近幾十年來,在我國社會和經(jīng)濟的快速發(fā)展進程中,水利工程的建設也有了突飛猛進的發(fā)展,建設了許多現(xiàn)代渡槽。早期的渡槽建設多見于小流量的農(nóng)用灌溉用途,而現(xiàn)代的引水工程、調(diào)水工程的增多,渡槽的建設則趨于大流量、大跨度的形式。我國在這種大流量和大跨度形式的渡槽建設中,由于渡槽工程和橋梁工程的相像,在該類渡槽設計和建設的時候借鑒了橋梁工程成熟的經(jīng)驗和技術,本文研究的混凝土箱形連續(xù)梁渡槽就是參考連續(xù)梁橋的設計和建設。然而,渡槽工程和橋梁工程有著各自的工程作用,兩者在截面設計、受力特點等方面都有不同之處。本文以橋頭渡槽為例,對這種新型的混凝土箱形連續(xù)梁渡槽的溫度效應問題展開討論和研究,為工程實踐提供參考。本文根據(jù)工程實例建立該渡槽零號塊的三維實體模型,分析比較了采用普通混凝土和粉煤灰混凝土兩種工況時零號塊混凝土結(jié)構(gòu)的水化熱溫度效應�？梢园l(fā)現(xiàn):零號塊結(jié)構(gòu)表面溫度值隨著大氣溫度變化呈波動變化,同時也受內(nèi)部水化熱影響,在混凝土澆筑后有明顯的先上升后下降的趨勢;內(nèi)部溫度主要受到水化熱的影響也隨時間先升高后降低,但由于混凝土導熱性差,相對較薄的頂板內(nèi)部溫度值呈現(xiàn)小幅波動變化;腹板和底板較厚散熱較慢,內(nèi)部溫度值呈較平滑曲線變化。溫度應力主要受溫差大小的影響,結(jié)構(gòu)表面的應力值變化趨勢也為先升高后降低,應力值呈波動變化。采用粉煤灰混凝土時,零號塊的溫度場和溫度應力場都有明顯改善,內(nèi)部溫度峰值降低,內(nèi)外溫差減小,表面溫度應力降低,有利于該渡槽結(jié)構(gòu)零號塊施工期溫度控制。本文還通過建立普通過水斷面的二維有限元模型對混凝土箱形連續(xù)梁渡槽夏季日照作用下溫度效應進行了分析研究。分析在空槽工況和輸水工況時日照作用下該斷面溫度場和溫度應力場,可以看出:日照作用對該渡槽結(jié)構(gòu)的溫度場影響很明顯,特別是頂板處,其溫度變化最大,持續(xù)時間久;輸水工況時該渡槽結(jié)構(gòu)的溫差大于空槽工況,內(nèi)表面應力值也有提高;分析頂?shù)装搴透拱逯虚g段的溫差分布數(shù)據(jù),并對其進行二次曲線的擬合,發(fā)現(xiàn)吻合度很高;兩種工況都是頂板內(nèi)表面橫向溫度應力較大,其值大于混凝土抗拉強度,易產(chǎn)生裂縫;對渡槽輸水工況時截面下緣縱向溫度應力分析,并與參考鐵路規(guī)范和公路規(guī)范中的溫差模式時的應力結(jié)果對比,發(fā)現(xiàn)該工況應力值比參考兩種規(guī)范時偏大,在此類渡槽的設計時應當引起注意。
【學位單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TV672.3
【部分圖文】：

混凝土箱形連續(xù)梁渡槽溫度效應研究梁高 5.2m，墩頂位置梁高 6.7m。腹板厚度 70cm，底板厚 50~200cm，頂板厚 50cm。渡槽的高度、底板厚度按線性變化。由于跨越河流，地形條件復雜，采用掛籃平衡法澆筑上部結(jié)構(gòu)。

跨中小截面

墩頂大截面
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本文編號：2842482