双线铁路混凝土箱形梁温度场有限元分析

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1、露一章绪论这样在外界条件发嫩交化时，直接与夕}赛发生热交换的构件温度改变快，间接构件要通过混凝土的热传导才能跟上这种变化。随着板厚的增大，这种跟进过程表现如在时闽上的很大滞后效疲，两对构件褥言，就形成了温度梯度，即桥梁结擒懿各部分筵予不嗣静温痰妖态，焉逮塑滋度狡态豹慧程就是该耩幸瓣条停下的桥梁结构温度场。板式截面豳于结构简单，板厚较小，温度场均匀，温度梯度问题基本可以忽略。肋梁式截面的各部分都是开放式的，温度分布较简单。麓形裁瑟结构复杂，又骞}ll会截擞娉寿豹搓絮约束箨蠲，瀵凌分毒最复杂。箨梁一般跨度较大，为了提高承载力必然要加厚麟板，由予耩形梁桥的地瑷

2、位置、朝向、攀节等影响，箱形截面的憨臂板不能究全遮住阳光程腹板上直射，使箱形截露友右菝扳处予不同时闻豹鞭必照射，处予舞降温不阉的状态，藤爆艘板静燕健簿更馒，温度滞居效应更瞬菠。根据对各种混凝土箱形截面梁桥的实测资料研究，箱粱的日照温度分布在一天中变化很复杂，顶板温度变化最剧烈，腹檄次之，中腹板和底板变化较小。在疆絮瓣终紊下，瀑发褒形受蜀戳媾，裁产生澡度应力。瀑澄痤力套辩稳童大，甚至超过荷载产生的应力。不少桥梁因此发生破坏，有时倒塌。根据破坏程度的不同町分为以下几种形式：裂缝型、开裂烈、支座破坏烈、桥台破坏溅、倒塌型。20世纪∞年代以来，国内辨发现豹由予滠

3、度麓载导致捶梁结构破坏的铡子很多。因此，温度场及由j龟产擞的温度应力问题一直是桥梁界研究的谦蘧，许多成果已经列入各国设计规范。{，3冬因规范的漾度荷载英圈BS5400规范关于温度荷载的规定，怒迄今为止国外关于桥梁结构温度蔫载规定孛最为详缨豹。在总则巾，考虑了气滠、太期疆瓣、逆辐射等镣墨帮季节变他的因素。T粱与Il梁桥梁潜竖向梁离方向呈折线交纯，最大温差为13．5oc(位于顶板处)，底板的最大温麓为2．5。c：箱形梁桥沿竖向梁高方向也望折线变化，谯升温和降温两种情况下，顶板的最大濑差13．5。C和8．40C，底板的最大温差凳2．5。C纛6+S。e。荚豳AA

4、SHTO规范：沿梁商照折线变化，顶板的最大漱差为20。C，底板的最大温麓为6．70C。涣大铡亚怒范：、淤粱褰呈辑线嶷纯，硬叛戆最大温差为2矿C。第～章绪论新魏兰规范：溜梁离1200ram的范围内，警整线交纯，顶板的最大溢差为320c，底板的200ram高呈线性变化，最大温羧为1．50C。欧洲犬陆：沿梁离整体呈线性变化，顶板洋臼底板的温茇范围为10~15。C。孛黧公路掭涵竣诗觳范：疆甏叛上舞÷5。e，鼯遗疫蒸笼+5。C，在辑瓣叛内均匀分布。中豳铁路规范：沿梁高呈非线性变化，最大温差为230C，降温的最犬温差为i0。C。由上可觅，各国豳环境不同，溢度梯度各不

5、稽霹，盈稻麓较大。1。4温度萄载及其对混凝±结构的影响混凝土桥梁结构的开裂问题，～直是工程界最关心的课题之一，因为它的出现涉及到结构外观的破损、钢筋的腐蚀及结构功能的丧失。然而引起混凝土结稳拜袈戆原因缀多，其中，混凝±隶化凝嚣j建程中由于内外温差面形成的湿度荷载和乡}界环境对溅凝±桥梁缀构的影响嚣形成的温度赘载，是潺凝毫桥梁结构开裂的丰要原因之一．

6、叭20世纪60年代牙始，混凝土的水化热引起温度变化的辑裂和混凝主结构在周围环境和太阳辐射的变化引起混凝土的濑度荷载嚣孳{怒浆开爱，混凝土结梅在浇筑过摇孛帮磷纯遘程孛静滋廑场窝温麓裂缝淤及混凝土结构在运替阶段的

7、温度衡载以及产生的温度应力，一直是世界工程结构学者的研究对象。混凝土由于水化热引起结构内部的温度变化，问磁比较复杂，毽鬻在慈工孛翅滠度控毒l方法予强调节。疆羲在冬嚣筑范孛，撰粱滚度应力的计算～般不包括此项影响。但是水化热弓l起的混凝±的损害越来越芍l起工程界的淀意。由于温度荷载对桥梁的破坏十分严重，世界著名的桥梁专家teonhardt在“混凝主桥梁的裂缝损害——原麟鸯补救”一义中认为预威力浅凝土籍形轿梁绝大多数楚因兔混凝主的温差蓊载褥损害戆，疯该霉l超工稳券翡是够的波意。同时，避几年时间，圈内外曾出现多座混凝土箱形梁因温度荷载引起的裂缝，例如新磁兰一座新

8、市场商架桥的预应力混凝土箱形梁，因曰照产生匏大滠麓等致该揍发生严重裂摸；遽惠潺连续稼梁、丸汪授{芏大援军

9、揆40m箍梁、漓江二桥箱梁都发生温度裂缝：湖北光化犬桥箱梁在横向和竖向漱差共同作用下顶板内表面上的纵向裂缝十分明显，弗宥进一步发展的趋势。第一章绪论1．5双线铁路箱形梁与普通箱形梁的温度场分布情况近来随着旅客列出行车速度的提高和高速铁路的建造，对桥梁结构的设计和施工提出了更高的要求。秦沈客运专线上首次采用双线单箱单室预应力混凝土简支箱形梁。这种箱梁与公路混凝土箱梁和普通铁路混凝土箱梁相比，特点是截面尺寸大，腹板较厚，从而来满足对其刚度的需要，导致混凝

10、土用量增多。这种箱形梁，施工期间，混凝土浇筑后水泥释放大量水化热，热量从表面散发