大跨度连续刚构桥箱梁温度效应研究

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1、；，〗：：：５糊、、、．齒士学位论文ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ．，！．论文题目：大跨续刚构桥箱梁温度效应研究，＿位类别：工程项士—＿学科专业：建筑与土木工程：：＾’ｆ年级：２０１２级研究生：指导老师：许惟国副教授彳１５．＿５国内图书分类号：Ｕ４４５密级：公开国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文大跨度连续刚构桥箱梁温度效应研究年级２０１２级姓名许春雷申请学位级别工程硕士专业建筑与土木工程指导老师许惟国副教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ４４５

2、Ｕ．Ｄ．Ｃ：ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＴＨＥＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＴＨＥＲＭＡＬＡＣＴＩＯＮＯＦＢＯＸ－ＳＥＣＴＩＯＮＯＦＬＯＮＧＳＰＡＮＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳＲＩＧＩＤＦＲＡＭＥＢＲＩＤＧＥＧｒａｄｅ：ＣｉｖｉｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎ２０１２ｇｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＸｕＣｈｕｎｌｅｉＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｅｃｉａｌｉｔｙ：ＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇ

3、ｉｎｅｅｒｉｎｇｐＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓＰｒｏｆＸｕＷｅｉｕｏｐｇＭａ２０１５ｙ，西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（１）通过对我国河南林州露水河大桥温度观测数据的分析，并阐述了实测数据的分析方法，得到箱梁截面在自然环境条件下混凝土箱梁顶板、腹板及底板的温度场随时间变化的规律。（２）运用大型有限元分析软件ＡＮＳＹＳ模拟箱梁在实际工程环境条件下的温度场分布，根据现场实测和理论计算，比较分析理论计算的可行性，并分别进行国内外各种规范温度梯度模式的拟合，确定最适合本文桥址处温度梯度模式。（３

4、）本文结合相关文献，阐述了混凝土桥梁的温差应力，分别运用ＡＮＳＹＳ及ＭＩＤＡＳ，建立露水河大桥在悬臂施工阶段和成桥运营阶段的有限元模型，计算分析露，水河大桥的温度效应从而得到在温度荷载作用下的应力和位移，阐明温度效应对桥梁结构的影响，进而为桥梁设计和监控提供参考依据。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研宄做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。一切法律责任将由本人承担本人完全了解违反上述声明所引起的。学位论文作者签名：

5、日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要桥梁结构处在不断变化的自然环境条件下，将不可避免地受到周围环境的影响。周围环境的影响主要体现在：太阳日照辖射、周围气温变化等。由于混凝土为热的不良导体，桥梁结构在太阳辐射等作用下将产生非均勾温度场。这种时刻变化的瞬态温度场会在混凝土结构，特别是超静定结构体系中产生较大的温度自应力，从而对桥梁结构的耐久性产生潜在威胁。交替变化的温度场产生的温度自应力有时候甚至比结构其他外荷载作用更大，因此揭示混凝土结构温度的分布规律，具有十分重要的理论意义和现实意义。现场实测资料表明：不同地理环境条件和大气环境条件对桥

6、梁结构的温差应力影响十分明显。不同气候条件，、不同地区的混凝土温度分布具有不同的特点特别是温差较大的区域其温差荷载对桥梁结构的应力状态及位移烧度的影响更为明显。我国河南林州太行山地区由于日照强烈，早晚温差大，这种特殊的气候条件对桥梁结构的温度场分布研究具有重要的意义。本文结合林州露水河特大桥，对桥梁结构箱梁在典型日照温差下的温度分布状态进行观测分析，并应用ＡＮＳＹＳ建立箱梁截面模型模拟其温度分布，确定了符合林州太行山地区的温度梯度分布模式，具有重要的理论意义和工程实用价值。本文运用ＡＮＳＹＳ软件建立了露水河大桥在悬臂施工阶段的三维实体模型，计算分析了温度

7、荷载对施工过程箱梁的竖向位移和纵向应力的影响。最后，通过ＭＩＤＡＳ／ＣＩＶＩＬ建立露水河特大桥的三维梁单元全桥模型，计算分析了温度荷载对成桥运营阶段箱梁的竖向位移和纵向应力的影响，认为桥梁在运营阶段的温度效应不容忽视，在设计中应充分考虑温度荷载效应对桥梁结构的影响。关键词：预应力箱梁；温度梯度模式；有限元分析；温度效应；施工阶段；运营阶段西南交通大学硕士研究生学位论文第ＩＩ页Ａｂｓｔｒａｃｔ