刚构变矮塔斜拉桥体系的温度效应分析开题报告
2023-10-16 09:19:48
1. 研究目的与意义
到目前为止国内外有多起曲线桥事故，轻则导致梁平移以及裂缝的出现，严重则致使桥梁坍塌。位于新西兰新市场的一座预应力混凝土箱梁高架桥，由于日照作用梁体产生很大的温差致使该桥损毁严重，不得不重新修复同样，国内也有类似的情况发生。
由于桥梁结构处在自然环境中受到日照、湿度等影响，加上混凝土材料的独特性，使得温度对于混凝土桥梁产生的效应具有很大的不确定性。相比静定的简支梁桥而言，高次超静定的大跨度预应力混凝土矮塔斜拉桥的温度效应就更加复杂，采用传统的力学模型计算如此复杂结构的温度效应是很困难的，得益于近年来快速发展的有限单元法，温度效应的计算可以有效地实现。
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2. 研究内容和预期目标
分析连续刚构桥和矮塔斜拉桥的温度作用包括; 系统升降温，温度梯度变化。
通过分别施加各种温度作用工况，对比各种工况下梁单元轴向应力，最大拉应力，最小压应力以及各种位移。
从宏观上分析日照温差影响桥梁标高和应力变化关系。通过２４ｈ的温度监测，记录整理预埋在墩顶附近截面和斜拉索塔柱塔底截面的应力温度传感器在不同时间和日照情况下的温度、应力的数据。分析得出温度对挠度和应力的影响效应，修正温度和线形之间的关系。
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3. 研究的方法与步骤
进行两种桥温度效应的二维仿真分析，通过温度效应二维仿真分析计算结果进行对比。
基于矮塔斜拉桥的结构特点，建立有限元模型时，分别选用梁单元和桁架单元来模拟梁、塔、墩和斜拉索。
由结构作用效应的等效关系可知，只要把两端固定梁由于温度改变而引起的固端反力和固端弯矩施加负号即可得到温度变化引起的等效荷载。
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4. 参考文献
[1] 刘凤奎, 蔺鹏臻, 陈权, 刘世忠. 矮塔斜拉桥特征参数研究[j]. 工程力学, 2004,21(2):199-203.
[2] 蔺鹏臻. 矮塔斜拉桥结构优化[d]. 甘肃兰州: 兰州交通大学, 2003.
[3] 蔺鹏臻, 孙红红, 刘凤奎. 小西湖矮塔斜拉桥的特征参数研究[j]. 公路交通科技, 2005, 22(10): 56-59.
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5. 计划与进度安排
[1] 2月20日—3月12日 文献检索，提交开题报告
[2] 3月13日—4月16日 论文研究，提交外文翻译初稿
[3] 4月17日—5月14日 论文研究，提交论文初稿
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