【摘要】：研究目的:山區(qū)高速鐵路圓端形空心高墩在日照作用下會存在溫差,當截面溫差及橋墩高度較大時,就會引起橋墩溫度應力及墩頂位移,從而影響高速鐵路運行的安全性及舒適性。為獲取高墩三維日照溫度場及溫度變形規(guī)律,本文建立高墩三維溫度場有限元模型,對高墩日照溫度變化開展現(xiàn)場試驗及模型驗證,以68 m圓端形空心高墩為例,分析高墩徑向、豎向溫度場,以及高墩在日照作用下的變形和受力特征。研究結論:(1)高墩在日照作用下,徑向溫度沿壁厚方向變化符合負指數(shù)函數(shù)T_x=Ae~(-ax)+B變化規(guī)律,日照溫度影響深度約為0.60 m;(2)橋墩表面豎向溫度符合T_z=Ae~(-ax)+kz+B函數(shù)變化規(guī)律;(3)墩頂最大水平位移發(fā)生在18:00左右,因此可取18:00的溫度場作為控制荷載,對橋墩結構的變形進行檢算;(4)橋墩內(nèi)、外壁均會受到拉應力的影響,在設計時應同時考慮內(nèi)、外表面的配筋加強,以保證橋墩的抗裂和安全性;(5)該研究成果可為高速鐵路圓端形空心高墩的設計和施工提供參考。
[Abstract]:The purpose of this paper is to study the temperature difference of round end hollow high pier in mountain area high-speed railway. When the temperature difference of section and height of pier is large, the temperature stress of pier and the displacement of pier top will be caused. Therefore, the safety and comfort of high-speed railway are affected. In order to obtain three-dimensional sunshine temperature field and temperature deformation law of high pier, the finite element model of three-dimensional temperature field of high pier is established in this paper. The field test and model verification of sunshine temperature change of high pier are carried out. Taking 68 m round end hollow high pier as an example, The radial and vertical temperature fields of high piers and the deformation and stress characteristics of high piers under sunlight are analyzed. The conclusions are as follows: (1) the variation of radial temperature along the wall thickness of the high pier under sunlight is in accordance with the law of negative exponential function TX _ x Ae ~ (-ax) B, The influence depth of sunshine temperature is about 0.60m; (2) the vertical temperature of pier surface conforms to the variation law of Tzzhe Ae- ax) kz B function; (3) the maximum horizontal displacement of pier top occurs at about 18:00, so the temperature field of 18:00 can be used as the control load. The deformation of the pier structure is checked and calculated. (4) in the pier, the external wall is affected by the tensile stress, and the reinforcement of the inner and outer surfaces should be considered in the design. In order to ensure the anti-cracking and safety of bridge piers, (5) the research results can be used as a reference for the design and construction of round end hollow high piers in high-speed railway.
【作者單位】： 中南大學;湖南省交通規(guī)劃勘察設計院;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51378503) 中國鐵路總公司科技研究開發(fā)計劃資助項目(2015G001-K)
【分類號】：U441.5

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