预应力混凝土箱梁日照温度场试验及仿真分析

通过对某大跨预应力连续箱梁桥进行连续数日的温度场观测试验,验证了我国最新规范关于日照温度效应设计条款的可靠性;同时基于平面非稳态温度场理论,引入箱梁截面温度分布求解的解析模型,应用ANSYS有限元软件对实桥进行日照作用下温度场分布的时程仿真分析,而后将解析模型所得结果同现场试验结果进行比较,验证了预应力混凝土箱梁温度场引入数值仿真分析的可行性。     

刚构-连续箱形梁特大桥的混凝土箱形截面温度场有限元分析

依托湖南省衡东县某实际项目,利用有限元对刚构-连续箱形梁特大桥的混凝土箱形截面温度场进行了研究。基于温度传感器对典型断面的温度场进行实测,得到了箱梁温度场的变化规律,同时为有限元分析提供准确的基础资料。基于ANSYS有限元软件,建立了箱梁温度场模型,对温度场进行了数值模拟,并通过对比现场实测结果与数值分析结果,验证了模型的准确性和可靠性。通过对有限元软件计算得出温度场云图进行分析,总结了刚构-连续箱形梁特大桥的混凝土箱形截面温度场的变化规律,在刚构-连续箱形梁特大桥研究领域内具有较高的借鉴意义和参考价值。     

单箱多室混凝土箱梁结构的温度场预测

利用有限元软件Ansys建立赤石特大桥单箱多室混凝土箱梁温度场仿真分析模型,预测持续晴天、夏秋转变季节两种典型不同天气状况下箱梁结构温度场,通过实测温度场验证理论模型的适用性,为施工控制中温度预测提供依据。结果表明:混凝土箱梁日照温度场用无内热源的二维瞬态热传导问题来模拟分析是可行的;验证后的仿真分析模型能简化温度测点布置,提高测试效率;对关键热力学参数导热系数及太阳辐射吸收系数进行优化:只需在箱梁顶板相距一定深度方向埋设两个温度元件,即可得到适合该箱梁的导热系数;验证了新浇混凝土太阳辐射吸收系数取0.5较合理。     

箱内边界模拟方法对箱梁截面温度场的影响研究

为准确模拟箱内温度,选择合适的箱内边界条件模拟方法进行箱梁截面温度场研究,以某混凝土箱梁桥为背景,实测其箱梁截面温度场,采用MIDAS FEA软件建立箱梁截面模型,分析4种箱内边界条件模拟方法(实测温度法、环境温度法、气温均值法和空气单元法)对箱梁截面温度场的影响,并分析极端温度下箱梁截面的平均温度。结果表明:对于箱梁截面温度日变化曲线,采用实测温度法的有限元计算值与实测值吻合最好,缺乏实测箱内温度时,采用空气单元法的有限元计算值与实测值吻合最好;4种方法对箱梁截面的平均温度及竖向正温度梯度的影响均较小;空气单元法可进行极端温度下的箱梁截面温度场分析。建议采用空气单元法进行混凝土箱梁截面温度场研究。     

混凝土厚壁箱形截面日照温度场有限元分析

温度是桥梁施工控制中不可忽略的因素,桥梁结构的温度场受诸多因素的影响,变化极其复杂。该文以厦蓉高速赤石特大桥为工程背景,针对桥墩混凝土厚壁箱形截面,利用气象资料进行温度场的有限元仿真模拟,并进行计算值与实测值的对比,验证有限元仿真预测混凝土厚壁箱形截面温度场的正确性;运用验证后的有限元模型,预测不同时刻的截面温度场,总结了温度变化规律。     

节段箱梁预制过程温度场监测与分析

本文以芜湖二桥引桥工程为依托,对预制箱梁浇筑及养护过程中的温度场进行实测分析,并借助大型通用有限元软件ANSYS对箱梁的温度场进行有限元模拟,分析了温度峰值以和温差,并将实测数据与理论数据进行对比分析。分析结果表明,预制箱梁的温度场分布比较合理,满足规范要求,实测数据与理论数据也是十分吻合的。最后,将本文薄壁箱梁的温度场分析结论同常用的两种预制梁截面进行对比,结果表明薄壁截面的温度峰值以及温差都是明显低于常规截面。     

