山区桥梁空心薄壁高墩日照温度场及温度效应研究

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1、當巧化号１２１０２０２０２的１化％学号分类与Ｕ４４８密级公开？义式誇之乂净硕±学位论文山区桥梁空也、薄壁高敏日照温度场及温度效应研究学位申请人姓名吕寻博培养单位长沙理工大学杨美良教授导师姓名及职称学科专业止木工程硏究方巧际梁结构理论与新工艺、新技术研究二零一五年四月ｉ仑文提交日期学校代号：10536学号：12102020203密级：公开长沙理工大学硕士学位论文山区桥梁空心薄壁高墩日照温度场及温度效应研究学位申请人姓名吕寻博导师姓名及职称杨美良教授所在学院土木与建筑学院专业名称土木工程论文提交

2、日期2015年04月论文答辩日期2015年05月答辩委员会主席肖泽林教授级高工StudyonSunshineTemperatureFieldandTemperatureEffectofMountainsHollowThin-WalledHighPiersbyLvXun-boB.E.(AnyangNormalUniversity)2011AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinArchitectureandCivilEngineeringinC

3、hangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorYangMei-liangMay,2015长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声巧：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研充所取得的研究成果。除了文中特别加＾＾＾标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或。集体已经发表或撰写的成果作品对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中｜＾；明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：曰期：年月日学位论文粮权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学

4、位论文的规定，同意学校保。留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被蒼阅和借阅本人授权长沙理工大学可ｉｌｌｉ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、。，可臥采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文同时授权中国科学技术信息研巧所将本论义收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密口。＂＂（请在从上相应方框巧打Ｖ）１Ｌ作者签名：Ｓｌ锦曰期；７＾许占月曰＾心：日期导师签名：许月日摘要空心薄壁高墩作为山区大跨径桥梁

5、重要的下部结构，置于外界环境中，受到太阳照射、大气气温等的影响，其结构内外表面的温度发生变化，但由于混凝土的导热性能差，导致空心薄壁高墩的内外表面温度变化速度不一致，形成较大的温差，进而形成较大的温差应力和位移。有时温度应力和位移过大，会引起裂缝或墩身歪斜，对桥梁的安全和正常运行造成严重的影响。因日照温度效应引起的桥梁破坏事故越来越多，因此，迫切需要研究空心墩的温度效应，来防范和降低这种作用对结构的破坏。本文以工程实例为背景，研究了山区桥梁的空心薄壁高墩的温度分布和效应。主要工作和所得结论如下：（1）翻阅大量国内外文献，较详细的介绍了空心薄壁高墩的温度形成机理、温度分布的影响因

6、素以及几种温度荷载的特点，介绍了计算空心薄壁高墩温度场、温度效应的方法，以及求解其所需的热传导边界条件的计算方法。（2）介绍背景桥梁的基本资料，确定现场实测方案，分析高墩的温度场分布，根据实测资料，结合相关规范和理论，用MatLab回归拟合出高墩的指数温度梯度曲线，8.423x提出了适合桥址地区的空心薄壁墩的温度梯度模式：桥墩横向T17.82e，桥墩纵向x9.428yT17.61e，并对比分析拟合公式和实测数据的差别，显示数据吻合较好。y（3）结合桥址地理数据和气象条件，利用大型通用有限元软件MidasFEA建立空心墩截面温度模型，分析桥墩的温度场，对比分析计算结果、实

7、测数据以及拟合的温差分布曲线的差别，结果显示3条曲线基本吻合，证明有限元软件模拟的实用性。用MidasFEA建立空心薄壁墩的全墩模型，分析了日照温差应力和日照引起的桥墩位移，显示桥墩温差应力和位移都比较大，对桥墩的线形和安全都有较大的威胁，不容忽视。因此在桥梁的设计、施工以及监控中必须考虑日照温度的影响。关键词：空心薄壁高墩；日照温度场；温度梯度；温度效应；有限元分析IAbstractHollowthin-wallhighpiersmountainastheimportantinfrastr