橋梁結(jié)構(gòu)受日照溫度梯度效應(yīng)的影響越來越受到工程界的關(guān)注。我國最新頒布的《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2015）雖然給出了一種豎向溫度梯度模式,然而我國幅員遼闊,橋梁結(jié)構(gòu)形式各異,日照引起的溫度效應(yīng)在不同地區(qū)和不同形式結(jié)構(gòu)上的分布和作用存在差異。正交異性鋼橋面板以其特有的經(jīng)濟(jì)和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)越來越多地應(yīng)用于橋梁建設(shè)中。但鋼材導(dǎo)熱性能強(qiáng),梯度溫度場分布對(duì)正交異性鋼橋面板受力可能會(huì)有顯著影響。本文以湘江三漢磯大橋?yàn)楣こ瘫尘?對(duì)正交異性板鋼橋日照溫度場和溫度梯度效應(yīng)進(jìn)行研究。本文主要內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）介紹了影響橋梁溫度場的主要因素、傳熱學(xué)以及溫度應(yīng)力分析理論,并推導(dǎo)了有限元分析溫度場方程。（2）在夏季高溫條件下對(duì)鋼箱梁橋開展了 24小時(shí)溫度實(shí)測(cè),系統(tǒng)分析了日照作用下正交異性板鋼箱梁面板、底板以及風(fēng)嘴處上下斜腹板溫度的分布特征和變化規(guī)律,并分析了U肋、風(fēng)嘴處上下斜腹板和鋼箱梁橫隔板豎向溫度梯度變化規(guī)律。依據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),采用線性函數(shù)和指數(shù)函數(shù)對(duì)鋼箱梁日照豎向溫度梯度進(jìn)行了擬合。研究表明:日照條件下,鋼箱梁內(nèi)存在明顯的“箱室效應(yīng)”,U肋溫度梯度變化率大于橫隔板溫度梯度變化率,需采用分段函數(shù)擬... 

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 正交異性鋼橋面板橋梁發(fā)展?fàn)顩r
    1.3 國內(nèi)外混凝土橋梁溫度場及溫度效應(yīng)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 混凝土箱梁溫度場早期研究與發(fā)展?fàn)顩r
        1.3.2 混凝土橋梁溫度效應(yīng)研究與發(fā)展?fàn)顩r
    1.4 鋼箱梁溫度場及溫度效應(yīng)研究與發(fā)展?fàn)顩r
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 有限元分析溫度場基本理論
    2.1 引言
    2.2 溫度場的影響因素
        2.2.1 氣象影響因素
        2.2.2 熱傳遞因素
        2.2.3 橋位因素和結(jié)構(gòu)因素
    2.3 溫度場傳熱學(xué)理論
        2.3.1 熱力學(xué)第一定律
        2.3.2 傳熱基本形式
        2.3.3 導(dǎo)熱基本定律
        2.3.4 導(dǎo)熱微分方程求解
        2.3.5 導(dǎo)熱邊界條件
        2.3.6 導(dǎo)熱初始條件
    2.4 溫度場有限元理論
        2.4.1 溫度場有限分析原理與流程
        2.4.2 溫度場變分方程
        2.4.3 溫度場有限元方程推導(dǎo)
    2.5 溫度應(yīng)力計(jì)算理論
        2.5.1 基本假定
        2.5.2 基于有限元的計(jì)算方法
        2.5.3 基于結(jié)構(gòu)力學(xué)的計(jì)算方法
    2.6 本章小結(jié)
第3章 鋼箱梁實(shí)測(cè)溫度場分布特性
    3.1 引言
    3.2 湘江三汊磯大橋概況
    3.3 溫度實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.3.2 溫度測(cè)點(diǎn)布置
    3.4 鋼箱梁溫度場實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
        3.4.1 主箱和鋼錨箱測(cè)點(diǎn)溫度變化特征
        3.4.2 鋼箱梁風(fēng)嘴斜腹板溫度數(shù)據(jù)分析
        3.4.3 鋼箱梁風(fēng)嘴面板溫度數(shù)據(jù)分析
        3.4.4 鋼箱梁主要測(cè)點(diǎn)溫差分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 鋼箱梁溫度梯度研究
    4.1 引言
    4.2 國內(nèi)外橋梁規(guī)范對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)溫度梯度的規(guī)定
        4.2.1 英國橋規(guī)BS 5400對(duì)溫度作用的規(guī)定
        4.2.2 新西蘭橋梁規(guī)范
        4.2.3 美國公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范
        4.2.4 中國公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D60-2015
    4.3 正交異性鋼橋面板箱梁溫度梯度分析
        4.3.1 風(fēng)嘴處溫度梯度
        4.3.2 橫隔板溫度梯度
        4.3.3 正交異性鋼橋面板U肋溫度數(shù)據(jù)分析
    4.4 溫度梯度曲線擬合
        4.4.1 正溫度梯度曲線擬合
        4.4.2 負(fù)溫差梯度曲線擬合
        4.4.3 實(shí)測(cè)溫度梯度模式與英國BS 5400溫度梯度模式對(duì)比
    4.5 本章小結(jié)
第5章 ANSYS計(jì)算正交異性鋼橋面板溫度梯度效應(yīng)
    5.1 引言
    5.2 ANSYS溫度場分析
        5.2.1 單元選擇
        5.2.2 模型尺寸及材料參數(shù)
        5.2.3 加載及求解
        5.2.4 溫度場仿真分析與實(shí)測(cè)值對(duì)比
    5.3 溫度應(yīng)力分析
        5.3.1 熱-結(jié)構(gòu)耦合
        5.3.2 計(jì)算模型邊界條件
        5.3.3 溫度應(yīng)力計(jì)算結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]基于長期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的潤揚(yáng)大橋扁平鋼箱梁溫度分布特性[J]. 丁幼亮,王高新,周廣東,李愛群.  中國公路學(xué)報(bào). 2013(02)

碩士論文
[1]大跨混凝土箱梁橋日照最不利溫度場及溫度應(yīng)力研究[D]. 張譽(yù)瀚.西南交通大學(xué) 2017
[2]溫度作用對(duì)懸臂澆筑連續(xù)梁施工期間受力性能及線形控制的影響研究[D]. 張洪雨.北京交通大學(xué) 2012
[3]正交異性鋼橋面板構(gòu)造細(xì)節(jié)對(duì)疲勞性能的影響及優(yōu)化研究[D]. 劉興.北方工業(yè)大學(xué) 2011
[4]大跨度鋼橋日照溫度場和溫度效應(yīng)研究[D]. 段飛.西南交通大學(xué) 2010
[5]薄壁高墩預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋溫度效應(yīng)研究[D]. 段永燦.長安大學(xué) 2010
[6]斜拉橋施工控制中的溫度影響研究[D]. 曹發(fā)輝.西南交通大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3726026