無鋪裝層鋼箱梁日照溫度場及其效應(yīng)研究.pdf

1、溫度對橋梁結(jié)構(gòu)的影響已成為工程界的共識(shí)，尤其對施工中的鋼箱梁而言，因無橋面鋪裝，鋼材導(dǎo)熱性能好，溫度影響更加顯著。目前各國設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于鋼箱梁的梯度溫度作用規(guī)定不盡一致，我國現(xiàn)行的橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的溫度梯度曲線并不適用于鋼箱梁，隨著鋼箱梁在大跨徑橋梁中日益廣泛的應(yīng)用，對鋼箱梁溫度場做廣泛而深入的研究顯得尤為迫切。本文以杭州江東大橋及廣州東沙特大橋?yàn)楣こ瘫尘?，在?shí)橋溫度場的基礎(chǔ)上，選擇其中具有代表性的天氣、季節(jié)和地區(qū)條件下無鋪裝層鋼箱梁的溫

2、度場觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并借助有限元軟件ANSYS對無鋪裝層鋼箱梁溫度場及溫度作用效應(yīng)進(jìn)行分析。主要研究內(nèi)容和成果如下： (1)根據(jù)熱傳導(dǎo)有限元法原理，使用有限元軟件ANSYS建立了三維分析模型，施加邊界條件和求解，用所得計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，證明了鋼箱梁截面豎向溫度分布具有明顯的非線性。 (2)對鋼箱梁溫度場計(jì)算的參數(shù)敏感性進(jìn)行一系列分析，發(fā)現(xiàn)吸收率α對溫度場計(jì)算影響最大，風(fēng)速ν次之，輻射率ε影響最小。

3、 (3)通過對施工過程中無鋪裝層鋼箱梁溫度場實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出了無鋪裝層鋼箱梁的溫度場隨時(shí)間的變化規(guī)律。同時(shí)實(shí)測數(shù)據(jù)為形成我國鋼箱梁的溫度梯度條文積累數(shù)據(jù)。 (4)用分段函數(shù)的形式對鋼箱梁頂、底板溫度在一天內(nèi)的變化模式進(jìn)行擬合，推導(dǎo)出了可以預(yù)測鋼箱梁頂、底板一天內(nèi)的溫度變化的函數(shù)。 (5)用指數(shù)函數(shù)Ty=T0e-ay的形式對鋼箱梁豎向溫差曲線進(jìn)行擬合，得出了我國若干地區(qū)無鋪裝層鋼箱梁豎向正溫差曲線。 (6)