混凝土箱梁日照温度效应研究

以衢宁铁路某大桥为工程背景,进行箱梁温度场及温度应力现场测试,总结箱梁顶板、底板和腹板的温度分布规律,拟合出适合该桥的箱梁竖向、横向温度梯度模式,并采用拟合的箱梁温度梯度模式分析箱梁日照温度应力,与实测温度应力对比,验证其准确性和适用性。结果表明:箱梁底板存在明显的呈非线性分布的竖向温差,在进行竖向温度梯度拟合时不能忽略;拟合的箱梁横向温度梯度模式考虑两侧腹板的横向温差,与箱梁实测横向温差分布更接近;考虑箱梁竖向和横向温差共同作用下的温度应力计算结果与实测温度应力吻合更好,在分析箱梁日照温度效应时,不能忽略箱梁的横向温差作用。     

简支轨道梁在温度变形下振动数值仿真

分析磁浮简支轨道梁在日照作用下的温度场分布,计算轨道梁的温度变形,研究温度作用,车速等参数对轨道梁的动力影响,为上海磁浮线路的设计提供参考。     

跨座式曲线连续钢混结合轨道梁温度效应研究

钢混结合轨道梁桥不同于常规桥梁,其高度大,宽度窄,在日照下其阳面的温度荷载作用面大,且由于曲率的影响,曲线轨道梁桥更易产生弯扭耦合作用,其内力、位移计算远比直线梁复杂。文章应用有限元方法,以曲线连续钢混结合轨道梁为工程背景,对可能产生的日照温度、季节温度和规范中的温度梯度进行对比分析。结果表明:温度梯度对于结构位移的影响显著,但对于结构应力和支座反力的计算结果过小,原规范所作的规定对轨道梁结构不够合理;非均匀升温与整体升温变形方向相反,相比于整体升温会产生更大的支座竖向反力;日照温差效应是造成曲线连续箱梁扭转的主要原因,且日照作用下支座径向力较大,易造成支座剪坏。这一结论有利于改进曲线钢混结合轨道梁桥的设计,为其提供理论依据和技术参考。     

中低速磁浮轨道梁刚度限值初探

收集了各国轮轨系统桥梁规范中的竖向和横向刚度限值及制订思路，结合作用于轨道梁上的车辆荷载采用“当量荷载集度”对各个规范的限值进行对比分析，再根据磁浮车辆与轨道梁相互作用的特性，提出了中低速磁浮轨道梁的竖向和横向刚度限值的建议值。     

某大桥钢箱梁竖向温度梯度模式研究

结合某实际工程的监测数据,分析钢箱梁温度与挠度变化确定合理合龙时间,结果发现国内规范的竖向温度梯度与无铺装层下钢箱梁的温度实测值存在一定偏差。研究通过实测数据与国内外相关规范对比分析,建立合理的无铺装层下的钢箱梁温度梯度拟合公式。研究工作对主梁标高提供温度修正的依据,对钢箱梁的施工有参考价值,并为完善过呃逆竖向温度梯度相关规范提供了数据积累与参考。     

基于气象参数的混凝土结构日照温度作用分析

气象参数是分析日照环境下混凝土结构温度作用的关键参数之一。影响日照环境下混凝土结构温度场的气象参数主要有太阳辐射、气温和风速。本文分析了这些气象参数变化的一般规律,提出其时程分析模型,并从概率统计的角度分析了这些参数的分布规律,确定了具有一定重现期的气象参数代表值。最后以一个混凝土箱梁为例,利用这些气象参数代表值计算分析了其日照温度场,并根据计算温度场拟合得到竖向温差分布曲线。计算表明,分析日照环境下混凝土结构温度场时应考虑气象参数的随机分布。     

中欧规范混凝土铁路桥温度作用对比分析

为研究中、欧规范中关于混凝土铁路简支梁桥温度作用的差异,文章以考虑梁轨相互作用的三跨简支32m标准箱梁为研究对象,采用Midas Civil建立有限元分析模型,分别按照中、欧铁路桥梁规范确定的参数计算分析了在均匀温度、竖向温差和局部温差作用下结构的变形和应力。结果表明:在均匀温度作用下两者相差不大,而在竖向温差和局部温差方面中欧规范的规定和计算结果有较大差别,其中,非线性竖向温差作用下的挠度中国规范约为欧洲规范的2倍。混凝土箱形梁中非线性温差所产生的拉应力最大可达3 MPa以上。在轨道中产生的温度应力较大,梁轨相互作用的计算中应注意考虑其温度效应。     

基于ANSYS的无铺装轨道钢箱梁日照温度场敏感性分析

无铺装钢箱梁是一种应用于高速轨道交通中的新结构.不均匀的日照温度场会使其产生较为复杂的应力和变形,从而影响结构的安全性和行车的舒适性,故对日照温度场影响因素的研究是必要的.通过对无铺装轨道钢箱梁足尺试验模型长达3个月的温度监测,发现在温度梯度规律较显著的4 d中,最大温度梯度总是出现在3#腹板上,出现的时间段为12:0...     

