.81.55.08007.61.71.56.010008.01.51.56.3≥15008.40.51.06.52.4.2新西蘭橋梁規(guī)范規(guī)范[77]中:豎向溫度梯度曲線如圖2.4所示,由線性和非線性部分組成,具體的溫度計(jì)算公式如下:圖2.4新西蘭規(guī)范豎向溫度梯度曲線(1)線性部分(混凝土橋板)′=(50.05)(2.54)式中:—鋪裝層厚度,以100mm為倍數(shù),小于1200mm;
本文編號(hào):3009757
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