PK斷面混凝土梁日照溫度場及溫度應(yīng)力分析.pdf

1、混凝土箱梁因太陽輻射而產(chǎn)生非線性梯度溫度，當(dāng)這種梯度溫度引起的變形被結(jié)構(gòu)內(nèi)、外約束阻礙時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的溫度應(yīng)力。國內(nèi)外學(xué)者研究了普通箱形斷面日照溫度場及溫度應(yīng)力，尚無針對PK形式斷面的研究。我國現(xiàn)行規(guī)范中并無無鋪裝層混凝土梁梯度溫度的取值，也未給出混凝土梁橫向溫度應(yīng)力的計(jì)算方法。本文以馬鞍山長江公路大橋右汊斜拉橋?yàn)楣こ瘫尘?，對該橋PK形式主梁施工階段及運(yùn)營階段的日照溫度場進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)測和有限元建模分析，分別計(jì)算了其橫、縱向溫度應(yīng)力。本

2、文的主要研究內(nèi)容和成果如下：
　?。?）介紹了混凝土導(dǎo)熱微分方程的一般形式和邊界條件，以及將混合邊界條件簡化為第三類邊界條件的計(jì)算原理和過程。論述了太陽輻射強(qiáng)度、換熱系數(shù)、太陽輻射吸收率等參數(shù)的計(jì)算過程。
　　（2）對PK斷面混凝土梁施工階段和運(yùn)營階段的日照溫度場進(jìn)行了觀測和分析，得到了其頂板、腹板、底板豎向梯度溫度及箱內(nèi)外大氣溫度的變化規(guī)律，分析了橋面鋪裝層對混凝土梁日照溫度場的影響，本橋12cm瀝青混凝土鋪裝層對混凝土梁

3、日照溫度場有明顯的削弱作用。
　　（3）應(yīng)用ANSYS分別建立了PK斷面混凝土梁的二維和三維溫度場計(jì)算模型，計(jì)算結(jié)果與實(shí)測值吻合，二維模型與三維模型溫度場計(jì)算結(jié)果基本一致。計(jì)算得到了用指數(shù)函數(shù)表示的施工和運(yùn)營階段的豎向梯度溫度，并與各國規(guī)范取值進(jìn)行了對比分析。
　　（4）參數(shù)敏感性分析表明，吸收率及風(fēng)速對日照溫度場影響較大，瀝青混凝土鋪裝層厚度對混凝土梁豎向梯度溫度也會(huì)產(chǎn)生較大影響。
　?。?）分別應(yīng)用ANSYS二維模