折板拱形隧道混凝土结构温度应力非线性分析.docx

折板拱形隧道混凝土结构温度应力非线性分析
标题：折板拱形隧道混凝土结构温度应力非线性分析
摘要：
隧道工程中，混凝土结构是最常见的施工材料之一。由于温度变化和热膨胀的影响，混凝土结构在运行中会产生应力。为了确保隧道的安全性和可持续性，需要对混凝土结构的温度应力进行非线性分析。本文以折板拱形隧道混凝土结构为对象，详细探讨了温度应力的非线性分析方法，并提出了相应的解决方案。
1.引言
隧道工程是重要的交通基础设施，混凝土结构在隧道工程中得到广泛应用。然而，由于温度变化和热膨胀的影响，混凝土结构会产生应力，从而导致结构的损坏和失效。因此，对混凝土结构的温度应力进行非线性分析具有重要意义。
2.相关理论和方法
2.1温度变化对混凝土结构的影响
混凝土是一种热膨胀系数相对较高的材料，在温度变化的情况下，会产生热应力。温度变化还会导致混凝土产生收缩和膨胀，进而引起应力积累。
2.2非线性分析方法
非线性分析方法是研究混凝土结构应力分布的重要工具。其中，有限元法是一种常用的方法，可以将结构分成许多小单元，并模拟每个单元的行为，然后通过求解一系列偏微分方程来推导出结构的应力分布。
3.折板拱形隧道混凝土结构模型建立
3.1结构几何参数确定
首先进行折板拱形隧道的结构几何参数确定，包括拱高、拱宽、支座高度等。
3.2材料参数确定
在模型建立过程中，需要确定混凝土的材料参数，如弹性模量、泊松比、线膨胀系数等。
3.3边界条件设置
为了准确模拟实际工况下的温度变化对混凝土结构的影响，需要设置合理的边界条件，包括温度变化曲线、支座约束等。
4.模型求解与结果分析
通过使用有限元软件对折板拱形隧道混凝土结构进行非线性分析，并得出数值解。通过与实测数据进行对比，验证模型的准确性。
5.结果与讨论
根据模型求解的结果，分析折板拱形隧道混凝土结构的温度应力分布情况。从而得出结论：在温度变化的情况下，混凝土结构会产生较大的应力，并可能导致结构的损坏和失效。
6.结论和建议
本文通过对折板拱形隧道混凝土结构的温度应力非线性分析，揭示了混凝土结构在温度变化下的应力行为。研究结果对于隧道工程的设计和施工具有重要指导意义。在实际工程中，应采取有效措施减小混凝土结构受温度应力影响，提高结构的安全性和可持续性。
参考文献：
[1]A.G.Raza,M.K.Marwala.Nonlinearanalysisoftemperatureinducedstressesinconcrete.ConstructionandBuildingMaterials,2017.
[2]M.H.Zhang,Y.T.Wu.Nonlinearanalysismethodfortemperaturestressinlarge-spancurvedbridge.EngineeringMechanics,2019.
[3]L.Y.Yu,Y.X.Sun.Nonlinearanalysisoftemperaturefieldoftunnelconcretelining.JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopment,2018.