斜交空心薄壁高橋墩日照溫度效應(yīng)研究.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定增長，對(duì)交通線路的需求日益增大。公路建設(shè)部門一改過去路線走向服從橋梁的思維方式，使得斜交橋梁被越來越多地運(yùn)用。在山區(qū)、河谷越來越多設(shè)置高橋墩。處在自然環(huán)境中的高橋墩，經(jīng)年累月受到日照溫差等溫度作用，高橋墩內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的溫度應(yīng)力，對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定不利影響。在斜交高橋墩的研究中，日照溫度效應(yīng)對(duì)斜交高橋墩溫度場(chǎng)的分布、溫度應(yīng)力情況以及由于斜交角度的存在對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響還未進(jìn)行系統(tǒng)的研究。本文以張花高速酉水大橋

2、5號(hào)橋墩為依托工程，對(duì)斜交高橋墩的日照溫度效應(yīng)進(jìn)行了研究，具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)參考大量文獻(xiàn)，對(duì)日照溫度場(chǎng)數(shù)值計(jì)算及熱分析材料基本屬性進(jìn)行研究。基于傳熱學(xué)經(jīng)典理論，根據(jù)導(dǎo)熱微分方程，設(shè)置邊界條件以及初始條件，推導(dǎo)斜交高橋墩的有限元解法。熱分析材料基本屬性包括熱傳導(dǎo)率、對(duì)流換熱系數(shù)、輻射系數(shù)、比熱容、焓、生熱率等。通過對(duì)熱參數(shù)的研究，選取酉水大橋5號(hào)橋墩熱參數(shù)。
　　(2)自2011年8月起根據(jù)酉水大橋5號(hào)橋墩施工進(jìn)度

3、，在選取的橋墩截面內(nèi)埋設(shè)溫度傳感器。5號(hào)橋墩施工完成后，在夏、冬兩季選取最熱、最寒時(shí)節(jié)分別現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)3天對(duì)所埋設(shè)的溫度傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，得到高橋墩的實(shí)際溫度分布特征。
　　(3)對(duì)酉水大橋5號(hào)橋墩溫度場(chǎng)仿真分析，運(yùn)用通用有限元軟件ANSYS進(jìn)行熱分析，建立斜交高橋墩熱分析有限元模型。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試所得數(shù)據(jù)，基于有限元分析，得到酉水大橋5號(hào)橋墩在夏、冬兩季最熱、最寒時(shí)節(jié)在日照作用下的溫度場(chǎng)的分布。在此基礎(chǔ)上，分析獨(dú)墩日照溫度效應(yīng)，以及