大跨度混凝土箱梁桥温度测试与分析

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混凝土箱梁桥温度敏感性分析

考虑温度应力的影响¨ 。
１引言
桥梁结构是暴露在大气中的结构物，构受结
自从２纪５Ｏ世０年代以来，内外的众多学国者对混凝土箱梁桥温度场进行了试验研究。如英
国的Ｄ．．ｔｈｎｏ、西兰的Ｍ．．ｒｓｅ，ＡＳｅｅｓｎ新ｐＪＮＰｅｔｙｉｌ
摘
要
以兰樟田１桥为工程背景，结合我国公路桥梁规范关于温度梯度的规定，助通用有限元软借
件ＡＳＳＮＹ探讨温度标准值的变化对混凝土箱梁桥的应力状态的影响。分析结果表明：温度对桥梁结构的影响显著，尤其以顶板的应力状态对温度变化敏感。根据分析结果，建议规范中温度梯度的取值应考
力将受到温度的影响。由于混凝土材料的导热性
德国的ＦｉｅｎａｔＦＫｈｅｒｚｏｈｒ和．ｅｌｃｔＬｄｂｋ等都通过理
论推导及试验研究了温度分布规律。国内最早的
能差，导致混凝土材料结构在太阳辐射、骤然温降作用下，构表面温度变化剧烈而结构内部大部结分区域仍然保持原来的温度状态，从而使结构中出现明显的温度梯度。由此产生的温度变形，当被结构的内、外约束阻碍时，会产生相当大的温度应力。在混凝土桥梁结构中，温度应力有时甚至比活载产生的应力还要大，不少预应力混凝土桥
ＷＵＸｎＷＥｉｇｉｇｕＩｎｑＱｎ
（ｅａｔｅｔｆｒｇｎｉｅｒｇＴｎｉｎｖｒｔ，ｈｎｈｉ００２ＣｉａＤｐｒｎｉｅＥｇｅｉ，ｏ￣ｉｓｙＳａｇａ２０９，ｈｎ）ｍｏＢｄｎｎＵｅｉ

温度场作用下大跨混凝土箱梁横向分析

＼
壁
趔Ｒ
— 一力＋温度力１・主＋主力＋温度力２一主力
各构件力的分配能起到重要的作用。横向正应力沿横桥向也为波动曲线，力在中腹板位置处有应较大变化，几处峰值大小很接近，但都不大，明证中腹板的位置放置比较合理，够影响正应力和能
４结论
心线和跨中顶板横截面横向正应力变化情况。由图７和图８所示，混凝土主梁在Ｅ照和寒ｌ潮温度场影响下相比，仅在主力作用下沿顶板纵向中心线横向正压应力分别整体增大约２ＭＰａ和整体减小约２ＭＰ，径曲线变化趋势基本保ａ路
件为
收稿日期：０２０—６２１ —２０
３０
李
靖：温度场作用下大跨混凝土箱梁横向分析
２１０２年第３期
选取边跨跨中横隔板及横隔板两侧各一半横隔板间距的主梁作为计算模型，用对所选纵截采
Ｏ向应面映射应力并积分的方法计算在已知横１力作。．
喝
用下所选主梁纵截面各构件的内力分配关系，见
鲁
＼
表２。
由表２可知，横向应力下的内力大部分被在
顶底板分担，隔板在横向应力分配过程中起到横
厦
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了一定的作用，占比例在１～１之间，所６９腹板虽然具有较大的纵截面，但分担内力较小，不到１％嘲Ｏ

混凝土箱梁桥日照温度场的研究

Ｉｈｄｔｉｉｅｏｓｍｕｌｔｅａｅｄｏｏｔｕｕｏ — ｉｄｒｂｉｇ．ｅｌｔｌｉｆｒｎｅｂｔｅｈｅｕｌａｄｍｅｓｒｄｖｌｅ．ｉｈｐｏｅｔａｈｓａｅｔｒ１ｆｌｆｃｎｉｏｓｂｘｇｒｅｒｄｅＴｈｉｅｄｆｅｅｃｅｗｅｎｔｅｒｓｔｈｍｉｎｔａｕｅａｕｗｈｃｒｖｔｔｅｎｈｉｔｌｍｅｔｔｄＣｌｉｌｔｍｌｌｏｒｃｌ．ｃｎｍｅ．ｅｔｌｍｐｒｔｒｒｄｅｔｃｒｉｈｉｈｏｎｔｆｆｉｅｅｅｎｅｈｏａｌｓｍｕａｅｔｅｔｒａｅｄｃｒｅｔｙ，ｉｏｆｒｄＴｅｖｒｉａｅｅａｕｅｇａｉｎｕｅｗｈｃｓｔｅｆｕｄａｉｎｏｎｍｈｈｅｉｆｓｉｈｃｔｖｏｆｔｒｃｌｕｌｔｏｃｎｂｂａｎｄｆｏｃｍｐｔｔｎｌｏｕｉｎａｄｍｅｓｒｄｖｌｅｕｒｈｅａｃａｉｎ，ａｅｏｔｉｅｍｏｕａｉａｌｔｏｎａｕｅａｕ．ｒｏｓ
ＡｃｉｃｕｅＪａｚｏＵｎｖｒｉ，ｉｚｏ５００Ｃｈｎ；．ｌｗＲｖｒｎｉｅｒｇＣｎｕｔｇＣ．Ｌｄ，ｈｎｚｏ５０，ｉａｒｈｔｔｒ，ｉｏｕｅｉｅｓｙＪａｕ４４０，ｉａ３ＹｅｌｔｏｏｉｅＥｇｎｅｎｏｓｌｎｏ，ｔ．ｅｇｈｕ４００Ｃｈｎ）ｉｉＺ
ｒｍｅｒｗｉｏｌｅｕｅａｃｌｔｔｅｍａｆｌｆｏ —ｏｔｕｕｒｅｒｇｅｅｉａｅ．ｅｆｉｌｎｄｌａｅｅｔｂａｔｓｈｃｗｕｄｂｓｄｔｃｌａｅｈｒｌｅｏｘｃｎｉｏｓｇｄｒｉｅｉｄｔｒｎｔＴｎｔｅｅｔｅｈＯｕｄｂｉｎｉｂｄｓｍｄｈｉｅｍｅｍｏｅｎｂｓ — Ｃａ

大跨度预应力混凝土桥梁施工监测技术

大跨度预应力混凝土桥梁施工监测技术摘要：最近几年来我国建设事业获得飞速进步，桥梁建设也在不断完善，人们对于桥梁安全性的关注也在不断增强。

为了确保桥梁结构稳固性和耐久性，同时为了提升行车舒适性，进行大跨度预应力桥梁施工时就需要进行监测，这也是确保其施工质量的有效方法。

关键词：大跨度；预应力混凝土桥梁；施工监测1 大跨度预应力混凝土桥梁监测技术1.1线性和预拱度监控第一、主梁挠度跟踪监测。

进行实际监测时需要根据各节点施工顺序进行，而且等到完成混凝土浇筑和张拉作业后，需要选取合适时间进行监测。

对主梁挠度进行检测首先要了解施工进度和主梁挠度变化情况，为了能够在温度变化明显时进行操作，以便可以获得准确的最值，一般会选择早上6点进行检测，而且还需要进行温度修正，从而可以确保下一个阶段梁底标高设置的精确度和可信度[1]。

第二、主梁顶底面高程检测。

等到结束预应力张拉后，就需要检测主梁顶地面高程。

为了确保数据精确性，进行检测时往往会对同一位置进行多次测量，之后需要计算出平均值，将其当做最终数值。

1.2大跨度预应力混凝土桥梁监测注意事项一、确定控制截面。

预应力连续梁在实际施工中会受到施工状况的干扰，从而使得主梁不同截面出现不同的应力，即便是同一截面上下截面的应力也会存在一定差异，而且这种差异程度比较显著。

进行主梁施工往往会采用静定结构，但需要全面分析控制截面。

控制截面在二期恒载的影响下往往会选定根部，也可能会选定L/4或L/2部位，这些选择都是比较科学的。

为了更好的检测应力往往会在界面中设置传感元件，而且这样做还可以更好的确保工作时效性，然而因为控制截面形状存在差异，其大小也各异，所以设置的传感元件数量也是不同的，装置位置也需要根据实际情况确定。

