【技术实现步骤摘要】
一种计算复杂环境下桥梁施工过程温度场的方法
[0001]本专利技术属于桥梁仿真
,具体涉及一种桥梁在日照
、
环境温度
、
风速
、
水化热效应多因素共同作用下桥梁温度场的仿真方法
。
技术介绍
[0002]混凝土材料价格低廉
、
拌合工艺简单
、
可大量生产和运输
、
抗压强度高
、
耐久性好,其广泛应用于桥梁工程
。
混凝土桥梁施工过程难免会受到各种环境因素影响,水泥水化热将导致结构内部产生大量热量,低导热性的混凝土在复杂环境和内部水化放热共同作用下结构产生不均匀温度场
。
此现象在涉及体系转换的桥梁结构中更明显,例如,施工空腹式连续刚构桥梁拱结合段时,三角区由静定结构转化为三次多余约束的超静定结构,存在体系转换和应力重分布因此对应力变化较敏感
。
混凝土结构在浇筑初期抗拉强度较低,混凝土内外过大的温差很可能引起较大的温度应力,甚至发生开裂
。
而我国目前关于箱梁桥的设计规范依赖平截面假定,在此基础上形成的平面杆系模型可分析结构整体承载力,对结构局部分析不准确,一旦结构在施工过程发生开裂定将影响结构的耐久性甚至影响安全性
。
[0003]施工过程桥梁温度场受日照
、
环境温度
、
风速
、
水化热效应等多种因素影响
。
现有研究对桥梁结构进行水化热 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种计算复杂环境下桥梁施工过程温度场的方法,其特征在于:包括对施工过程影响桥梁温度场的因素进行分类,分为外部原因与内部原因;通过玻尔兹曼方程进行施工过程影响桥梁温度场外部原因进行计算;通过随时间变化的热流量进行施工过程影响桥梁温度场内部原因进行计算;建立有限元模型进行有限元热分析,综合计算复杂环境下桥梁施工过程温度场
。2.
如权利要求1所述的一种计算复杂环境下桥梁施工过程温度场的方法,其特征在于:所述对施工过程影响桥梁温度场的因素进行分类分为内部原因与外部原因;所述外部原因包括日照
、
环境温度
、
风速;所述内部原因包括浇筑过程水化热效应产生于混凝土
。3.
如权利要求1或2所述的一种计算复杂环境下桥梁施工过程温度场的方法,其特征在于:所述玻尔兹曼方程变形式为:式中,
T
s
为桥面温度;
F
为桥面有效辐射,其值近似为太阳辐射的
1/3
;
α
为桥面辐射吸收率,混凝土一般取
0.65
;
C0为玻尔兹曼常数,值约为
5.67
×
10
‑8W/m2·
K4;
ε
a
为空气黑度,表征物体辐射特性的参数,设空气黑度为1;
T
a
为大气温度
。4.
如权利要求3所述的一种计算复杂环境下桥梁施工过程温度场的方法,其特征在于:对流换热系数计算公式为:
β
=
21.06+17.58V
a0.910
式中,
V
a
为环境风速;当混凝土外层有模板时,可以选择等效放热系数
β
s
,若有多层厚度为
h
i
模板,混凝...
【专利技术属性】
技术研发人员:王华逸,何雄君,范诚,周明,魏丙岩,张思天,何振建,肖一楚,付胤达,刘首颐,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:
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