混凝土施工温度分析论文提纲

论文题目：箱型截面混凝土斜拉桥温度场分析及其对施工控制的影响

摘要：温度是桥梁施工控制中不可忽略的因素,桥梁结构的温度场受太阳辐射、地理位置、风向等诸多环境因素的影响,变化极其复杂。本文以厦蓉高速赤石特大桥为工程背景,针对箱型截面混凝土斜拉桥内部温度场及其对施工控制的影响进行研究。主要研究工作如下:随着现场施工的进行,在主梁、主塔及斜拉索关键截面的关键节点处埋设温度传感器。针对各季节某些典型气候条件,连续采集为期7~15天的温度数据,并总结典型天气下各关键截面实测温度场的分布规律。同时,从施工控制方面考虑,分析各个季节一天中截面温度场较为均匀的时间段,为现场施工实时控制判断温度影响提供参考依据。本文推导了日照温度场分析的导热微分方程,并建立了满足微分方程的边界条件。同时,采用大型通用有限元程序ANSYS对主塔厚壁箱型截面及主梁薄壁箱梁截面的温度场进行分析,并将现场实测值与计算分析值进行对比。对比结果表明,利用气象资料对混凝土箱型截面温度场进行仿真分析能够得到工程应用上足够精确的结果。运用验证后的ANSYS分析模型,可以预测截面范围内任意节点的温度数据,进行数据分析得出的相关结论可以为同类型的混凝土箱型结构温度场分析提供参考。在实测温度场的基础上,运用温度影响的数值计算方法进行温度对主梁标高及塔顶偏位的影响进行计算分析,为施工控制提供理论依据。针对温度影响参数,分别从主梁轴向应变、主梁曲率、主塔轴向应变、主塔曲率、斜拉索轴向应变以及索梁温差进行参数敏感性分析,结果表明轴向应变及索梁温差是温度影响的主导因素。从桥梁施工控制方面考虑出发,提出了主塔、主梁均匀温度场的评判标准,为施工控制中温度影响提供判断依据。

关键词：斜拉桥;箱型截面;温度场;有限元仿真;施工控制;温度影响

学科专业：土木工程

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 混凝土温度场研究现状

1.2.2 温度对施工控制影响研究现状

1.3 依托工程简介

1.4 本文研究的主要内容

第二章 混凝土斜拉桥温度场观测与分析

2.1 概述

2.2 测试方案

2.2.1 温度测试断面及温度测点布置

2.2.2 温度数据采集系统

2.2.3 测试过程简述

2.3 温度场实测数据分析

2.3.1 主塔厚壁箱型混凝土截面温度场

2.3.2 主梁薄壁箱梁混凝土截面温度场

2.3.3 斜拉索截面温度场

2.3.4 索、梁、塔温度整体分析

2.4 本章小结

第三章 箱型截面混凝土结构温度场有限元分析

3.1 概述

3.2 温度场分析的有限元理论及相关参数的计算

3.2.1 导热微分方程的推导

3.2.2 边界条件的处理

3.2.3 热学参数的选取

3.3 混凝土厚壁箱型截面温度场有限元分析

3.3.1 温度场有限元分析

3.3.2 实测值与计算值对比

3.3.3 计算温度场的规律总结

3.4 混凝土薄壁箱梁温度场有限元分析

3.4.1 温度场有限元分析

3.4.2 实测值与计算值对比

3.4.3 计算温度场的规律总结

3.5 本章小结

第四章 温度对斜拉桥施工控制的影响

4.1 概述

4.2 温度影响的数值计算方法

4.3 温度影响的实测值与计算值对比

4.4 典型天气下温度影响分析

4.4.1 持续晴天

4.4.2 连续阴天

4.5 参数敏感性分析

4.5.1 主梁轴向应变

4.5.2 主梁曲率

4.5.3 主塔轴向应变

4.5.4 主塔曲率

4.5.5 斜拉索轴向应变

4.5.6 索梁温差

4.6 均匀温度场评判标准的提出

4.6.1 主塔截面

4.6.2 主梁截面

4.7 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