二、埋设时间和误差。

结束节段主梁钢筋布置后就可以安装应力监测元器件，完成这一步操作后就可以开展混凝土浇灌，需要注意的是进行这一步操作一定要注意保护应力监测元器件，防止其受到伤害。

大跨连续刚构桥施工控制中的温度效应分析

度分布规律．用非线性回归的方法，出了该桥混凝土箱梁的温度梯度模式．对主梁立模标高提采提并
出了考虑温度影响的修正方法．
关键词：续刚构；连混凝土箱梁；温度梯度模式；日照温差；标高中图分类号：４８２Ｕ４．３文献标识码：Ａ文章编号：６２９６２０｝３０６ —０１７ —０４（０６０ — ０２４
ｔｎｏｅｍａｎｂａｃｎｉｅｓｔｅｔｍｐｒｔｒｆｅｃ．ｉｆｔｉｅｍｏｓｄｒｅａｅｉｌｎｅｏｈｈｅｕｎｕ
Ｋｅｏｄ：ｏｔｕｕｇａ；ｏｃｔｂｘｒｅ；ｏｅｆｅｐｒｔｅｇｄｎ；ｍｒｕｅｙｗｒｓｃｎｎｏｓｒｄｆｍｅｃｎｒｅｏｄｒｍｄｔｅａｒａｉｔｔｐａｒｉｉｒｉｅｇｉｏｍｕｒｅｅｅｔ
Ｖ０．２Ｎｏ３１２．
Ｊｎ２０ｕ．０６
大跨连续刚构桥施工控制中的温度效应分析
付玉辉，陈彦江，孙鹏
（哈尔滨工业大学交通科学与工程学院，黑龙江哈尔滨１０９）５００
摘要：据富阳连续刚构桥混凝土箱梁日照作用下的温度观测结果，究箱梁沿断面高度的温度梯根研
Ａｓａｔａｅｎｏｓｒａｏｅｕｓｆｏｃｔｂｘｇｄｒｆｕａｇｃｎｎｏｓｒｄｆｍｂｔｃ：ＢｓｄｏｂｅｖｔｎｒｌｒｎｒｅｏｉｅｙｎｏｔｕｕｇａｅｒｉｓｔｏｃｅｒｏＦｉｉｉｒ
ｂｉｇｅｓｎｈｎ，ｉｒｂｔｎｏｍｐｒｔｒｒｄｅｔｌｎｅｈｉｈｆｒｓｅｔｎｏｘｒｅｉｔｕｓｉｅｄｓｉｕｉｆｅｅａｕｅｇａｉｏｇｔｅｔｏｏｓｓｃｉｆｄｎｈｔｏｔｎａｈｇｃｏｏｂ

混凝土箱梁桥温度场分析

４结语
国省道上的相当一部分旧桥是按照传统刚接梁理论进行设计和施工的简支Ｔ梁桥，重载车作用于桥面上，给老旧桥梁的承载能力带来不小的考
验．接缝、横隔板是重载车作用于桥面的车道荷载传递过程中的薄弱环节，接缝、横隔板一旦出现问题，会给整个桥梁健康使用带来不小的挑战，如何管养这些老旧桥梁的细部构造，维持该类桥梁的寿命，依旧是从事桥梁设计、施工、管养单位面临的严峻任务。本文抛砖引玉，浅谈地方上管养发现桥梁出现的问题而采取的紧急维修措施，与省级设计院相比．有很大的距离，今后亟需不断的改进。
本文以某高速公路高架桥为例，如图１所示，其断面为单箱六室大箱梁断面，梁高２ｍ，宽度３０．１８ｍ，一联长为４ｍｘ３０ｍ。桥梁所在区域年平均气温１７℃～１７．７℃ ，极端最高气温４０．９￣Ｃ，极端最低气温一
１５．２℃ 。
图１桥梁横断面
２计算模型及分析方法
２．１基本假定及边界条件的选择２．１．１基本假定本文参考其他研究者前期的相关研究成果和工程经验，在分析计算中进行简化，共引入五条简化假定：一、将混凝土材料视为均质并且各向同性的材料；二、混凝土材料的力学参数与热学参数是不随混凝土温度变化而改变的恒定量；三、温度场分布沿箱梁轴线方向不发生变化；四、混凝土材料符合线弹性假定；五、温度与应力非耦合。２．１．２边界条件关于求解热传导微分方程所需要的边界条件，一般来说有三种不同的考虑方法。第一类边界条件：边界的温度是关于时间的已知函数或定值：第二类边界条件：边界上热流输入密度

大跨度连续梁桥温度应力计算分析

桥梁结构的温度变化，一般是由日照温度变化、年温度变
化以及寒流影响所致。日照温度变化使桥梁结构的不同部分迅
外多个设计规范温度梯度作用曲线的应力计算比较，出了提
新的温度梯度曲线模式，明确提出了竖向日照反温差的梯并
速地产生不均匀的温度分布，在很短的时间内形成相当大的温
新思路、新方法。
关键词：温度梯度模式；大跨度连续梁桥；设计
中图分类号：４１５Ｕ４．
１概述
文献标Байду номын сангаас码：Ｃ
文章编号：０８— ３３２０）２— ０８一２１０３８（０７１０８Ｏ求。新的公路桥梁设计规范（Ｔ６ＪＧＤ０—２０）０４通过对国内
高恩全汤海良，（．１浙江省交通规划设计研究院；．山港务局岱山分局）２舟摘要：以笔者设计的９４ｍ＋１０ｍ＋４ｍ连续梁桥为工程背景，７９重点对比分析了新、老公路桥涵设计通用
规范温度梯度模式对大跨度连续梁桥主梁应力的影响，提出了新规范温度模式下大跨度连续梁桥的设计的
按二次抛物线变化，部梁高１跨中合拢段梁高３７ｍ。根０ｍ，．全桥顶板厚度保持不变，为２ｍ；均８ｃ底板为变厚度，Ｌ主孑支点处为１０ｃ边孑支点及跨中处为３ｍ，二次抛物线１ｍ，Ｌ０ｃ按
变化；腹板为变厚度，１一１３节段腹板厚为７ｍ，５节段０ｃ１
・
对新老规范不同的温度梯度荷载分别进行计算，得到支