大跨度连续刚构桥日照温度场研究

通过对某特大连续刚构桥运营期的温度和气象的观测,在实测的基础上,研究了箱梁桥在日照辐射作用下的温度场及其变化规律。结果表明:日照辐射作用下,箱梁有较大的竖向温度梯度变化,当底板较厚时(墩顶),底板与腹板存在负温差现象;一年中箱梁的梁内空气温度受大气温度的影响,随着时间的推移明显呈正弦规律变化。以上发现对同类桥梁地域温度效应的分析具有参考价值。     

钢纤维轻质混凝土桥面日照温度场试验研究

为研究日照温差对钢纤维轻质混凝土桥面板的作用,对其及沥青铺装层竖向温度场进行现场试验研究,探讨其在日照作用下竖向温度梯度分布规律。结果发现:桥面板温度日变化规律同气温基本一致;混凝土内部出现最大温度梯度时,呈抛物线形状,最高温度位于混凝土表面,最低温度位于距底面2cm位置。     

混凝土箱形输水桥日照温度场及温度应力研究

分析了箱形输水桥产生日照温差及温度应力的原因,借助有限元软件ANSYS对某输水桥日照温差及温度应力进行有效的仿真模拟,计算结果表明：箱形输水桥的日照温差分布比较复杂,从箱形桥身的温度分布来看,顶板温度变化最剧烈,腹板次之,底板最小,温差近似为二次曲线分布。日照温差作用下混凝土箱形输水桥桥身内无论沿纵向和横向都将产生可观的温度应力,其值已超过混凝土的抗拉设计强度。所以,在箱形输水桥身结构设计中对日照温差作用下的温度应力必须予以重视,在设计中应配置适当的温度钢筋。     

国家体育场大跨度钢结构温度场分析与合拢温度研究

结合国家体育场工程,对温度差异引起桁架结构的内力效应、太阳辐射吸收系数ρ的影响因素以及降低太阳辐射温升的措施进行了分析。通过分析统计得到结构各区域箱形构件的太阳辐射照度,合理地确定了温度场计算采用的各种参数及室内外风速及相应的热传导计算边界条件。采用有限元法计算了箱形构件各表面的辐射温度与构件的平均辐射温升,从而确定了“鸟巢”结构各区域内构件的辐射温度。明确提出大跨度屋盖结构的合拢与合拢温度要求,并根据历史气象温度记录与变化趋势、太阳辐射温升、结构设计的合理性以及结构施工的实际进程,综合确定在大跨度钢结构设计时采用的合拢温度与最大正、负温差。     

波形钢腹板组合箱梁横向温度应力计算分析

波形钢腹板组合箱梁作为一种新型组合结构,由于其结构的特殊性,在日照温差作用下产生的桥面板横向应力需要进行深入研究与分析。论文基本平面外抗弯刚度相等的原则对波形钢腹板组合箱梁的横向框架计算提出了简化计算模型。依据现有的设计规范,计算了箱梁顶板在温度梯度作用下的温度自应力及次应力,并与同类型的混凝土箱梁进行比较,计算结果表明,波形钢腹板组合箱梁对温度梯度的敏感性较低,对于防止箱梁顶板出现纵向裂缝有一定优势。论文的结论可为波形钢腹板组合箱梁横向设计提供参考。     

上海磁悬浮铁路预应力轨道梁检测技术

上海磁悬浮铁路是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮铁路。它的建设过程中科技人员攻克了许多技术难关。其中,土木工程部分技术难度最大的就是预应力轨道梁的制作。由于磁悬浮轨道梁使用性能的特殊要求,其制作精度要求极高。施工过程中最为重要的就是预应力轨道梁制作过程中的先张——后张预应力的张拉控制。文章分析介绍了振弦式传感器的技术特点和振弦式锚索测力仪的开发、研制及应用情况。     

Research on temperature field and temperature effect of steel silos under solar radiation

