日照作用下箱型渡槽温度应力分析与表面隔热研究

《日照作用下箱型渡槽温度应力分析与表面隔热研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、：Ｔｖｑｉｓ密级中图分类号：公开ＵＤＣ：本校编号；讀Ｗ交遠乂聲硕±学位论文论文题目：日照作用下箱型滤槽温唐皮力分折与表面懦热研究研究生延名；：学号０２１２２６６隆蓋学校指导教师姓名：季曰臣职称：教授申请学位等级：工學硕去专业：水工结柏工毯论文提交日期：２０１５．０４论义答辩日期：２０１５．０６独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，，除了文中特别加标注和致谢之处外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研。究成果，也不包含获得兰州巧通大学

2、或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究巧做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：蒼签字日期；年月＂日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留。、使用学位论文的规定特授权兰州巧通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授极说明）：学位论文作者签名；慕导师签名市￣签字日期：年／月咬日签字日期；２＜＾（＾年月（５

3、日硕士学位论文日照作用下箱型渡槽温度应力分析与表面隔热研究ResearchonThermalStressandSuperficialInsulationforBoxAqueductbySolarRadiation作者姓名：陈茜学科、专业：水工结构工程研究方向：水工结构分析学号：0212266指导教师：季日臣完成日期：2015.04兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要近年来，我国修建了一大批以渡槽为主的长距离输水工程以克服我国极不平衡的水资源分布，其中甘肃省的引洮工程位于气温温差大、太阳辐射强的高海拔地区，混凝土箱型渡槽在夏季正常运

4、行工况中容易产生较大的温度应力，需要投入足够的重视。随着各类渡槽规模的逐渐增大，与之相关的研究工作却稍显滞后，特别是对箱型渡槽日照温度效应及其防裂措施的研究很少，为此本文以引洮工程柳林沟渡槽为例研究了箱型渡槽的日照温度效应过程，并对其表面隔热进行了初步探讨，为工程实践提供参考。本文应用有限元分析软件ANSYS对混凝土箱型渡槽的横截面建立了平面模型，有效地模拟了结构在夏季强太阳辐射的环境下产生的温度及应力变化。通过对其温度场的初始条件和边界条件的准确分析，为箱型渡槽日照温度效应过程的研究提供了可靠的依据。结果分析得到：箱型渡槽在夏季日照作用下的温度分布比较复杂，且顶板的温度变化最为剧烈，腹

5、板次之，底板最小。直接裸露于自然界中的箱型渡槽槽身内部温度呈现外高内低的分布状态，内外温差较大，使结构中出现外部受拉、内部受压的应力分布。随着夏季一天内气象条件的变化，大多数时刻结构所承受的最大拉应力都已经超过了混凝土的抗拉强度设计值1.43MPa，这易使渡槽结构产生裂缝，因此，需要在渡槽外表面采取相应的隔热措施来防止裂缝的产生。本研究对比分析了在槽身外部铺设聚苯乙烯和聚氨酯两种材料分别以20mm、35mm、50mm的厚度进行隔热时槽身内部的温度场与温度应力分布。进行隔热后，渡槽结构的最高温度有了明显降低，其内、外表面的最大温差也随之减小，从而有效地减小了由此引起的温度应力，使其在混凝土

6、抗拉、压范围内。随着隔热材料厚度的增加，渡槽外表面温度逐渐降低。研究表明：同种材料的隔热效果随着其厚度的增加而增大，隔热层越厚，隔热效果越好，但是槽身内部温度应力的减小幅度却呈现先剧烈再缓慢的趋势；相同厚度的隔热材料对混凝土的隔热效果只取决于其导热系数，且这两者呈反比关系。本文通过对比分析夏季日照作用下混凝土箱型渡槽在有、无外表面隔热措施时槽身内部的温度场和应力场，了解了外表面隔热对渡槽结构温度场及其温度应力的影响，并且得出了一系列结论，为实际工程的设计、施工提供了有价值的参考依据。关键词：箱型渡槽；日照温差；有限元分析；温度效应；表面隔热论文类型：应用研究I日照作用下箱型渡槽温度应力分

7、析与表面隔热研究AbstractInrecentyears,alargenumberoflong-distancewaterprojectshavebeenconstructedinourcountry,especiallyaqueduct,toovercometheveryunevenwaterresourcedistributionofChina.AmongthemthereisGansuTaoDiversionProject,