斜交空心薄壁高橋墩日照溫度效應研究.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定增長，對交通線路的需求日益增大。公路建設部門一改過去路線走向服從橋梁的思維方式，使得斜交橋梁被越來越多地運用。在山區(qū)、河谷越來越多設置高橋墩。處在自然環(huán)境中的高橋墩，經(jīng)年累月受到日照溫差等溫度作用，高橋墩內(nèi)部會產(chǎn)生復雜的溫度應力，對橋梁上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定不利影響。在斜交高橋墩的研究中，日照溫度效應對斜交高橋墩溫度場的分布、溫度應力情況以及由于斜交角度的存在對上部結(jié)構(gòu)的影響還未進行系統(tǒng)的研究。本文以張花高速酉水大橋

2、5號橋墩為依托工程，對斜交高橋墩的日照溫度效應進行了研究，具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)參考大量文獻，對日照溫度場數(shù)值計算及熱分析材料基本屬性進行研究?；趥鳠釋W經(jīng)典理論，根據(jù)導熱微分方程，設置邊界條件以及初始條件，推導斜交高橋墩的有限元解法。熱分析材料基本屬性包括熱傳導率、對流換熱系數(shù)、輻射系數(shù)、比熱容、焓、生熱率等。通過對熱參數(shù)的研究，選取酉水大橋5號橋墩熱參數(shù)。
　　(2)自2011年8月起根據(jù)酉水大橋5號橋墩施工進度

3、，在選取的橋墩截面內(nèi)埋設溫度傳感器。5號橋墩施工完成后，在夏、冬兩季選取最熱、最寒時節(jié)分別現(xiàn)場連續(xù)3天對所埋設的溫度傳感器進行數(shù)據(jù)采集，得到高橋墩的實際溫度分布特征。
　　(3)對酉水大橋5號橋墩溫度場仿真分析，運用通用有限元軟件ANSYS進行熱分析，建立斜交高橋墩熱分析有限元模型。根據(jù)現(xiàn)場測試所得數(shù)據(jù)，基于有限元分析，得到酉水大橋5號橋墩在夏、冬兩季最熱、最寒時節(jié)在日照作用下的溫度場的分布。在此基礎上，分析獨墩日照溫度效應，以及