小半径曲线刚构箱梁桥日照时变温度场与温度效应

论文摘要

应用太阳物理学理论确定了太阳的实时位置,结合光线跟踪算法实时选取了结构的时变迎光面,得到了结构的时变热边界条件;以永顺—吉首高速公路石家寨立交中的一座小半径曲线刚构箱梁桥为工程背景,参考当地历史气象数据,以气温最高的某夏日为例,在考虑太阳辐射、长波辐射、对流换热和风速等环境条件下,实现了小半径曲线刚构箱梁桥三维瞬态日照时变温度场的有限元仿真,通过热-结构耦合分析得到了小半径曲线刚构箱梁桥的日照时变温度效应。研究结果表明:在日照时变辐射作用下,由于小半径曲线刚构箱梁桥翼缘板的遮盖作用,箱梁腹板受太阳直射的时间不同,箱梁各断面腹板处最大温差为1.3℃;小半径曲线刚构箱梁桥顶板竖向温度梯度变化规律与《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）中相似,顶板上下表面间最大温差为14.3℃,且箱梁顶板下表面温度变化滞后箱梁顶板上表面约3 h;小半径曲线刚构箱梁桥顶板下表面会出现最大为3.13 MPa的横向拉应力,顶板上表面、腹板外表面也均会出现超过2 MPa的横向拉应力;小半径曲线刚构箱梁桥梁端与跨中位移变化趋势相反,初步揭示了日照时变辐射作用下小半径曲线刚构箱梁桥的蛇形运动规律。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 盛兴旺,郑纬奇,朱志辉,杨鹰,李帅

关键词: 桥梁工程,温度效应,有限元,温度场,日照辐射,光线跟踪算法,曲线刚构箱梁桥

来源: 交通运输工程学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 中南大学土木工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(51678576),中央高校基本科研业务费专项资金项目(2017zzts155)

分类号: U441

DOI: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.04.003

页码: 24-34

总页数: 11

文件大小: 4201K

下载量: 207

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