柱板式空心高墩大跨连续刚构桥的温度效应研究

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1、Ｕ４４１．５密级；公开中图分类号：ＵＤＣ：；本校编号讀Ｗ义遠乂聲硕±学位论文？论文题枝板式空＇。商滅大跨连续刚构桥目；的温度效展研究任安忠０２１２２０６研究生妓為：学号：＇松职称学校指导教师姓名：虞：教授工学硕壬．桥梁与隧道工程申请学位等级：专业２０１５２０１５．０４＾论文提交日期：论文答辩日期：ｉ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巧成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢么处外，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

2、得兰州巧通大学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所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。＇学位论文作者签名签字曰期；曰：化夸ＩＴ年月Ｊ忠／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Ｗ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权说明）、／学位论文作者签名：导师签名；Ｗ）全安

3、忠＂签字曰期：１５年＾月１長曰签字曰期：月曰ｌｙ硕士学位论文柱板式空心高墩大跨连续刚构桥的温度效应研究ResearchonTemperatureEffectofColumn-PlateTallHollowPierLarge-SpanContinuousRigid-FrameBridge作者姓名：任安忠学科、专业：桥梁与隧道工程学号：0212206指导教师：虞庐松教授完成日期：2015.04兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要随着经济的发展，近十年我国铁路建设得到了高速化发展，特别是在我国西部地区。西部地区以山地

4、和黄土沟壑地形为主，地表高差悬殊。因此建造了一大批高墩大跨度的桥梁，其中以混凝土桥梁为主。这种桥梁结构在日照辐射和气温变化等环境因素的影响下，会引起其结构内部温度的非均匀变化，形成非线性温度分布，使结构内部纤维间发生非均匀的温度变形，从而引起结构产生温度应力。当桥梁结构是超静定结构时，还会引起温度次内力。温度应力可能会比外荷载产生的应力还要大，是混凝土桥梁结构裂损的重要原因之一。因此，对混凝土桥梁的温度效应进行研究是有必要的。本文以黄(陵)-韩(城)-侯(马)铁路线上的纵目沟特大连续刚构桥为工程背景，对高墩大跨连续刚构桥的温度效应进行研究。前期对纵目沟大桥5#新型柱板式空

5、心高墩进行了现场温度实测，并对实测数据分析，得到了桥墩的温度场分布。本文主要进行如下工作：（1）根据现场实测数据分析结果，结合我国铁路规范确定了箱梁的温度场分布。通过研究设计图纸资料和铁路规范及当地气象资料，确定了有限元模拟温度场和计算温度效应的各种参数。（2）用有限元软件ANSYS建立全桥三维实体模型，模拟计算箱梁和桥墩的温度场，将计算温度值与理论值对比分析，找出与理论值差别最小的模拟温度场的热传导时间。（3）利用有限元软件ANSYS计算顺桥向日照、斜桥向日照、横桥向日照、寒潮降温及年温差作用下全桥的温度应力，得到如下成果：①在顺桥向日照时箱梁端部和5#桥墩墩顶都出现了

6、沿纵桥向的最大位移，分别为24.6mm和17.8mm；在横桥向日照时箱梁和5#桥墩墩顶都出现了沿横桥向的最大位移，分别为18.7mm和15.1mm；年温差作用主要使连续刚构桥箱梁的两端发生较大位移，最大值达52.5mm，设计时应考虑到并设置好伸缩缝；②箱梁和桥墩在日照和寒潮作用下应力场分布与温度场分布相似，呈非线性分布；在日照温差作用下外壁面受压，内壁面受拉，寒潮降温作用下外壁面受拉，内壁面受压，最大压应力值达8.48MPa，日照和寒潮作用下拉应力超过混凝土的抗拉极限强度，最大拉应力达4.82MPa；③内外壁面的温度应力值随着截面位置的不同，应力值变化较大，箱梁轴向应力变

7、化幅值较大，横桥向和竖向应力基本不变。箱梁在桥墩位置处应力值会发生突变，桥墩在中间横梁位置处应力值也会有突变；④年温差荷载作用下矮墩温度应力比对高墩温度应力大的多，说明年温差荷载对矮墩的温度应力影响更强；不过会引起高墩竖向更大的位移。关键词：柱板式空心墩；连续刚构桥；温度场；温度效应；ANSYS论文类型：应用研究I柱板式空心高墩大跨连续刚构桥的温度效应研究AbstractWitheconomicdevelopment,China'srailwayconstructionhasbeenrapiddevelopinginrecen