钢筋混凝土连续箱梁日照温差应力的试验研究

分别以我国现行新的“铁规”和“公路桥规”为依据,计算了试验模型的温度应力,通过计算与实测相比较,认为新“铁规”可用于公路箱梁桥的温差应力计算,而“公路桥规”的温度梯度模式不宜用于钢筋混凝土箱梁的温差应力计算。     

关于桥梁工程中连续刚构桥施工温度问题的探讨

针对刚构桥的混凝土现浇箱梁在各个施工阶段的日照温度场进行监测,取得施工各阶段混凝土现浇箱梁的日照温度场分布资料,利用所提出的混凝土现浇箱梁温度梯度计算模式进行桥梁温度应力计算,并与利用相关规范规定的计算模式所得温度应力结果进行对比分析和对预应力混凝土连续箱梁桥出现裂缝比较普遍的现状,分析了常见的裂缝形式及其成因,指出目前用于箱梁计算的平面杆系理论或空间梁格理论的局限和不足,提出用梁段单元空间分析法对箱梁进行计算;总结设计经验和教训,借鉴钢箱梁和箱梁裂缝加固比拟法,对预应力混凝土连续箱梁桥的构造设计提出了建议,并对容易导致裂缝的施工环节提出了具体的要求。     

装配式简支空心板梁纵向裂缝分析

根据我国公路桥涵设计规范规定的温差分布和实际情况假定的温度场,利用ANSYS软件对简支空心板梁桥进行温差应力计算分析,计算结果表明温度应力在整个桥梁设计中占有很大的比重,且横向温差应力是腹板产生纵向裂缝的主要原因.     

实用混凝土箱梁温度应力计算方法

骤然降温和日照温差在混凝土桥梁截面上产生非均匀的温度分布,从而产生温度应力,而各国规范给出的温度梯度模式又不能准确反应特定桥梁个体的实际情况。详细介绍了基于ANSYS的温度应力计算方法,可以考虑季节、桥梁地理位置、走向、材料特性、结构尺寸、翼缘板对腹板的遮阴作用等各种因素的影响,计算出一天任何时刻的温度分布,然后根据温度场计算结果用超级梁单元计算温度应力,不仅速度快而且对变截面梁、曲线梁等复杂情况均可取得满意结果。     

海底隧道大体积混凝土温度场及温度应力有限元分析

大体积混凝土的温度裂缝与混凝土的温度场和温度应力分布关系密切。重点探讨了应用有限元法求解大体积混凝土温度场和温度应力发展过程的模拟方法。以厦门南港海隧道为例,提出了大体积混凝土温度应力方程,编制了大体积混凝土温度场和温度应力计算程序。研究结果表明,采用有限元可以模拟大体积混凝土在温度场作用下的应力发展过程,计算结果符合混凝土浇筑过程中的温度应力分布规律。     

钢-混凝土组合梁温度效应的解析解

针对考虑和不考虑界面滑移2种情况,在任意温度分布作用下,推导了钢-混凝土组合梁界面剪力、相对滑移和温度应力理论计算公式,采用有限元模拟对考虑界面滑移的公式进行了验证,并在钢-混凝土温差模式(模式1)、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2015)温差模式(模式2)和英国规范BS5400温差模式(模式3)下,对比了温度效应的计算结果。分析结果表明:采用考虑界面滑移的剪力理论公式计算出的组合梁界面剪力分布与有限元计算结果规律一致,3种模式下剪力最大偏差分别为1.15%、2.65%和3.41%;组合梁界面剪力服从双曲余弦函数分布,界面滑移服从双曲正弦函数分布;不考虑滑移与考虑滑移计算得到的界面最大剪力基本相等,最大偏差仅为1.22%;组合梁跨中温度应力计算值的最大偏差小于1%,但组合梁端部温度应力计算值偏差较大,模式3温差为20℃时,考虑滑移时的混凝土底部温度拉应力为不考虑滑移时的1.9倍;组合梁的界面温度效应与温差成线性关系,斜率与温度分布模式有关,模式1的界面剪力、界面剪应力和界面滑移的变化速率最大,分别为9.138kN·℃-1、0.067MPa·℃-1和5.263×10-3 mm·℃-1;温差为30℃时,模式1的界面剪力、界面剪应力和界面滑移变化速率均为模式3的3倍以上,因此,不考虑钢梁温度梯度会使组合梁界面剪力、相对滑移与温度应力计算结果产生偏差,且偏差会随温差的增大而增大。     

