钢-混凝土组合曲线箱梁温度场作用下剪力滞效应分析

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本文研究内容为温度场作用下钢-混凝土组合曲线箱梁的剪力滞后效应,具体研究方法为使用建模程序ANSYS,在进行模型分析的基础上,研究温度效应对结构的影响,主要考虑温度变化对箱梁剪力滞效应的影响。主要研究内容如下:1,通过公式推导,得到温度场下箱梁的剪力滞系数计算公式,经过研究发现剪力滞系数与温度的变化呈线性关系;2,对温度场通过实测桥梁进行温度数据的采集工作得到相应的温度数据,对三月温度荷载进行研究,验证数据的正确性,并发现顶板温度总是比底板温度高2~4℃;3,进行理论研究和有限元仿真,通过使用大型温度设计软件TAItherm和大型有限元模拟软件ANSYS协同工作,将采集到的实测桥梁温度数据导入到ANSYS软件中并进行分析研究。取得有限元模型在温度场下的应力时程变化规律,并进行分析温度场影响模型结构的应力大小,发现太阳辐射强度对顶板的影响最大,因为顶板受到太阳直接辐射。而底板仅受到地面反射的作用。4,通过模拟钢-混凝土组合箱梁温度场的工作,研究温度作用下钢-混凝土曲线箱梁的应力变化。研究对象为钢-混凝土组合曲线箱梁有限元数值分析模型,将采集到的温度时程数据输入到钢-混凝土组合箱梁有限元模型中,并进行计算得到各点在温度作用下的应力。结果发现在同一跨的顶板内侧和顶板外侧的应力极值变化趋势相反,而同侧几个测点应力变化同步。5,将钢-混凝土组合曲线箱梁有限元模型作为研究目标,输入温度时程数据进入模型中,考虑不同温度条件对钢-混凝土组合箱梁剪力滞系数的影响。研究工程实例获取的温度荷载、官方给的相同气候条件下温度数据、极端高温情况下的剪力滞规律;研究发现:当输入温度时程分析时,顶板与腹板内侧连接处的剪力滞系数总是大于外侧连接位置;当输入温度时程分析时,底板与腹板内侧连接位置的剪力滞系数总是小于外侧连接位置;温度的大小对剪力滞的变化影响没那么明显,但温度变化的速率对剪力滞的影响非常的大;温度的升高对箱梁中跨的腹板内侧影响尤为明显,箱梁底板内侧和顶板外侧的值会迅速上升,同时底板外侧的值会迅速下降,验证了公式的正确性。
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