沥青铺装层对钢—砼组合梁桥温度场及温度效应的影响研究

• 作 者: 谢文文
• 出 处: 长沙理工大学
• 发表日期: 2018年01期
• 关键词: 钢-砼组合梁桥 温度场 温度效应 温度梯度 有限元

随着国民经济的快速发展,各地区人员往来频繁,人们对交通提出了更高的要求。为此国家正不断加大基础设施的建设,桥梁作为基础工程的重要组成部分,被广泛应用到铁路、公路等领域当中。近年来我国在桥梁工程建设领域取得了举世瞩目的成就,桥型也由单一的混凝土或者钢结构发展到钢-砼组合结构。钢-砼组合梁桥也因其自重轻,施工方便等方面的优势,得到了不断推广和应用。与单一材料结构的桥型不同,钢-砼组合梁桥处在自然环境时,其会因材料物理性能的差异,导致结构内部、结构与环境间的热传导变复杂。作为一种新型的组合桥型结构,有关其温度场、温度效应及其它有关的理论研究较少。加强对钢-砼组合梁桥的研究,符合社会经济发展及工程实际需要。本文将以现有的研究成果为基础,结合理论规范,研究组合结构桥面沥青铺装层对结构温度场及温度效应的影响。内容主要包括:首先,文章介绍了钢-砼组合梁桥的产生、应用以及发展,并对现有的关于桥梁温度场理论研究成果以及不足之处进行了阐述,说明了桥梁结构温度场研究的重要性。其次对英、美、欧、中四国的温度梯度模型进行了简单陈述,并建立某在建钢-砼组合梁桥的ANSYS有限元全桥模型。因缺少不同厚度铺装层钢-砼组合梁桥实测温度数据,文章基于各国规范的温度梯度模型,计算在不同铺装层厚度结构的温度效应以及它们之间的差异。同时通过同一地域某钢-砼组合梁桥每月实测温度梯度,对该在建组合梁桥温度效应进行计算分析。结果表明:温度效应对组合结构受力影响明显,基于中、美规范分析得到混凝土桥面板的温度效应产生的拉应力过大,可能会出现开裂。另外利用ANSYS有限元Wokbench平台建立该组合桥中跨1/2截面模型,分析相同沥青摊铺温度不同摊铺厚度下结构温度场分布及变化特点。并通过绘制沥青摊铺散热集中时段内梁高方向的温度曲线,对竖直方向上最不利温度分布进行拟合。