大跨径桥梁施工控制温度应力分析

工程科技
・１９５・
大跨径桥梁施工控制温度应力分析
王ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ春玲
（佳木斯市路桥工程有限公司，黑龙江佳木斯１５４０００）摘要：桥梁施工安全与成桥状态能否符合设计要求是人们关注的重点问题，想要实现高质量的施工，只是通过简单的检查与验收是不可以的，需要对桥梁施工进行严格的控制，以保证实际施工状态与设计预期相符合，结构设计参数主要用于衡量结构的状态变化，如
果参数改变，结构内应力也必然会出现相应的变化。在众多的结构参数中，温度参数的确定难度很大，是属于复杂变量的，而且与所在的地理位置、方向及材料等有关系，在明确结构应力中有着十分重要的作用，而且是十分难识别的重要参数，对于稳定应力开展深入研究是十分必要的，针对大跨径桥梁施工控制中结构设计参数的变化能导致结构内应力的变化和形状的改变，分析产生温度应力的原因，并提出温度应力实用计算方法。关键词：大跨径；桥梁；施工；温度；应力；分析１概述计算温差应力，然后叠加组合多向温度差荷载状态下的温差应力。３．２其应变为：桥梁结构的温度变化，大多是由于日照温度变化、年温度变化及寒温度应力计算。首先是假想各纤维自由伸缩，流影响所导致的，对于日照温度的变化会使桥梁结构的不同部分迅速ｅＴ（ｙ）＝ａＴ（ｙ）的产生不均匀的温度分布趋势，在很短的时间内形成很大的温差，就会在公式中：ａ为材料线膨胀系数：Ｔ（ｙ）为沿梁高的温差分布。产生很大的日照温度应力，对于寒流的影响也能使桥梁结构出现不均根据平截面假定，总应变为：匀温度分布，但是只是这种方式引起的温差比前者小很多，而年温度变ｅ（ｙ）＝￡ｃ＋白，式中：￡ｃ为重心处应变：ｋ为截面处微段曲率。化就会使桥梁结构发生缓慢而均匀的伸缩变形，最终导致桥梁的纵向位移。桥梁的纵向位移一般通过桥面伸缩缝、支座位移或柔眭桥墩等构由于总应变和温度产生的应变不等，可知有八．何关系：造进行协调，所以只有位移受到很大的限制时才能产生温度次内力，日ｅ（Ｙ）＝ｅＴ（ｙ）＋ｓｃ（ｙ）式中：８ｃ（ｖ）为弹陛应变。照温差和突然降温就会导致结构温度次内力和温度次应力的产生，对于大跨度预应力混凝土箱形连续梁中，温度应力可以达到或超过活载相应的应力为：（ｙ）＝Ｅｅｃ（ｙ）＝Ｅ【Ｅ（），）一（ｙ）】＝Ｅ【￡ｃ＋一ｓＴ（ｙ）】应力，所以可推断这是预应力混凝土桥梁产生结构裂缝的主要因素之截面内应力表示为：Ｎｚ：，＾ｃ（ｙ）ｄＡ：ＥｅｃＡ — Ｅ，＾ＥＴ（ｙ）ｄＡ随着桥梁跨径的不断加大，温度效应对桥梁结构的影响也越来越Ｍｘ＝ＪＡａｃ（ｙ）ｙｄＡ＝ｋＥＩ — ＥＪＡｅＴ（ｙ）ｙｄＡ大，我国过去的法律法规已经不在适用，只是给出Ｔ形截面梁的日照温丝＋＿ｆＡｅＴ（ｙ）ｄＡ尼ＭＸｆ（ｙ）ｄＡＡｅＴ差分布图，在过去的预应力混凝土箱形连续梁设计中，都是按照日照差￡ｃ：＋— ＥＡＡ ” ＥＩＩ进行计算、设计的，并且原来的设计规范中对竖向日照反温差没有进行计算。对于新的公路桥梁设计规范是通过国内外多个设计规范温度梯在式中：Ｅ一弹性模量，Ａ一截面的面积，Ｉ一抗弩陨矩。４工程应用度作用曲线的应力计算比较得出的，提出新的温度梯度曲线模式，并且在一座三跨预应力混凝土连续箱梁为研究的对象，这座桥梁跨径明确的额提出竖向日照反温差的梯度曲线，本文对比分析新、老桥温度组合为９４ｍ＋１７０ｍ＋９４ｍ＝３５８ｍ，其中桥宽是１２ｍ，双向车道，主梁截面梯度作用下结构的应力情况。２温度应力形式为单箱单室，梁体使用的是直腹板，水平放置，全桥顶板厚度保持为２８ｅｍ，计算采用的是平面杆系计算程序ＧＱＪＳ系统，并且根据２．１温度应力的产生。在人们开始分析温度应力的时候，人们将年不变，温变化的产生与分布作为依据，但是随着研究进一步的深入，人们看是桥梁结构特点及施工节段划分，整个桥梁上的结构离散１１２个平面杆在计算中可以分别采用三个不同的温度梯度模式：新规范升温重视非线性牦对研究的重要性，随着研究的不断深入，温度应力的研系单元，究已经不再是单一考虑气温条件上升至充分考虑日照条件的高度，对梯度、新规范降温梯度、老规范升温梯度，然后根据具体的数值分布进于大跨径的桥梁来说，温度应力主要分为温度自应力和温度次应力，结行取值、对比计算。对新老规范不同的温度梯度荷载分别进行计算，得构物某种构件单元内，由于各纤维温度不同，形成了应变差在约束的作到支点及跨中截面的温度应力值。用下产生的应力，这种温度应力被称为温度自应力，在结构或者是体系结束语对于大跨径桥梁施工控制温度应力来说，温度参数是十分复杂的当中的各个构件，由于温度存在着差别导致结构的变化，会在支承约束下生成应力，这种应力被称为温度次应力。温度应力的产生与分布具有随机变量，与桥梁所在的地理位置、方向、自然条件、组成构件的材料等非线性，而且还有很明显的时间性。２．２温度应力效应类别。大跨径桥梁因素有很大的关系，这对于确定结构应力和变形有很大的作用，同时也在大跨径桥梁施工控制中应注意温度的影响，另外会受到自然环境等因素的影响，而产生温室效应，温度效应分为年温差是最难识别的参数，分布也很均匀，所以主要研究的是日照和骤效应和局部温差效应，年温差效应为改变迟缓的年温差，会直接的影响由于年温的变化比较简单，桥梁截面的温升、温降、伸长、缩短，但是当桥梁的位移受到约束时，就然降温温度荷载效应的计算方法，可以更好地施工，防止温度应力对大提高工程的施工质量。会产生温度次应力。对于局部的温差效应是因为日照辐射而产生的，在跨度桥梁施工时的影响，不同截面上的传热形式也是不同的，具有非线性分布特征，截面非线性参考文献１】张沔，刘斌，贺拴海，白剑．桥梁大体积混凝土温度控制与防裂长安温度分布所造成的胀缩合截面形变之间存在的差别，会使所有种类的［截面舒会出现自应力。２．３线性变化。当出现温差变化时，梁式结构就会大学学报伯然科学版ｊ，２００６（３）．２１严露．高墩大跨连续刚构桥温度效应分析与工程控制｝长沙：长沙理出现挠曲变形，梁在变形以后还是会服从平截面假定，所以在这种情况『下，线性变化的温度梯度只是可以引起结构的位移，而不会产生温度内工大学，２００７．３１颜东煌，陈常松，涂光亚．混凝土斜牡桥磁．工控制温度影响及其现场修力，但是在超静定梁式结构中，就会导致结构出现位移，还会由于多余『约束力产生温度次内力。２．４非线性变化。在此类非线陛温差分布的情正中国公路学报，２００６（４）．况下，就算是一些静定梁式结构，梁在挠曲变形的时候，截面上的纵向『４］宋智慧，刘京红，高宗章，石克，姬振双，安炜．基础底板大体积混凝土２ｏ０８（５）．纤维因温差的伸缩会受到约束，产生纵向约束应力，在超静定梁式结构的温度监测及裂缝控制河北农业大学学报，中，除了温度自应力以外，还会有多余的约束阻止结构挠曲产生的温度【５１冯勇，曾凡奎，胡玉定，王秋娟．大体积混凝土裂缝控制技术研究叨．建内力引起的温度次应力。筑技术开发，２００９（５）．［６１４￣河，－王双峰．大体积混凝土裂缝分析及施工控制技术中小企业３大跨径桥梁温度应力的计算３．１基本假定。假设沿着梁长方向的温度分布是均匀的，并且忽略管理与科教ｆＥ旬刊），２００９（６）．黄方意，沈华，高�

大跨度预应混凝土箱梁桥的挠度监测与预测研究

ｂｄｅｔｅｒｉｌｄｓｒｅｔｅｉｒｇ，ｈａｔｅｅｃｂｓｈｍｅｈｄｏｅｅｔｎｅｒｔｉｎｍｏｉｒｇｔｅａｒｎｅｎｆｍｅｓｒｐｉｔｃｉｔｏｆｄｆｃｉｄｆｍａｏｎｔｉ，ｈｒａｇｍｅｔｏａｕｅｏｎ，ｌｏｏｏｎｍｏｉｒｎｃｕａｙａｄｓｔｅｎｆａａＷｉｅｍｅｓｒｄｉｆｒｔｎｔｅａｔｏｌｕｅｔｅｉｒｖｄｇｅｄｌｎｔｉｇａｃｒｃｎｅｔｍｅｔｔ．ｏｌｏｄｔｔａｕｅｏｍａｉｕｈｒｌｓｍｐｏｅｒｙｍｏｅｈｈｎｏｈｗｉｈｔｒｃｓｅｄｆｒｔｎｖｌｅｏｒｇｅｅｔｎａｉｅｅｔｉｓａｄｔｅｒｓｌｉｄｃｔｓｔａｈｎｔｒｎｎｏｆｅａｔｈｅｏｍａｉａｕｆｉｅｄｆｃｉｔｆｒｎｍｅ，ｎｅｕｔｎｉａｅｈｔｔｅｍｏｉｏｔｏｂｄｌｏｄｆｔｈｏｇａｄｆｒｃｓｉｇｍｅｈｄｔａｈｕｈｒＵｅａｅｈｇｃｕａｙ，ｈｃａｅｈｒｇｅｏａｉｎｍｏｉｒｎｎｏｅａｔｔｏｈｔｔｅａｔｏＳＳｈｖｉｈａｃｒｃｗｉｈｃｎｍｅｔｔｅｂｄｅｄｆｒｔｎｔｉｇａｄｎｉｍｏｏａａｙｉｇｄｍａｄｗｌ，ｎａｉｈｒｆｒｎｅｖｌｅｆｒｔｅｓｍｉｒｒｇｓｅｏａｉｎｍｏｉｒｇ．ｎｌｚｎｅｎｅｌａｄｈｓｇｅｅｅｃａｕｉｌｉｅｆｒｔｎｔｉｈｏｈａｂｄｄｍｏｏｎ

