超寬圓端形薄壁空心墩溫度效應分析.pdf

1、隨著我國鐵路近十年的高速化建設,在山區(qū)以及地表高差懸殊的地區(qū)修建的鐵路橋梁也屢見不鮮。由于橋梁跨度的增加而采用大跨的結構形式,其經濟指標以及建設難度也隨之成倍增長。有時,出于對經濟和技術的考慮,大跨度橋梁的結構形式不一定是最合理的選擇,在某些場合條件下,也是不科學的。因此,工程設計人員常采用小跨徑,高橋墩的結構形式。而薄壁空心墩由于其自身的許多優(yōu)點如:自重較小、圬工體積較少、在地震時有較小的慣性力而被廣泛采用。
　　但是研究表明,

2、薄壁空心高墩這種結構形式具有一定的特殊性,其穩(wěn)定性較差,且受外界環(huán)境的影響較大,比如:垂直度、外部溫度的突然降低或升高等都會引起內力,而這些因素對橋梁結構安全的影響都不容忽視。
　　鐵路空心橋墩的溫度效應問題日益引起工程界的重視,國內外許多學者和研究人員都做過探討,但僅局限于寬度較小的單線或雙線橋墩,對車站內多線超寬空心高墩溫度效應的分析和研究幾乎空白。文章基于通用分析軟件ANSYS,采用三維瞬態(tài)熱-結構耦合場方法對蘭渝鐵路蘭州樞

3、紐大砂坪特大橋四線空心橋墩在日照升溫和寒潮降溫作用下溫度場、溫度應力進行分析。
　　本文以蘭渝線蘭州樞紐大砂坪特大橋四線鐵路圓端形超寬薄壁空心墩為工程實例,進行如下工作:
　　1)介紹國內外對溫度效應問題進行研究的概況以及背景,以及在進行橋梁設計時對溫度效應問題提出的相關設計規(guī)定。
　　2)簡要敘述熱量傳遞的方式,以及引起溫度效應的過程。
　　3)由于溫度效應在一定的約束條件下必然會引起溫度應力,本文將對幾種典型

4、的最不利溫度荷載工況采用有限元軟件ANSYS模擬四線鐵路圓端形超寬薄壁空心墩溫度場,并計算其溫度應力,同時根據(jù)計算結果提出相應的解決方案。
　　4)總結本文的工作,由于時間和能力的限制提出現(xiàn)有情況下的分析不足,為以后的研究工作提出新的建議。
　　本文通過對設置縱向隔板和無縱向隔板兩種模型計算分析比較,結果表明超寬空心高墩在寒潮作用下環(huán)向、豎向溫度應力值較大,所以在設計中應引起足夠重視,而是否加設縱向隔板對溫度應力的影響較小。