高铁圆端形空心高墩日照温度场数值分析.pdf

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1、桥梁建设2016年第46卷第6期(总第241期)BridgeConstruction。V01．46，No．6，2016(TotallyNo．241)67文章编号：1003—4722(2016)06—0067—06高铁圆端形空心高墩日照温度场数值分析戴公连1’2，唐宇1，刘勇3，苏海霆1(1．中南大学土木工程学院，湖南长沙410075；2．高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南长沙410075；3．湖南省交通规划勘察设计院，湖南长沙410008)摘要：为获得山区高速铁路圆端形空心高墩任意高度处的三维日照温度场及温度变形规律，以合福高铁南平建溪特大桥的6

2、8m圆端形空心高墩为例，通过建立高墩截面的二维温度场有限元模型，并采用三维插值算法将其拓展至三维温度计算模型，计算分析了高墩径向、竖向温度场，以及高墩在日照作用下的变形特征。结果表明：高墩在日照作用下，径向温度沿壁厚方向变化符合负指函数变化规律，日照温度影响深度约为0．60m；桥墩表面竖向温度符合负指数加线性函数变化规律；在日照作用下，墩顶最大水平位移和墩顶转角均发生在18：00左右，最大位移为12．9mm，最大转角为0．26lorad，可取18：00左右的温度场作为控制荷载，对桥墩结构的变形进行检算。关键词：高速铁路桥；空心高墩；日照作用；温度梯

3、度；有限元法；温度场分析中图分类号：U448．13；U442．59文献标志码：ANumericalAnalysisofSolarRadiationTemperatureFieldsofRoundEndHollowTallPierforHigh—SpeedRailwayBridgeDAIGong-lianl一，TANGYul，LIUYong3，SUHai-tin91(1．SchoolofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China；2．NationalEngineeringL

4、aboratoryforHigh—SpeedRailwayConstruction．Changsha410075．China：3．HunanProvincialTransportPlanning，SurveyandDesignInstitute，Changsha410008，China)Abstract：Toacquirethethree—dimensionalsolarradiationtemperaturefieldsandthetempera—turedeformationlawsofthearbitraryheightoftherounde

5、ndhollowtallpierformountainoushigh—speedrailwaybridge．the68mhighroundendhollowtallpierofNanpingJianxiRiverBridgeonHeifei—-FuzhouHigh—-SpeedRailwaywastakenasanexampleandbywayofestablishingthetwo—dimensionaltemperaturefieldfiniteelementmodelforthesectionofthepierandusingthethree

6、—dimensionalinterpolationmethod，thefiniteelementmodelwasexpandedintoathree—dimen—sionaltemperaturecalculationmodel，theradialandverticaltemperaturefieldsandthedeformationcharacteristicsofthepierunderthesolarradiationwerecalculatedandanalyzed．Theresultsofthecalculationandanalysi

7、sindicatethatunderthesolarradiation．thechangingoftheradialtempera—turesalongthedirectionofthewallthicknessofthepieraccordswiththechanginglawoftheneg—ativeexponentialfunctionandtheinfluenceddepthofthesolarradiationtemperatureisabout0．60m．Thechangingoftheverticaltemperaturesonth

8、esurfaceofthepieraccordswiththechanginglawsofthenegativeexpon