钢管混凝土桥梁温度作用计算理论研究
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中文摘要
钢管混凝土桥梁兼具便捷的施工性和优越的经济性,在我国西部地区得到了广泛应用,也因西部地区的恶劣气候和复杂地形带来了严重的温度问题,如钢-混界面脱粘、桁架节点约束应力和拱肋空间变位等。现有的温度作用模式不适用于上述问题,取值时亦缺乏对气象参数和温度作用影响机理的研究,制约了钢管混凝土桥梁温度效应计算的科学性和准确性。为此,本项目针对钢管混凝土材料组成与结构受力特点,研究与之相应的温度作用模式,揭示太阳辐射、气温和风速等气象参数和温度作用的内在联系及影响机理,建立温度作用的气象相关性取值方法。针对构件和地形的遮挡阴影,引入“光线追踪算法”和DEM,对ABAQUS进行二次开发,建立钢管混凝土桥梁三维温度场精细化模型。项目的研究对完善钢管混凝土桥梁温度计算理论体系,解决西部恶劣气候和复杂地形下钢管混凝土桥梁的温度计算精度问题,具有重要的理论与工程意义。
英文摘要
Due to both convenient construction and superior economy, CFST bridge has been widely used in western region of China, and it also has serious temperature problems due to the harsh climate and complex terrain conditions in the western region. However, the existing temperature action patterns are difficult to evaluate the gaps in steel-concrete interface, the restraint stresses in truss joint and the spatial displacements of rib. Moreover, the relationship between the temperature actions and the meteorological parameters are also separated during valuing. The above problems affects the accurate calculation of the temperature effect of the CFST bridges. Therefore, this project will propose suitable temperature action patterns on the basis of the material composition and structural mechanical characteristics of CFST bridges, combine long-term test and numerical simulation to establish temperature action prediction formula correlated with meteorological parameters by considering the influence of factors such as structural size, inclination, orientation. For occlusion shadows of components and terrains, “Ray Tracing Algorithm” and DEM (Digital Elevation Model) were introduced for the secondary development of ABAQUS and to establish the fine and accurate numerical simulation of 3D temperature field of CFST bridges. This research is of great theoretical and engineering significance for improving the theoretical system of bridge temperature calculation and solving the problem of accurate temperature calculation of CFST bridges in the severe climate and complex terrain in the west of China.
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DOI:10.1016/j.jcsr.2023.108165
发表时间:2023
期刊:Journal of Constructional Steel Research
影响因子:4.1
作者:Yi Lyu;Yongjian Liu;Jiang Liu;Zhiyuan Ma
通讯作者:Zhiyuan Ma
DOI:10.3969/j.issn.1001-0505.2022.05.005
发表时间:2022
期刊:东南大学学报. 自然科学版
影响因子:--
作者:闫新凯;刘永健;刘江;白永新;张宸瑜;马志元
通讯作者:马志元
DOI:--
发表时间:2021
期刊:建筑科学与工程学报
影响因子:--
作者:韩石;刘永健;王振华;白永新;刘江;王志祥
通讯作者:王志祥
DOI:10.19818/j.cnki.1671-1637.2022.05.004
发表时间:2022
期刊:交通运输工程学报
影响因子:--
作者:刘永健;马志元;刘江;朱伟庆;王旭;李明辉
通讯作者:李明辉
DOI:10.19721/j.cnki.1001-7372.2022.09.021
发表时间:2022
期刊:中国公路学报
影响因子:--
作者:刘江;刘永健;马志元;张国靖;吕毅
通讯作者:吕毅
矩形钢管混凝土管壁的大挠度屈曲理论模型与DIC试验研究
- 批准号:51778058
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:刘永健
- 依托单位:
PBL加劲型矩形钢管混凝土组合桁梁结构力学性能研究
- 批准号:51378068
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:82.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:刘永健
- 依托单位:
PBL加劲型钢管混凝土拱力学性能与设计方法研究
- 批准号:51178051
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:62.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:刘永健
- 依托单位:
国内基金
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