综合使用光线追踪法和点盒位置判断理论，提出了一种高效的钢板筒仓太阳辐射阴影区计算方法，并通过试验验证了该方法的计算精度。分析了钢板筒仓加盖和不加盖、满仓和空仓时太阳辐射非均匀温度场的时空分布规律，其中不加盖空仓时的太阳辐射非均匀温度场对结构最为不利。不加盖空仓时钢板筒仓结构正温差温度效应最大，与不考虑太阳辐射均匀温度作用工况相比，最大温度变形、最大温度应力、支座最大径向反力分别增加了135%、85%、85%，支座环向反力从0kN增加到132 kN，建议在工程设计中合理考虑太阳辐射非均匀温度效应。     

大跨PC连续刚构温差空间效应分析

介绍了对箱梁内外温差作用进行有限元分析时通常采用的几种方法,以某特大桥连续刚构箱梁桥为例,采用BridgeKF分析系统建立了全桥实体单元空间模型,分析了箱梁在竖向温差和箱内外温差作用下的空间效应。     

日照引起的钢筋混凝土箱梁中温度分布试验研究

日照温差荷载引起的桥梁结构的温差应力是造成桥梁结构损坏的重要原因之一,本文在实桥日照温度场实测资料基础上,研究了日照引起的钢筋混凝土箱梁内温度分布及其变化情况,分析了其规律性,得到了沿箱梁高度方向的温差梯度模式。     

基于遮阳理论冻土区路基及周边冻土表面辐射分析

 冻土区路基各表面间太阳辐射的差异引起路基发生横向非均匀变形。目前所采用的基于太阳入射角的分析方法,未能充分考虑到冻土区高路基遮阳效应对周边冻土的影响,特别是在对路基坡脚附近冻土分析时与实际工况存在很大的偏差。基于太阳辐射强度和路基影子轨迹随时间的变化规律,提出利用遮阳理论分析路基表面太阳辐射的分析方法。通过对比K. Y. Kondratyev关于倾斜面接收太阳辐射的描述和工程实测数据,验证遮阳理论分析方法的正确性。基于遮阳理论提出直射率概念,并获得路基表面温度计算的经验方程。分析表明,冻土区路基各表面的太阳辐射之间存在明显的差异,其差异性与路基走向、坡度等影响因素密切相关。对于坡度较大的高路基,路基的遮阳效应也会引起路基周边冻土表面出现明显的非均匀太阳辐射,表现为越靠近路基坡脚辐射量越小,阴坡坡脚处辐射量小于阳坡坡脚处辐射量,这种太阳辐射的非均匀分布在路基的稳定性分析中应予以考虑。     

基于ASHRAE晴空模型的日照作用下钢构件的温度场分析

分析钢结构温度效应和确定施工合拢温度关键在于确定温度场的分布。在日照下,由于钢构件的温度场分布非常复杂和不均匀,而难以确定。基于ASHRAE晴空模型,采用ANSYS的APDL语言对箱型钢构件在夏至日日间的温度场进行了数值模拟,模拟中考虑了太阳辐射强度、对流换热系数、构件表面太阳辐射吸收系数等对构件温度场的影响。结果表明:夏至日构件最高温度高达78.411℃,最大升温高达44.803℃;太阳辐射强度、对流换热系数和构件表面太阳辐射吸收系数对日照下的箱型钢构件温度场的影响起主导作用。     

严寒地区矩形钢管混凝土截面温度分布试验

为研究严寒地区钢 混凝土组合结构的温度荷载,以西宁市作为严寒地区的代表,在现场进行了水平放置带加劲肋的矩形钢管混凝土构件截面温度场测试试验,对日照作用下钢管混凝土构件截面温度分布进行了研究。同时还将矩形钢管混凝土构件的三维温度场简化为二维温度场,建立了ABAQUS有限元热力学分析模型,在考虑太阳辐射、风速以及环境温度等参数的作用下提出了构件截面温度场有限元计算方法。结果表明:钢管混凝土构件钢管测点及管内混凝土测点温度的实测值均与有限元计算值吻合良好;考虑日照作用的矩形钢管混凝土截面温度场为非均匀温度场,构件截面存在着明显的温度梯度;钢管温度受到环境温度的直接影响,其温度变化略微滞后于环境温度变化,温度极值明显大于环境温度极值;管内混凝土的温度则受到环境温度的间接影响,其温度变化明显滞后于环境温度变化,温度极值则小于钢管温度极值;矩形钢管混凝土截面温度分布还会受到管内纵向加劲肋的影响,该加劲肋增大了其与混凝土的接触面积,减少了管内混凝土温度变化的滞后程度,降低了构件截面的梯度温差。