混凝土连续刚构桥箱梁的温度监测与分析

，
．
ｎＵｉｍ）ａｄ６（ｎｔｃ：
ｌｌ～１６６１￣１测点编号Ｏ２；０６４为
为了减少测量误差和处理数据的方便取１截
，
维普资讯
维普资讯
第２期
图２１和６截面温度测点布置（单位：）
Ｆｉ・Ｄｉｐｏａｆｔｍｐｒｔｅｍｅｓｒｍｅｔｓｔｎｓｃｉｎｇ２ｓｓｌｏｅｅａｕｒａｕｅｎｐｏｉｅｔｏ１
收稿日期：０５１．１２０ —２０作者简介：王卫锋（９７）男，１６一，博士副教授，要从事桥主梁结构研究．－ａｌｃｆａｇｃｔｅｕｃｎＥｍｉ：ｔｗｎ＠ｓｕ．ｄｗ
变化规律 ¨ ，事实上一年中绝大部分时间箱梁温但度场并不处于最不利状态，据规范并不能处理需根
要考虑温度场的时间历程的情况．大跨度桥梁的施
工周期一般很长，历季节的更替、暑易节温度经寒场的变化对结构的影响很复杂，研究温度场的变化
，
．
模拟，了太阳辐射、风速等边界条件和导热系数、热等计算参数对温度场的影响比并报分析眦提出了相应的建议值．拟计算的温度场与实测温度场吻合得较好根据模拟的温度场进模皂㈣所得的应力和挠度也与实测值相当吻合聪算行结构计从而ＷＶｆ用当地气象局实测的气．，Ｚ］
，，

混凝土箱梁桥温度场观测与有限元分析

，
九，＝＋＋Ｊ一）ｌ玑ｇｇＩ／ｕｌｈ，，－（
’
（７）
（７十２３
－
式中：第一个等式后为第二类边界条件，二第个等式后为第三类边界条件；Ｔ表示物体边界；为外法线方向：ｑ，ＪＯ别为混凝土表面通过太阳，ｒ，ｑ分
天天气下每隔一小时测试传感器的温度。
图１结构总体图
＾１孽一骞ｔＣ — Ｃ５ｌｌｌ滩Ｍ＾２
２有限元法求解箱梁温度场
２１梁传热边界条件分析．箱
温度场求解究其本质是按照给定边值条件求
解热传导微分方程。实际分析过程中须首先需要
射、散射辐射及地面反射辐射。阳直接辐射强度为：太
ＩｉＯｉｍｏ／ｎＳＰｃｓ＝Ｉ（、）
表１各月大气层外边界处太阳辐射强度Ｉ。
月份ｌ２
１０４７
３
ｌ９３１
４
ｌ６３７
５
１４３７
６
的热交换状况有与空气的对流换热、辐射换热及吸
Ｚ＝（Ｄ口厶口，＋）
（）４
式中：为结构表面辐射系数。
２１．．２辐射换热
收太阳辐射能，这些边界条件可统一按第三类边界条件来处理ｂ。边界条件，即混凝土通过表面与外
端附近外均为４ｃ底板厚度４ｃ５ｍ；４ｍ至９ｃ按抛０ｍ，

混凝土箱形梁桥的温度梯度分析

混凝土箱形梁桥的温度梯度分析摘要：最新修订的《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）对之前的规范内容（JTG 021-89）给予了适当修订，其中，有关温度梯度内容的规定发生了较大变化；在JTG D60-2015当中的温度梯度曲线，实为基于美国AASHTO规范，结合我国实际并进行适当修改所得。

从AASHTO的相关规定可知，依据既往经验，多室钢箱梁与开口截面可以不讲温度梯度的影响、作用考虑在内。

本文就混凝土箱形梁桥的温度梯度作一探讨与分析。

关键词：混凝土箱形梁桥；温度梯度；《公路桥涵设计通用规范》随着我国基础设施建设项目的持续稳定增长，桥梁建筑也得到了迅猛发展，箱型截面梁桥以其良好的截面受力特点，在桥梁建筑发挥着重要作用。

然而在自然环境中的混凝土箱型梁桥不断发生因为温度应力而导致的裂损事故，引起了工程界对混凝土桥梁结构温度分布情况和温度应力的广泛关注和重视。

本文探讨与分析了混凝土箱形梁桥的温度梯度。

1.混凝土箱梁结构温度作用类型混凝土结构会产生随时间变化的温度场是因为受到自然环境中太阳辐射、大气温度骤然降低或升高的影响，从而带来结构复杂的热量交换，引起混凝土箱梁内外各点热量的不平衡。

尽管影响混凝土结构的温度场是复杂的，但是根据影响温度作用的复杂程度，将其分为三种不同类型。

第一种情况是最简单的年温温度变化情况，这种情况下的温度作用对混凝土结构产生长期的影响，结构产生的温度分布情况是均匀分布的，并且结构会发生影响较大的位移变化。

对于年温温度变化作用的大小，我国桥梁设计规范已经给出了相关数据。

第二种是温度作用较复杂的情况，是由强冷空气引起的大气温度短时变化，这种情况产生了较均匀的温度分布，能引起结构较大的温度应力。

强冷空气引起的温度作用使得结构整体都受到其影响。

第三种情况是指结构受到最复杂的温度作用，这种温度作用的主要影响因素是太阳辐射强度，其次还有大气温度和风速，发生在受日照温度影响的混凝土结构中，与上面两种情况不同，这种情况下的温度作用特点是会改变结构局部的温度大小，当混凝土结构某些部位不受日照作用影响时，温度大小的改变并不明显，因此太阳辐射作用会引起混凝土结构的温度分布不均，造成结构局部温度应力过大，使得结构发生破坏。

大跨度连续刚构桥悬浇施工过程中的温度效应分析

ｍａｅｄｈｉｈｒｋｉｎｔｃｉｎＡｆｒｅｉｎｎｔｃｉｎｏＦｃｕｊｇｒｅｒｇ，ｔｓｅｃｅｓｌｄＣｅｓｄｔｒｃｉｂａａｅｔｎｍｎｇｍａｃｓｕｔ．ｔｒｇｃｓｕｔｆｕｈｎｉｖｒｉｅｉｉｖｒｓｃｓｆａｂｅｃｒｔｎｏｒｏｅｖｆｏｒｏｉｎａｉｂｄｙｕｕａｎｎｕｏｏｅ
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２０年第４期（总第２０期）０７１
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大跨度连续刚构桥施工期0号块温度效应分析

１温度场计算方法
预应力混凝土箱梁温度场问题实质上是一个三维非稳态温度场问题．果按三维实体有限元如计算，虽然更加符合实际情况，是，于需进行但由
为载荷进行结构分析，样，可以得到任意时刻这也
大跨度连续刚构桥施工期０号块温度效应分析
张克波，中华，朱王达，刘扬
（沙理工大学土木与建筑学院，南长沙长湖４００）１０４
摘
要：了研究混凝土箱梁桥的温度效应问题，一座大跨度预应力混凝土连续刚构桥为工程背景，为以
法求解．
其他国家的温度梯度模式，必须通过实测来分而
析某一地区混凝土箱梁的温度梯度模式．
连续刚构桥墩顶０号块的空间形状十分复杂．０号块范围内，沿桥跨径方向变厚度的顶在有板、腹板、板以及带人孔洞的横隔板，时在各底同板件之间还有不同形状的承托倒角，板件及其各不同部位的应力分布也不均匀，墩顶的０号块故
２温度应力场计算方法
预应力混凝土箱梁温差应力计算是温度场和应力场的耦合场分析．析耦合场的方法有直接分耦合法与间接耦合法两种．果按直接耦合法计如

