基于abaqus鋼—混凝土組合梁溫度應(yīng)力研究

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1、分類號:TU310710-2012128021碩士學(xué)位論文基于ABAQUS鋼-混凝土組合梁溫度應(yīng)力研究盧磊導(dǎo)師姓名職稱李潘武副教授申請學(xué)位類別碩士學(xué)科專業(yè)名稱結(jié)構(gòu)工程論文提交日期2015年5月28日論文答辯日期2015年6月3日學(xué)位授予單位長安大學(xué)StudyonTemperaturestressofsteelandconcretecompositebeamsbasedABAQUSAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LuLeiSupervisor：Prof.LiPanwuChan

2、g’anUniversity,Xi’an,China論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明：本人所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨立進行研究工作所取得的成果。除論文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，對論文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的成果。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。論文知識產(chǎn)權(quán)權(quán)屬聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品，知識產(chǎn)權(quán)歸屬學(xué)校。學(xué)校享有以任何方式發(fā)表、復(fù)制、公開閱覽、借閱以及申請專利等權(quán)利。本人離校后發(fā)表或使用學(xué)位論文或與該論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或

3、成果時，署名單位仍然為長安大學(xué)。(涉密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）y丨上年如

4、曰年J月曰摘要近年來隨著施工技術(shù)的不斷進步和新材料的不斷涌現(xiàn)，組合結(jié)構(gòu)得到了很大的發(fā)展，比如在超高層建筑中、大跨度橋梁中的應(yīng)用。其中，鋼-混凝土組合梁發(fā)揮了混凝土與鋼材各自的優(yōu)點，取得了良好的經(jīng)濟效益，在工程中得到廣泛應(yīng)用。由于混凝土與鋼的導(dǎo)熱性的差異性，鋼-混凝土組合梁的溫度應(yīng)力與混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力有著很大的區(qū)別。在溫差荷載作用下，組合梁混凝土翼板內(nèi)部溫度變化明顯滯后于外界溫度變化；同時混凝土水化熱產(chǎn)生的熱量一部分通過抗剪連接件傳導(dǎo)，與混凝土板接觸的鋼梁

5、也起到了一定的熱量傳導(dǎo)作用。由于不同的溫度梯度的溫度應(yīng)力相差較大；溫度應(yīng)力降低截面的抗裂性，影響結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性，因此通過現(xiàn)場實測和理論計算得到大跨鋼-混凝土組合梁溫度應(yīng)力，研究其在溫差荷載作用下溫度應(yīng)力分布及規(guī)律十分必要。本文以西安某十字路口20m跨度人行天橋（鋼-混凝土組合梁）為工程背景，通過“時間-溫度-應(yīng)力”測試，對鋼-混凝土組合梁的溫度場進行實測分析。本文采用有限元軟件ABAQUS進行鋼-混凝土組合梁瞬態(tài)溫度場仿真分析，同時考慮抗剪連接件的作用。在建立模型時，采用實體單元類型進行三維全尺寸建模，利用參數(shù)化模型對不同材料

6、屬性的單元賦予不同的參數(shù)，添加相應(yīng)的約束進行計算；可得到這樣的結(jié)論：有限元理論分析結(jié)果與實際工程擬合較好；組合結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力的分布于變截面處的值較大；栓釘?shù)膶?dǎo)熱作用對于鋼-混凝土組合梁的溫度場的分布有很大的影響。通過分析溫度應(yīng)力分布規(guī)律，可以較為直觀的預(yù)測其裂縫出現(xiàn)的位置及裂縫的走向。關(guān)鍵詞:鋼-混凝土組合梁,瞬態(tài)溫度應(yīng)力,抗剪連接件,ABAQUS,熱傳導(dǎo)iAbstractInrecentyears,withtheemergenceofadvancesinconstructiontechnologyandnewmaterials,c

7、ompositestructurehasbeengreatlydeveloped,suchasintheultra-high-risebuildings,large-spanbridgesapplication.Amongthem,thesteel-concretecompositebeamplaysaconcreteandsteelwiththeirrespectiveadvantages.Andachievedgreateconomicbenefits,ithasbeenwidelyusedinengineering.Dueto

8、differencesinthermalconductivityofconcreteandsteel,thetemperaturestressofsteelconcretecompositestructureandconcretestructurehasabigdifference.Undertheloadoftemperaturedifference,temperaturechangesinsideconcreteflangebeamlaggedbehindchangesinambienttemperature.Atthesame

9、time,partoftheheatgeneratedbyconcretehydrationheatwasconductedthroughtheshearconnectors.Duetothedifferenttemperatureg