高原山區(qū)特大跨徑鋼管混凝土拱橋溫度場及溫度效應(yīng)研究.pdf

1、鋼管混凝土拱橋常年暴露于自然環(huán)境之中，受到日照輻射、晝夜溫度變化等環(huán)境因素的影響，必然會對橋梁自身造成一些不利影響。尤其是建造在高原山區(qū)這種具有晝夜溫度變化大、太陽輻射強等復(fù)雜環(huán)境條件下的鋼管混凝土拱橋，可能會造成更大的影響。本文以一座建立在高原山區(qū)的特大跨徑鋼管混凝土拱橋為研究對象，對其進行成橋后日照溫度場及溫度效應(yīng)計算分析，得到如下主要研究成果:
　　依據(jù)溫度效應(yīng)有限元理論及橋梁日照溫度場影響因素，確定了周圍環(huán)境與橋梁之間溫度

2、交換的邊界條件，通過有限元軟件ANSYS建立鋼管混凝土拱肋截面二維模型，考慮各種參數(shù)的影響，得出鋼管混凝土拱肋截面日照溫度場分布。主要結(jié)論如下:拱肋截面溫度場呈現(xiàn)白天外高內(nèi)低、晚上內(nèi)高外低的分布形式，夏季日照條件下，截面最高溫差達31.31℃;冬季日照條件下，截面最高溫差達23.93℃。下弦桿由于受到遮擋作用影響，夏季截面最大溫差為25.91℃，小于上弦桿夏季截面最大溫差。隨著鋼管直徑由小變大，其截面最高溫越來越大，最低溫越來越小，即截

3、面溫差越來越大。本文計算鋼管混凝土拱橋主拱截面梯度溫度與規(guī)范規(guī)定梯度溫度相比，本文梯度溫度下，截面頂端和底端溫差更大。
　　通過ANSYS有限元分析軟件建立全橋模型，通過規(guī)范以及本文橋址環(huán)境確定最高、最低有效溫度，進行鋼管混凝土拱橋均勻溫度效應(yīng);分別根據(jù)本文梯度溫度和規(guī)范梯度溫度取值，進行梯度溫度效應(yīng)對比分析。主要結(jié)論如下:均勻溫度作用對拱肋拱腳處產(chǎn)生較大的影響。其中恒載+整體升溫20℃下，上、下弦桿拱腳處產(chǎn)生較大彎矩，且與恒載作