大跨度混凝土箱梁桥温度效应分析

大跨度混凝土箱梁桥温度效应分析摘要：置于自然环境中的混凝土桥梁，会受到温度作用的影响。

在各种温度效应中，以日照温度效应对大跨度桥梁结构的影响最为重大，特别是对于处在长悬臂施工阶段的大跨度混凝土箱梁。

由于受到日照温度场的作用，随着施工阶段的进行，桥梁结构的线形、内力和截面应力都会发生变化。

本文结合现场温度场试验，通过建立有限元模型，针对大跨度混凝土连续刚构桥进行了施工阶段的日照温度效应分析。

理论计算结果与实测结果较为吻合，结果显示，在长悬臂施工阶段，日照温度作用对结构挠度和应力的影响很大，必须考虑温度效应对结构的不利影响。

关键词：温度效应；悬臂施工；日照；混凝土箱梁0 引言置于自然环境中的混凝土桥梁，经受各种自然环境变化的影响，其表面与内部各点的温度随时随刻都在发生变化。

就混凝土结构来说，由于自然环境变化所产生的温度荷载，一般可以分为以下三种类型:一、日照温差荷载;二、骤然降温温度荷载;三、年温度荷载。

日照温度变化主要是太阳辐射作用而致，其次是气温变化影响，还有风速的影响。

近几十年来国内外的混凝土工程结构的实践工作表明，短时急剧变化的太阳辐射引起的的结构物的温度变化，可以产生相当大的温度效应。

对于尚处在施工阶段的桥梁，由日照引起的温度作用对大跨度混凝土桥梁结构的挠度和应力的影响是不可忽视的。

1 混凝土箱梁桥温度场与温度效应的分析理论1.1 混凝土结构的日照温度效应置于自然环境中的混凝土结构，经受各种自然环境条件变化的影响，其表面与内部个点温度随时都在变化。

它与所处地理位置、太阳辐射条件、结构物的方位、朝向以及所处季节、太阳辐射强度、气温变化、云、雾、雨、雪等天气状况有关。

由于在桥梁的施工阶段，对施工控制最为重要的是由日照温度作用所引起的桥梁标高和受力的变化，而年温变化作用和骤然降温作用对施工质量控制的影响均比较小，可以忽略。

因此本文主要研究日照温度变化的影响。

1.2 日照温度变化影响特点日照温度效应包括两个方面：一是对桥梁结构线形的影响；二是对桥梁结构内力的影响。

大跨径预应力混凝土箱梁桥温度效应

桥址所在地具有明显的季节性，夏季炎热，冬季严
系统温度变化，结构的影响较小；对日照、温对降
结构形成较明显的温度效应，中日照温差的温其
度效应最为明显、为复杂，结构破坏力最大。最对
的《路桥涵设计通用规范》Ｊ００４，公（ＴＧＤ６ —２０）
５号５号５６５号７５号８５号９６号０
但是影响截面温度梯度模式的因素复杂，目前缺乏足够的实践论证。有学者通过对广州地区的箱梁温度效应进行观测研究，测发现新公路桥梁实竖向温度梯度模式对该地区是偏不安全的。对于我国中部高温环境地区中的桥梁，规范温度梯新度是否符合；范中温度梯度只存在顶板，规同样存在幅射散热的底板是否也存在温度梯度，在实需际中进一步验证。本文通过对国内、不同温度外
图１主桥布局．由于箱梁外悬翼缘板长度与箱梁高度之比较
大，对腹板形成阴影效果，得箱梁腹板受日照的使
高度较小、时间短，成桥梁横向温度梯度小、造温度效应不明显；要观测由日照辐射引起的竖主向温度分布情况，取截面为５选８号墩支点、／、Ｌ４Ｌ２截面（图１，截面分别在顶板顶面、／见）每底面、顶面１０ｍｍ和底板底面、底面１０２０距０距０、０ｍｍ及腹板处预埋Ｊ－６型智能温度传感器ＭＴ３

混凝土测温温度测试(通用版)(二)

引言：在混凝土结构工程中，了解混凝土的温度变化是非常重要的。

混凝土的温度变化会直接影响混凝土的强度、收缩和耐久性等性能指标。

因此，在混凝土工程中进行测温温度测试是必不可少的。

本文将介绍混凝土测温温度测试的通用方法和步骤。

概述：混凝土测温温度测试是通过在混凝土中嵌入温度感应器来监测混凝土的温度变化。

这些温度感应器可以是测温电极、热电偶或红外线温度计等。

正文内容：1.温度感应器的选择1.1温度感应器的类型1.2常见温度感应器的特点和适用场景1.3根据具体要求选择合适的温度感应器2.温度感应器的安装2.1安装前的准备工作2.2温度感应器的安装位置选择2.3温度感应器的嵌入深度和间距2.4温度感应器的固定方式3.温度数据的采集3.1采集仪器的选择3.2温度数据的采集频率3.3数据采集过程中的注意事项3.4温度数据的记录和存储4.温度数据的分析和评估4.1温度数据分析的方法和工具4.2温度数据的曲线和趋势分析4.3温度数据与混凝土性能指标的关联分析4.4温度数据评估的标准和指标5.温度控制和管理5.1温度控制的目标和原则5.2温度控制的方法和措施5.3温度控制的监测和调整5.4温度控制的效果评估总结：混凝土测温温度测试是混凝土工程中不可或缺的一环。

