桥梁结构日照温差二次力及温度应力计算方法研究

根据等效线性化原则,借助一般有限元程序分析预应力混凝土桥梁的非线性日照温差二次力及温度应力;针对两种非线性温度梯度模式及具有不同顶、底板厚度的一般箱梁桥,推导了等效线性化后的特征参数计算公式。对洺河桥预应力混凝土四跨箱形连续梁的非线性日照温差温度应力计算表明:中国现行公路桥规中规定的日照温度梯度模式是偏于不安全的,由日照温差产生的连续梁跨中附近截面下缘拉应力较大,它与预加力等产生的次应力组合会使截面抗裂性降低,设计时应充分重视。     

40 m预制箱梁梁上运梁有限元内力计算分析

利用Midas有限元软件建立40 m预制箱梁模型进行计算分析,研究了简支状态下,已架箱梁在运梁车运梁行进时的内力情况。结果表明,在承载能力极限状态下,箱梁抗弯承载力、抗剪承载力验算通过;在正常使用状态下,正截面抗裂、斜截面主拉应力验算通过;在持久状况和短暂状况下,正截面压应力、主压应力、施工短暂状况应力验算通过。所得结果对今后梁上运梁实际工程应用具有一定的借鉴及参考意义。     

先简支后连续变截面预制小箱梁设计

为满足双曲拱桥拓宽改造的美观和施工工期等方面的要求,设计了跨径布置为(44.055+7×44.41+44.055) m的先简支后连续变截面预制小箱梁。通过优化变截面预制小箱梁的构造和预应力布置,解决了变截面预制小箱梁由于跨中梁高较低,跨中承载能力薄弱的问题。受力分析结果表明:变截面预制小箱梁施工阶段验算、承载能力验算、截面压应力验算、截面抗裂验算和刚度验算均满足规范要求。     

变截面连续箱梁的有限元分析

采用ANSYS对某高速公路变截面连续箱梁大桥进行了计算分析,直观地显示了主桥0#～1#变截面连续箱梁跨中最大正弯矩工况下的挠度和应力值及整体分布.     

乌海黄河大桥箱梁截面日照温度场及温度应力研究

桥梁结构在日照作用下会产生不均匀温度场,出现温度应力,给桥梁的正常使用造成威胁。文中以乌海黄河大桥为研究背景,基于热分析基本理论,利用ANSYS软件建立二维箱梁截面模型,对砼箱梁进行温度场数值分析,得出箱梁截面各时刻温度场分布和沿梁高方向温差分布曲线,并求解温度应力分布及截面关键路径上温度应力变化情况。     

太平大桥混凝土箱体的温度场

介绍了太平大桥混凝土箱体温度场的测试方案、测点布置及大气自然条件下箱体断面温度场的测试结果，并分析了箱体温度变化规律，为计算太平大桥施工过程中照温差引起的箱梁温度应力和施工控制中照温差引起的标高变化提供依据，也为《公路桥梁设计规范》补充制定“箱梁日照温差梯度形式”积累资料。     

连续刚构桥箱梁温度场测试研究

对某高墩大跨连续刚构桥在太阳辐射下箱梁截面温度场进行了测试,采用最小二乘法对实测温差进行回归分析,获得了箱梁竖向温差和横向温差非线性分布的拟合曲线。建立了该桥的有限元计算模型,并分析了温差的影响。     

酉水大桥日照温度对斜交高墩施工线形影响及其控制方法研究

以湖南省张花高速公路酉水大桥（80 m＋145 m＋80 m）斜交高墩大跨度连续箱梁桥为工程背景,介绍了斜交高墩日照温度作用的基本理论及有限元分析方法.应用ANSYS有限元软件,建立了酉水大桥斜交高墩日照温度效应计算模型,分析了主桥墩在日照温度效应下的温度场特征,对比理论分析与实测温度,并分析了日照温度作用下高墩施工线形影响,根据日照温度墩顶位移近似解析解提出了施工中控制墩身变形和轴线偏位的方法,为高墩施工的线形控制提供一定的参考.     

广东虎门辅航道连续刚构桥混凝土箱梁的温度梯度研究

根据广东虎门辅航道连续刚构桥混凝土箱梁日照作用下的温度观测结果,研究箱梁沿断面高度方向的温度梯度分布规律。在参考国内外相关规范基础上,采用非线性回归方法提出该桥混凝土箱梁的温度梯度模式。利用空间有限元计算手段,针对箱梁的变形和应力对温度梯度模式的敏感性进行对比分析。研究结果表明,温度梯度模式对结构性能的影响很大。依据该桥温度观测数据提出的温度梯度计算模式可作为连续刚构桥混凝土箱梁日照温差作用下结构计算的重要参考。     

混凝土薄壁箱梁横向温度应力分析

基于能量变分法原理对混凝土薄壁箱梁桥在梯度温度作用下的箱梁横向效应进行分析,并推导了一般公式.计算结果表明在指数函数形式的梯度温度作用下,本文方法计算得到的横向拉应力值与ANSYS计算值相当,而常规方法的计算值要小于本文方法.此外还对箱梁各截面尺寸变化对其顶板下缘横向温度应力的影响进行分析,从中可以看出,箱梁梁高的变化对其横向应力的影响较大.     

