混凝土箱梁桥沥青混凝土铺装层温度应力分析
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SimWe仿真论坛»C06:ANSYS--实例赏评»混凝土箱梁日照温度场、温度应力ANSYS分析结果混凝土箱梁日照温度场、温度应力ANSYS分析结果混凝土箱梁在日照和气温变化等气象因素作用下,会在截面内产生非线性温度分布,引起较大的纵向、横向温度应力,在超静定结构中还会引起温度次应力。
应力大小往往会超过列车或汽车荷载效应,特别是横向温度应力对混凝土箱梁纵向裂纹的出现有很大的贡献。
下面首先发几张混凝土箱梁日照温度场ANSYS分析结果的图片,希望对这方面感兴趣的网友在此讨论。
Ⅰ:夏季日照温度场。
由于,桥轴线走向和纬度的关系,腹板在夏季腹板几乎不受日照,因此截面温度梯度主要在竖向。
peregrine2007-7-14 15:07夏季,t=10:00的温度场peregrine2007-7-14 15:09夏季,t=14:00的温度场[[i] 本帖最后由 peregrine 于 2007-7-14 15:15 编辑 [/i]]peregrine2007-7-14 15:15回复 #3 peregrine 的帖子夏季,t=03:00,夜间负温差peregrine2007-7-14 15:19Ⅱ:冬季温度场。
本箱梁冬季腹板也会受到一定的日照。
冬季,t=16:00bridge-7-18 21:481、底板温度基本是处于均匀温度状态原来做过实桥试验,上下底板也是相差很大的,是不是所处环境不同了2、“夏季,t=03:00,夜间负温差”跟实测也是差的很远,基本上是处于均匀温度状态。
3、希望提供你的计算思路,偶们好学习一下。
peregrine2007-7-19 20:15回复 #6 bridge5209 的帖子回楼上我这是根据多年气象资料计算的最不利状况下的温度分布,与楼上在某一座桥的实测数据有出入,是正常的。
1、底板温差主要受气温变化和地面或水面对太阳辐射的反射率影响,地面太阳辐射发射率随环境变化很大,难以准确确定,计算时一般偏于不利考虑,取较小值,因此计算的底板上下温差比较小,在本算例中为℃(14:00)2、夜间负温差看起来很大,但要注意的是,最高温度出现在箱梁梗胁加厚处的内部,而最低温度出现在悬臂端部板厚最薄处,特别是在悬臂端部,在很小的范围内温度降低很多,因为这个部位不仅尺寸小,而且夜间呈三面放热的状态,温度下降自然比结构主体要大得多。
- -1532010年第12期(总第147期)NO.12.2010(CumulativetyNO.147)China Hi-Tech Enterprises摘要:文章利用有限元ANSYS 对比分析了在三种不同的温度应力场的作用下连续箱梁顶板拉应力的大小,验证了温度应力是产生箱梁顶板纵向裂缝重要因素之一。
设计和施工工程中,应该对当地的温度对桥梁结构的影响需要充分的考虑,加强桥梁结构的抗裂性能,保证桥梁使用的耐久性。
关键词:温度应力;连续箱梁;温度梯度;纵向裂缝;计算模型中图分类号:U448 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2010)12-0153-02浅析温度应力对连续箱梁顶板纵向裂缝的影响宋春玲(中铁十三局集团第二工程有限公司,广东 深圳 518083)预应力混凝土连续箱梁在自然条件变化下在箱梁中产生较大的温度梯度,温差作用产生变形,受到箱梁的纵横向纤维约束或超静顶结构体系的多余约束时,就会产生很大的温差应力。
