中承式鋼管混凝土拱橋溫度場及溫度效應分析.pdf

1、本文主要探討了置于自然環(huán)境中的鋼管混凝土拱橋由于受到環(huán)境因素影響(特別是太陽輻射的影響)，其拱肋截面內的溫度非均勻分布以及沿拱肋縱向的溫度非均勻分布。在此基礎上計算了特定位置(拱腳處、靠近橋面約L/4處和拱頂處)截面內由于非均勻溫度分布引起的截面自應力，以及由于均勻溫升溫降荷載所引起的拱肋內的效應。 首先基于傳熱學基本原理給出溫度計算的理論公式。采用已有的溫度場計算方法考慮自然環(huán)境(特別是太陽輻射影響)對拱肋截面表面的熱流量進行

2、分析計算，給出鋼管混凝土截面溫度場計算的解析方法，然后結合有限元方法，求解結構溫度場的數(shù)值解，并在實驗的基礎上，驗證以計算方法的可行性。實驗中對鋼管混凝土構件內部溫度分布進行測量，借助通用有限元程序對實驗構件進行計算，計算結果與實測值是吻合的，驗證了計算方法的正確性，并將此方法應用到實橋的計算中。選取了長安大學人行天橋中承式鋼管混凝土提籃拱，在具有代表性的天氣條件下，對拱肋特定截面表面溫度進行實測，結合實測結果對拱肋截面溫度場進行計算，

3、得出拱肋特定截面的非均勻溫度分布。在此基礎上，計算拱肋截面由非均勻溫度分布引起的溫度自應力以及拱肋在均勻溫降溫升荷載下拱肋內的效應。計算結果驗證了溫降荷載為不利荷載，在不利荷載下由溫度引起的效應與自重引起的效應相當。通過實測結果可知，中承式鋼管混凝土拱橋其溫度分布沿橋縱向也是非均勻分布的，靠近橋面的拱肋截面的溫度要比拱頂截面溫度高出5度左右，比拱腳截面高出10度左右。 論文所得出的結論對于鋼管混凝土拱橋溫度場以及溫度效應的計算有