钢箱-混凝土组合曲线梁桥空间温度效应及其爬移机理研究

来源 :李雨默 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaocai_01
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近年来随着城市交通的发展,钢箱-混凝土组合曲线梁桥被广泛应用于城市互通式立交桥和高速公路的互通式立交中,但曲线梁桥容易受到爬移的影响,为更好地防治曲线梁桥爬移,需要对钢箱-混凝土组合曲线梁桥的爬移发展规律进行相应的研究。已有的研究表明温度是造成曲线梁桥爬移的主要因素,但现阶段缺少对钢箱-混凝土组合梁桥温度场分布规律以及长期爬移的分析。鉴于此,本文基于桥梁日照温度场模拟方法对钢箱-混凝土组合梁桥进行精细温度场分析,对钢箱-混凝土组合曲线梁桥进行长期爬移分析。本文的主要工作如下:(1)系统地阐述了桥梁日照温度场模拟的相关理论:桥梁结构热传导原理,桥梁在日照作用下所受的长波辐射、短波辐射等自然辐射分类及其计算公式,桥梁结构与外界环境进行对流换热原理以及课题组前期研究中提出的三维遮挡理论,详细说明了桥梁日照温度场模拟在有限元软件中的实现方法,并用钢箱-混凝土组合曲线梁桥温度场试验验证该方法的准确性。(2)以某在建的72m简支钢箱-混凝土组合梁桥为例,应用桥梁日照温度场模拟方法,研究了四季典型气象条件下的组合梁温度分布特征。提出两种模式的组合梁桥竖向温度梯度,采用4个温差基数以及3个位置基数可以对两种模式的竖向温度梯度进行简化,总结组合梁桥温度分布影响因素,并分析各种因素对竖向温度梯度的影响规律。(3)针对现阶段研究中缺少曲线桥长期爬移分析以及在爬移分析中常忽略支座摩擦滑移影响的不足,应用长期精细温度场模拟方法以及双线性支座模拟方法,对河北省在建的钢箱-混凝土组合曲线匝道桥进行温度荷载、车辆荷载作用下的短期温度效应以及长期爬移分析,并分析了曲线桥设计车速、支承布置、曲线半径对曲线梁桥爬移的影响。
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