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资料名称:
砼曲线箱梁桥温度场及效应分析
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Cn_tf
上传时间:
2021/7/8
资料类别:
工程论文
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本文以混凝土曲线箱梁桥温度场及其作用效应为研究方向，完成了以下工作： （1）总结了曲线梁桥的类型、特点以及问题；整理了相关研究成果并梳理了研究曲线梁桥的研究思路；汇总了国内外规范中温度场的规定；介绍了温度场形成原理和温度场模拟的有限元方法。 （2）通过有限元软件模拟了混凝土试件的温度场，并将其与实测温度场数据对比，验证了有限元温度场建立方法的有效性。其次，用此方法模拟了某三跨连续混凝土曲线箱梁模型桥的温度场，并模拟了曲线梁桥8个支座在温度作用下产生的竖向反力。模拟支座反力与实测支座反力吻合良好，因此验证了温度效应模拟的有效性。 （3）研究模拟了曲线梁均匀降温5°C的完整过程，并计算了有、无水平方向弹簧约束两种情况下曲线梁支座反力的变化情况。研究发现，温度场条件和温度变形的释放能力是曲线梁温度效应的决定因素。研究发现当支座水平抗推刚度为零时，曲线梁能充分释放水平温度变形，但曲线梁桥的竖向支座反力仍然会呈现出先增长后减小的趋势，最大的竖向反力出现在降温的过程中。当降温完成时，竖向反力趋于零。当支座具有一定弹簧约束时，竖向反力随温度降低逐渐增大，最大反力出现在降温终态。因此，在支座能够释放一定温度变形的情况下，应该考虑降温过程中出现的最大反力情况，否则会低估均匀温差的作用效果。 （4）模拟了曲线梁及其对应的直梁在传统盆式支座布设条件下，整体降温作用产生的各支座反力以及位移情况。分析发现，传统盆式支座布设形式不能很好地释放曲线梁由整体降温产生的变形，支座反力的最大值出现在整体降温的过程中，且降温完成时，各支座仍存在温度次内力，而相同约束条件下直梁桥几乎能完全释放水平温度变形，最大反力仅会在过程中产生，降温完成时几乎减少为零。不论是否考虑弹簧约束，曲线梁的温度变形最大值出现在整体降温的终态。因此，均匀温差对曲线梁的作用效果除了位移的增加还有支座反力的改变，且传统支座的布设形式无法完全释放温度次内力。另外，横隔梁提高了曲线梁的整体刚度并能使曲线梁的支座反力以及位移更加均衡。研究发现，温度降低，曲线梁弯曲半径有减小的趋势，同时曲线梁会产生向内侧扭转的趋势。
