混凝土结构辐射温度场及其遮蔽效应研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:sunday826
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
混凝土结构在太阳照射和周围环境等诸多因素的共同作用下,结构内部往往产生非线性的温度分布,据此引起的温度应力和温度位移,是处于自然条件下的混凝土结构物发生裂缝破损重要原因之一,温度效应问题愈来愈受到广泛的关注度。本文的研究目标是混凝土结构的日照温度场分布及其遮蔽效应,重点针对太阳辐射强度、周围环境的影响以及理论公式和实例的分析。文章首先根据太阳能物理学及天文学和热传学的基本知识,详细分析了混凝土结构物与周围自然环境之间进行能量传递的原理,根据傅里叶导热定律,推导出了三维状态情况下的瞬态和稳态的导热微分方程,归纳总结出适用于日照条件下进行温度场分析的三类边界条件。根据伽辽金加权余量法对混凝土结构的稳态温度场和瞬态温度场的有限元解法给出具体详细的推导过程。根据混凝土结构物日照温度场的边界条件,详细介绍了太阳辐射的基本原理及太阳辐射相关参数的具体求解过程;为了计算的简单方便,用简化半正弦波函数对太阳辐射进行了模拟,并进一步按照傅里叶三角级数进行展开,可较好的模拟太阳辐射的理论公式;具体分析太阳日照辐射过程当中主要参数的影响,通过这些参数的研究,可为混凝土结构合理规避太阳辐射所引起的不良温度应力提供有效依据。混凝土结构由于受周围环境和建筑物的遮挡作用影响,表面的太阳辐射存在着遮蔽效应。详细分析了水平面、垂直面的混凝土结构物在周围遮蔽物的影响下,混凝土表面受到的太阳辐射强度和太阳辐射通量的变化规律。具体推导出了上述两种工况下的太阳辐射强度的公式,并进行了相应的参数研究。论文最后以一块具体的混凝土板为算例,利用ANS YS软件建立其有限元模型,通过热瞬态功能模拟混凝土板各点在不同季节的日照温度时程曲线。自行编制的ANSYS程序可以有效模拟出混凝土结构的日照温度场分布,采用的计算模型和有限元模块是准确合理的,对实际工程具有一定的参考意义。
其他文献
  本文分别从理论分析、数值计算和结构试验三个方面出发,对波纹管的力学性能进行了研究。在波纹管涵洞的试验研究中,分别进行了现场试验和室内实验。现场试验主要进行了路堤
近年来,随着科学技术和交通事业的发展,高墩、大跨桥梁迅速崛起。由于跨径的增大和桥墩高度的增加,桥梁的非线性及稳定性问题变得愈来愈重要。 本文论述了杆系结构几何非
随着我国污水处理的快速发展,污水厂污泥的排放量也随之增加,污泥处理和处置问题日益严重。由于污泥具有含水率高、强度低、持水能力强、散发恶臭等特点,脱水污泥无法进行直接填
天津市区至滨海新区快速轨道交通工程是天津市重点工程(以下简称津滨轻轨).一期工程投资估算总额为637209万元,设计最高时速为100km/h,按计划于2001年5月18日开工,已于2003年
大跨度的钢结构连廊体型复杂属于柔性结构,连廊的刚度远小于两侧连接建筑物的刚度,放置于空中时抗风的设计非常重要。这种结构在风荷载作用下非常敏感,同时复杂结构与规则对
夯扩载体CFG桩复合地基是集合了夯扩桩和CFG桩复合地基突出优点的一种新型桩土复合地基,由中国建筑西南勘察研究院提出并在西南地区得到推广和应用,获得明显的经济效益和社会
随着社会生产力的发展,大型深基坑工程越来越多,在大型地下工程中多采用地下连续墙施工技术,而钢筋笼吊装作为地连墙施工技术控制的重要一环,对地下连续墙施工的成败有着举足
钢筋混凝土框架结构应用广泛,是我国最主要的建筑结构形式之一。传统的结构设计注重可靠性的同时往往忽略了结构的经济性,针对这一问题,本文基于MATLAB与ANSYS混合编程的方法
随着社会的进步、科技的发展、国民经济的不断提高,大型复杂结构建筑的出现已成为必然的趋势,但因为施工过程中、运营期间的种种因素的影响,这些大型复杂结构在施工、运营中
众多的震害调查显示,作为目前应用最广泛的钢筋混凝土框架结构在不同强度的地震中都会遭受不同程度的损伤或破坏。如果结构在损伤的情况下继续使用,不加以修整维护,那么损伤