通过合适的温度感应器选择、正确的安装和准确的数据采集与分析，可以更好地掌握混凝土的温度变化情况，从而采取合适的温度控制和管理措施。

这对于提高混凝土结构工程的质量和耐久性具有重要意义。

因此，混凝土测温温度测试应该得到足够的重视和应用。

混凝土连续箱梁桥温度场数值模拟及实测验证

第５１卷第３期２０２１年５月东南大学学报（自然科学版）ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｖｏｌ．５１Ｎｏ．３Ｍａｙ２０２１ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０２１．０３．００３混凝土连续箱梁桥温度场数值模拟及实测验证卫俊岭１　王　浩１　茅建校１　祝青鑫１　王飞球２　谢以顺１，２（１东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，南京２１１１８９）（２中铁二十四局集团江苏工程有限公司，南京２１００３８）摘要：为研究混凝土连续箱梁桥的日照温度场分布特征，以某大跨混凝土连续箱梁桥为研究对象，根据混凝土结构传热理论，结合当地气象参数与日照辐射半经验公式，采用ＡＮＳＹＳ软件建立了混凝土箱梁桥二维瞬态日照温度场模型，模拟出晴天和阴天混凝土箱梁桥的温度场，并将模拟结果和实测结果进行对比．在此基础上，进一步模拟了混凝土箱梁桥的最大竖向温度梯度分布特征，分析了该温度分布模式对桥梁的作用效应．结果表明，混凝土箱梁桥温度场计算值与实测值吻合良好．相比于设计规范中的混凝土箱梁竖向温度梯度模式，计算拟合的竖向温度梯度对混凝土箱梁桥的应力影响更小．关键词：混凝土连续箱梁桥；温度场；数值模拟；温度梯度；实测验证中图分类号：Ｕ４４１．５文献标志码：Ａ文章编号：１００１－０５０５（２０２１）０３０３７８０６ＮｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅｓＷｅｉＪｕｎｌｉｎｇ１　ＷａｎｇＨａｏ１　ＭａｏＪｉａｎｘｉａｏ１　ＺｈｕＱｉｎｇｘｉｎ１　ＷａｎｇＦｅｉｑｉｕ２　ＸｉｅＹｉｓｈｕｎ１，２（１ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｎｃｒｅｔｅａｎｄＰｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１８９，Ｃｈｉｎａ）（２ＪａｎｇｓｕＥｎｇｉｎｅｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙ２４ｔｈＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅｓ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｔｈｅｏｒｙｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ａｌａｒｇｅｓｐａｎｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅｗａｓｔａｋｅｎａｓａｎｅｘａｍｐｌｅｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈａｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｏｌａｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｍｏｄｅｌｏｆａｃｏｎｃｒｅｔｅｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｉｒｄｅｒｕｓｉｎｇＡＮＳＹＳｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｌｏｃａｌｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｉｔｈｔｈｅｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎｓｅｍｉｅｍｐｉｒｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａｓ．Ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｓｏｆｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅｏｎｃｌｏｕｄｌｅｓｓａｎｄｃｌｏｕｄｙｗｅａｔｈｅｒｗｅｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｏｓｅｏｆｔｈｅｆｉｅｌｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖｅｒｔｉｃａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇｒａｄｉｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅｗｅｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅｂｒｉｄｇｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｏｆｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅａｇｒｅｅｓｗｅｌｌｗｉｔｈｔｈａｔｏｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇｒａｄｉｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｂｏｘｇｉｒｄｅｒｉｎｔｈｅｃｏｄｅ，ｔｈｅｆｉｔｔｅｄｖｅｒｔｉｃａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇｒａｄｉｅｎｔｈａｓｌｏｗｅｒｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｓｔｒｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇｒａｄｉｅｎｔ；ｔｅｓｔｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ收稿日期：２０２００９０６．　作者简介：卫俊岭（１９９４—），男，硕士生；王浩（联系人），男，博士，研究员，博士生导师，ｗａｎｇｈａｏ１９８０＠ｓｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１９７８１５５）、江苏省重点研发计划（产业前瞻与共性关键技术）资助项目（ＢＥ２０１８１２０）、住房和城乡建设部２０２０年科学技术计划资助项目（２０２０Ｋ１２５）．引用本文：卫俊岭，王浩，茅建校，等．混凝土连续箱梁桥温度场数值模拟及实测验证［Ｊ］．东南大学学报（自然科学版），２０２１，５１（３）：３７８３８３．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０２１．０３．００３．混凝土箱梁桥长时间暴露在自然环境中，在漫长的施工和运营周期内，受太阳辐射、外界大气温度的ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｒｎａｌ．ｓｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ昼夜变化以及寒流侵蚀等多种因素共同作用［１］．由于混凝土导热性能差，箱梁内外表面温度出现滞后现象，使箱梁截面形成非线性温度分布［２］，导致桥梁结构变形．桥梁结构温度变化一般分为季节温差和日照温差．研究表明，季节温差对桥梁结构影响相对较小；而日照温差对桥梁结构影响较大且较为复杂，随季节变迁和气候变化而变化，与结构所处经纬度、桥轴线方位角、太阳辐射强度等也密切相关［３４］．桥梁结构温度场的准确模拟是研究其温度效应的基础和关键．现有设计规范中给出的桥梁温度分布曲线模式均为偏于安全的简化模式，实际上不同桥梁的温度场不会完全一致［５］．为准确掌握桥梁温度场的分布特征，国内外学者相继采用现场测试和数值模拟手段开展研究．现场测试依据实桥或模型测试来反映桥梁结构的真实温度场分布状态，通过对实测数据的分析得到桥梁结构温度场分布特征［６７］．实测数据可以反映桥梁结构真实的温度分布状态，但桥梁结构日照温度场变化缓慢，需要长期测试来反映温度变化规律，且少量的监控测点难以充分反映箱梁温度空间分布特征．数值模拟结合传热学、气象学、天文学等学科建立桥梁温度场数值模型，通过理论计算分析获得桥梁结构的温度场分布特征［８９］．随着数值模拟技术的不断发展和箱梁温度场计算模型的不断完善，数值模拟和实测相结合的方法能更加准确地反映桥梁温度场的分布特征．基于实测数据建立的混凝土箱梁桥日照温度场有限元模型，能准确反映桥梁结构真实的温度场分布特征．本文基于实测数据和数值模拟等方法，依托某大跨混凝土连续箱梁桥，对其截面实际温度场分布特征及温度效应进行分析，研究结果可为同类地区的桥梁设计提供参考．１　箱梁日照温度场原理混凝土箱梁桥日照温度场是太阳辐射作用下箱梁截面各点温度分布的总称．混凝土箱梁桥与外界环境主要包括太阳辐射、辐射换热、对流换热３种传热形式．太阳辐射分为太阳直射、大气散射和地面短波反射，辐射换热分为箱梁热辐射、空气辐射和地面长波反射，对流换热为箱梁表面与周围空气的热对流交换，３种传热形式的计算参见文献［９１０］．假定混凝土均质各向同性，混凝土箱梁日照温度场的计算公式为［９］ρｃＴｔ＝λ ２Ｔｘ２＋２Ｔｙ２＋２Ｔｚ()２（１）式中，Ｔ为混凝土箱梁在ｔ时刻空间坐标（ｘ，ｙ，ｚ）点处的温度；ρ为材料密度；ｃ为材料比热容；λ为混凝土导热系数．２　混凝土箱梁桥数值模型混凝土箱梁桥温度场的模拟不仅需要数值模型，还需要真实可靠的外界环境荷载数据．通过建立混凝土箱梁桥数值模型，结合太阳辐射热流荷载数据，便可对混凝土箱梁桥日照温度场进行准确模拟．２．１　工程概况及现场测试南通市港闸区境内的某高速铁路桥为三跨预应力混凝土连续箱梁桥，横跨通扬运河，呈南北走向．主桥结构采用（６８＋１３２＋６８）ｍ三跨混凝土连续梁，设计最大温差为２０℃，整体升温按＋２０℃计算，整体降温按－２０℃计算．为研究大跨混凝土连续箱梁桥的温度场及竖向温度梯度，取主跨０＃块与１＃块的交界面（见图１（ａ）），于２０１９１０１４—２０１９１２３１对混凝土箱梁进行温度场连续观测，温（ａ）温度监测断面位置（单位：ｍ）（ｂ）监测断面测点布置（单位：ｃｍ）（ｃ）现场布设图图１　箱梁监测断面测点９７３第３期卫俊岭，等：混凝土连续箱梁桥温度场数值模拟及实测验证ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｒｎａｌ．ｓｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ度传感器采用ＪＭＴ３６Ｂ型半导体温度传感器，采样周期为１０ｍｉｎ．在箱梁观测断面左右对称共布置３２个温度测点（见图１（ｂ）），其中，Ｔ１～Ｔ１５为顶板温度测点，Ｔ１６～Ｔ２３为腹板温度测点，Ｔ２４～Ｔ３２为底板温度测点．２．２　箱梁数值模型及温度时程同一时刻桥梁结构空间温度往往呈不均匀分布，但桥梁结构沿纵向多为细长构件．文献［９］指出，温度沿桥梁纵向呈均匀分布，因此混凝土箱梁桥三维温度场可简化为截面的二维温度场．利用ＡＮＳＹＳ软件中的ＰＬＡＮＥ５５单元建立箱梁截面数值模型，采用映射网格划分技术，将其划分为８４６个单元，２８７２个节点．混凝土箱梁截面数值模型见图２．图２　混凝土箱梁截面数值模型为研究不同天气状况下混凝土箱梁桥温度场的分布特征及变化规律，分别选取顶板测点Ｔ７和底板测点Ｔ２９绘制其温度时程图（见图３）．由图可知，第５天时，箱梁顶板和底板温度最高；第６５天时，箱梁顶板和底板温度最低．晴天时，箱梁顶板和底板温度与大气温度变化趋势一致，且由于顶板受太阳辐射影响较大，箱梁顶板温度峰值较大气温度峰值略高；阴天时，由于箱梁底板受到的太阳辐射强度较小，箱梁顶板温度较箱梁底板温度高．图３　箱梁实测温度时程图２．３　太阳辐射强度分别计算晴天和阴天２种典型天气下箱梁不同部位的太阳辐射强度，结果见图４．（ａ）晴天（ｂ）阴天图４　不同天气下箱梁太阳辐射强度由图４（ａ）可知，晴天时箱梁在７：００—１８：００受到太阳直接辐射作用，顶板和底板的最大太阳辐射强度分别为６８０．２８和１８５．３２Ｗ／ｍ２；东腹板在７：００—１３：００受太阳直接辐射作用，最大太阳辐射强度为４７１．８Ｗ／ｍ２；西腹板在１２：００—１８：００受太阳直接辐射作用，最大太阳辐射强度为４７２．０６Ｗ／ｍ２．由图４（ｂ）可知，阴天时箱梁在８：００—１８：００受到太阳辐射作用，由于当天的大气云层较厚，箱梁受到太阳辐射强度较弱，顶板、底板、东腹板、西腹板太阳辐射强度最大值分别为３１２．０２、２０９．６６、１５４．８０、１５３．２７Ｗ／ｍ２．晴天时腹板太阳辐射强度高于底板，阴天时底板太阳辐射强度高于腹板．３　温度场数值模拟与实测分析为研究不同日照辐射条件下混凝土箱梁桥的温度场分布特征，将晴天和阴天２种典型天气下的边界条件分别施加在混凝土箱梁截面数值模型上，采用日出时刻的箱梁实测平均温度作为桥梁温度场计算的初始值，通过循环计算来消除初始误差的影响［５］，并取箱梁部分测点的计算模拟值和实测数据进行对比分析．３．１　晴天箱梁温度场特征晴天时，桥址区大气最高温度为２３℃，最低温度为１１℃，东北风３～４级，日出前后７：００时刻箱０８３东南大学学报（自然科学版）第５１卷ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｒｎａｌ．ｓｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ梁实测平均温度为１７．３２℃．将箱梁实测平均温度和边界条件施加在箱梁截面数值模型上，考虑箱梁翼缘遮蔽效应，计算时间步长取１ｈ，晴天箱梁温度场分布云图见图５．各测点温度时程计算值和实测值见图６．（ａ）８：００（ｂ）１２：００（ｃ）１６：００（ｄ）２０：００图５　晴天箱梁不同时刻温度场分布云图图６　晴天各测点温度时程计算值和实测值由图６可知，顶板测点Ｔ１的实测值与计算值时程曲线变化规律接近，最大偏差在１．５℃之内，最高温度出现在１４：００左右，顶板温度变化幅度较大，这与顶板受太阳辐射强度较大有关．底板测点Ｔ３２的实测值高于计算值，最大偏差在２℃以内，最大温度出现在１６：００左右，远小于顶板的最高温度，这是因为底板仅受地面反射、空气辐射和大气对流作用．由于该桥纵向基本为南北走向，箱梁腹板温度受太阳东升西落的影响较大，且受翼缘板的遮蔽效应，箱梁东西两侧腹板在一天之中所受的太阳辐射强度不断变化：东腹板在上午受到太阳的直接辐射作用，温度呈明显的上升趋势；而西腹板在下午受到太阳的直接辐射作用，温度呈明显的上升趋势．东腹板测点Ｔ２１的计算值低于实测值，最大偏差在１．５℃之内，而西腹板测点Ｔ２０的计算值与实测值的最大偏差在２．２℃以内．３．