圆形空心墩日照温度效应分析

用热弹性理论分析了混凝土圆形空心墩的日照温度效应问题,推导出了圆形空心墩温度应力分布的弹性理论解,并提出了墩顶温度位移的计算公式。所得理论解比传统计算方法精度更高,计算更简便。     

拱涵收缩应力和温度应力分析

采用三维有限元模型，对混凝土拱涵进行温度场、收缩应力和温度应力分析。得出了混凝土收缩、高温季节日照以及铺涂沥青施工产生的温度应力分布和大小。结果表明，这类应力可能是工程中某些拱涵开裂的原因，值得充分重视。     

绥芬河斜拉桥转体施工温度影响分析

绥芬河斜拉桥是我国采用水平转体施工长度最长的斜拉桥,文中以绥芬河斜拉桥转体施工过程为背景,在斜拉桥转体施工前后分别进行24 h温度效应观测的基础上,首先运用最小二乘法对斜拉桥主梁和索塔温差公式中的参数及相关材料的线膨胀系数进行了识别,然后运用有限元方法对本桥转体施工前后温度效应进行了理论计算。比较理论计算结果与实测资料,分析温度效应对平面转体施工斜拉桥的影响,提出斜拉桥转体施工会因日照方位的变化引起结构的不对称偏位,相对活动转盘中心产生温度不稳定力矩,使结构整体发生倾斜。     

CFS加固混凝土墩柱温度自应力弹性解及影响参数研究

考虑到碳纤维布（CFS）与混凝土的热胀系数不同，建立了CFS加固的任意形状横截面混凝土构件因日照辐射或骤然降温引起的温度自约束变形求解方程。进而推导了CFS加固混凝土矩形、箱形墩柱在指数和均匀温度梯度下的温度自应力弹性解。最后就弹性解讨论了CFS厚度、热胀系数、弹性模量和混凝土强度等级（弹性模量）、截面宽度、高度等因素对CFS加固混凝土矩形墩柱温度自应力的影响。     

连续配筋混凝土路面温度应力分析

基于钢筋混凝土间粘结滑移的线性和非线性本构关系,建立了连续配筋混凝土路面(CRCP)在温度荷载作用下的力学模型以及按接触理论推导的有限元刚度矩阵。得出了考虑粘结滑移线性和非线性本构关系的有限单元数值解,据此分析了降温荷载作用下路面应力、位移的分布规律。同时讨论了裂缝间距和配筋率、配筋方式对裂缝宽度的影响。结果表明,在相同的降温荷载作用下,随着裂缝间距的增大,钢筋和混凝土的应力呈现非线性增加;采用不同配筋方式对裂缝宽度的影响较大,建议设计时尽量采用小直径多根数的配筋方式。按接触有限元法进行温度应力的非线性分析,为今后的科研和设计提供了很好的理论依据。     

广州猎德大桥索塔日照温度效应分析

广州猎德大桥是一座自锚式独塔两跨悬索桥,索塔为贝壳状混凝土结构。处于外界环境中的混凝土结构,由于受日照、气温变化等气候因素的影响而引起非线性的温度分布,产生温度应力和温度变形。结合猎德大桥的地理位置、方位、气候条件等因素,以热传导理论对索塔的日照温度分布进行分析,并对温度应力进行计算,为索塔提供相关的设计依据。     

Effects of rail thermal stress on the dynamic response of vehicle and track

A new method is proposed to obtain the dynamic responses of the vehicle–track coupling system under the conditions of rail thermal stress changes in high-speed railways. Exact models are established with different rail longitudinal forces, in which multibody dynamic models are used for vehicles and the direct stiffness method for structures. In order to provide a general, simple and flexible formulation to express longitudinal stress distribution, the accurate model of long slab track consists of many small units with parameters which can be initialised separately. The exact analytical equation of track frequency and modal function was obtained by the transition matrix method, which can be used in calculating the dynamic response of wheel–rail coupling model. The proposed model is verified through comparisons with other classical solutions. Under the influence of train velocities and track irregularities, the specific vibration performances that frequency shifted and amplitude peak enhanced with thermal force are demonstrated through examples. The results show that the response analyses of vehicle and track have great application potentiality for fast estimation of the rail longitudinal stress.     

水泥混凝土路面板温度翘曲应力

分析了水泥混凝土路面路面板翘曲变形处理为2组垂直交叉地基梁翘曲变形叠合的威氏方法的适用性和精度,总结了半无限地基和半刚性基层上路面板的温度翘曲应力变化规律,通过引入等效梁长和当量相对梁长2个慨念,提出了半无限地基板任一点、计入半刚性基层超宽影响的梁中点的翘曲应力公式。     

AC＋CRC复合式路面温度应力的有限元分析

基于传热学基本原理,采用有限元软件ABAQUS,建立了温度荷载作用下AC＋CRC复合式路面结构三维有限元模型,探讨了横向裂缝间距、AC层厚度及模量、CRC板厚度及模量、配筋率等路面结构参数对复合式路面结构温度翘曲应力的影响规律。分析结构表明,温度荷载下横向应力接近主应力,应予以重点考虑。路面板宽度、厚度及温度梯度与板内最大主应力关系密切,配筋率、粘结刚度系数对纵向拉应力影响也较大。研究结果可为AC＋CRC复合式路面结构设计提供一定的理论依据。