考虑逆辐射下的混凝土温度场 日变化过程研究 敖增 慧 1 王卫锋 2 (1、广 州市广 园市政 建设有 限公 司 广 州 510010；2、华 南理 工 大 学 广 州 510640) 摘 要 ：为 了准 确 获得 混 凝 土 箱 梁构 件 任 一 时刻 的 温 度 场 分 布 ，采 用对 气 象站 取 得 的 太 阳辐 射 资料 进 行 分 析 处 理 ，得到 包含混凝土逆辐射 的等效 太阳辐射 强度数据 ；再根据桥 梁构件 的物理 热学性能 ，应 用 ANSYS软件对构 件 温度 场进 行 模 拟 分 析 ，其 计 算 结 果 与 实测 值 更 吻 合 ，该 法 进 一 步 完善 后 可 减 少或 替代 现 场 测 试 。 关 键 词 ：温 度 场 ：太 阳辐 射 ：逆 辐 射 1 引言混凝 土箱梁 由于外 界 太 阳照 射 以及 气温 的周期 变化 作用 、加之 混凝 土的热传 导性 能较 差 ．因此其 内 部处 于不 同的 温度状 态 本 文提 出一种 根 据气象 站 提供 的太 阳辐射 强度 等气象 资料 和混凝 土构 件 的物 理热 学性 能 ．采用 大型 通用有 限元 程序 ANSYS的热 分析模 块快 速计算 该构 件 内部任 一时刻 的瞬 态三维 温度 场 的方法 ．并将 其应 用 到 巴江河 大 桥 的温度 场 模拟分析中．其计算结果与实测结果较为吻合。 1．1 太 阳辐射 太 阳辐射 在 经过 大气 时 ．约 有 20％被大 气 中 的 臭氧、水和二氧化碳所吸收 ，约有 30％被空气分子 、尘 埃 、小 水滴 等所散射 ．剩 下 的部分 可直接 到达地 面 。 到达 地 面 的太 阳总辐 射 由两 部 分组 成 ．一 是 通过 大 气 直接 到达地 面 的平行 光线 。称为 太 阳直 接辐射 ：二 是被 大气所 散射 的 ．来 自天 空各方 向的非平行 光线 ． 称为散 射辐 射 地 面向天 空 作 出 的辐射 ．其能 量 集 中在 红外 线 表 1 气 象站 测 定 的 太 阳 辐射 参数 注)S与水平面夹角不为90。，故 S会减少，其值与太阳高度角有关。 42 部分 ．波长 也远 大于 太 阳辐射 ．又称地 面辐射 或长 波 辐射 ．其辐射强度远小于太阳辐射 1．2 气 象站对 太 阳辐射 的测定及 分 析 太阳辐射是气象观测指标中的重要内容 ．根据 国际气象 组织 WMO标准要 求 ．太 阳辐射标 准观测分 为总辐射 、散射辐射 、直接辐射 、反射辐射 、净全辐射 等 ．主要参 数及关 系式 见表 1 本 文 的气象数 据 由广州 中心气 象 台提供 ．为气 象辐射观测一级站 ，共进行总辐射 、散射辐射 、太阳 直接辐射、反射辐射和净全辐射等 5组观测。笔者在 2006年 7月 22日 8：00开始对 广州西 二环 高速公路 巴江河大桥 的混 凝土箱粱进行 了 24h连 续温度观 测 ．

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