System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 长寿命混凝土箱梁桥温度梯度疲劳荷载模型制造技术_技高网
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长寿命混凝土箱梁桥温度梯度疲劳荷载模型制造技术

技术编号:43897896 阅读:0 留言:0更新日期:2025-01-03 13:10
一种长寿命混凝土箱梁桥温度梯度疲劳荷载模型,包括竖向温度梯度疲劳荷载模型与横向温度梯度疲劳荷载模型,其中竖向温度梯度疲劳荷载模型为双折线形式、横向温度梯度疲劳荷载模型为三折线形式。针对混凝土箱梁温度场分布特征进行温度传感器布置,获得混凝土箱梁桥温度场长期监测数据,利用拉丁超立方方法和损伤等效原则构建了混凝土箱梁桥竖向温度梯度疲劳荷载模型与横向温度梯度疲劳荷载模型。所构建的温度疲劳荷载模型具有形式简单、工程适用性强的特点,可以用于混凝土箱梁桥100年、150年和200年长寿命设计使用年限的抗疲劳设计和疲劳寿命评估。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于桥梁工程,具体涉及到一种长寿命混凝土箱梁桥温度梯度疲劳荷载模型


技术介绍

1、混凝土箱梁导热率与钢结构桥梁存在差异,导致竖向与横向温度梯度分布形式与钢结构箱梁有较大区别,同时混凝土箱梁壁厚较大,存在沿壁厚分布的温度梯度。相关规范对混凝土竖向温度梯度模型进行了规定,但缺少温度疲劳荷载模型。已有研究表明,温度荷载与车辆荷载的耦合循环作用,会显著增大细节疲劳累积损伤,不能把温度、车辆单独作用下的疲劳损伤简单叠加。因此需开展混凝土箱梁桥长期精细化温度场监测,研究混凝土箱梁桥的温度疲劳效应,构建设计使用年限达200年的混凝土箱梁桥温度梯度疲劳荷载模型,计算温度疲劳应力历程,并与车辆疲劳应力顺序耦合,进行疲劳损伤分析。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种长寿命混凝土箱梁桥温度梯度疲劳荷载模型。

2、解决上述技术问题所采用的技术方案是:

3、上述长寿命混凝土箱梁桥温度梯度疲劳荷载模型由竖向温度疲劳荷载模型tg(y)和横向温度疲劳荷载模型th(x)组成;

4、所述的竖向温度梯度疲劳荷载模型tg(y)如式(1)所示:

5、

6、式(1)中,y为截面距底板的垂直距离,tg1为混凝土箱梁顶板位置处温度代表值,单位为℃,tg2为距混凝土箱梁顶板垂直距离为1/6h处温度代表值,单位为℃,tg3为混凝土箱梁底板处温度代表值,单位为℃,h为混凝土箱梁梁高,b为混凝土箱梁顶板宽度,单位为m,b为混凝土箱梁底板宽度,单位为m,βtg(b)、βtg(b)为中间变量,为混凝土箱梁顶板位置处温度初值,单位为℃,为距混凝土箱梁顶板垂直距离为1/6h处温度初值,单位为℃,为混凝土箱梁底板处温度初值,单位为℃,nd为设计使用年限,取值为100、150或200,单位为年。

7、所述的横向温度梯度疲劳荷载模型th(x)如式(2)所示:

8、

9、式(2)中,x为典型位置距截面阳面侧的水平距离,th1为混凝土箱梁截面阳面侧温度代表值,单位为℃,th2为混凝土箱梁中距阳面侧1/2b位置处温度代表值,单位为℃,th3为混凝土箱梁中距阳面侧2/3b位置处温度代表值,单位为℃,th4为混凝土箱梁中距阳面侧b位置处温度代表值,单位为℃,b为混凝土箱梁截面顶板宽度,h为混凝土箱梁梁高,单位均为m,βth(h)为中间变量,为混凝土箱梁截面阳面侧温度初值,单位为℃,为混凝土箱梁中距阳面侧1/2b位置处温度初值,单位为℃,为混凝土箱梁中距阳面侧2/3b位置处温度初值,单位为℃,为混凝土箱梁中距阳面侧b位置处温度初值,单位为℃。

10、在本专利技术的式(1)、式(2)中,所述的的取值是[9.9,10.9],的取值是[4.8,5.8],b的取值是[7.0,16.0],b的取值是[4.0,10.0],的取值是[3.6,4.0],h的取值是[2.5,8.0]。

11、在本专利技术的式(1)中,所述的b、b、的取值为:b最佳为12.0m,b最佳为6.0m,最佳为10.4℃,最佳为5.3℃。

12、在本专利技术的式(2)中,h、的取值为:h佳为.4m,最佳为8℃。

13、本专利技术的有益效果如下:

14、1.本专利技术通过对混凝土箱梁桥温度场长期监测数据的精细化分析,构建了混凝土箱梁桥竖向温度梯度疲劳荷载模型以及横向温度梯度疲劳荷载模型,该模型充分考虑了混凝土箱梁桥梁高、顶板宽度、底板宽度和设计使用年限的影响。

15、2.本专利技术所构建的长寿命混凝土箱梁桥温度梯度疲劳荷载模型形式简单、工程适用性强,可用于100年、150年、200年长寿命设计使用年限的抗疲劳设计与评估。

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【技术保护点】

1.一种长寿命混凝土箱梁桥温度梯度疲劳荷载模型,其特征在于:该模型由竖向温度梯度疲劳荷载模型TG(y)和横向温度梯度疲劳荷载模型TH(x)组成;

2.根据权利要求1所述的长寿命混凝土箱梁桥温度梯度疲劳荷载模型,其特征在于:在式(1)、式(2)中,所述的的取值是[9.9,10.9],的取值是[4.8,5.8],B的取值是[7.0,16.0],b的取值是[4.0,10.0],的取值是[3.6,4.0],h的取值是[2.5,8.0]。

3.根据权利要求1所述的长寿命混凝土箱梁桥温度梯度疲劳荷载模型,其特征在于:在式(1)中,所述的B、b、的取值为:B为12.0m,b为6.0m,为10.4℃,为5.3℃。

4.根据权利要求1所述的长寿命混凝土箱梁桥温度梯度疲劳荷载模型,其特征在于:在式(2)中,所述的h、的取值为:h为4.4m,为3.8℃。

【技术特征摘要】

1.一种长寿命混凝土箱梁桥温度梯度疲劳荷载模型,其特征在于:该模型由竖向温度梯度疲劳荷载模型tg(y)和横向温度梯度疲劳荷载模型th(x)组成;

2.根据权利要求1所述的长寿命混凝土箱梁桥温度梯度疲劳荷载模型,其特征在于:在式(1)、式(2)中,所述的的取值是[9.9,10.9],的取值是[4.8,5.8],b的取值是[7.0,16.0],b的取值是[4.0,10.0],的取...

【专利技术属性】
技术研发人员:王春生李璞玉许璐巍
申请(专利权)人:长安大学
类型:发明
国别省市:

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