某PC单箱三室箱梁温度梯度效应研究

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单箱三室箱梁横向计算分析

图１箱梁横断面示意图
考虑到横向结构及箱梁顶板钢筋的布置，横向控制配筋设计的截面为中室跨中截面２１号单元Ｉ
端，６号单元Ｉ端（右侧悬臂根部），２６号单元Ｉ端
２箱梁主要计算参数
要。本文通过一个算列，介绍一下单箱多室现浇箱梁桥横向计算的要点，以期为今后同类桥梁设计提供借鉴经验。
１工程概况
温度组合１：顶板与其它部位温差５ ℃ ＋箱体
外侧升温１０ｏＣ；
２．１恒载
（左侧中腹板支撑处）和３６号单元Ｉ端（左侧悬臂根
部，人行道侧）。故此，考虑了如下车轮布置：
结构自重由程序自动计入。二期恒载：
（１）当车轮作用于右侧悬臂上（检算６号单元Ｉ
虑）
２．２活载城一Ａ级２．３温度荷载
不强，当桥宽较宽时，箱室间距较大，箱梁横向效应
较大，箱梁顶底板强度不一定满足规范要求，因
此对于箱室间距较大的箱梁，横向计算显得十分必
０．２５＋２ ×０２Ｈ＋２ｂ式中：ａ：一车轮纵向着地尺寸，０．２ｍ；Ｈ一铺装层厚度，Ｈ＝０．１２ｍ；ｂ一荷载通过铺装层分布于板顶的宽度外缘至

单室箱梁的日照温度效应分析

７月１１日）
３１２极端最低气温：２． ℃ （９７．．０１１６年１月１日）６３１３多年月平均最高气温：４８．．２．℃ ３１４多年月平均最低气温：３２．．．℃
查《公路桥涵设计通用规范》ＪＴＧ
Ｄ６ — ０４西合阳位于寒冷地区。０２０陕
３２截面尺寸与材料系数．３２１上部箱梁的截面尺寸如图１所．．３
刀：
２１英围桥梁规范（一５０规范）．ＢＳ４０式中，一计算点处的温差，以 ℃计；箱梁梁高方向或梁宽方向的温差，以 ℃计，对于标准设计按表１２取值， — 对于特殊设计可按ＴＪ５Ｂ２８铁路侨涵设计规范附录十六计算ｙ —— 计算点至箱梁外表面的距离，以
ＴＴ８ｅ２２中国公路桥规（Ｔ６ — ０４．ＪＧＤ２２０）１概述，其桥面板表面的最高温度Ｔ１定见表规近几十年来，随着桥梁结构向大跨、薄式中＝７（～ｅ）１壁、轻型、整体方向发展，预应力混凝土卜１。对混凝土结构，当梁高Ｈ小于４００ｍｍ箱梁板厚，以ｍ计；箱形梁桥的应用日广泛。但是，设计上认时，图中Ａ＝Ｈ一１０趋０ｍｍ；梁高Ｈ等于大于按表１３取值。为完善的、无拉应力的全预应力混凝土桥梁４０ｍ时，Ａ＝０ｍｍ。对带混凝土桥面板０ｒａ３０３０２中的ｔ为常发现有许多严重裂缝，国内外都发现了由的钢结构，Ａ＝０ｍｍ时，图ｌ３工程实例计算，于温度应力而导致预应力混凝土桥梁严重裂混凝土桥面板厚度（ｍ）ｍ。

铁路PC连续箱梁桥温度效应分析

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｌｏｎｇ－ｓｐａｎｂｒｉｄｇｅｓ，ａｌｏｔｏｆｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎＲｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｈａｎｇｅｓｃａｎｎｏｔｉｇｎｏｒｅｅｆｅｃｔｏｎｉｎｎｅｒｆｏｒｃｅａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｕｓｔｆｕｌｌｙｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈｅｉｎｌｕｅｆｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｅａｍｂｒｉｄｇｅ；ｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅｓ；ｄｅｆｏｒｍａｉｏｎ；ｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｆｅｃｔ
１）它与一般荷载应力不同，出现应变小而应
照降温，由于日落等因素致使结构外表面温度迅速下降，此时，结构物内表面温度几乎没有什么变化，形成较大的内高外低的温差状态。这两种
降温温度变化，一般只要考虑气温变化和风速这
高度方向的非线性分布，故截面上温度应力的分

