桥博中温度效应计算的疑惑

loupoo 发表于 2011-5-15 17:59:28 | 显示全部楼层 | 阅读模式
      桥博计算最不利温度效应=整体升降温效应最不利+温度梯度效应最不利组合。这里就有一个问题(对结构静定应该无影响):在计算组合内力传到下部构造时(主要是一些刚构之类的下部构造也会一起建模),温度梯度效应和整体升降温有重复效应,怎么来剔出这个重复效应呢。
      也许我没有描述清楚,我截了一个桥博学习资料的图,大家看下:

桥博1.JPG
      图中应考虑是怎样考虑呢??以前是从来都没有考虑的,看了这以后,觉得好像这两个效应有重复似的。对于一些超静定桥来讲,温度效应影响是比较大的,如果能消除一部分,经济效益还是挺可观的哦。也不知道是不是我理解错了呢??

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loupoo 发表于 2011-5-15 18:06:55
我觉得是不是整体升降温已经考虑了线膨胀收缩效应,温度梯度就不应该考虑了,否则计算下构的力就比较大,我计算一个矮敦刚构,温度效应内力(主要是弯矩和水平力)占了40%
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loupoo 发表于 2011-5-17 09:38:41

我也是这个想法。就是说在计算超静定下构时,能不能不考虑温度梯度效应呢?仅仅在上构与下构的刚臂节点上加上梯度效应产生的次弯矩(因为梯度效应是平截面假定而产生的力,不考虑温度梯度产生的其他效应,免得重叠),因为在整体升降温中已经包含了其他效应(如梁长伸缩产生对下构的效应)。
做一个假设:规范的正温度梯度(14,5.5,0)假设使上部产生5mm的伸长(计算时一定会伸长的,因为有升温),假设这个伸长相当于整体升温5°的伸长,如果按照桥博组合,实际上是重复计算了5°的整体升温效应。假设你是整体升温25°,桥博组合时会组合成相当于整体升温了30°,就相当于一下子把整体升温效应增大了20%。
有点乱,表达不太明白。
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seulqs 发表于 2011-5-17 16:45:31
loupoo 发表于 2011-5-17 09:38
我也是这个想法。就是说在计算超静定下构时,能不能不考虑温度梯度效应呢?仅仅在上构与下构的刚臂节点上 ...

你的理解,是不全对的,我说下个人看法。
整体升温5度跟你说顶板升温5度,效应肯定是不同的。
对于普通连续梁来说,温度效应其实还是主要梯度温度的贡献大,整体升温效应很小很小,可以忽略不计
下面是一个4*40的整体箱梁,整体升温的内力和应力结果。

升温温差结果:
    单元号    节点号           轴力           剪力           弯矩
         1         1     9.022e-010     5.294e-023    -1.323e-023
         1         2     9.022e-010    -5.294e-023     2.647e-023
         2         2    -6.810e-009    -2.680e-010     5.294e-023
         2         3    -6.810e-009     2.680e-010    -2.010e-010
         3         3    -3.987e-009    -2.680e-010    -2.010e-010
         3         4    -3.987e-009     2.680e-010    -4.021e-010
         4         4    -4.948e-009    -2.606e-010    -4.366e-010
         4         5    -4.948e-009     2.606e-010    -7.858e-010
         5         5    -4.133e-009    -2.624e-010    -8.149e-010

升温温差应力结果
单元号        左上缘      左下缘      右上缘      右下缘
1          3.25e-014   3.25e-014   3.22e-014   3.22e-014
2         -2.43e-013  -2.43e-013  -2.52e-013  -2.31e-013
3         -1.52e-013   -1.3e-013  -1.62e-013  -1.19e-013
4         -1.98e-013  -1.51e-013  -2.35e-013  -1.46e-013
5         -2.05e-013  -1.12e-013  -2.37e-013   -1.1e-013

