移动模架施工的混凝土箱梁桥温度应力分析

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发布时间：2021-10-26

资料介绍

为分析全截面温度梯度，采用经实测数据验证
的有限元程序计算的理论数据，用曲线拟合的方法建立的混
凝土箱梁空间温度梯度，同时借用现行公路桥梁规范规定的
竖向温度场经过横向平移推广至全截面温度场进行温度应
力计算，并与所提出的空间温度梯度计算结果比较，结果表
明在实际工程中，可以采用将现行公路桥梁规范规定的竖向
温度场经过横向平移得到其空问温度场估算温度效应，其结
果是偏于安全。
关键词：桥梁工程；预应力混凝土；箱形梁；温度应力；
数值模拟；有限元法；应力分析
l 引言
在随时间变化的环境气温和太阳辐射等作用
下，混凝土表面的温度迅速升高或降低，内部热量需
要经历较长时间以及与外界发生热交换才能达到平
衡。此时混凝土箱梁温度场是瞬态的并呈现非线性
的分布特征『】卅]。由于材料热胀冷缩的性质，势必
产生温度变形，但变形受到结构内部纤维的约束和
超静定约束时，结构就会产生相当大的温度应力。
许多资料表明，温度应力可以达到甚至超过汽车活
载产生的应力_4j。
温差效应包括季节温差和日照温差，前者使箱
梁发生整体的、均匀的变化，由此产生的次内力相对
较小，而后者由于温度梯度较大，且在横截面温度分
布为非线性。目前我国现行的公路桥梁规范只给出
了 T形截面梁的温差分布，铁路桥梁规范虽然规定
了沿梁高和板厚度的温度变化，但由于公路桥和铁
路桥之问有较大的差异，不能直接加以利用。由于
规范的局限性，目前，在建立空间分析模型时，设计
多数认为横向温度是不变的，即直接将竖向温度梯
度沿着桥梁横截面横移而得到空间温度模式。随着
经济的发展，混凝土箱梁的跨度和箱梁截面宽度不
断地增加，温度沿着横向存在较大的温度梯度，因此
采用平移的模式值得商榷。本文以广州某桥为背
景，经过现场对温度场的试验，用平移的模式和本文
提出的空问温度梯度进行分析比较，得出一些重要
结论。
2 空间温度场的建立
2．1 现场测点布置
广州位于亚热带地区，太阳辐射较为强烈，某桥
位于 23。OO N，113。13 E，标准跨径 62．5 m，主梁高
3．5 m，各跨径采用移动模架法施工。温度采用热
敏电阻传感器测量，混凝土箱梁横截面及其温度测
点布置见图 1。