温度梯度对施工中钢箱梁支座反力的影响分析

３期一
魏孟春，等：温度梯度对施工中钢箱梁支座反力的影响分析
１０１
１８０ｍｍ，高２６０ｍｍ，厚为８ｍｍ，中心距为６００ｍｍ。该桥支座为每个墩柱处４个支座，均在腹板下方布置，现将ｌ６个支座分别编号为１一ｌ～４— ４，具体支
温度梯度对施工中钢箱梁支座反力的影响分析
魏孟春。乔建刚，王文欣
（天津市市政工程设计研究院，天津３０００５１）
摘
要：由于钢材导热性能好，在钢箱梁施工以及运营过程中，日照产生的梯度温度作用
对钢箱梁的影响比较显著。以一座上跨铁路的公路钢箱梁桥为研究对象，该桥在施工过程中出现了由于日照产生的梯度温度作用引起的支座脱空。通过有限元模型，分析了在实测梯度升温和梯度降温对支座反力产的影响。分析结果表明升温梯度荷载作用下，钢箱梁边跨边支座反力增大；中跨的中支座产生较大负支座反力。在梯度降温荷载作用下，边跨边支座产生负
５４００的规定来考虑钢箱梁桥的温度效应。英国桥规（ＢＳ一５４００）对钢箱梁温度梯度的规定 ¨ 如图１
和表１所示。
整理总结，可以作为钢箱梁施工设计的参考。
～
１项目背景
本文以一座下跨铁路的公路钢箱梁桥为研究对象，该桥为连续钢箱梁桥，跨径布置为（４８＋６ｌ＋

单箱三室箱梁在正对称荷载作用下局部畸变效应的理论研究

单箱三室箱梁在正对称荷载作用下局部畸变效应的理论研究单箱三室箱梁在正对称荷载作用下局部畸变效应的理论研究摘要：箱梁是一种常见的结构构件，具有承受大荷载的能力，而在工程实践中往往需要研究箱梁在不同荷载作用下的变形和破坏情况。

本文以单箱三室箱梁为研究对象，对其在正对称荷载作用下的局部畸变效应展开了理论研究。

通过有限元数值模拟，分析了箱梁中不同截面位置的应力和变形情况，并通过力学理论进行解释。

研究结果表明，正对称荷载作用下，单箱三室箱梁会出现局部畸变效应，即局部应力集中、变形增大，从而影响其整体性能和承载能力。

关键词：单箱三室箱梁；正对称荷载；局部畸变效应；有限元模拟；力学理论1. 引言箱梁是一种常见的结构构件，由于其在承受大荷载下具有较好的稳定性和刚度，因此在桥梁、建筑、航空航天等领域得到了广泛应用。

然而，在工程实践中，箱梁承受正对称荷载时，由于结构的不均匀性和材料特性的差异，往往会引起局部畸变效应，即局部应力集中、变形增大。

2. 研究方法本文采用有限元数值模拟的方法，对单箱三室箱梁在正对称荷载作用下的局部畸变效应进行研究。

首先，根据实际工程中常见的箱梁尺寸和材料参数，建立了单箱三室箱梁的有限元模型。

然后，通过施加正对称荷载，分析了箱梁中不同截面位置的应力和变形情况。

最后，利用力学理论对结果进行解释和分析。

3. 结果与讨论通过有限元模拟分析，得到了单箱三室箱梁在正对称荷载作用下的应力和变形结果。

研究发现，正对称荷载作用下，单箱三室箱梁中的应力主要集中在中央截面，呈现出明显的局部应力集中现象。

同时，箱梁中心位置的变形较大，而两侧的变形相对较小。

这些结果表明，单箱三室箱梁在正对称荷载下会出现局部畸变效应，即局部应力集中和变形增大。

通过力学理论分析，可以解释单箱三室箱梁在正对称荷载作用下的局部畸变效应。

在正对称荷载作用下，箱梁中的应力分布不均匀，导致局部应力集中。

同时，由于材料的非均匀性以及结构的几何形状，箱梁中心位置的变形较大。

单箱三室箱梁的剪力滞效应及有效翼缘分布宽度研究

单箱三室箱梁的剪力滞效应及有效翼缘分布宽度研究单箱三室箱梁的剪力滞效应及有效翼缘分布宽度研究摘要：单箱三室箱梁是一种常见的桥梁结构形式，其具有较好的刚度和稳定性。