西北极寒地区混凝土箱梁温度场实测与仿真分析

以新疆小沙河中桥为背景,通过试验实测与有限元分析,研究西北极寒地区混凝土箱梁温度场分布特点及其温度效应。选取2016年1月20日至2016年2月20日实测温度数据作为研究对象,分析结果表明:受太阳辐射的影响,梁高方向存在明显的温度梯度,测点T1,T4最大温差达到6.4℃,测点T4,T6最大温差达到5.6℃;腹板壁厚方向存在明显的温度梯度,测点T3,T5之间最大温差达到5.6℃;底板沿壁厚方向存在明显的温度梯度,测点T7,T8之间最大温差达到8℃。基于传热学分析理论,建立混凝土箱梁温度场有限元模型,选取2016年1月27日06:00到2016年1月28日06:00的实测温度数据,验证了混凝土箱梁温度场有限元模型的准确性。在验证有限元模型准确性基础上,计算日照升温和寒潮降温作用下混凝土箱梁梁高、腹板以及底板壁厚方向的温度场分布,计算分析最不利时刻温度场作用下的混凝土箱梁的温度效应,并与现有规范进行对比。研究结果表明:西北极寒地区带沥青铺装的混凝土箱梁竖向温度梯度与规范有所差别,箱梁顶板温差较小,而底板温差较大;日照下腹板温度高于顶板,降温时顶板温度高于腹板;温度效应计算较规范更为不利,降温时在底板产生的拉应力可能使混凝土产生开裂;在进行西北地区混凝土箱梁的设计计算时,建议根据桥位处气象数据对温度效应进行分析。     

混凝土箱梁温度场有限元分析

应用大型有限元分析程序ANSYS对南京长江二桥北汊主桥0号块箱梁混凝土的浇注温度场进行了分析，并将计算结果与混凝土连续箱梁的实测温度进行了比较，结果显示用本文所建立的有限元分析模型可以精确的仿真实际混凝土温度场。     

薄壁空心高墩日照温度场试验及数值模拟

为研究薄壁空心高墩的日照温度场分布规律及最不利正温差分布模式,以石门特大桥施工监测为基础,运用ANSYS软件建立高墩截面二维温度场有限元模型进行数值模拟,与现场实测数据对比分析,采用最小二乘法拟合出高墩径向最不利正温差分布模式。研究表明:高墩东侧、南侧、北侧、西侧内外表面日照最大正温差出现时刻分别为12:00、15:00、16:00、17:00;石门特大桥空心薄壁高墩截面南侧的径向正温差分布模式为T_x=19.0e~(-7.8x);合理选取混凝土结构温度场边界条件计算公式,运用ANSYS进行仿真分析具有较高精度。     

高墩波形钢腹板PC连续刚构桥温度场研究

高墩波形钢腹板PC连续刚构桥,具有主梁自重轻、预应力效率高、支反力小、适应山地地形等优势,在山区桥梁中具有很好的应用前景。以80m+152m+80m跨径组合的PC连续刚构桥为例,基于日照规律,采用ANSYS有限元分析软件,对波形钢腹板PC组合箱梁、双肢薄壁高墩进行24h瞬态温度场仿真,得到波形钢腹板PC组合箱梁、薄壁墩的温度变化规律与温度场模式,为双肢薄壁高墩波形钢腹板PC组合桥梁的温度设计提供参考。     

早龄期混凝土箱梁温度场分析

混凝土水化热引起的温度效应是导致混凝土箱梁早期发生开裂的主要原因之一,严重影响施工质量,成为困扰土木技术人员的难题。为此,对某大桥进行温度场试验,基于箱梁混凝土热传导理论,利用有限元数值分析软件ANSYS,建立该大桥混凝土箱梁块水化热分析的有限元数值模型,对该混凝土箱梁结构的水化热温度场产生的过程进行数值分析,并将仿真分析结果和现场实测数据进行对比,研究早期混凝土箱梁的温度场分布及其时变特点。研究结果表明,采取正确的热学参数,混凝土箱梁温度场有限元数值仿真能准确模拟混凝土箱梁水化热现场试验温度场的分布和发展过程。混凝土箱梁结构的水化热温度梯度规律明显,减小混凝土箱梁内外温度梯度是降低混凝土箱梁早期裂缝的关键。底板中部的温度高于靠近表面位置的达23. 1℃,这是因为底板厚度较大,水化热不宜扩散,因此在混凝土养护过程中要更加注意底板等大尺寸部位的散热。研究结果为混凝土箱梁结构的温度场分析方法提供理论依据,便于准确掌握混凝土箱梁的温度应力,明确受温度效应影响最大的位置,为施工过程中的混凝土箱梁的温度控制提供参考和借鉴。     

混凝土箱梁浇筑温度场的实测分析及有限元模拟

对安登大桥主桥0#块混凝土箱梁的浇筑后温度场进行实测,得出了箱梁混凝土水化热温度场的一般规律。应用大型有限元分析软件ANSYS对该温度场进行仿真,结果表明,用该文建立的有限元模型可以较为精确的模拟实际温度场。     

极端气候下小箱梁截面平均温度简化计算方法研究

为准确预测混凝土小箱梁桥主梁顺桥向的温度胀缩变形,对极端气候条件下该类桥梁主梁截面平均温度计算方法进行研究.以某座混凝土小箱梁桥为背景,采用MIDAS软件建立小箱梁截面有限元模型模拟其温度场,计算极端气候条件下小箱梁截面平均温度极值.提出基于100年重现期的环境温度极值和日太阳总辐射最大值的平均温度简化计算方法(方法1...     

