大跨混凝土箱梁橋日照最不利溫度場及溫度應力研究.pdf

1、橋梁是長期暴露在自然環(huán)境下的結構物，在橋梁的全壽命周期內必然會受到太陽輻射、氣溫變化等溫度作用的影響，而溫度作用是導致混凝土箱梁橋產生裂縫的主要因素之一。目前，各國規(guī)范對混凝土箱梁橋的溫度分布模式并沒有統(tǒng)一的規(guī)定，同時由于地區(qū)氣候條件的不同溫度分布模式具有明顯的區(qū)域化特點。海洋環(huán)境下混凝土箱梁橋的溫度場分布不同于其他地區(qū)，溫度裂縫對混凝土箱梁的安全性、適用性、耐久性的影響更大。因此，開展海洋環(huán)境下混凝土箱梁橋的最不利溫度場及溫度應力的研

2、究，確定符合跨海預應力混凝土連續(xù)梁橋實際情況的溫差分布模式對指導后續(xù)類似橋梁設計具有重要意義。
　　選擇夏季太陽輻射強烈與冬季寒流入侵的典型天候在施工階段對曹妃甸區(qū)納潮河2＃大橋關鍵截面分別進行了10天最不利正溫度場與3天負溫度場的現(xiàn)場實測。系統(tǒng)地分析了混凝土箱梁頂板、底板及腹板的溫度場及溫度應力的分布規(guī)律，并對實測數(shù)據(jù)進行曲線擬合，得到跨海連續(xù)箱梁橋施工階段的最不利豎向、橫向溫度梯度。結合太陽物理學、氣象學、傳熱學的相關理論，建

3、立了箱梁日照溫度場分析的邊界條件。同時，考慮箱梁長翼緣對腹板的陰影遮蔽作用，建立了混凝土箱梁日照最不利溫度場及溫度應力仿真分析的有限元計算模型。
　　以曹妃甸區(qū)納潮河2＃大橋為工程算例，采用有限元分析軟件ANSYS對箱梁瞬態(tài)溫度場進行仿真分析，得出最不利正溫度梯度發(fā)生當天測試截面各時刻的溫度分布云圖，將各測點溫度時程曲線、箱梁最不利正溫度梯度的計算曲線與實測曲線進行對比，驗證環(huán)境與熱工參數(shù)選取合理，采用有限元軟件ANSYS對溫度場