公路曲線橋梁在溫度作用下的變形分析及應(yīng)對措施
發(fā)布時(shí)間:2017-05-15 16:10
本文關(guān)鍵詞:公路曲線橋梁在溫度作用下的變形分析及應(yīng)對措施,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著國家建設(shè)力度的逐步加大,土木工程與交通行業(yè)正飛速發(fā)展起來。得益于橋梁行業(yè)越來越成熟的理論設(shè)計(jì)知識,各式橋梁均大量涌現(xiàn)出來。在這些橋梁建筑物中,曲線橋梁由于它突出的優(yōu)點(diǎn)得到了廣大建造師們的青睞。公路曲線橋非但可以解決直橋路線受到限制的各種問題,同時(shí)還能賦予橋梁一種不同于直線橋梁的曲線美。因此在國內(nèi)乃至國際各個(gè)城市道路以及公路的交通體系當(dāng)中,曲線橋在連接多種狀態(tài)下的交通方面起到重要作用。曲線橋的受力情況往往非常復(fù)雜,它與直橋不同,因?yàn)樽陨砬实脑?曲線橋會產(chǎn)生彎扭耦合的作用,所以曲線橋可能產(chǎn)生的病害與病害特征都和直橋有很大的不一樣。即使是不受外力作用僅僅由于自身的重量也會使結(jié)構(gòu)本身出現(xiàn)扭矩。根據(jù)大量的工程案例可以發(fā)現(xiàn)外界溫度的改變是使得曲線橋出現(xiàn)安全隱患的一項(xiàng)非常重大的因素。本論文結(jié)合已有文獻(xiàn)研究曲線橋的發(fā)展現(xiàn)狀以及目前存在的問題,并以廬陵大橋?yàn)楣こ瘫尘安贾脺囟葴y點(diǎn)測量單箱雙室截面梁體的溫度場。根據(jù)所得數(shù)據(jù)分析此種截面在太陽照射的情況下各個(gè)時(shí)刻橫向及豎向上的溫度變化規(guī)律;然后根據(jù)工程實(shí)例曲線橋建模分析對比橋梁在年溫度變化與日照溫度變化的溫度效應(yīng)、分析對比不同曲線半徑的曲線橋的溫度效應(yīng)、分析對比直線橋與曲線橋的溫度效應(yīng)、分析對比不同支承方式下的曲線橋的溫度效應(yīng)以及分析對比跨中獨(dú)墩支座有無偏心距的曲線橋的溫度效應(yīng)。分析結(jié)果可以概括為以下幾點(diǎn):(1)在日照作用下箱梁頂板升溫速度遠(yuǎn)大于梁截面的中下部,箱梁截面豎向上的溫度分布呈現(xiàn)出明顯的非線性規(guī)律;(2)日照作用下的曲線橋產(chǎn)生的溫度應(yīng)力遠(yuǎn)大于年溫度變化,最大溫度應(yīng)力均位于次邊支座上的梁段。其在日照升降溫的影響下產(chǎn)生的橫縱向位移遠(yuǎn)小于年溫度變化產(chǎn)生的位移,但是由于其變化速度非常快,故其可能產(chǎn)生的安全隱患不容忽視;(3)隨著曲率半徑的降低全橋橫向位移均有顯著增量,其中曲線橋兩端的增量最大,所以如果橋梁的曲率半徑過小則在日照溫度荷載的作用下曲線橋的梁體有出現(xiàn)側(cè)翻的可能性;(4)直線橋在日照荷載作用下的橫向位移為零,但在支承形式相同的情況下其縱向位移及溫度應(yīng)力分布規(guī)律與曲線橋相似;(5)曲率半徑較大的曲線橋設(shè)置全抗扭支承對于溫度應(yīng)力以及位移的減小效果并不明顯,對于此類曲線橋除梁端設(shè)置抗扭支承外其余均可選用點(diǎn)鉸支承的形式;(6)跨中預(yù)設(shè)偏心距能夠在不增加工程量的前提下減少曲線橋的橫向位移,這種方式不但滿足實(shí)際工程要求的經(jīng)濟(jì)性還可以改善曲線橋的受力情況。
【關(guān)鍵詞】:曲線橋 溫度場 溫度應(yīng)力 位移
【學(xué)位授予單位】:華東交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U441
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-9
- 主要符號說明9-10
- 第一章 緒論10-15
- 1.1 概述10-13
- 1.1.1 公路曲線橋的優(yōu)勢10
