發(fā)布時(shí)間：2017-08-14 04:12

  本文關(guān)鍵詞：大跨度疊箱渡槽溫度場(chǎng)研究

  更多相關(guān)文章： 疊箱渡槽 溫度場(chǎng) 有限元 溫度梯度 溫度梯度計(jì)算公式

【摘要】：自然環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期受到外界環(huán)境以及人為因素的影響,而混凝土材料導(dǎo)熱性差,使得混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)外表面產(chǎn)生較大的溫度梯度。盡管當(dāng)前關(guān)于橋梁溫度梯度問(wèn)題的相關(guān)研究較多,但對(duì)新型疊箱渡槽溫度場(chǎng)的研究很少。溫度荷載會(huì)引起溫度應(yīng)力,從而引起疊箱渡槽的變形,甚至?xí)绊懙蒋B箱渡槽的安全性和耐久性。溫度荷載與混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度場(chǎng)的分布密切相關(guān),因此,需要對(duì)疊箱渡槽溫度場(chǎng)的分布進(jìn)行相關(guān)研究,以確保疊箱渡槽在日后的正常使用性能。本文以黔中水利樞紐焦家渡槽為依托背景,在參閱大量研究資料的基礎(chǔ)上,對(duì)疊箱渡槽溫度場(chǎng)的分布情況進(jìn)行了研究,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和有限元計(jì)算得到了疊箱渡槽溫度場(chǎng)的分布情況,并歸納總結(jié)出了疊箱渡槽溫度梯度的計(jì)算公式。本文首先通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)獲得了大量的溫度測(cè)試數(shù)據(jù),得到了疊箱渡槽截面不同部位測(cè)點(diǎn)溫度的變化規(guī)律。然后分析了疊箱渡槽熱力學(xué)邊界條件及相關(guān)熱力學(xué)參數(shù)的取值,繼而應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行了疊箱渡槽溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬,在驗(yàn)證數(shù)值模擬計(jì)算正確的基礎(chǔ)上,通過(guò)改變不同的邊界條件,得到了影響疊箱渡槽溫度場(chǎng)分布的影響因素及其變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)大量觀測(cè)數(shù)據(jù)的概率統(tǒng)計(jì)和分析,得到疊箱渡槽各個(gè)板件出現(xiàn)的最大溫差值的分布情況及其出現(xiàn)的概率,并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值和數(shù)值模擬的計(jì)算值應(yīng)用數(shù)值分析的方法用MATLAB程序進(jìn)行了線性回歸的計(jì)算,通過(guò)比較和修正相關(guān)計(jì)算參數(shù),得到疊箱渡槽溫度梯度計(jì)算公式。該研究可為類(lèi)似工程的設(shè)計(jì)和施工提供相關(guān)技術(shù)參考和依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：疊箱渡槽 溫度場(chǎng) 有限元 溫度梯度 溫度梯度計(jì)算公式
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TV672.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 概述9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 各國(guó)規(guī)范中關(guān)于溫度梯度計(jì)算比較12-15
• 1.3.1 英國(guó)BS5400關(guān)于箱梁的豎向溫度梯度12
• 1.3.2 美國(guó)AASHTO關(guān)于箱梁的豎向溫度梯度12-13
• 1.3.3 新西蘭橋梁規(guī)范關(guān)于箱梁的豎向溫度梯度13
• 1.3.4 我國(guó)公路橋規(guī)JTG D60-2004關(guān)于箱梁的豎向溫度梯度13-14
• 1.3.5 我國(guó)鐵路橋規(guī)TB 10002.3-99關(guān)于箱梁的豎向溫度梯度14-15
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容15-17
• 第2章 疊箱渡槽溫度場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試17-29
• 2.1 概述17
• 2.2 工程概況17-18
• 2.3 疊式渡槽溫度場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)布置方案18-21
• 2.3.1. 傳感器的現(xiàn)場(chǎng)布置原則18
• 2.3.2. 溫度傳感器截面布置圖18
• 2.3.3. 實(shí)驗(yàn)儀器18-19
• 2.3.4. 實(shí)驗(yàn)安裝簡(jiǎn)述19-21
• 2.4 溫度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析21-28
