發(fā)布時(shí)間：2019-10-15 11:21

【摘要】：在我國(guó)現(xiàn)行的公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范中，日照溫度梯度的兩個(gè)組成因素均參照美國(guó)規(guī)范，且在全國(guó)范圍內(nèi)統(tǒng)一采用單一的溫差基數(shù)。本文在基于太陽(yáng)輻射理論的基礎(chǔ)上，對(duì)某橋的分離式混凝土箱梁日照溫度場(chǎng)分布及溫度自應(yīng)力進(jìn)行了分析，旨在研究湘中地區(qū)東西走向橋梁的日照溫度荷載效應(yīng)特點(diǎn)，為完善公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范提供參考。 本文以湘潭市內(nèi)某東西走向的斜拉拱橋邊跨分離式混凝土箱梁為工程背景，在缺乏橋址處實(shí)測(cè)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)的情況下，根據(jù)太陽(yáng)輻射和相關(guān)氣象學(xué)理論，反算出太陽(yáng)輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)，并確定箱梁的內(nèi)外傳熱邊界條件。 利用ANSYS有限元軟件為工作平臺(tái)，建立三維日照溫度場(chǎng)分析模型，對(duì)該分離式混凝土箱梁進(jìn)行日照溫度場(chǎng)仿真分析，分析結(jié)果表明，混凝土箱梁的外表面溫度與大氣溫度的變化規(guī)律基本一致。對(duì)X1梁段的上下游頂板、底板、腹板各關(guān)鍵點(diǎn)的溫度日時(shí)程變化進(jìn)行了分析。得出各關(guān)鍵點(diǎn)相應(yīng)的溫度變化規(guī)律，同時(shí)對(duì)于頂板、底板、外側(cè)腹板、內(nèi)側(cè)腹板各自的橫向溫差和沿梁高方向的豎向溫差進(jìn)行了分析，得出相應(yīng)的溫差值，并擬合出相應(yīng)的溫度梯度。 以ANSYS軟件為工作平臺(tái)建立分離式箱梁三維空間模型，根據(jù)溫度場(chǎng)分析得到的溫度荷載，利用ANSYS的間接耦合功能，對(duì)日照溫度作用在該分離式混凝土箱梁結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的溫度自應(yīng)力進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明：在下午14:00豎向溫差最大的時(shí)刻，頂板內(nèi)表面在該時(shí)刻的最大橫向拉應(yīng)力值為3.38Mpa，頂板外表面橫向壓應(yīng)力最大值為-3.6Mpa；腹板的內(nèi)表面出現(xiàn)豎向拉應(yīng)力，最大拉應(yīng)力值為0.95Mpa。并選取了多條不同的路徑，分析了在14:00時(shí)刻，上下游頂板內(nèi)外表面、底板外表面、外側(cè)腹板沿梁高方向內(nèi)表面的橫向溫度自應(yīng)力和豎向溫度自應(yīng)力的變化規(guī)律。
【圖文】：

射 角 指 的 是 太 陽(yáng) 光 線 與 任 意 受 照 射 平 面外 法 線 的cos sin sin h +cos cos hcos 為 受 照 射 的 任 意 平 面 與 水 平 面 之 間 的 夾 角 ， 為 平 面 的 外 法 線 在 水 平面 上 的 投 影 與 地 理 正 南 方 向 的 ， h為 太 陽(yáng) 高 度 角 ， 各 角 度 的 幾 個(gè) 關(guān) 系 見 圖 3.1

箱 梁 翼 緣 板 在 太 陽(yáng) 照 射 下 會(huì) 在 腹 板 上 產(chǎn) 生陰 影 ，對(duì) 腹 板 有 遮 陽(yáng) 影 對(duì) 腹 板 所 受 到 的 太 陽(yáng) 輻 射 強(qiáng) 度 有 折 減 效 果 ， 故 需 要 計(jì) 算 確 定 翼 緣 同 時(shí) 刻 在 腹 板 上 所 產(chǎn) 生 的 陰 影 長(zhǎng) 度 ， 以 根 據(jù) 圖 3.2 所 示 的 幾 何 關(guān) 板 在 腹 板 上 不 同 時(shí) 刻 的 陰 影 長(zhǎng) 度 可 按 下 式 計(jì) 算[ 7 2 ]tan /sin 90 sin cos tans cl l h h(2 式 中 ，cl 為 翼 緣 板 的 寬 度 ； h 和 為 太 陽(yáng) 的 高 度 角 與 方 位 角 ； 為 方 位 角 。處 與 翼 緣 板 陰 影 中 的 腹 板 無(wú) 法 受 到 太 陽(yáng) 的 直 接 輻 射 ，， 要 在 計(jì) 算 中 部 分 太 陽(yáng) 輻 射 直 射 的 能 量 。
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U441.5

【參考文獻(xiàn)】

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1 邵旭東,李立峰,鮑衛(wèi)剛;砼箱形梁橫向溫度應(yīng)力計(jì)算分析[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào);2000年04期

2 何柏雷;“太陽(yáng)把橋曬跑了?”——深圳市某立交A匝道橋事故分析[J];城市道橋與防洪;2002年02期

3 王解軍,李全林,盧向華;混凝土箱梁橋施工控制的溫度效應(yīng)[J];公路;2003年01期

4 顏東煌,涂光亞,陳常松,田仲初;肋板式主梁溫度場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算方法[J];中外公路;2002年02期

5 盛洪飛;混凝土箱形截面橋梁日照溫度應(yīng)力簡(jiǎn)化計(jì)算[J];哈爾濱建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào);1992年01期

6 汪劍;方志;;混凝土箱梁橋的溫度場(chǎng)分析[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年04期

7 彭友松;強(qiáng)士中;;公路混凝土箱梁三維溫度應(yīng)力計(jì)算方法[J];交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào);2007年01期

8 屈兆均;;用有限單元法解溫度應(yīng)力的計(jì)算原理[J];橋梁建設(shè);1982年03期

9 管敏鑫;混凝土箱形梁溫度場(chǎng)、溫度應(yīng)力和溫度位移的計(jì)算方法[J];橋梁建設(shè);1985年01期

10 姜全德,蔣鴻;鋼筋混凝土箱形梁橋日照溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力平面有限元數(shù)值分析方法[J];橋梁建設(shè);1990年03期

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1 徐豐;混凝土箱梁橋溫度效應(yīng)關(guān)鍵因素研究[D];華中科技大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2549607