- 1.1.2 常見的曲線梁橋可能發(fā)生的病害10-11
- 1.1.3 曲線梁橋建設(shè)發(fā)展?fàn)顩r11-13
- 1.2 本課題的研究現(xiàn)狀、意義以及存在的問題13-14
- 1.2.1 國外研究狀況13
- 1.2.2 國內(nèi)研究狀況13-14
- 1.3 本論文的主要內(nèi)容14-15
- 第二章 大氣中結(jié)構(gòu)物的溫度荷載理論15-24
- 2.1 引言15
- 2.2 溫度荷載的特性15-17
- 2.2.1 年溫度荷載16
- 2.2.2 驟然降溫溫度荷載16
- 2.2.3 日照溫度變化16-17
- 2.3 混凝土結(jié)構(gòu)的溫度分布17-18
- 2.3.1 自然環(huán)境的影響17
- 2.3.2 結(jié)構(gòu)內(nèi)部因素的影響17-18
- 2.4 橋梁結(jié)構(gòu)的熱交換18-23
- 2.4.1 熱交換的類型19
- 2.4.2 熱源及熱交換公式19-23
- 2.5 本章小結(jié)23-24
- 第三章 箱梁結(jié)構(gòu)溫度場及溫度應(yīng)力求解理論24-41
- 3.1 溫度場求解理論24-25
- 3.1.1 傅里葉熱傳導(dǎo)微分方程24
- 3.1.2 近似數(shù)值分析法24-25
- 3.1.3 半理論半經(jīng)驗(yàn)公式25
- 3.2 各國規(guī)范對于溫度梯度的規(guī)定25-29
- 3.2.1 美國公路橋梁規(guī)范對于梯度溫度的規(guī)定25
- 3.2.2 英國BS5400規(guī)范對于梯度溫度的規(guī)定25-26
- 3.2.3 新西蘭規(guī)范對于梯度溫度的規(guī)定26-27
- 3.2.4 法國規(guī)范對于梯度溫度的規(guī)定27
- 3.2.5 中國鐵路橋涵規(guī)范對于梯度溫度的規(guī)定27-28
- 3.2.6 中國公路橋涵規(guī)范對于梯度溫度的規(guī)定28-29
- 3.3 工程實(shí)例溫度場分析29-36
- 3.3.1 工程背景29-31
- 3.3.2 溫度場試驗(yàn)布置31-32
- 3.3.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析32-36
- 3.4 曲線橋的變形原理及應(yīng)力求解公式36-40
- 3.4.1 曲線梁橋的平面變形36
- 3.4.2 溫差作用效應(yīng)計(jì)算公式36-40
- 3.5 曲線橋建模軟件簡介40
- 3.6 本章小結(jié)40-41
- 第四章 工程實(shí)例曲線橋模型溫度效應(yīng)分析41-77
- 4.1 曲線橋模型簡介41-43
- 4.2 溫度應(yīng)力求解公式43-44
- 4.3 曲線橋溫度荷載作用下的應(yīng)力云圖44-45
- 4.4 曲線橋年溫差與日照溫差的溫度效應(yīng)比較45-57
- 4.5 曲線橋不同曲率半徑下的溫度效應(yīng)比較57-62
- 4.6 曲線橋與直線橋的溫度效應(yīng)比較62-66
- 4.7 曲線橋在不同支承方式下的溫度效應(yīng)比較66-72
- 4.8 曲線橋中墩預(yù)設(shè)偏心距的影響72-75
- 4.9 本章小結(jié)及設(shè)計(jì)建議75-77
- 第五章 結(jié)論與展望77-79
- 5.1 本文的結(jié)論77-78
- 5.2 對于本論文的展望78-79
- 參考文獻(xiàn)79-81
- 個(gè)人簡歷81-82
- 致謝82
【相似文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 楊飛;萬鵬愷;;曲線橋梁設(shè)計(jì)的方法[J];江西建材;2011年03期
2 李黎;吳t,
本文編號:368231
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