Análisis de tensiones térmicas en cerchas tubulares

El análisis de tensiones térmicas en cerchas tubulares debe considerar el doble efecto de la diferencia de temperatura uniforme y la diferencia de temperatura gradiente. El software YJK utiliza un modelo de temperatura uniforme en la sección de la barra, simulando la deformación por expansión y contracción axial mediante la definición de la diferencia de temperatura nodal (como un aumento máximo de temperatura de 15 ℃ y una disminución mínima de temperatura de -10 ℃). En proyectos de puentes de gran envergadura, la tensión axial generada en una cercha tubular de 102 metros bajo una diferencia de temperatura de 30 ℃ puede alcanzar los 235 MPa, lo que requiere la liberación de la deformación en el plano mediante la restricción de una losa de membrana elástica.

El análisis moderno integra tecnologías de gemelos digitales, como la monitorización en tiempo real de la deformación estructural mediante la plataforma AIoT, combinada con un modelo de mecánica elastoplástica para predecir la carga de fluencia (P_y=σ_yA(1+2cos²θ)). El proyecto del puerto de alta velocidad de Zhongyuan utiliza una red de sensores inteligentes para controlar el error de tensión térmica dentro de ±3%, lo que verifica la consistencia entre los cálculos teóricos y los datos medidos.