预应力混凝土连续箱梁的监测和腹板斜裂缝成因分析 - 图文(6)

客巍大学碟蔓，学位论文之蒺成正比，即～＿娶：，ａ（Ｊｒ一瓦）翻（３’１２）式串∥一表露放热系数，ＫＪ／（ｍ２ｈ℃）；当表面放热系数∥趋下无限时，Ｔ＝ｔ，即转化为第’一类边界条件。当袭阿放热系数∥鼻Ｔ一０辩，一ｒＪ，ｌ。；０，叉转绝荛鳃热拳锾：。孤第三类边界絷件表示的是闯体与流体（如空气）接触时的传热条件。（４）第四类边界条件当嚣静不嗣的固体接越时，如果接触嶷好，剡在接触露上濑庋和热流量都怒连续的，边嚣条件魏下：正：正，＾婴：五要（３＿１３）ｕｎｕＨ盎玎粟硬种不黼灼圊体间接触不良，则温度鼹不连续的，孔≠Ｔ２，这时露臻Ｓｉ入接触热阻戆撅念。３．２混凝土箱梁截面的温差变化影嚷德凝±镶粱戴霞褒底教瀵差年交纯懿主簧西素寿大气瀛凄戆年交豫葺鞋太辍辐瓣麴年变化。３．２。１温度和太鞠辐射的雄变化１）大气温度的霉变化大气温度的年变化是铝一年内月（或旬平均）气温的变化，多数情况下可以用余弦函数袋零懿下”５１：￡＝７二＋以ＣＯｓ［÷ｐ一吒）】（３—１４）Ｏ式中：嚣一气温；瓦。一年平均气温｛４一气温年变幅；／－一瓣羯，曩；矗一气温晟高时间。我国避｛嚣在七片中旬气漏最糍，教ｒｏ＝６５。通常一月气瀛鼹低，冈此，在计算中可以埘２４Ⅱ寒簿太学矮士学垃论文敬以＝（正一写）／２，其中弓为７月平均气温，正为一月平均气温。根据文献㈣酣录提供的赉料，丈桥所处地区的年平均蕊魔为１５．３ｏｃ，取熬外计算温度羊ｔ、■分裂为一６℃鞍３３‘ｃ。灏藏，该笼嚣粒年激凄变证蘧线Ｗ戬袈为：℃＝１５．３＋１９．５ｅｏｓ［兰（ｆ－６．ｓ）］Ｕ（３。１５）圈３－ｌ表示式（３－１５）的燮化规律：３５ｊＯ２５２０甜１５魁删ｌ０５０－５２４６８ＩＯ月份测３－１大辑所娥熄蕾年温度变化曲线２）太阳辐射的筇变化纬度是影响太剐辐射年变化的最主要因索，其次是高程㈣。丈辑搿处照熬（纬疫３２）鹣一年中不司拦徐豹矗强辐辩警均１妻热表３－１。太鞴辐射ｓ。年变他（ｋＪｆｒ０２ｈ）裘３－１８１２４９．３１２２６．８１２４０．３９｛１５｛，４１０１１ｌ淤｝３０｜３５ｌ３２１７１４．６２９４７３｛０９７３｛０４｛．｛１０７４２４５，２９４６７１２｛２５６｛３６６５１３１｛．２１３｛１．２１３１１．２９２８５７９０岛５８８．２６４１。Ｓ５４０２８０７７６７１８８４７３９０７１｛２２１，２１２４２１｛２９４．３｛３６６５１２９４１｛０９３，２８４９．７１１２８１１５６５５８§７７４９６０１笫２５啦东南大学硕士学位论文一持…纬度３０度３５?纬度３２划想蔷辟墨《㈣Ⅲ枷ⅢｍⅢ帅Ⅲ川㈣Ⅲ２３４５６７Ｂ９１Ｏ月份图３－２年辐射随纬度变化的曲线３．２．２边界条件和初始条件处于自然界中的箱梁每时每刻都与外界有热传递和热交换，是一个瞬态热传导问题。如前所述，可以按照第三类边界条件处理，大气辐射则转换为对应的热流。在箱粱的温差设计中，热交换包括对流换热和太阳辐射辐射两种形式。根据凯尔贝克的计算公式【”】，混凝土箱梁的对流传热系数可以如下取值：混凝土桥面顶面ｈｃ＝３．８３ｗ＋４．６７（—杀＝）（３．１６）ｍＬ箱梁底面ｈｃ＝３．８３ｗ＋２．１７（磊）（３－１７）蝴懒ｈｃ＝３．８３ｗ＋３．６７（磊）（３－１８）箱梁内表面ｈ＝３．５（３－１９）式中Ｗ为风速（ｍ／ｓ）。由于太阳辐射引起的桥面和空气之间的热传导率ｈ，可以表示为：ｈ，＝ｅ１４．８＋Ｏ．０７５×（％一５）］（３—２０）式中￡÷一桥梁表面温度（℃）；ｅ一混凝土辐射系数；计算箱梁的温度场时，必须知道初始温度的分布，这种和初始时刻有关的问题称为初始条件，～般可以写为：ｒＬ＝丁（ｚ）（３＿２１）计算箱粱上Ｆ缘温差变化的时候，假定在计算的初始时刻箱梁截面上的温度分布均匀，箱粱截面的整个温度为当时的大气温度。东南人学硕士学位论文３．２．３计算参数的选择计算参数主要包括材料的热传导系数、质量、密度和比热，同时还必须计算各边界的对流系数、热辐射量等。如果有桥面铺装的话，则有两种材料：即混凝土平¨沥青混凝土，则材料参数取值如下㈣㈣：材料参数表表３－２材料性质密度ｐ（ｋｇ／ｍ３）比热ｃＤ（ｋＪ／ｋｇ＇Ｃ）传导系数＾（ｗ／ｍ。Ｃ）沥青混凝土２１００１．６８Ｏ．３７面层混凝土２５００Ｏ．９２１７４沥青混凝士的辐射系数取０．９２。风速取该地区的平均风速２，６ｍ／ｓ。３．２．４箱梁温度场的模拟１）箱梁的年温度变化在式（３－２）、表３－１和式（３－１２）的基础上确定边界条件的基础上，利用ＡＮＳＹＳ程序计算了箱梁支座截面和跨中截面混凝土的温差变化情况。图３－３支座截面网格划分图图３－４支座截面７月中旬温差分布图从图３－５可以看出，随着季节的推移，箱梁顶板和底板的温度差的变化经历了一个有小到大再变小的过程，即在温度较高的季节箱梁项扳和底板的温差较大，而在比较冷的季节箱梁顶板利底板的温差较小。当然这种差别是平均意义上的，并没有考虑因为骤然降温等偶然条件引起的大气温度的突变。从图３－５可以看到。在７月温差达到了１３．５℃，而在１２月，温差只有６℃左右。东南大学硕士学位沦文图３－５支座截面项板底板年温差变化曲线跨中截面具有类似的性质。如图３－６、图３。７、图３－８所示，顶板、底板最大温差也在７月达到１３４Ｃ；而１２月的温差只有６。Ｃ。图３－６中跨跨中截面网格划分图图３．７中跨跨中截面７月中旬温度分布幽３－８中跨跨中截面丁页扳底板湍晕曲线

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