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《移動模架施工的混凝土箱梁橋溫度應(yīng)力分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com54橋梁檢測與加固2Ol1年第2期移動模架施工的混凝土箱梁橋溫度應(yīng)力分析曹明明，王慶曾，王卓彥(1．中鐵大橋局集團武漢橋梁科學(xué)研究院有限公司，湖北武漢430034；2．路橋華東工程有限公司，上海201203)摘要：為分析全截面溫度梯度，采用經(jīng)實測數(shù)據(jù)驗證景，經(jīng)過現(xiàn)場對溫度場的試驗，用平移的模式和本文的有限元程序計算的理論數(shù)據(jù)，用曲線擬合的方法建立的混提出的空問溫度梯度進行分析比較，得出一些重要凝土箱梁空間溫度梯度，同時借用現(xiàn)行公路橋梁規(guī)范規(guī)定的結(jié)論。豎向溫度場經(jīng)過橫向平移推廣至全截面溫度場進行溫度應(yīng)力計算，并與
2、所提出的空間溫度梯度計算結(jié)果比較，結(jié)果表明在實際工程中，可以采用將現(xiàn)行公路橋梁規(guī)范規(guī)定的豎向2空間溫度場的建立溫度場經(jīng)過橫向平移得到其空問溫度場估算溫度效應(yīng)，其結(jié)果是偏于安全。2．1現(xiàn)場測點布置廣州位于亞熱帶地區(qū)，太陽輻射較為強烈，某橋關(guān)鍵詞：橋梁工程；預(yù)應(yīng)力混凝土；箱形梁；溫度應(yīng)力；數(shù)值模擬；有限元法；應(yīng)力分析位于23。OON，113。13E，標準跨徑62．5m，主梁高3．5m，各跨徑采用移動模架法施工。溫度采用熱敏電阻傳感器測量，混凝土箱梁橫截面及其溫度測l引言點布置見圖1。在隨時間變化的環(huán)境氣溫和太陽輻射等作用下，混凝土表面的溫度迅速升高或
3、降低，內(nèi)部熱量需要經(jīng)歷較長時間以及與外界發(fā)生熱交換才能達到平衡。此時混凝土箱梁溫度場是瞬態(tài)的并呈現(xiàn)非線性的分布特征『】卅]。由于材料熱脹冷縮的性質(zhì)，勢必產(chǎn)生溫度變形，但變形受到結(jié)構(gòu)內(nèi)部纖維的約束和超靜定約束時，結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生相當大的溫度應(yīng)力。許多資料表明，溫度應(yīng)力可以達到甚至超過汽車活載產(chǎn)生的應(yīng)力_4j。圖1測試截面測點布置及截面尺寸溫差效應(yīng)包括季節(jié)溫差和日照溫差，前者使箱2．2溫度場數(shù)值模擬梁發(fā)生整體的、均勻的變化，由此產(chǎn)生的次內(nèi)力相對由于試驗現(xiàn)場條件的限制，無法獲取混凝土熱較小，而后者由于溫度梯度較大，且在橫截面溫度分工物理性質(zhì)的實測數(shù)據(jù)，但是
4、國內(nèi)、外的學(xué)者在許多布為非線性。目前我國現(xiàn)行的公路橋梁規(guī)范只給出文獻_1’。]中都給出了混凝土熱物理性質(zhì)的數(shù)值或了T形截面梁的溫差分布，鐵路橋梁規(guī)范雖然規(guī)定者變化取值范圍。該橋主梁采用C50混凝土，混凝了沿梁高和板厚度的溫度變化，但由于公路橋和鐵土導(dǎo)熱系數(shù)為3．0J／(m·S·K)，比熱容為850路橋之問有較大的差異，不能直接加以利用。由于J／(kg·K)，密度為2500kg／m。。規(guī)范的局限性，目前，在建立空間分析模型時，設(shè)計采用大型有限元分析程序ADINA建立混凝土多數(shù)認為橫向溫度是不變的，即直接將豎向溫度梯箱梁截面的平面有限元模型，采用四邊
5、形9節(jié)點單度沿著橋梁橫截面橫移而得到空間溫度模式。隨著元，單元劃分長度為5cm，計算每個節(jié)點的溫度。經(jīng)濟的發(fā)展，混凝土箱梁的跨度和箱梁截面寬度不2．3模擬值與實測值的比較斷地增加，溫度沿著橫向存在較大的溫度梯度，因此選取2007年7月24日實測數(shù)據(jù)進行分析?；觳捎闷揭频哪Ｊ街档蒙倘丁１疚囊詮V州某橋為背凝土箱梁內(nèi)部幾個關(guān)鍵點溫度模擬值與實測點的溫收稿日期：2011一O4一O1作者簡介：曹明明(1982一)，男，助理工程師，2006年畢業(yè)中國礦業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，2009年畢業(yè)于浙江大學(xué)橋梁與隧道工程專業(yè)，工學(xué)碩士。學(xué)兔兔www.xuetu
6、tu.com總第7期移動模架施工的混凝土箱梁橋溫度應(yīng)力分析55度比較見圖2。2．4全截面溫度場3333332O7一一日一一LF一1模擬值一LF一1實測值為了建立最不利溫度場，選用一天中不同時刻一-。?LF2模擬值+LF一2實測值∞～一LF一3模擬值+LF一3實測值(12：O0、15：O0和17：00)的溫度梯度建立全截面溫∞度場，見圖3。p∞贈一鐾O07：O011：O015：O019：O01F緣嘲時間∞(a)翼緣"∞∞p毯贈∞腹腹一一日一一T-3模擬值一T-3實測值腹一—T-4模擬值+T一4實測值一一一T-5模擬值一T-5實測值p贈6：O09：O
7、013：O0t7：O021：O07：0011：O015：O019：O0時間(c)頂板p贈6：O09：O013：O017：O021：O07：O011：O015：O019：00圖3不同時刻全截面溫度場時間(d)底板由圖3可知，對于翼緣和頂板，翼緣邊緣橫向溫一一日一Lw一5模擬值—卜．Lw一5實測值度有較大變化，呈現(xiàn)明顯的非線性；頂板頂面溫度變一_e?LW6模擬值+LW-6實測值化較為平緩；隨著頂板深度的增加，頂板溫度有明顯的下降；在翼緣和頂板梗腋處，隨著混凝土厚度的增加(減小)溫度呈現(xiàn)明顯的減小(增加)趨勢。熱流是贈沿著由混凝土厚度增加的方向傳遞的；
8、對于腹板和6：O09：O013：O017：O021：O0底板，腹板豎向溫差變化較小，在腹板與底板連接處7：O01l：O015：O019：