本文通过数值模拟方法研究了单箱三室箱梁在受剪力作用下的滞效应，并探讨了有效翼缘分布宽度的影响因素。

结果表明，单箱三室箱梁的剪力滞效应会导致翼缘的变形不均匀，并且有效翼缘分布宽度与梁的受力性能密切相关。

1. 引言单箱三室箱梁因其结构合理、施工方便等优点在桥梁工程中被广泛应用。

然而，在桥梁正常使用过程中，由于交通载荷和温度变化等原因，箱梁内部会受到剪力力的作用，从而导致结构的变形和破坏。

因此，研究单箱三室箱梁受剪力作用下的滞效应及有效翼缘分布宽度对于提高结构的受力性能具有重要意义。

2. 数值模拟方法采用有限元软件进行数值模拟，构建了单箱三室箱梁的三维模型。

在模拟过程中，考虑到实际工况的边界条件，包括交通载荷和温度变化，并在此基础上进行了参数分析。

3. 剪力滞效应的分析在分析中，首先计算了剪力滞曲线，研究了单箱三室箱梁在剪力作用下的滞效应。

结果表明，在剪力作用下，翼缘的变形呈现出滞后效应，并且存在一定的滞后时间。

通过计算剪力滞曲线的斜率，可以得到滞后时间与滞后位移之间的关系。

4. 有效翼缘分布宽度的影响因素在进一步的分析中，考虑了有效翼缘分布宽度的影响因素，包括截面形状、材料性能等。

通过改变这些参数的数值，研究了它们对有效翼缘分布宽度的影响。

结果表明，截面形状的凹凸程度和翼缘的厚度对有效翼缘分布宽度具有较大的影响。

5. 结论通过数值模拟方法，本文研究了单箱三室箱梁在剪力作用下的滞效应及有效翼缘分布宽度的影响因素。

结果表明，在剪力作用下，翼缘的变形存在滞后效应，且滞后时间与滞后位移之间存在一定的关系。

此外，有效翼缘分布宽度受到截面形状和翼缘厚度等因素的影响。

在实际桥梁设计中，应考虑剪力滞效应及有效翼缘分布宽度的影响，确保结构的受力性能和安全性。

曲线连续箱梁温度梯度效应研究

Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2016, 5(2), 46-52Published Online March 2016 in Hans. /journal/hjce/10.12677/hjce.2016.52006Study on the Thermal Gradient Effect of the Continuous Curved Box-GirdersRuifeng Ping1,2, Guobin Tang1,3*1Research and Development Center on Bridge Safety Detection & Reinforcement Technology, Ministry ofTransport, PRC, Zhengzhou Henan2Henan Highway Development CO., LTD. Sanmenxia Branch, Sanmenxia Henan3Henan Transportation Research Institute CO., LTD, Zhengzhou HenanReceived: Mar. 5th, 2016; accepted: Mar. 20th, 2016; published: Mar. 28th, 2016Copyright © 2016 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractAccording to the railway bridge code and highway bridge code, the thermal-structural coupling method was adopted in the research of the thermal gradient effect of the continuous curved box- girders. The results showed that the thermal effect calculated according to the railway code is greater than that calculated according to the highway bridge code except the radial stress. Also the factor impacting on the thermal gradient effect was studied through the calculating of the curved box-girders with different radius according to the high bridge code. It is shown that the radius hasa great influence on the vertical deformation, longitudinal stress and support reaction, and thedegree of non-uniform bearing performance in curved box-girders is linear with the central angle.KeywordsCurved Box-Girder, Thermal Gradient, Thermal Field, Stress Field, Radius曲线连续箱梁温度梯度效应研究平瑞锋1,2，唐国斌1,3*1公路桥梁安全检测与加固技术交通运输行业研发中心，河南郑州2河南高速公路发展有限责任公司三门峡分公司，河南三门峡*通讯作者。

