钢箱拱温度效应分析与研究

为研究温度变化对钢箱拱吊杆索力及拱肋应力的影响,运用有限元软件MIDASCIVIL建立了80m钢箱系杆拱全桥模型,分别对吊杆和整体模型施加温度效应进行分析。单独对吊杆升温5℃、15℃、25℃和降温5℃、15℃、25℃,分析了在此温度变化过程中吊杆索力和拱肋应力变化;然后,对整体模型升温5℃、15℃、25℃和降温5℃、15℃、25℃,分析了吊杆索力和拱肋应力随着整体模型所有单元升温和降温而产生的变化。通过对比分析两种温度作用下吊杆索力及拱肋应力的变化,结果表明,吊杆索力随着吊杆温度的升高而减小,随着整体模型温度的升高而增大,但整体模型温度变化对吊杆索力的影响小于吊杆温度变化;温度变化对短吊杆索力的影响尤为明显,最大变化量为6.63%;吊杆温度和整体模型温度对拱肋应力产生的影响相对一致。随着温度的升高,拱肋压应力从拱脚到拱顶位置先增大后减小,温度降低,则拱肋应力变化相反。整体温度变化对拱肋应力的影响大于吊杆温度,且主要表现在拱脚处,最大增加7.23%,因此需进一步考虑温度对拱脚的影响。