混凝土空心橋墩日照溫度應(yīng)力分析

摘 要：現(xiàn)目前，混凝土空心高墩在設(shè)計(jì)和施工中越來越普遍。對(duì)于這種空心高墩結(jié)構(gòu)，因日輻射和氣溫變化作用產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，常常成為橋墩設(shè)計(jì)的主要控制因素之一。如何合理地考慮混凝土空心高墩的溫度應(yīng)力，是關(guān)系高墩結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)、安全的一個(gè)重要問題。文章分析了空心橋墩橫向溫差應(yīng)力的計(jì)算方法，具有較強(qiáng)的參考和實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：空心橋墩；混凝土；溫差應(yīng)力；ANSYS

1 引言

對(duì)于混凝土空心橋墩，因日照產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，通常分成橫向溫差應(yīng)力和豎向溫差應(yīng)力。橫向溫差應(yīng)力包括水平溫度內(nèi)應(yīng)力和水平框架超靜定溫差應(yīng)力，前者是由橋墩各個(gè)壁板上的非線性溫度分布引起；后者是由于橋墩各個(gè)壁板的彎曲變形受到框架約束作用而產(chǎn)生。豎向溫差應(yīng)力包括豎向局部溫差內(nèi)應(yīng)力和豎向支承約束外應(yīng)力。目前，橋梁設(shè)計(jì)多采用平面或空間桿系有限元軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，通過對(duì)模型施加梯度溫度來體現(xiàn)日照溫差作用引起的橋墩豎向應(yīng)力和變形，但對(duì)日照橫向溫差應(yīng)力考慮較少。本文主要對(duì)橫向溫度應(yīng)力進(jìn)行分析。

2 橫向溫差應(yīng)力分析

混凝土空心橋墩的橫向溫差應(yīng)力，可分為水平自約束應(yīng)力和水平框架超靜定溫差應(yīng)力計(jì)算。前者按非線性溫度分布下厚板的溫差應(yīng)力計(jì)算；后者可按水平框架分析計(jì)算，先求出線性溫度分布時(shí)水平超靜定溫差應(yīng)力，然后再乘以非線性溫度分布的修正系數(shù)？滋。關(guān)于線性溫差分布下超靜定結(jié)構(gòu)的溫差應(yīng)力分析，可參照結(jié)構(gòu)力學(xué)方法進(jìn)行。……