大跨径预应力混凝土连续箱梁桥温度场与温度梯度效应分析

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1、分类号：U44；U4510710-2014221042专业硕士学位论文大跨径预应力混凝土连续箱梁桥温度场与温度梯度效应分析马先坤导师姓名职称任更锋副教授专业学位类别申请学位类别硕士建筑与土木工程及领域名称论文提交日期2017年5月16日论文答辩日期2017年5月28日学位授予单位长安大学TemperatureFieldandTemperatureGradientEffectAnalysisofLong-spanPrestressedConcreteContinuousBox-girderBridgeADissert

2、ationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：MaXiankunSupervisor：Prof.RenGengfengChang’anUniversity,Xi’an,China摘要裂缝的产生是影响混凝土结构耐久性的一个重要原因。影响混凝土桥梁产生裂缝的因素有很多，其中温差荷载是桥梁产生裂缝的一个重要的因素。我国幅员辽阔，不同地区的气候差异很大，而我国现行的公路桥涵设计规范规定全国各个地区的公路桥梁全部采用同一种温度梯度模式。在该规范中并没有区分桥梁结构形式、截面形式等的不

3、同。本文在长期监测的基础上，对箱梁温度场进行更深入的研究。并对箱梁温度场进行有限元计算分析时所取用的计算时参数进行优化分析。本文的主要研究内容及结果如下：（1）本文依托于施工监控项目，对该依托工程的温度场进行了长期的监测。分析了箱梁温度场在日照、降温和雨雪天气下的变化规律。（2）根据太阳物理学、普通天文学、传热学讨论分析混凝土箱梁在日照作用下的传热边界条件，采用实测的部分当地气象数据，使用有限元分析软件ANSYS对箱梁温度场进行瞬态分析。最后将计算值与实测值进行对比分析，以验证所建模型是否正确。（3）经对比分析发现

4、，顶板和底板的计算温度值和实测温度值有较大的偏差，箱梁其它板件的计算温度场与实测温度场近似吻合。通过分析，找出有可能对箱梁温度场产生影响的参数，并通过改变这些参数值来观察箱梁温度场的变化。最后对计算参数的取值进行优化。为在一些地区不能够实测日照温度场，而仅能够参考当地气象条件对温度场进行计算提供建议。（4）从长期观测分析的数据中选取最不利的温差状态，分别拟合出竖向温度梯度和横向温度梯度，以备以后将要修建在淮河上的公路桥梁的温差荷载取值提供参考。（5）对不同规范中竖向温度梯度引起的温度效应进行计算分析。本文分为最大悬

5、臂和成桥两种状态，对比分析其在不同的竖向温度梯度下产生的温度应力和位移的大小。关键词：混凝土箱梁，温度梯度，有限元，温度效应IAbstractTheoccurrenceofcracksisanimportantreasonforthedurabilityofconcretestructures.Therearemanyfactorsthataffectthecracksoftheconcretebridge,inwhichthetemperaturedifferenceloadisanimportantfactor

6、inthecrackofthebridge.China'svastterritory,theclimateofdifferentregionsisverydifferent,andChina'scurrenthighwaybridgeandculvertdesignspecificationbindsthatthecountry'sroadbridgesofdifferentregionsallusethesametemperaturegradientmodel.Inthespecification,itdoesn

7、otdistinguishthedifferencesofbridgestructure,andthecross-sectional.Inthispaper,basedonthelong-termobservation,conductedfurtherresearchtothetemperaturefieldofbox-girder.Andtheparametersofthecalculationofthefiniteelementanalysisandanalysisofthetemperaturefieldof

8、box-girderarecarriedout.Themaincontentsandresultsofthispaperareasfollows:(1)Basedontheconstructionmonitoringproject,thetemperaturefieldoftherelyingprojecthasbeenmonitoredforalongti