大跨径预应力混凝土连续箱梁桥温度效应分析

《大跨径预应力混凝土连续箱梁桥温度效应分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、武汉理工大学硕士学位论文总之，国内外学者在预应力混凝土箱梁桥的温度场及其效应做了大量的有意义的工作，并取得了相当的成果【281，为进一步的研究奠定了基础。然而，由于影响因素复杂，全国各行业的设计标准中的相关规定不尽相同，目前，在我国现行桥涵设计规范中，公路上参考美国规范给出了温度梯度计算模式，但实践论证时间较短，并且缺少对不同截面形式的详细规定，但是对于有道碴和无碴无枕的铁路桥梁，二者顶板的表面温度状况完全不同，前者日照过程中变化较小，而后者结构受力受温度变化的影响是最剧烈的部分，公路桥涵设计规范中虽然说明当桥梁结构设计中要考虑温度作用是，应根据当地具体情况、结构物使用的材料和施工条件下等因素

2、计算由温度作用引起的效应。但是，并未对预应力混凝土连续箱梁桥温度梯度形式作出具体明确规定。因此，简单的套用设计规范来对大跨径预应力箱梁桥的温度场以及对其效应进行分析是不充分的，有必要对具体环境条件下的实桥进行温度观测。1．2目前存在的问题和研究意义大跨径箱梁桥的的温度场分布及其所引起的温度效应和在此基础上的施工温度控制问题已经引起国内外桥梁专家和研究工作者的重视。不同国家的桥梁研究工作者根据不同的国情做了很多的工作，在各国桥梁设计标准中关于温度荷载问题都制定了相应的规范，但这些规范规定的温度场的分布规律各不相同，就连我国的铁路桥规与公路桥规的条文也相距甚远。在我国旧的公路桥梁设计规范(1985

3、年)中只给出了T形截面梁的日照温差分布图式，而对于不同的桥型，温度场分布也应有所区别，并且也不能笼统套用同一温度梯度模式。还有现行的规范没有考虑全国范围内的气候差异，不管东西南北均采用同一温度模式，而我国各地气候相差很大，如果按同一温度模式进行温度效应分析无疑是不尽合理的。研究预应力混凝土箱形梁桥温度效应的关键在于确定一个符合实际情况的温度场，然后根据最不利温差分布进行分析。确定合理的温度场是研究温度效应的前提[29’3们，在同等条件下按不同的温度梯度对同一结构进行计算，武汉理丁大学硕士学位论文温度应力相差很大，有时甚至出现反号的情况【3l’321。这就使得在工程设计时采用哪种温度场才是合理的

4、?因此，处于不同环境下的大跨径预应力混凝土箱形桥梁，在现有的规范上有必要进行进一步的温度观测，找出适合该环境特点的温度梯度，解决由温度效应带来的一系列问题。研究分析大跨度预应力混凝土箱梁桥温度效应的意义归纳如下：(1)在桥梁设计方面，温差应力验算是一项重要内容。通过温度效应的研究，在桥梁结构设计时，充分考虑桥梁在施工和运营阶段的最不利温度荷载，保证结构设计的合理性和安全性。(2)在桥梁施工方面，研究大跨度预应力混凝土箱梁桥的温度效应，可以指导施工，对关键的施工工序进行适当的温度控制，以保证施工质量。(3)通过本论文的研究，得到不同温度梯度模式对大跨径预应力箱梁桥温度效应影响程度；通过对箱梁的温

5、度场变化规律的掌握，得到该地区历史最高所温下的梯度模式，为该地区桥梁设计温度梯度的修正提供一定的参考意见。1．3本论文主要研究内容本文结合150m大跨径预应力箱梁桥施工监测监控课题，通过计算机仿真，分析不同梯度模式对主桥箱梁温度效应的影响，并与现场实测数据结合，确定适合于我国中部地区环境特点的大跨度预应力混凝土箱梁桥的温度场分布规律，建立桥梁的温度场仿真模型，对其温度效应进行研究分析。(1)在现有文献的基础上讨论混凝土箱梁桥温度效应问题国内外研究概况。(2)对比国内外桥梁设计标准中有关温度梯度规定对主桥温度效应的影响，分析规范梯度模式在桥梁设计中的合理性。，(3)利用Midas／civil有限

6、元软件对主桥建立运营阶段的温度梯度仿真计算模式，在中国新公路温度规范的基础上探讨预应力混凝土连续箱梁结构应力随温度梯度变化的敏感程度。6武汉理工大学硕士学位论文(4)采用现场实测和时间一温度场分布同步的测试手段，得到预应力混凝土连续箱梁控制截面在日照辐射下各测点的温度分布变化规律，参照该地区历年气象资料，得到历史最高温箱梁的推荐温度梯度模式，对该模式下桥梁运营阶段进行温度效应分析，并与我国新公路温度规范数据进行对比分析。7武汉理T大学硕+学位论文第二章混凝土温度分布及应力分析混凝土结构内部，其结构是由水泥浆和骨料等组成的，骨料与水泥浆不仅是弹性模量不同，而且对温度变化、湿度变化的变形特性也各不

7、相同。因此在混凝土凝固过程中，由于水泥浆体中的收缩应变，两者界面上发生应力集中，并产生微裂纹。从微观结构的非均质性出发考虑，混凝土无论在物理性质上、力学性质上都不是连续体，因此，混凝土的热传导性能比较差，也就是在传热过程中有较高的热阻，具有较好的隔热效果。2．1混凝土箱梁温度分布混凝土结构物的温度分布即某一时刻混凝土结构内部与表面各点的温度状态。混凝土由于内部水化热和外界太阳辐射以及气温等变化的影