太陽輻射作用下鋼管混凝土截面溫度分布研究.pdf

1、鋼管混凝土大量應(yīng)用在土木工程結(jié)構(gòu)中,特別是在橋梁中得到了廣泛應(yīng)用。然而目前國內(nèi)較多研究的是鋼管混凝土結(jié)構(gòu)耐高溫性能,而太陽輻射作用下的結(jié)構(gòu)性能研究較少。鋼管混凝土拱橋的拱肋在太陽輻射作用下的溫度效應(yīng)對整個橋梁影響較大,因此有必要研究鋼管混凝土截面的溫度分布特征及其溫度效應(yīng)。
　　 首先簡述了太陽輻射的基本特點,總結(jié)了太陽輻射的計算方法和傳熱學(xué)的基本理論,通過大型有限元分析軟件ANSYS,對不同截面形式的鋼管混凝土構(gòu)件在太陽輻射作

2、用下復(fù)雜的受熱環(huán)境進行模擬,得出其截面的溫度分布。通過參數(shù)敏感性分析,進行不同環(huán)境下的截面溫度場分析。
　　 主要結(jié)論如下:
　　 (1)通過現(xiàn)場測試的方法確定鋼管混凝土材料的熱工參數(shù)與環(huán)境參數(shù)后,采取溫度場分析方法和編制的APDL參數(shù)化語言,可以較為準確分析太陽輻射作用下任何地理位置、任何氣候條件以及任何季節(jié)時間下的構(gòu)件截面溫度場。
　　 (2)溫度變化日過程表現(xiàn)為正弦函數(shù)分布特征,影響截面溫度分布的諸多氣象參

3、數(shù)和混凝土熱工參數(shù)中,鋼管表面太陽輻射吸收率影響最大。
　　 (3)在圓形截面構(gòu)件的溫度分布中,混凝土內(nèi)部的測點越靠近圓心,溫度變化范圍越小,同時溫度最大值出現(xiàn)越遲。在太陽輻射作用下,截面溫度分布呈現(xiàn)高度的非線性。
　　 研究的意義如下:
　　 (1)研究鋼管混凝土截面的溫度分布及溫度效應(yīng),可以幫助工程師在分析鋼管混凝土結(jié)構(gòu)時正確的計算溫度荷載,為運營階段的溫度應(yīng)力分析提供有效的理論指導(dǎo)。
　　 (2)熱