单箱三室波形钢腹板PC连续箱梁桥监测技术

2012年12月上第41卷第378期施工技术CONSTRUCTION TECHNOLOGY11单箱三室波形钢腹板PC 连续箱梁桥监测技术马磊，万水（东南大学交通学院，江苏南京210096）［摘要］为了解多室箱波形钢腹板箱梁的力学性能，在施工及运营阶段对某单箱三室波形钢腹板PC 连续箱梁桥控制截面的应变及标高进行监测。

结果表明，预应力钢筋张拉后控制截面应力及标高与拆架后吻合。

计算波形钢腹板PC 连续箱梁桥活载效应时，应选用合理的内力增大系数值来计入偏心荷载对截面内力的影响。

波形钢腹板PC 连续箱梁桥中的温度应力超过了活载应力，成为设计控制因素。

去除温度梯度、沉降、混凝土收缩徐变、预应力损失等因素影响产生的应力，运营阶段应力与竣工时应力相当。

［关键词］桥梁工程；连续箱梁桥；波形钢腹板；监测；试验［中图分类号］TU756.42；U448.216［文献标识码］A［文章编号］1002-8498（2012）23-0011-04Monitoring Technology of PC Continuous Box-girder Bridge with One-boxand Three-room Corrugated Steel WebsMa Lei ，Wan Shui（School of Transportation ，Southeast University ，Nanjing ，Jiangsu210096，China ）Abstract ：In order to investigate the mechanical properties of girders with multiple-room corrugated steel webs ，the stress and elevations in the control sections of a PC continuous box-girder bridge with corrugated steel webs were monitored during the construction and service phases．The results show that ，the stress and elevations in the control sections after the pre-stressing of the reinforcements are the same with those after the scaffold removing．Reasonable amplification factors should be introduced to account for the effect of loading eccentricity in the calculation of the live load effect．Thermal stresses in PC continuous box-girder bridge with corrugated steel webs are more significant compared to live load stresses and become the control load in design．When excluding the stresses caused by temperature gradient ，settlement ，concrete shrinkage and creep ，the stress during service is very close to that after construction．Key words ：bridges ；continuous box girder bridges ；corrugated steel webs ；monitoring ；testing［收稿日期］2012-03-06［基金项目］国家自然科学基金项目（50078014）；河南省交通运输厅科技项目（2010P247）；江苏省交通科学研究计划项目（2011Y07）［作者简介］马磊，博士研究生，E-mail ：20010520@163．com 波形钢腹板PC 组合箱梁桥的研究［1-7］目前主要集中于单箱单室桥，对多室波形钢腹板PC 组合箱梁桥的研究还不多见。

连续箱梁桥在不同温度梯度模式下的效应分析

ｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇｒａｄｉｅｎｔｍｏｄｅｉｒｔｙ，ｂｕｔｔｈｅｖａｌｕｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｆｆｅｃｔｖａｒｉｅｓｇｒｅａｌｔｙｗｉｔｈｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｏｘｇｉｒｄｅｒ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇｒａｄｉｅｎｔ；ｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓ；ｖｅｈｉｃｌｅｌｏａｄＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎａｎｉｎ — ｓｅｒｖｉｃｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｏｘｂｅａｍｂｒｉｄｇｅ，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｆｆｅｃｔｕｎｄｅｒｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇｒａｄｉｅｎｔｓｔａｎｄａｒｄ
此温度的作用在桥梁设计中应当被充分考虑．
Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｅｆｅｃｔｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇｒａｄｉｅｎｔｍｏｄｅ
ａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｅｆｆｅｃｔｕｎｄｅｒｖｅｈｉｃｌｅｌｉｖｅｌｏａｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｈｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｅｆｆｅｃｔ

