大跨度懸索橋以其優(yōu)美的外形、強(qiáng)大的跨越能力,越來越多的出現(xiàn)在公路橋梁和城市橋梁選型中。懸索橋?qū)儆跍囟让舾腥嵝越Y(jié)構(gòu),在太陽輻射、空氣散射、地面反射等環(huán)境輻射作用下,各構(gòu)件輻射效應(yīng)間相互影響,使得大跨度懸索橋太陽輻射作用下環(huán)境溫度效應(yīng)分析更加復(fù)雜。隨著懸索橋施工階段誤差控制越來越嚴(yán)格以及健康監(jiān)測數(shù)據(jù)分析過程中的溫度效應(yīng)剔除要求越來越精確,國內(nèi)外學(xué)者開始對(duì)懸索橋溫度效應(yīng)問題更加重視。懸索橋受自然環(huán)境中各種因素影響,僅僅通過健康監(jiān)測數(shù)據(jù)分析來研究懸索橋溫度場分布和溫度效應(yīng)變化規(guī)律不足以揭示懸索橋溫度效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)理,從而無法找出懸索橋施工階段誤差控制以及健康監(jiān)測數(shù)據(jù)溫度效應(yīng)剔除過程中的共同規(guī)律。因此,本文基于官廳水庫特大橋懸索橋主橋,采用有限元法對(duì)其溫度場和溫度效應(yīng)進(jìn)行精確模擬,本文的主要工作如下:1.基于太陽輻射三維遮擋理論和傳熱學(xué)基本理論,提出大跨度懸索橋空間溫度場精細(xì)分析方法。并運(yùn)用所提方法對(duì)實(shí)例懸索橋進(jìn)行分析,研究在環(huán)境熱輻射作用下大跨度懸索橋空間溫度場分布規(guī)律以及鋼-混凝土組合梁的豎向溫度梯度分布規(guī)律,以及懸索橋各構(gòu)件溫度場分布差異的變化規(guī)律。2.以空間溫度場精細(xì)分析結(jié)果為基礎(chǔ),分析懸索橋一天中溫度效應(yīng)變化規(guī)律,研究了懸索橋溫度效應(yīng)受日序數(shù)、風(fēng)速、緯度、環(huán)境溫度等環(huán)境條件影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于單跨懸索橋,溫度升高,懸索橋主塔塔頂有向中跨偏移趨勢;溫度降低,懸索橋主塔塔頂向邊跨方向偏移。自然環(huán)境中對(duì)懸索橋溫度效應(yīng)大小起決定作用的是橋址處環(huán)境溫度和地表風(fēng)速,且隨著風(fēng)速的增加,懸索橋溫度效應(yīng)的增大程度逐漸減小、達(dá)到最大溫度效應(yīng)的時(shí)刻逐漸提前。環(huán)境因素發(fā)生變化時(shí),懸索橋吊索內(nèi)力變化不足5%。研究結(jié)果可以為懸索橋施工階段誤差控制提供理論依據(jù)。3.對(duì)移動(dòng)荷載效應(yīng)進(jìn)行分析,研究了最不利活載效應(yīng)和移動(dòng)車輛效應(yīng)。通過編寫基于ABAQUS的移動(dòng)車輛子程序模擬車輛在最外側(cè)車道行駛過程,研究懸索橋移動(dòng)車輛效應(yīng)變化規(guī)律。通過環(huán)境溫度效應(yīng)與移動(dòng)荷載效應(yīng)對(duì)比,研究了懸索橋環(huán)境溫度效應(yīng)與移動(dòng)荷載效應(yīng)的關(guān)系,為快速判斷懸索橋結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)提供技術(shù)支撐。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U448.25
【部分圖文】：

第 1 章 緒論子程序，模擬車輛在橋上的行駛過程，得到移動(dòng)車輛效應(yīng)。(7) 將最不利活載效應(yīng)、移動(dòng)車輛效應(yīng)與溫度效應(yīng)進(jìn)行對(duì)比，得到移動(dòng)荷載效應(yīng)的關(guān)系，為大跨度懸索橋健康監(jiān)測數(shù)據(jù)分析以及溫度效技術(shù)支撐。基于以上分析，將自然環(huán)境下大跨度懸索橋空間溫度場和環(huán)境溫度路以及技術(shù)路線繪制成流程圖如圖 1-2 所示。

天津大學(xué)碩士學(xué)位論文射的最大強(qiáng)度。在進(jìn)行太陽直接輻射的數(shù)值計(jì)算時(shí)，對(duì)于高海拔地區(qū)，可以表 2-1 提供的折減系數(shù)對(duì)林克式渾濁度系數(shù)進(jìn)行折減。太陽直接輻射能量對(duì)大跨度懸索橋任意構(gòu)件表面的影響公式(2-3)給出的地球表面接受的太陽直接輻射總能量 J，是針對(duì)與輻射相垂表面提出的。對(duì)于大跨度懸索橋來說，其各構(gòu)件各外表面均無法保證與太陽光線垂直，使得大跨度懸索橋太陽直接輻射計(jì)算更加困難。隨著幾何學(xué)的完及對(duì)太陽輻射認(rèn)識(shí)的增加，借助太陽輻射光線與大跨度懸索橋構(gòu)件表面之間角關(guān)系，如圖 2-3 所示，可以求得大跨度懸索橋任意構(gòu)件任意表面的太陽直射強(qiáng)度。h——太陽高度角

橋梁所處熱環(huán)境示意圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2831487