高温摊铺下钢桥桥面温度场及温度效应分析

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1、来兩扛參硕±学位论文高溫摊铺下钢桥桥面温度场及温度效应分析专业名稅道路与铁道工趕研究生姓名：刘阳导师姓名：黃卫院壬钱振东教授５１３７８。本论文获国家自然科学基金项目（１２２）资助ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥＤＫＴＲＩＢｉｍＯＮＡＮＤＥＦＦＥＣＴＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＳＴＥＥＬＢＲＩＤＧＥＤＥＣＫＤＵＲＩＮＧＡＳＰＨＡＬＴＰＡＶＥＭＥＮＴＰＡＶＩＮＧＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ也ｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅ

2、ｒｉｎｇＢＹＬＩＵＹＡＮＧＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＨＵＡＮＧＷｅｉａｎｄＮ－Ｐｒｏｆ．ＩＡＺｈｅｎｄｏｎｇＱＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｙ巧ｅｍ民ｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１４东南大学学位论女独彻性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用一过的材料

3、。与我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。是－＞研巧生签名；１門曰期；八皆１１东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的，可Ｗ采用影印复印件和电子文档、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内一致，，容和纸质论文的内容相。除在保密期内的保密论文外允许论文被查阅和借阅可公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研巧生院办理。７＾＞江去研究生签名：导师《名：日期：，１１＾摘要

4、摘要紙青混凝王是大跨径桥梁桥面铺装常用材料，但其高温摊铺会引起钢桥面板的局部温度变形，，从而对桥面铺装层状复合体系的性能造成影响现阶段这种温度效应尚未引＂起足够重视。本文依托国家自然科学基金项目基于瞬态传热理论的钢桥面板摊铺温度＂效应研巧（Ｎ０．５１３７８１２２），采用现场温度监测和数値模型仿真的方法研究巧青混凝±高温摊铺下钢桥桥面温度场的分布规律，并分析了高温巧铺作用导致的钢桥桥面层间温度效应。一第，本文选取国内某锅桥，实时监测斑注式溺青混凝±高温摊铺下锅桥桥面的温，度变化，分析了巧青混凝±高温摊铺下钢桥桥面温度场的时空分布规律。实测结果表明２０ｍ钢板

5、表面的温度随时间先上升后下降，摊铺后ｉｎ左右，摊铺区域处的钢板达到最高‘此外一２０Ｃ，横向和纵向温度分布表现出明显的滞后现象，同温度，接近１；时刻纵向、巧青混合料初始温度＾＜不同截面的温度分布差异主要受摊铺机摊铺速度１＾及钢板所处的升／降温状态的影响。第二，本文基于瞬态温度场理论和热传导理论建立钢箱梁温度场数值模型，采用生死单元法模ｍ摊铺施工过程．并结合实测温度数据验证温度场模型，利巧验证居的温度场模型进一步研究高温摊铺下钢桥桥面温度场的时空分布规律，研究结果表明，摊铺后１４ｍｉｎ，Ｕ肋上、下端的温差达到最大，此时钢箱梁结构受力最不利：纵向不同截面钢一桥面板

6、的温度分布规律基本致，钢桥面板横向温度变化范围主要集中在摊铺边缘左右各０．４ｍ范围内横隔板及Ｕ肋处钢桥面板的温度略低于其它部位的钢桥面板温度，：横隔板和Ｕ肋对钢桥面板的温度分布影响较小。第Ｈ，本文采用数值模拟方法模拟不同环境及工况下的钢桥面況青混凝±摊铺施工、过程，研巧施工季节、铺装材料铺装厚度等对摊铺温度场分布的影响，。研究结果表明、、铺装厚度施工季节铺装材料、太阳福射强度、风速对摊铺温度场分布均有影响，可Ｗ通过铺装结构优化设计和施工环境合理选择，改善高湿摊铺作用在钢桥桥面产生的温，度效应。此外本文根据仿真温度场的计算结果建立了考虑不同影响因素的最不利温度

7、荷载公式，Ｗ期完善桥梁设计规范中温度设计方面的不足。第四，本文引入复合材料实体元（ｃｏｍｏｓｉｓｏｌｉｄ）建立钢箱梁力学模型ｐ化，分析高温摊铺作用下钢桥桥面层间剪应力分布规律，并结合室内剪切试验结果评价高温摊铺作用对钢桥桥面层间抗剪性能的影响，接着引入内聚力模型（ＣｏｈｅｓｉｖｅＺｏｎｅＭｏｄｅｌ）建立正交异性板局部模型。，分析高温摊铺作用巧钢桥桥面层间产生的残余应力研巧结果表－明：高粘结层间的剪应力