• 2.4.1 疊箱渡槽頂板溫度分布21-22
• 2.4.2 疊箱渡槽中隔板溫度分布22-23
• 2.4.3 疊箱渡槽底板溫度分布23-24
• 2.4.4 疊箱渡槽東腹板溫度分布24-25
• 2.4.5 疊箱渡槽西腹板溫度分布25-26
• 2.4.6 疊箱渡槽頂板橫向溫度分布26-27
• 2.4.7 疊箱渡槽腹板豎向溫度梯度27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 疊箱渡槽溫度場(chǎng)及熱力學(xué)參數(shù)計(jì)算29-45
• 3.1 概述29
• 3.2 溫度場(chǎng)分析的計(jì)算理論29-32
• 3.2.1 熱傳導(dǎo)微分方程法30-31
• 3.2.2 有限單元法31
• 3.2.3 半經(jīng)驗(yàn)半理論法31-32
• 3.3 疊式渡槽熱交換作用32-33
• 3.4 空氣邊界的求解33-38
• 3.4.1 疊式渡槽結(jié)構(gòu)與空氣的對(duì)流熱交換34
• 3.4.2 疊式渡槽結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)波輻射熱交換34-35
• 3.4.3 疊式渡槽結(jié)構(gòu)的短波輻射熱交換35-36
• 3.4.4 太陽(yáng)輻射的計(jì)算36-38
• 3.5 水邊界的求解38-39
• 3.6 熱力學(xué)參數(shù)的討論與取值39-44
• 3.6.1 太陽(yáng)輻射吸收系數(shù)39-40
• 3.6.2 熱傳導(dǎo)系數(shù)40
• 3.6.3 熱交換系數(shù)40-41
• 3.6.4 疊式箱梁邊界輻射的計(jì)算41-44
• 3.7 本章小結(jié)44-45
• 第4章 疊箱渡槽溫度場(chǎng)數(shù)值模擬45-63
• 4.1 ANSYS溫度場(chǎng)熱分析概述45-46
• 4.1.1 ANSYS熱分析簡(jiǎn)介45
• 4.1.2 ANSYS熱分析步驟45-46
• 4.2 ANSYS溫度場(chǎng)模擬結(jié)果分析46-53
• 4.2.1 溫度場(chǎng)計(jì)算模擬結(jié)果46-50
• 4.2.2 ANSYS模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果的對(duì)比50-53
• 4.3 疊箱渡槽溫度場(chǎng)影響因素計(jì)算與分析53-62
• 4.3.1 水溫對(duì)疊箱渡槽溫度場(chǎng)的影響53-55
• 4.3.2 頂板鋪裝對(duì)疊箱渡槽溫度場(chǎng)的影響55-57
• 4.3.3 頂面層鋪裝情況下上箱輸水對(duì)疊箱渡槽溫度場(chǎng)的影響57-58
• 4.3.4 上箱室水溫不同時(shí)對(duì)疊箱渡槽溫度場(chǎng)的影響58-60
• 4.3.5 頂面層鋪裝下上箱室不同水溫對(duì)疊箱渡槽溫度場(chǎng)的影響60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第5章 混凝土疊箱渡槽溫度梯度的研究63-81
• 5.1 疊箱渡槽溫度作用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)整理分析63-66
• 5.2 疊箱渡槽溫度梯度曲線研究66-72
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)狀況下的溫度梯度67-68
• 5.2.2 不同工況下的溫度梯度曲線68-70
• 5.2.3 水溫不同時(shí)的溫度梯度曲線70-71
• 5.2.4 疊箱渡槽豎向溫度梯度71-72
• 5.3 實(shí)測(cè)值溫度梯度計(jì)算公式72-75
• 5.3.1 頂板溫度測(cè)點(diǎn)的插值計(jì)算及公式擬合73-74
• 5.3.2 腹板溫度測(cè)點(diǎn)的插值計(jì)算及公式擬合74
• 5.3.3 底板溫度測(cè)點(diǎn)的插值計(jì)算及公式擬合74-75
• 5.3.4 溫度梯度公式總結(jié)75
• 5.4 有限元模型溫度梯度計(jì)算公式75-77
• 5.4.1 相關(guān)參數(shù)的計(jì)算76
• 5.4.2 溫度梯度公式的擬合76-77
• 5.5 疊箱渡槽豎向溫度梯度計(jì)算公式77-80
• 5.5.1 有限元模型溫度梯度計(jì)算公式77-79
• 5.5.2 溫度梯度計(jì)算公式修正79-80
• 5.6 本章小結(jié)80-81
• 結(jié)論與展望81-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文87-89
• 致謝89

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳春;錢(qián)春香;許燕波;;基于最小熱阻理論的混凝土導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算模型[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年02期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 武立群;混凝土箱梁和空心高墩溫度場(chǎng)及溫度效應(yīng)研究[D];重慶大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：670672