２　阴天箱梁温度场特征阴天时，桥址区大气最高温度为１０℃，最低温度为４℃，西北风１～２级，日出前后７：００时刻箱梁实测平均温度为８．４５℃．将箱梁实测平均温度和边界条件施加在箱梁截面数值模型上，计算时间步长取１ｈ，阴天箱梁温度场分布云图见图７．各测点温度时程计算值和实测值见图８．（ａ）８：００（ｂ）１２：００（ｃ）１６：００（ｄ）２０：００图７　阴天箱梁不同时刻温度场分布云图图８　阴天各测点温度时程计算值和实测值由图８可知，阴天时太阳辐射强度较小，顶板温度变化幅度较小，下午１８：００左右达到峰值，温度变化幅度不超过２℃．东、西腹板温度基本处在一个平稳的状态，东腹板温度稍高于西腹板．底板温度最低，且变化幅度在１℃以内．３．３　竖向温度梯度混凝土箱梁桥在日照辐射下受热不均匀，其截面会产生温度梯度．日照升温时混凝土箱梁桥截面温度分布基本为指数函数，工程应用中可以采用下式来描述箱梁的竖向温度梯度［１１］：１８３第３期卫俊岭，等：混凝土连续箱梁桥温度场数值模拟及实测验证ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｒｎａｌ．ｓｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎＴｄ＝Ｔ０ｅ－ａｄ（２）式中，ｄ为计算点到箱梁顶板的距离；Ｔｄ为计算点温度；Ｔ０为温度变幅；ａ为试验参数．不同地区因日照作用在混凝土箱梁沿高度方向产生的温差分布具有相同的规律［１１］．因此确定温度梯度模式分布后，其温度变幅Ｔ０的取值决定了不同地区温度梯度的实际数值．Ｔ０的计算式为［１２］　Ｔ０＝３４Ｕ＋１１５（Ｔｍａｘ－Ｔｍｉｎ）(－０．３７＋２．９３ｖ－０．２５ｖ２＋０．００８ｖ（３）式中，Ｕ为日最大太阳辐射量；Ｔｍａｘ为日最高气温；Ｔｍｉｎ为日最低气温；ｖ为日平均风速．基于观测截面温差较大观测日（２０１９１０１９）的实测温度数据，利用最小二乘法对实测温度数据进行拟合．拟合精度为９０％时，式（２）中的试验参数ａ＝１．０３．由式（３）计算得该地区最大温度变幅为１９．８１℃，故该混凝土箱梁桥竖向温度梯度计算公式为Ｔｄ＝１９．８７ｅ－１．０３ｄ（４）将本文提出的竖向温度梯度计算公式与英国规范［１３］、新西兰规范［１４］和中国铁路规范［１５］中的温度梯度计算公式比较，不同竖向温度梯度预测值见图９．从竖向最大温差基数来看，本文公式预测值与中国铁路规范预测值较为接近．从温度梯度分布形态上看，本文公式计算得到的温度梯度沿梁高方向下降较慢，这是因为式（２）中试验参数ａ的计算值与中国铁路规范中的建议值存在较大差异，ａ受混凝土箱梁梗腋高度影响明显［５］．图９　不同竖向温度梯度预测值３．４　横向温度梯度混凝土箱梁顶板始终受日照辐射作用，一天之中随着太阳的东升西落，箱梁横向会产生不均匀的温度梯度．由于顶板和翼缘板外表面未布设相应的温度传感器，故基于３．１节中箱梁有限元模拟值，分析混凝土箱梁顶板和翼缘板上缘外表面横向温度梯度分布模式．不同时刻箱梁顶板横向温度分布曲线见图１０．由图可知，箱梁顶板横向温度呈均匀分布，变化幅度较小；翼缘板横向温度沿箱梁翼缘两侧迅速升高．这与中国铁路规范［１５］中混凝土箱梁顶板横向温度梯度模式相一致．图１０　不同时刻箱梁顶板上缘横向温度分布４　计算分析为进一步研究混凝土箱梁桥的温度效应，利用ＭｉｄａｓＣｉｖｉｌ有限元结构计算软件，建立温度效应结构计算模型．分别采用图９中的４种温度梯度，计算混凝土箱梁桥的温度应力．根据施工阶段的不同建立了２种温度效应结构计算模型：最大悬臂阶段模型和全桥模型（见图１１）．（ａ）最大悬臂阶段模型（ｂ）全桥模型图１１　温度效应结构计算模型建模分析时，仅考虑竖向温度变化对箱梁桥上部结构的影响，未考虑横向、纵向温差对结构的影响及桥墩温度效应对箱梁上部结构的影响．分别采用本文提出的竖向温度梯度计算公式以及英国规范［１３］、新西兰规范［１４］和中国铁路规范［１５］中的温度梯度计算公式，计算出在箱梁最大悬臂施工阶段，箱梁０＃截面顶板温度应力分别为－７．０５、－１０．６５、－１０．６４、－１０．３２ＭＰａ．全桥合龙后，混凝土箱梁桥上、下缘温度应力沿纵向变化曲线见图１２．由图可知，不同温度梯度对箱梁各截面应力均有影响，且跨中截面影响最大，箱梁上缘主要为压应力，下缘主要为拉应力．不同温度梯度下，本文公式计算的温度梯度对箱梁温度应力影响最小，跨中截面上缘压应力最大值为６．８６ＭＰａ，下缘拉应力最大值为２．３５ＭＰａ．２８３东南大学学报（自然科学版）第５１卷ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｒｎａｌ．ｓｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ（ａ）上缘温度应力（ｂ）下缘温度应力图１２　全桥温度应力变化曲线５　结论１）根据桥址区气象数据和混凝土箱梁桥实测温度数据，建立了混凝土箱梁桥日照温度场计算模型．箱梁实测温度数据与模拟结果吻合良好．２）混凝土箱梁桥最大竖向温差发生在１４：００左右，箱梁竖向温度沿梁高方向下降较慢．箱梁顶板横向温度较高且变化较小，翼板沿宽度方向温度变化较大．３）通过对比分析不同温度梯度下混凝土箱梁桥的温度应力发现，本文公式计算出的温度梯度对混凝土箱梁桥产生的温度应力最小．参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）［１］ＷａｎｇＹＢ，ＺｈａｎＹＬ，ＺｈａｏＲＤ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｍａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｎｃｏｎｃｒｅｔｅｂｏｘｇｉｒｄｅｒａｒｃｈｂｒｉｄｇｅｓｕｎｄｅｒｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎａｎｄｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１６，１９（７）：１０４３１０５９．ＤＯＩ：１０．１１７７／１３６９４３３２１６６３０８２９．［２］ＭｉｒａｍｂｅｌｌＥ，ＡｇｕａｄｏＡ．Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｉｎｃｏｎｃｒｅｔｅｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９９０，１１６（９）：２３８８２４０９．ＤＯＩ：１０．１０６１／（ＡＳＣＥ）０７３３９４４５（１９９０）１１６：９（２３８８）．［３］薛刚，孟煜童，白纬宇，等．大跨度混凝土连续箱梁桥运营阶段的温度场分析［Ｊ］．工程力学，２０１７，３４（１）：１１６１２１．ＤＯＩ：１０．６０５２／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００４７５０．２０１６．０３．Ｓ０１６．ＸｕｅＧ，ＭｅｎｇＹＴ，ＢａｉＷＹ，ｅｔａｌ．Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｌａｒｇｅｓｐａｎｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅｉｎｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｔａｇｅ［Ｊ］．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｃｓ，２０１７，３４（１）：１１６１２１．ＤＯＩ：１０．６０５２／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００４７５０．２０１６．０３．Ｓ０１６．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［４］ＭｅｎｇＱＬ，ＺｈｕＪＳ．Ｆｉｎｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｆｆｅｃｔａｎａｌｙｓｉｓｂａｓｅｄｔｉｍｅｖａｒｙｉｎｇｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｌｏｎｇｓｐａｎｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｒｉｄｇｅｓｉｎｎａｔｕｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｒｉｄｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１８，２３（１０）：１１９１３４．ＤＯＩ：１０．１０６１／（ＡＳＣＥ）ＢＥ．１９４３５５９２．０００１２７９．［５］刘永健，刘江，张宁，等．桥梁结构日照温度作用研究综述［Ｊ］．土木工程学报，２０１９，５２（５）：５９７８．ＤＯＩ：１０．１５９５１／ｊ．ｔｍｇｃｘｂ．２０１９．０５．００６．ＬｉｕＹＪ，ＬｉｕＪ，ＺｈａｎｇＮ，ｅｔａｌ．Ｒｅｖｉｅｗｏｎｓｏｌａｒｔｈｅｒｍａｌａｃｔｉｏｎｓｏｆｂｒｉｄｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｏｕｒｎａｌ，２０１９，５２（５）：５９７８．ＤＯＩ：１０．１５９５１／ｊ．ｔｍｇｃｘｂ．２０１９．０５．００６．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［６］ＥｌｂａｄｒｙＭＭ，ＧｈａｌｉＡ．Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｖａｒｉａｔｉｏｎｓｉｎｃｏｎｃｒｅｔｅｂｒｉｄｇｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９８３，１０９（１０）：２３５５２３７４．ＤＯＩ：１０．１０６１／（ＡＳＣＥ）０７３３９４４５（１９８３）１０９：１０（２３５５）．［７］ＣｌａｒｋＨ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓｅｓｉｎａｃｏｎｃｒｅｔｅｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅ［Ｄ］．Ｓｅａｔｔｌｅ，ＷＡ，ＵＳＡ：ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＷａｓｈｉｎｇｔｏｎ，１９８９．［８］顾斌，谢甫哲，雷丽恒，等．大跨桥梁结构三维日照温度场计算方法［Ｊ］．东南大学学报（自然科学版），２０１９，４９（４）：６６４６７１．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１０５０５．２０１９．０４．００８．ＧｕＢ，ＸｉｅＦＺ，ＬｅｉＬＨ，ｅｔａｌ．Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒ３Ｄｓｕｎｓｈｉｎｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｏｆｌｏｎｇｓｐａｎｂｒｉｄｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２０１９，４９（４）：６６４６７１．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１０５０５．２０１９．０４．００８．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［９］ＺｈｏｕＬＲ，ＸｉａＹ，ＪａｍｅｓＭ．Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｌｏｎｇｓｐａｎｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｒｉｄｇｅｂａｓｅｄｏｎｆｉｅｌｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｒｉｄｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１６，２１（１）：１１０．ＤＯＩ：１０．１０６１／（ＡＳＣＥ）ＢＥ．１９４３５５９２．００００７８６．［１０］凯尔别克．太阳辐射对桥梁结构的影响［Ｍ］．刘兴法，等译．北京：中国铁道出版社，１９８１：１６４６．［１１］叶见曙，贾琳，钱培舒．混凝土箱梁温度分布观测与研究［Ｊ］．东南大学学报（自然科学版），２００２，３２（５）：７８８７９３．ＤＯＩ：１０．３３２１／ｊ．ｉｓｓｎ：１００１０５０５．２００２．０５．０２４．ＹｅＪＳ，ＪｉａＬ，ＱｉａｎＰＳ．Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｃｏｎｃｒｅｔｅｂｏｘｇｉｒｄｅｒｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ），２００２，３２（５）：７８８７９３．ＤＯＩ：１０．３３２１／ｊ．ｉｓｓｎ：１００１０５０５．２００２．０５．０２４．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［１２］ＬｅｅＪＨ，ＫａｌｋａｎＩ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｍａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｅｆｆｅｃｔｓｏｎｐｒｅｃａｓｔｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｂｒｉｄｇｅｇｉｒｄｅｒｓ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｓａｎｄｔｈｅｒｍａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１２，１５（３）：４４７４５９．ＤＯＩ：１０．１２６０／１３６９４３３２．１５．３．４４７．［１３］ＢｒｉｔｉｓｈＳｔａｎｄａｒｄｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅ．Ｅｕｒｏｃｏｄｅｌ：Ａｃｔｉｏｎｓｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ—ｐａｒｔ１５：Ｔｈｅｒｍａｌａｃｔｉｏｎｓ：ＥＮ１９９１１５：２００３［Ｓ］．Ｌｏｎｄｏｎ：ＢｒｉｔｉｓｈＳｔａｎｄａｒｄｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，２００３．［１４］ＴｒａｎｓｉｔＮｅｗＺｅａｌａｎｄ．Ｂｒｉｄｇｅｍａｎｕａｌ［Ｓ］．Ｗｅｌｌｉｎｇｔｏｎ，ＮｅｗＺｅａｌａｎｄ：ＴｒａｎｓｉｔＮｅｗＺｅａｌａｎｄ，２０１８．［１５］国家铁路局．铁路桥涵混凝土结构设计规范：ＴＢ１００９２—２０１７［Ｓ］．北京：中国铁道出版社，２０１７．３８３第３期卫俊岭，等：混凝土连续箱梁桥温度场数值模拟及实测验证。