公路桥梁设计的荷载标准值适用性分析

依据经验法与概率统计法两种常用计算方法来计算公路桥梁上作用的汽车荷载。概率统计法以路桥上行驶的汽车重量为变量,对实际测量记录的路桥上车流荷载数据计算分析,确定车流荷载作用标准值。经验法是在进行桥梁设计时,考虑到实际的车流交通情况,确定荷载标准值。根据这两种方法,计算加载于结构的荷载效应,并与部颁标准进行对比分析,评价现行标准的适用性。将概率统计的计算结果与规范规定的荷载取值进行比较,发现规范规定的取值偏低,跨度越小越明显。根据地方标准计算得到的不同车队荷载情况下,车辆荷载效应均不同程度的大于部颁标准计算结果,结构安全储备系数更高。建议在以后的公路桥梁设计中,应根据实际桥梁跨度、车流或当地行车特点,来确定不同车辆荷载标准值作用。     

混凝土箱梁温度分布及其影响分析

结合某连续箱梁桥悬臂施工控制,进行了箱梁混凝土温度分布的现场观测,观测结果表明,太阳辐射作用下,混凝土箱梁沿高度的温度分布为非线性分布。通过对温度实测数据的分析,提出了公路桥梁混凝土箱梁温差计算建议模式,在此基础上,对混凝土箱梁的温度应力、施工过程中的温度变形进行了分析研究。     

金水沟特大桥承台大体积混凝土施工技术

通过对金水沟特大桥6#墩左幅承台的温度监控,有效地把混凝土的内外温差控制在了规范规定的范围之内。同时利用混凝土水化热温度场分布图和混凝土各测点在垂直和水平方向上的温度变化曲线,总结出大体积混凝土温度场的基本规律．这为后续的承台施工提供了技术经验,取得了较好的施工效果。     

预应力混凝土小箱梁日照温度效应研究

混凝土箱梁受不均匀温差作用会产生较大的温度应力,故通过实例,分析混凝土预制小箱梁各施工阶段的日照温差作用,研究其温度场分布规律,并比较其与现行规范的差异,其结果可为同类工程的施工提供参考.     

预应力混凝土连续刚构桥温度观测与分析

基于东莞市一座大跨径桥涵预应力混凝土箱梁半年的连续温度场观测结果,分析了在太阳辐射下春、夏季的混凝土箱梁各个截面的温度场随时间变化的规律,利用数理统计方法,拟合了截面升温模式和降温模式的温度梯度,并分析了各国规范截面沿梁高的温度梯度模式,得出了适合广东地区的温度梯度模式．最后,借助大型有限元软件ANSYS对3#截面进行了温度场模拟分析,并将计算温度与实测温度进行了比较．分析结果显示,有限元模型可以精确地仿真实际混凝土温度场．     

混凝土箱梁应力与变形对温度梯度模式的敏感性分析

介绍了温度应力和温度梯度模式的分类.利用有限元方法,分7个工况计算6种温度梯度模式下在箱粱内部产生的温度应力以及引起的箱梁变形.分析预应力混凝土箱粱应力和变形对温度梯度模式的敏感性.结果表明,不同温度梯度模式在箱梁内产生的温度应力对预应力混凝土箱梁内部应力的影响较大,而且十分复杂.归纳出箱粱设计计算时应注意的主要问题.     

连续配筋混凝土路面结构设计理论与方法研究

连续配筋混凝土路面（CRCP）是一种高性能混凝土路面结构型式,对CRCP设计原理进行了系统研究,在荷载应力分析,将CRCP中纵向钢筋作连续化处理,建立了正交各向异性薄膜单元,对考虑裂缝条件下的CRCP荷载应力进行了三维有限元分析,得到了CRCP的两种临界荷位和配筋率等参数对板底应力的影响规律,并与普通混凝土板的荷载应力进行了对比,在温度应力分析中,建立了考虑钢筋与混凝土间粘结滑移本构关系的CRCP温度应力计算模型与微分方程,并求得CRCP在降温和干缩变形作用下的解答,分析了参数的敏感性和混凝土徐变所引起的松驰应力效应,解析法和数值法相结合,计算了分析了CRCP端部锚固与与凸形锚固地梁的应力和位移,给出了端墙部分设计参数的建议值及于端部结构设计的计算诺谟图,同时进行室内模型试验,验证了理论分析结果,最后给出了CRCP板厚与配筋设计及端部锚固结构的成套设计方法,为中国制定定相应规范提供了参考依据。     

非均匀变温场中主缆初始位形的迭代计算

利用解析法推导了变温度场中悬索桥空缆线形的悬链线线形公式;建立了两种已知设计条件时悬索桥空缆线形的迭代方法;根据主缆的温度变化方程导出了温度变化时无应力索长计算公式。计算结果表明:在非设计温度下,主缆的位形及其内力值均与设计理论值有较大误差,因此在悬索桥的结构分析中必须考虑温度变化的影响。     