温度1结果:
    单元号    节点号           轴力           剪力           弯矩
         1         1     4.547e-011     1.910e-010    -7.640e-011
         1         2     4.547e-011    -1.910e-010     1.646e-010
         2         2    -7.094e-011     1.608e+002     1.646e-010
         2         3    -7.094e-011    -1.608e+002     1.206e+002
         3         3    -1.946e-010     1.608e+002     1.206e+002
         3         4    -1.946e-010    -1.608e+002     2.412e+002
         4         4    -2.428e-010     1.608e+002     2.412e+002
         4         5    -2.428e-010    -1.608e+002     4.825e+002
         5         5    -2.092e-010     1.608e+002     4.825e+002
         5         6    -2.092e-010    -1.608e+002     7.237e+002

温度1应力结果
单元号        左上缘      左下缘      右上缘      右下缘
1               2.94        0.12        2.94        0.12
2               2.94        0.12        2.94       0.113
3               2.94       0.113        2.95       0.107
4               2.95       0.107        2.94      0.0923
5               2.94      0.0923        2.92      0.0773

对于刚构,我这没有公路项目经历,只有铁路的,不便比较太多。
个人建议,把单项值提出来,根据自己对规范的理解,组合一下,看看跟桥博差多少,或许会发现类似的情况,某些温度效应不足重视,或者没那么大,没有必要太过苛刻,保守设计也未尝不可,没有你事先想象的那么有【可观的经济效益】。
或许我们现在的担心对你现在的项目根本不构成威胁。做的项目越来越多,对规范理解可能会更深下,所以,具体问题具体分析。先不管桥博的组合方式。
个人愚见,仅供参考。
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seulqs 发表于 2011-5-16 08:20:12
loupoo 发表于 2011-5-15 18:06
我觉得是不是整体升降温已经考虑了线膨胀收缩效应,温度梯度就不应该考虑了,否则计算下构的力就比较大,我 ...

对刚构来说,温度效应是很明显的,毫无疑问。而且,墩高越高,墩子越薄,这种效应越不明显。对矮墩刚构,如何减少温度效应,是个技术活,其实也有很多,主要是调整基础刚度。
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seulqs 发表于 2011-5-16 08:26:19
楼主提的这个问题非常好,原来还一直没太注意这个事。
一般情况下,我们整体升降温就是按20或者25考虑。非线性温度考虑两个,一个正温度梯度,一个负温度梯度,均是按规范来的。
但是温度梯度和整体升降温应该如何组合,一直挺迷惑的。
还请大家踊跃讨论。
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seulqs 发表于 2011-5-16 14:52:34
再补充一点,个人理解:
进行刚构分析的话,整体升降温可以考虑全部单元,温度梯度仅限于主梁顶板。
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loupoo 发表于 2011-5-17 19:14:40
seulqs 发表于 2011-5-17 16:45
你的理解,是不全对的,我说下个人看法。
整体升温5度跟你说顶板升温5度,效应肯定是不同的。
对于普通 ...

我只是假设的5度阿(也有可能相当于3度或7度什么的),你这个结果应该没有问题,因为连续梁升降温不会产生水平力,也就不会对下钩产生弯矩效应什么的。我是说一些钢构等超静定次数高的桥形,温度梯度产生的伸缩会相当于一个整体温度XX度产生的伸缩,会对下构产生一些重叠的效应。整体升降温和温度梯度对上构应该没有重叠效应(个人认为),现在的疑惑主要是对下构,我计算一个刚构:整体降温对下构的弯矩2000左右,负温度梯度对下构的弯矩450左右。按照平截面假定,梯度温度是不会产生结构外的效应的,那么哪来的450左右的弯矩呢?并且还有水平力(都是指温度梯度)。这个负温度梯度相当于对降温而言是25%了。个人认为温度梯度对下构的效应仅仅有一个次弯矩传到下构了,其他效应在整体温度里面已经包括了
我都说不清了哦,上面的所有效应都是对下部构造而言的
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loupoo 发表于 2011-5-17 19:42:24
桥博这个组合是偏保守的,这是很好事情。主要是想弄清这个原理,用有限元分析内力时才不会去找误差大的原因(怎么会差百分之10几20几呢),百分10以内都会认为无关紧要的。
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