摩擦型能源桩荷载–温度现场联合测试与承载性状分析

能源桩集地源热泵技术与建筑桩基于一体,桩基承载性状受荷载–温度耦合作用而不同于常规工程桩。开展了昆山某摩擦型能源桩工程的荷载–温度现场联合测试,测试了多级荷载水平与不同换热工况下桩身的温度、应力分布及桩顶位移变化,整理得到桩身的附加温度荷载、桩身轴力及桩侧摩阻力分布曲线,分析了摩擦型能源桩荷载–温度作用下的承载性状与荷载传递特征。测试结果表明:能源桩的温度变化将引起附加温度荷载,桩身轴力和附加温度荷载分布特征和桩顶荷载作用、桩端约束有关,承载性状不同于单一荷载作用下的工程桩。加热工况引起桩身上、中部多处出现负摩阻力,但荷载的增加有利于减小升温引起的负摩阻力效应;制冷工况下,桩端附近产生负摩阻力,能源桩荷载传递特征受荷载–温度耦合作用而改变。设计荷载作用下,能源桩顶加热时隆起而制冷时下沉,加热工况引起的桩顶位移在停止加热回温后可基本恢复,但制冷工况引起的桩顶位移在回温后会导致桩顶产生附加沉降,荷载–温度耦合作用也引起了能源桩沉降性状的变化。

日照影响下波形钢腹板箱梁温度分布数值分析

在波形钢腹板箱梁桥中,温度场的变化对桥梁结构的影响不容小觑。在此基础上,对波形钢腹板梁桥进行了151d的温度场测试。本项目以实体桥为研究对象,通过构建2D波形钢腹板温度场有限元模型,选择典型气象因素进行数值仿真,并与实测数据进行比较,验证该方法的正确性。最终结果表明,上、下两个点的温度测量结果存在着一定的滞后,其变化范围和温度的变化范围都很小。

季冻区隧道洞口段施工温度测试及分析

随着我国越来越多的隧道施工建设项目进入寒区或季冻区,对隧道施工期间温度分布及传播规律的研究极有意义。文章以季冻区白马隧道为背景,采用温度采集仪、记录仪以及电阻式温度计对隧道洞口段内外气温、热源以及围岩温度进行现场监测和数据采集。基于现场测试结果,分析隧道洞口段施工期间洞外、洞内气温变化规律和围岩内温度分布和传播规律,并对季冻区隧道防寒保温措施进行了探讨。结果表明:(1)季冻区隧道内外气温均存在正负温交替现象,洞外气温变化一般呈正态分布,且洞内气温会随隧道外气温的变化而变化;(2)隧道内断面距洞口越远、围岩距洞身越远,围岩受到洞内外气温的影响越小,进行施工通风后,越靠近洞身的围岩温度越低,二衬施做能使围岩温度骤升,并在一段时间后趋于平稳;(3)洞口段围岩温度分布存在明显的温度梯度,且径向深度达到3 m后,除二衬浇筑放热外围岩温度几乎不受影响;(4)在隧道掘进的过程中,围岩内部温度传播速率的变缓点越来越接近洞身,建议隧道保温层铺设于隧道表面,并采用不同的铺设厚度。

波形钢腹板箱梁温度分布

波形钢腹板箱梁的温度梯度是波形钢腹板箱梁桥设计的重要问题。对波形钢腹板箱梁桥开展了9个月温度实测;建立了波形钢腹板的温度场有限元二维模型;选取典型天气条件开展数值模拟,对比分析数值模拟和实桥温度测试结果,验证了温度场有限元模型的有效性;对波形钢腹板箱梁桥所处地区的昼夜温差进行数理统计,得到波形钢腹板箱梁所处地区的大气昼夜温差代表值;基于大气昼夜温差代表值分析了波形钢腹板箱梁的温度分布。分析结果显示:波形钢腹板箱梁所处地区的昼夜温差服从W(10.453,2.577)分布;对于顶板,数值模拟温度梯度和《公路桥涵设计通用规范》中对钢混组合桥梁的温度梯度形状类似,区别在于理论分析得到最大温差为20.8℃,而规范定义为25℃。

强热源工业厂房室内对流辐射特性分析

测试了西安某热轧厂房夏季和冬季的室内温度、风速以及辐射热强度等参数。结果显示:夏季工况室内平均温度超过35℃,冬季工况室内平均温度低于10℃;冬季工况室内平均风速高于夏季工况;夏季工况和冬季工况的室内辐射热强度的变化趋势基本一致,但夏季工况的定向平均辐射温度高于冬季工况,而且远远高于室内空气温度。

波形钢腹板PC组合箱梁内衬混凝土部位温度分布研究

波形钢腹板PC箱梁桥内衬混凝土部位的材料不同,在日照作用下,混凝土与钢材部位的温度分布也不同,因此有必要对其腹板温度场进行研究.本文依托宁夏叶盛黄河公路大桥,利用无线采集仪模块和温度传感器,首次开展了波形钢腹板内衬混凝土部位的温度梯度研究.通过对内衬混凝土截面32个测点进行分析,得到混凝土及波形钢腹板的温度变化规律.利用最大极值分布对百年一遇的极端气温进行预测.研究表明:波形钢腹板箱梁的混凝土顶板、底板和内衬混凝土的竖向温度梯度可按照桥梁规范取值即可.腹板的波纹钢和混凝土材料性质不同,在升温时,存在不同的温度梯度;由于太阳辐射原因,波形钢腹板向阳侧和背阳侧温度梯度模式存在差异,在16点时,内衬混凝土部位的波纹钢和内衬的温差沿高度分布规律为:向阳侧呈现正弦曲线分布,背阳侧呈现梯形分布.本研究首次提出的波形钢腹板内衬混凝土部位的温度梯度可以为该类桥梁设计提供参考.