PK斷面混凝土梁日照溫度場及溫度應力分析.pdf

1、混凝土箱梁因太陽輻射而產(chǎn)生非線性梯度溫度，當這種梯度溫度引起的變形被結構內、外約束阻礙時，會產(chǎn)生相當大的溫度應力。國內外學者研究了普通箱形斷面日照溫度場及溫度應力，尚無針對PK形式斷面的研究。我國現(xiàn)行規(guī)范中并無無鋪裝層混凝土梁梯度溫度的取值，也未給出混凝土梁橫向溫度應力的計算方法。本文以馬鞍山長江公路大橋右汊斜拉橋為工程背景，對該橋PK形式主梁施工階段及運營階段的日照溫度場進行了現(xiàn)場實測和有限元建模分析，分別計算了其橫、縱向溫度應力。本

2、文的主要研究內容和成果如下：
　　（1）介紹了混凝土導熱微分方程的一般形式和邊界條件，以及將混合邊界條件簡化為第三類邊界條件的計算原理和過程。論述了太陽輻射強度、換熱系數(shù)、太陽輻射吸收率等參數(shù)的計算過程。
　?。?）對PK斷面混凝土梁施工階段和運營階段的日照溫度場進行了觀測和分析，得到了其頂板、腹板、底板豎向梯度溫度及箱內外大氣溫度的變化規(guī)律，分析了橋面鋪裝層對混凝土梁日照溫度場的影響，本橋12cm瀝青混凝土鋪裝層對混凝土梁

3、日照溫度場有明顯的削弱作用。
　?。?）應用ANSYS分別建立了PK斷面混凝土梁的二維和三維溫度場計算模型，計算結果與實測值吻合，二維模型與三維模型溫度場計算結果基本一致。計算得到了用指數(shù)函數(shù)表示的施工和運營階段的豎向梯度溫度，并與各國規(guī)范取值進行了對比分析。
　?。?）參數(shù)敏感性分析表明，吸收率及風速對日照溫度場影響較大，瀝青混凝土鋪裝層厚度對混凝土梁豎向梯度溫度也會產(chǎn)生較大影響。
　?。?）分別應用ANSYS二維模