温度应力包括内约束应力和外约束应力,内约束应力是指结构内部某一构件单元,在非线性温差作用下纤维间温度不同,引起的应变不同而受到约束引起的应力;外约束应力是指结构内部各构件因温度不同产生不同变形受到约束或结构外部为超静定约束,无法实现自由变形引起的应力。
理论分析及实践经验表明:大跨度预应力混凝土连续箱梁,温度应力可以达到甚至超过活载产生的应力,以被认为是预应力混凝土桥梁结构产生裂缝的主要原因之一。
一、温度场的分解(一)英国BS5400规范温度梯度图1 英国BS5400规范中的箱梁顶板温度分布h1=0.3h ≤0.15mh2=0.3h ≥0.10m ≤0.25m h3=0.3h ≤[0.1m+面层厚度(m)h/m T1/℃T2/℃T3/℃≤0.28.5 3.50.5≤0.412.0 3.0 1.5≤0.613.0 3.0 2.0≥0.813.53.02.5h1=h4=0.2h ≤0.25m h2=h3=0.25h ≥0.2mh/m T1/℃T2/℃T3/℃T4/℃≤0.2 2.00.50.5 1.5≤0.4 4.5 1.4 1.0 3.5≤0.66.51.81.55.0≤0.87.6 1.7 1.5 6.0≤1.08.0 1.5 1.5 6.3≥1.58.40.51.06.5(二)新规范竖向温度梯度A =300mm T 1=250C T 2=6.70C图2 JTG D60-2004规范中的竖向温度梯度二、计算模型及结果分析(一)工程背景根据两种规范规定的温度梯度,以佛开高速潭洲大桥主桥为研究对象,潭洲大桥主桥为双向四车道分离式桥梁,全宽为27.7m,单幅宽为11.128m,混凝土桥面铺装。
日照下混凝土箱梁温度场和温度应力研究1. 本文概述本文主要研究了日照作用下混凝土箱梁的温度场分布和温度应力。
随着土木工程技术的发展,钢筋混凝土箱梁结构被广泛应用于建筑领域。
在实践中发现,日照会对钢筋混凝土箱梁产生明显的温度效应,影响结构的受力性能和安全性。
研究混凝土箱梁的日照温度效应具有重要意义。
本文首先通过实验和数值模拟方法,对不同条件下的箱梁日照温度效应进行了研究。
研究结果表明,日照时间、强度、角度等因素都会影响箱梁的温度分布。
箱梁表面的温度变化幅度较大,而内部温度变化幅度较小。
太阳辐射强度对箱梁的温度分布和应力分布也有较大影响,高辐射强度会导致箱梁表面温度升高,从而引发更大的应力。
箱梁的传热性能与其结构尺寸、材料参数等因素有关,这些因素会影响日照温度效应的表现。
为了更好地理解和预测日照温度效应,本文还分析了钢筋混凝土箱梁日照温度应力的形成机理和计算方法。
同时,以现行的桥梁规范为依据,计算了试验模型的温度应力,并提出了钢筋混凝土箱梁日照温度裂缝控制的建议。
这些研究成果对于工程设计人员和规范编制具有重要的参考价值。
本文的研究旨在提高对混凝土箱梁日照温度效应的认识,为实际工程中箱梁的结构设计和安全评估提供科学依据,从而提高结构的安全性和耐久性。
2. 混凝土箱梁温度场的影响因素分析混凝土的热物理性质,如比热容、导热系数和热膨胀系数,对其温度响应至关重要。
比热容影响材料吸收和释放热量的能力,导热系数决定热量在材料内部的传导速度,而热膨胀系数则关系到材料在温度变化时的体积变化。
日照条件下,环境温度、相对湿度、风速和太阳辐射强度是主要的环境影响因素。
太阳辐射直接加热箱梁表面,而环境温度和风速影响热量的对流和辐射损失。
相对湿度则通过影响水分的蒸发和混凝土的干燥速率来间接影响温度场。
混凝土箱梁的几何尺寸、形状和方向对其温度分布有显著影响。
较大的表面积和较薄的截面会导致更快的温度变化。
箱梁的朝向也会影响其接收到的太阳辐射量,从而影响温度分布。