单箱三室混凝土箱梁桥温度变形原位实验研究

Ａｌ：ａＡｔ・Ｚ（１）
陕西西安西咸新区沣河大桥混凝土连续梁桥为研究
对象，进行箱梁截面的温度和梁端支座位移的实验研究，讨论箱梁温度变化和支座位移的变化规律，以
供类似工程设计参考。
第１６卷
第３１期Biblioteka ２０１６年１１月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏｌ＿１６Ｎｏ．３１ＮＯＶ．２０１６
１６７ｌ一１８１５（２０１６）０３１ — ０２８５ — ０５
ＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ
座位移计算的误差很大，误差最大甚至达９３１％；而根据形心点温度进行支座位移计算的误差相对较少，最大误差为３５．９％。
可供类似工程设计参考。
关键词
混凝土箱梁
单箱三室
温度
支座位移
原位试验
中图法分类号
Ｕ４４６．１；
文献标志码
＋５５）ｍ变截面预应力混凝土连续梁，长６１０ｍ，主桥的桥型布置如图１所示。其中１０＃桥墩的支座为限制滑动的球形支座，其他桥墩上支座为单向滑动
支座。
（１）中有效温度常采用公路桥涵设计通用规范中的建议的有效温度。这种计算方法相当于假定桥梁是等截面、温度是均匀变化的。事实上，长大桥梁常采用变截面设计。且在太阳辐射、地理环境，风速风向、热传导等因素影响下，桥梁沿高度方向的分布是非常复杂的。此时，如何根据桥梁各部分的温度计算有效温度是一个值得探讨的问题。彭大文等ｌ８根据室内实验数据，提出了计算混凝土Ｔ型梁支座位移的修正系数。邓扬等研究了悬索桥梁端位移与温度的相关性。对于大跨度连续刚构桥与钢箱梁桥来说，支座位移与箱外温度具有明显的线性相关性，但温度作用存在着一段时间的滞后。不同截面型式的温度分布规律不同。为研究混

严寒地区箱梁温度梯度模式研究及分析

及分布如图１所示。
图１截面测点位置（单位：ｅｍ）
３有限元分析比较
法得到精确地求解，而通过有限元分析的方法可以利用已求得的边界条件及任意形状的不规则网格来
混凝土箱梁的温度场问题，不能通过解析的方
２０１７年
第９期
房永祥等：严寒地区箱梁温度梯度模式研究及分析
求解。
通过对该桥６个月的现场实测和记录，获得了
２１２。
大量详实的温度数据，本文选取日照温度最高的一
天，即２０１４年９月２０日这一天的温度数据进行箱梁温度梯度的最不利温度场计算分析。
外约束作用下产生温度应力，而这种温度作用正是混凝土连续刚构桥出现裂缝和支座损坏的重要原因
之一 ¨。
６月份开始，２０１４年１２月份结束。主桥为分为左右两幅的三跨预应力混凝土连续刚构箱梁桥。内蒙古鄂尔多斯地区昼夜温差大，年平均气温
在诸多的影响因素中，日照强度占的比重最大ｊ。
中国幅员辽阔，地域差异极大，所以确定出符合严寒地区的温度梯度模式显得尤为重要。
１工程背景
温度传感器的布置以使温度场的拟合误差最小
为原则，分别在底板和顶板布置五个测点，在直腹板和斜腹板上布置３个温度测点，在箱梁的内部和外

温度对单箱三室箱梁动力特性影响研究

引用格式：刘钰, 于鑫, 潘旦光. 温度对单箱三室箱梁动力特性影响研究[J]. 中国测试，2024, 50(3): 37-44. LIU Yu, YU Xin, PAN Danguang. Study on effect of temperature on dynamiccharacteristics of three-cell box girder[J]. China Measurement & Test, 2024,50(3): 37-44. DOI: 10.11857/j.issn.1674-5124.2023050039温度对单箱三室箱梁动力特性影响研究刘钰，于鑫，潘旦光(北京科技大学土木与资源工程学院，北京 100083)摘　要: 箱梁因其具有良好的结构特性被工程广泛应用。

温度会对箱梁的动力特性产生影响，由温度作用产生的混凝土箱梁的应力和变形直接影响到混凝土结构的安全性、耐久性和适用性。

为研究温度对箱梁动力特性的影响，对陕西沣河大桥进行不同温度情况下基于环境的模态识别试验研究。

由于特殊原因，桥梁施工到当前位置需要暂停施工，因此进行动力特性试验时，桥梁处于封闭状态，从而可以避免外部干扰。

通过试验得到结构的固有频率和模态，并将试验结果与有限元结果进行对比分析。

在此基础上，进行箱梁动力特性和温度变化相关性的分析。

研究结果表明，在短期范围内，温度对箱梁自振特性的影响并没有出现明显的正相关或负相关，温度的升高会使箱型桥梁结构温度更为不均匀，对其自振频率的影响更大且对低阶频率的影响更明显。

