箱型梁结构的温度应力分析开题报告

1. 研究目的与意义

伴随着国家经济的快速发展，国家基础设施建设也在不断完善，箱型梁截面混凝土结构因其良好的力学性能和构造性能被广泛应用于高速铁路，高架道路等大型工程。

混凝土是一种由集料和硬化水泥组成的非均质复合材料，它随着龄期增长热学和力学性能会不断发生变化。

混凝土在浇筑及运行过程中, 受到内外温差、基础温差以及自收缩变形等因素的影响,，容易在早期产生裂缝，这些产生的早期裂缝在各种复杂应力作用下会进一步发展，成为破坏型裂缝，裂缝的出现不仅影响到了建筑物的美观程度，还会削弱相应部位构件的承载力，同时还可能导致渗漏、混凝土碳化加快、保护层剥落等一系列问题的出现，严重的甚至会影响到建筑物的正常使用。

2. 研究内容和预期目标

混凝土箱梁结构中需使用大量高强混凝土，高强混凝土水泥水化放热速率快，放热明显增多，由于混凝土导热性能差，温度的变化速度远远大于混凝土的反应速度，这将引起混凝土箱梁的温度梯度及由此产生的温度应力增加，由于混凝土抗拉强度低，一旦温度应力产多混凝土所能承受极限抗拉强度就会产生温度裂缝。

论文主要在了解箱型梁结构中温度应力的产生原因和形成机理的基础之上，对混凝土热传导方程和边界条件、温度场和应力场进行分析。

通过大型有限元软件ansys建立混凝土箱梁实际模型，模拟实际混凝土水化热温度场和应力场分布，根据计算结果分析混凝土箱型梁温度场和应力场，给箱梁结构混凝土现场施工提出有效的建议。

3. 研究的方法与步骤

（1）本课题拟采用的研究方法箱型梁结构混凝土施工过程中，影响温度应力的因素很多，混凝土本身水化热、徐变、外界约束、外界温度变化等，要想弄清混凝土箱梁的温度应力问题，最有效的方法就是利用计算机对实际进行仿真分析。

利用大型有限元软件ansys计算施工过程中的温度场和应力场，不仅可以较为准确地模拟混凝土箱梁施工过程中各种因素产生的影响，而且还可以充分考虑各个因素随时间的变化，这样产生的研究结果可以对混凝土箱梁具体施工提供宝贵建议。

（2）毕业论文书写步骤 1．检索、学习箱型梁结构温度应力相关书籍和文献，了解箱型梁结构中温度应力的产生原因和形成机理、研究分析热传导方程和边界条件、学习温度场和应力场的计算方法。

4. 参考文献

[1] 朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制[M].北京：中国电力出版社版社，1999 [2] 彭立海等.大体积混凝土温控与防裂[M].郑州：黄河水利出版社，2005 [3] 王润福.温度场和温度应力[M].北京：科学出版社出版社，2005 [4] 向敏、廖礼坤、王新敏. 混凝土箱型梁水化热温度场的分析[J]. 石家庄铁道学院学报2003(3) [5] 段凯、杨新华、杨文兵.用ANSYS软件计算桥梁结构的温度应力[J].四川建筑科学研究2005(6) [6]程俊瑞、季文玉、卢文良、刘松涛.预应力混凝土箱梁水化热温度及应变的试验研究[J].公路交通科技2003(12) [7]张松涛、李民.ANSYS在分析混凝土结构温度场及温度应力中的应用[J].中国水运（理论版）2006(5) [8]刘一兵、刘国华.ANSYS的关键技术及热分析研究[J].重庆科技学院学报（自然科学版）2008(12) [9]岑祖庆.连续箱梁桥温度应力分析[J].山西建筑2009(10) [10] 谭广柱、刘书贤、张弛、麻凤海. 大体积混凝土温度应力场变化分析[J].土木工程与管理学报2013(3)

5. 计划与进度安排

[1] 3月 2日 ~ 3月22日 文献检索，提交开题报告 [2] 3月 23日 ~ 4月19日 论文研究，提交外文翻译初稿 [3] 4月 20日 ~ 5 月 24日 论文研究，提交论文初稿 [4] 5月25日 ~ 6 月 7日 论文修改，提交论文终稿 [5] 6月 8 日 ~ 6 月14 日 答辩报告准备（PPT形式） [6] 6月 15 日 ~ 6 月 21 日 论文答辩