預應(yīng)力混凝土箱梁橋運營階段的溫度場及其效應(yīng)分析.pdf

1、溫度應(yīng)力是混凝土連續(xù)箱梁橋發(fā)生裂縫的重要原因之一。不同國家、不同地區(qū)的橋梁設(shè)計規(guī)范中，有關(guān)箱梁溫度荷載的規(guī)定不盡相同，使用不同的溫度梯度模式計算得到的箱梁溫度應(yīng)力相差很大。因此，研究某一地區(qū)連續(xù)箱梁橋的溫度場及其效應(yīng)問題具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文對包頭黃河第二公路大橋在運營期間的溫度場進行了長期觀測，研究大跨度混凝土箱梁橋溫度場的分布規(guī)律及其效應(yīng)特點，確定了該地區(qū)混凝土箱梁橋的溫度梯度曲線。主要研究內(nèi)容和成果概括如下：

2、　　對箱梁溫度場的實測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，研究了箱梁頂板、底板及腹板處，溫度隨時間變化的規(guī)律?；趥鳠釋W理論，綜合考慮引起箱梁表面與外界進行熱交換的各種因素，采取第三類邊界條件，借助有限元分析得到了各個時刻的箱梁溫度分布特性，有限元分析結(jié)果與實測溫度值符合較好。在此基礎(chǔ)上，將實測數(shù)據(jù)和有限元模擬結(jié)果相結(jié)合，利用數(shù)理統(tǒng)計的方法，得到適合本地區(qū)同類型橋梁的溫度梯度函數(shù)。
　　采用ANSYS軟件建立箱梁橋的三維實體模型，選擇頂板升溫與環(huán)境

3、驟然降溫為計算工況，研究橫向與縱向瞬態(tài)溫度應(yīng)力在關(guān)鍵截面處的分布規(guī)律。分析結(jié)果表明：升溫作用產(chǎn)生的效應(yīng)與降溫作用基本相反，但升溫作用下的溫度應(yīng)力值更大。升溫模式下，箱梁的縱向拉應(yīng)力產(chǎn)生范圍隨著梁高的降低逐漸擴散，到跨中截面時，拉應(yīng)力分布最廣；對于橫向溫度應(yīng)力來說，在頂板下緣產(chǎn)生相當大的拉應(yīng)力，對結(jié)構(gòu)安全不利。
　　采用MIDAS/Civil軟件建立全橋模型，選取國內(nèi)外四種典型的溫度規(guī)范和本文擬合得到的溫度梯度作為分析工況，計算其穩(wěn)