钢筋混凝土箱形梁桥悬臂施工阶段温度效应研究

以新疆伊犁特大桥为工程背景,利用ANSYS有限元软件建立悬臂施工阶段箱梁的温度场仿真模型,对箱形梁桥施工过程中温度效应进行计算与分析,得到桥梁在不同时刻温度场作用下的应力及线形变化,并与现场试验数据进行对比,验证了该温度场仿真模型的正确性,得出一些温度效应对大跨度钢筋混凝土箱梁桥施工的影响规律。     

连续箱梁的日照温差应力计算研究

根据变形协调条件及平截面假定,首先推导了连续箱梁日照温差总应力的一般公式,并针对试验观测资料及我国铁路桥梁和公路桥梁设计规范中的不同日照温差梯度模式,给出了温度应力的实用计算公式.为了能够进一步应用于斜交连续箱梁,以斜交连续梁的三力矩方程为基础,给出了温度次弯矩的计算方法及公式.编制了相应温度应力分析程序,结合工程实例分别对正交和斜交连续箱梁的温度应力进行了计算分析,并与ANSYS有限元计算结果进行对比.通过分析连续箱梁日照温差应力沿梁跨方向的分布规律,提出在设计预应力混凝土连续箱梁桥时,应特别注意对主跨跨中截面进行正应力验算及正截面抗裂性验算,并注意对中支点及其附近梁段靠近重心轴处的斜截面抗裂性进行验..     

薄壁箱梁截面抗扭参数的简化计算方法

通过对薄壁箱形截面杆件扭转特性的分析,提出利用空间有限元分析软件的分析功能来计算薄壁箱梁截面几何特性参数的新途径。建立空间悬臂梁模型,其截面为所要计算的薄壁箱形截面,在梁悬臂端施加集中扭矩,根据分析求得梁悬臂端相邻截面的扭转角和截面变形,即可推算出该薄壁箱形截面的抗扭参数。为提高计算精度,可按精确截面形式输入。结果表明:该方法的实施过程简单,计算结果精度高,用户借助于自己熟悉的任何空间有限元分析软件均能实现这一功能。     

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。     

混凝土箱梁桥施工过程中的水化热温度场实例及有限元计算

温度控制是大跨度连续箱梁施工监控中不可忽略所的重要因素。以某（80＋140＋80）m三跨预应力混凝土变截面连续箱梁桥为例，采用有限元仿真、现场监测和反馈分析相结合验证不同阶段的影响因素。在早期混凝土水化过程热过程中，应以温控措施有效性的监测和反馈为重点；后期则以环境温度对桥梁施工线形影响为重点，分析温度骤变和日照温差对上部结构挠度的影响。     

车身薄壁梁结构刚度特性的仿真研究

将车身薄壁梁截面参数对其弯曲刚度和扭转刚度的影响进行定量分析和性能优化意义重大.以车身薄壁梁的刚度质量系数SME作为评价指标,通过对典型闭口和开口截面梁的分析,得到了薄壁梁截面参数与SME的解析表达式.利用HyperMesh软件进行有限元仿真计算,对定量化表述的理论公式进行了验证,并提出基于刚度特性优化的薄壁梁截面设计...     

混凝土箱梁悬臂施工中温度梯度对标高影响的分析与控制

为研究混凝土箱梁悬臂施工阶段温度变形对成桥状态线形的影响,以苏北地区京杭大运河特大桥混凝土连续箱梁作为工程背景,进行了混凝土箱梁温度场的观测试验.在实测箱梁温度场数据的基础上,将传热学有限元分析结果与实测数据进行了比较.计算值和实测值吻合较好.从而验证了影响施工期间箱梁温度梯度的主要因素是太阳辐射强度和箱梁梗腋高度,定量确定了其与温度梯度之间的关系.研究表明,悬臂浇注施工箱梁温度梯度可以表达为太阳辐射强度和箱梁梗腋高度的函数,将计算温度梯度结果代入最大悬臂状态的计算模型中,可预测温度梯度对各节段箱梁立模标高的影响.