基于ASHRAE晴空模型的日照作用下钢构件的温度场分析

分析钢结构温度效应和确定施工合拢温度关键在于确定温度场的分布。在日照下,由于钢构件的温度场分布非常复杂和不均匀,而难以确定。基于ASHRAE晴空模型,采用ANSYS的APDL语言对箱型钢构件在夏至日日间的温度场进行了数值模拟,模拟中考虑了太阳辐射强度、对流换热系数、构件表面太阳辐射吸收系数等对构件温度场的影响。结果表明:夏至日构件最高温度高达78.411℃,最大升温高达44.803℃;太阳辐射强度、对流换热系数和构件表面太阳辐射吸收系数对日照下的箱型钢构件温度场的影响起主导作用。

北京晴天太阳辐射模型与ASHRAE模型的比较

本文通过北京晴天太阳辐射模型与ＡＳＨＲＡＥ晴天模型的比较，说明北京模型无论从合理性上还是从计算上，都可以认为是较适宜的一个地区性模型．

太阳辐射下混凝土箱梁温度场研究

为研究太阳辐射作用下混凝土箱梁温度场的三维分布,基于ASHRAE晴空模型,运用ANSYS软件模拟了太阳辐射作用下某混凝土箱梁的温度场,并分析了风速、大气清洁度、桥梁方位及纬度等参数对混凝土箱梁温度场的影响。研究结果表明:混凝土箱梁的温度计算值与实测数据符合较好,偏差在3℃以内,说明ASHRAE晴空模型能有效地应用于混凝土箱梁的温度场分析;混凝土箱梁的温度梯度在竖向主要集中在梗腋区域,横向集中在底板靠近腹板的区域;当腹板受到太阳直射时,底板端部区域的横向温差较大,因此在设计验算时,对翼缘悬臂相对较短的混凝土箱梁,建议考虑底板横向温差对结构的影响;风速、大气清洁度对混凝土箱梁竖向温差影响较大,而桥梁方位和纬度的影响相对较小。

考虑太阳辐射的人字闸门温度场仿真及改善

作为露天环境中的大型钢结构,人字闸门在太阳辐射下会形成非均匀时变温度场,使结构产生复杂的温度效应,若工程中不加以重视,可能会出现焊缝开裂、结构失稳等安全问题。对此,通过改变表面涂层,利用有限元软件对比分析结构温度场分布。结果表明,太阳辐射下,闸门面板与顶梁形成多高温区域阵列式分布的温度场,梁系温度整体分布较均匀;表面涂层对闸门温度场影响较大,采用低辐射吸收率的涂层可使闸门各构件温升减小,最高温度可下降约25%;温度场分布得到较大改善,可有效防止闸门应力场与变形场中可能出现的局部应力集中或变形过大现象。

北京地区晴天太阳辐射模型初探

通过对北京地区10年间(1980—1989)太阳辐射观测数据的分析和计算,建立了北京地区晴天太阳辐射模型,并进行了检验。

太阳辐射对人字闸门影响的有限元分析

人字闸门自身重力大且抗扭能力弱,在自然悬挂时会产生扭转变形。人字闸门作为钢构件处于露天环境中,夏季在太阳辐射的直接作用下其温度远高于环境温度,这将加剧人字闸门的结构变形。为了量化太阳辐射对人字闸门结构的影响,基于ASHRAE晴空模型,通过ANSYS有限元软件仿真分析人字闸门的温度场、变形及应力分布情况。结果表明:1)在太阳辐射作用下,形成空间分布比较均匀的闸门温度场,在15时左右达到最高温度67℃。2)在最高温度荷载下闸门主要构件变形与应力仍符合标准要求,但闸门变形随温度升高逐渐加剧,其中斜接柱位移与背拉杆变形增加1~3倍,在实际工程设计中应引起重视。