大跨度钢箱系杆拱桥温度场研究与预测

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1、工程硕士学位论文大跨度钢箱系杆拱桥温度场研究与预测作者姓名周建华学科专业建筑与土木工程校内指导教师王卫锋教授校外指导教师王树林教授级高工所在学院土木与交通学院论文提交日期2015年3月ResearchandPredictiononTemperatureEffectofLong-SpanSteelBoxTiedArchBridgeADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：Zhou.JianhuaSupervisor：Prof.WangWeifengSouthChinaUniversityofTechnolog

2、yGuangzhou,China分类号∶U448学校代号∶10561写自谔旁∶201221007162华南理工大学硕士学位论文大跨度钢箱系杆拱桥温度场研究与预测作者姓名:周建华指导教师姓名、职称:王卫锋教授申请学位级别:工程硕士学科专业名称:建筑与土木工程论文形式:a产品研发a工程设计a应用研究:工程/顼目管理a调研报告研究方向:大跨度桥梁结构论文提交日期:2015年3月18日论文答辩日期:2015年3月”日学位授予单位:华南理工大学学位授予日期:年月日答辩委员会成员:主席:委员:华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究

3、所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:日期:`研J年o+月咀日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许学位论文被查阅(除在保密期内的保密论文外);学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保

4、存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于:D罕篌甚窍￡?盯斋生和与学校有共享协议的单位浏览;同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNICI《中国知识资源总库》,传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”)作者签名指巳教师寸呷作者联系址联系地″摘要混凝土桥梁结构容易开裂等原因，使得国内外学者在过去几十年的时间里对混凝土桥梁的温度效应研究的比较多，但对钢箱梁研究的较少。近年来，随着钢箱梁应用的越来越广泛，人们发现施工过程中钢箱梁的温度效应对结构整体的影响比较大，成为影响大跨度钢箱梁结构线性等

5、施工质量的重要因素。且各国设计规范关于钢箱梁的梯度温度作用规定不一致，我国桥规中的温度梯度不适合钢箱梁等原因。有必要深入研究钢箱梁的温度效应。本文以广州南沙区凤凰三桥为工程背景，选择其中具有代表性的天气，对凤凰三桥的无铺装层钢箱梁温度场进行了为期24小时的测量，用分段函数分别对钢箱梁的顶底板温度变化曲线进行拟合，得到了南沙区凤凰三桥钢箱梁各个部件的温度场变化特点及温度梯度模式。用指数函数对凤凰三桥钢箱梁的最不利温差曲线进行拟合得出了适用于亚热带地区钢箱梁的竖向温差曲线模式。用有限元软件ANSYS对钢箱梁温度场进行数值求解，得出钢箱梁各部位由自然环境变化引起的瞬态温度场

6、，计算结果与实测结果基本吻合，说明本文温度场模型的边界条件和热力学参数的选取是合理的，通过理论模型研究温度场对各环境参数及结构参数的灵敏度。得出控制敏感性参数的因子吸收率对温度场计算影响最大，风速次之，辐射率影响最小。在本文的温度梯度模式与整体升降温工况下，用MIDAS/civil建立全桥模型，计算钢箱梁温度效应，发现温度效应产生的温度应力、温度变形不容忽视。最后分别用BP神经网络与Kriging模型对不同施工温度下的索力进行修正预测，与实测值对比基本吻合，kriging模型预测的精度更高。在不同的施工温度下凤凰三桥吊杆索力值波动比较小。关键词：钢箱梁；温度场；温度梯

7、度；BP神经网络；Krnging模型；索力预测IAbstractAsconcretebridgestructureiseasytocrackandotherreasons,makingdomesticandforeignscholarsstudyedTemperatureeffectsonconcretebridgesmoreinthepastfewyearstime,butlessresearchonthesteelboxgirder.Inrecentyears,withthesteelboxgirderappliedmorewidely,peop