大跨混凝土箱梁桥温度荷载作用下剪力滞效应分析

原因是现有计算方法的不完善，其中之一就是未考虑葙梁在温度荷载作用下的剪力滞效应。本文采用有限元法对大跨混凝土箱梁桥在温度荷载作用及自重作用下的剪力滞效应进行了详细的分析，其结果表明在温度作用下，箱
梁翼板底面存在着较为严重的剪力滞现象，并获得了葙梁在温度荷载作用下剪力滞效应的一般规律和初步结论，为箱梁的温度应力计算提供了参考。
梁在恒载和对称活载作用下挠曲时，由于翼板的剪切变形致使弯曲应力沿梁宽方向的横向分布呈现不均
匀状态，即所谓 “ 力滞现象 ” 剪。在上个世纪六、七十年代，英国等相继发生了四起大跨钢箱梁的重大事
故，其直接原因之一就是未考虑剪力滞效应的影响。近几十年来，国内外许多学者致力于该课题的研究，分别从解析理论、数值解法和模型试验等方面对剪力滞效应提出了许多新设想和新理论，并获得了许多研究成果【７卜ｌ。但先前的研究主要集中在静载范围内的竖向集中荷载和分布荷载，对于温度荷载作用下的剪力滞效应尚未进行研究，它们之间的不同之处在于导致结构温度应力的原因不仅包括外部变形的约束，而且还包括内部各部分之间变形的约束，因此引起剪力滞效应的原因也不尽相同。本文以某大跨混凝土连续箱梁桥为研究对象，采用有限元法对其在温度荷载作用下的剪力滞效应进行详细的研究，为大跨混凝土箱梁桥的温度应力计算提供参考。