柴油机低温余热利用数值模拟研究

本文针对柴油机低温尾气余热的利用提出了一种新的方案,并建立了模型,应用CFD数值模拟技术对模型进行了数值计算,模拟了模型的温度场分布。结果表明,在低温尾气余热利用方面,保证冷却流体无相变的情况下,此方案具有可行性。并由模拟的温度场分布,可确定冷却液达到稳定温度的轴向距离,为实际设计中长度参数的选取提供参考。     

混凝土箱梁空间受力梯度温度影响分析

为研究梯度温度对大跨径宽幅预应力混凝土箱梁空间受力性能的影响,建立考虑施工阶段的空间实体有限元模型,分析箱梁挠度、纵横向应力等在梯度温度作用下的变化特点,同时比较新老规范在计算梯度温度时不同规定所产生的差别.研究表明,梯度温度对箱梁受力性能有较大影响,新规范较老规范保守.     

机场道面温度应力的试验研究

通过对某机场水泥砼道面温度场和温度应变的现场实测 ,在此基础上提出了水泥砼机场道面温度场和温度应变场的变化规律 ,最后采用理论分析计算与实测温度应力 (应变 )进行比较 ,以验证理论计算的正确性     

大跨度连续刚构桥施工期0号块温度效应分析

为了研究混凝土箱梁桥的温度效应问题,以一座大跨度预应力混凝土连续刚构桥为工程背景,在施工过程中,进行了温度效应观测.在实测数据的基础上,提出了一种适合该桥所在地区的混凝土箱梁温度梯度模式.运用有限元方法,对该桥的温度效应进行了理论计算,计算了温度作用所导致的温度应力和变形,计算值与实测值的比较结果说明了该温度梯度模式的...     

陕西地区混凝土无伸缩缝桥梁的温度作用及其区划

为研究混凝土无缝桥温度作用取值的地域差异性，对一整体式无缝桥开展了长期温度测试，基于实测数据验证有限元温度场模拟方法的准确性；调研陕西省及周边省份46个国家基准气象站1993~2015年气象数据，对其中缺失太阳辐射数据的站点进行了补充，并将气象站日值数据分解为逐时数据用于温度场分析；利用气象数据进行了23年长期温度场模拟，并基于新西兰规范温度梯度模式，进一步通过广义帕累托模型计算了有效温度和温度梯度作用具有50年重现期的代表值；采用空间插值方法绘制了温度作用等值线地图，并对等值线地图进行简化得到了温度作用分区地图；考虑不同梁高和铺装厚度参数对温度作用模式进行了修正，并最后给出一个分区地图的应用案例，计算了陕西各分区内整体桥的跨径总长限值。研究结果表明:陕西地区有效温度分区地图分布趋势与《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2015)基本吻合，但关中和陕南部分地区取值较规范更为不利，而对于温度梯度顶部温差，陕北和陕南的大部分地区均超过规范统一取值14 ℃；在梁高小于1.4 m时，不存在新西兰规范温度梯度模式中的等温段，修正后的温度梯度模式能准确反映不同梁高下的温度分布规律；沥青铺装厚度仅对顶部温差影响较大，不同铺装厚度情况下的顶部温差可按线性插值进行修正；整体桥主梁纵向变形量随桥长线性增长，可在自由伸缩变形的基础上通过过引入纵向伸缩量折减系数进行简化计算；桥长可通过考虑升温时的桥台弯曲破坏和降温时的桩低周疲劳破坏进行控制，根据实际合龙温度计算；在提出的3种温度分区中，最优合龙温度下的理论桥长最大值分别为290、240和220 m。      

混凝土箱梁桥沥青混凝土铺装层温度应力分析

为了探求混凝土箱梁桥沥青混凝土铺装层在温度变化条件下引起开裂的破坏机理,采用现场监测与理论仿真模拟相结合的手段研究了沥青混凝土铺装层在低温、高温季节,以及夏季阵雨引起大幅降温等情况下的温度场分布及引起的温度应力,并与车辆荷栽作用下的沥青混凝土铺装层力学响应进行了对比分析．计算结果表明,沥青混凝土铺装层在大幅降温条件下产生的拉应力要明显大于日变化条件下的计算结果;由实测温度场得到的拉应力峰值出现在沥青混凝土铺装层表面;大幅降温引起的铺装层拉应力要大于车载作用下的计算结果;在沥青混凝土铺装层的设计中要重点考虑温度荷载的作用．