关键词: 单箱三室箱梁; 温度; 频率; 模态中图分类号: U441;TB9文献标志码: A文章编号: 1674–5124(2024)03–0037–08Study on effect of temperature on dynamic characteristics of three-cell box girderLIU Yu, YU Xin, PAN Danguang(School of Civil and Resource Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China)Abstract : The box girder is widely used in engineering because of its good structural characteristics.The temperature will affect the dynamic characteristics of the box girder.The stress and deformation of concrete box girder caused by temperature directly affect the safety, durability and applicability of concrete structure.In order to study the influence of temperature on the dynamic characteristics of the box girder, an experimental study of modal recognition based on environment was carried out upon Feng River Bridge in Shaanxi Province under different temperatures.Due to special reasons, the construction of the bridge needs to be suspended to the current position. Therefore, the bridge is in a closed state when the dynamic characteristics test is carried out,so as to avoid external interference.The natural frequencies and modals of the structure are obtained by experiments, and the experimental results are compared with the finite element results.On this basis, the correlation between dynamic characteristics of box girder and temperature variation is analyzed.The results show that in the short term, there is no obvious positive or negative correlation between the influence of temperature on the box girder's natural vibration characteristics. The increase of temperature will make the temperature of the box bridge structure more uneven, and the influence on its natural vibration frequency is收稿日期: 2023-05-10；收到修改稿日期: 2023-08-31作者简介: 刘　钰（1987-），女，辽宁大连市人，工程师，硕士，研究方向为岩土工程。

混凝土连续梁梯度温度引起的效应分析

混凝土连续梁梯度温度引起的效应分析摘要：对于混凝土连续梁，由于竖向温度梯度的影响产生的挠曲变形，而使结构产生次内力，对于桥面板上同时布置沥青混凝土铺装和水泥混凝土铺装的桥梁，给出了竖向温度梯度的计算方法及其引起结构次内力效应的计算公式，并与主梁自重引起的内力进行比较，得出温度引起的次内力对结构的影响。

关键词：连续梁；温度梯度；次内力效应；自重混凝土连续梁属于超静定结构，竖向温度梯度可使结构产生次内力。

文献[1]中给出了混凝土铺装层和沥青混凝土铺装层的温度基数值，而混凝土桥梁通常采用沥青混凝土铺装层下加铺强度C40以上不小于80mm的水泥混凝土铺装，并配置钢筋网，因此研究同时布置两种铺装的温度梯度引起的次内力很有必要。

河北省某3×20m预应力混凝土连续梁，桥面宽为净9.5+2×0.50m防撞护栏。

主梁采用C50混凝土，截面形式为单箱双室（见图1）。

桥面铺装为沥青混凝土厚90mm，C50水泥混凝土铺装80mm。

图1主梁横断面（单位：mm）1正温度梯度的取值1.1不考虑混凝土铺装的温度梯度由《公路桥涵通用设计规范》第4.3.10条，正温度梯度温差基数：50mm沥青混凝土铺装层，T1=20℃，T2=6.7℃；100mm沥青混凝土铺装层，T1=14℃，T2=5.5℃；如图2（a）所示，90mm温差基数为[2]主梁顶部温度℃；℃1.2考虑混凝土铺装的温度梯度若考虑混凝土铺装层的温度的消减，则其顶部温度为15.2℃，由层厚80mm，直线内插计算得实际主梁顶部的温度为℃，如图2（b）所示。

（a）不考虑混凝土铺装（b）考虑混凝土铺装图2温度梯度（单位：mm）2温度梯度引起的次内力计算温度梯度引起的次内力用力法求解，温度梯度引起的次内力用力法求解，取基本结构和计算过程如图3所示，力法方程为；；；，当时，式中：Δ1T、Δ2T—温度梯度引起的在赘余力方向引起的相对转角；—单元梁段挠曲变形的曲率。

（2）根据温度梯度变化为两段折线，故将主梁分为两个单元面积A1和A2，见图2（a）。

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发表时间：2019-03-27T15:04:21.270Z 来源：《基层建设》2019年第1期作者：唐成[导读] 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。

新疆宏远建设集团有限公司新疆伊宁市 835000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。

PC连续箱梁桥的日照温度效应及合龙温度研究

PC连续箱梁桥的日照温度效应及合龙温度研究
贾毅;柳其钱;李琪;刘勇弘;乔文斗
【期刊名称】《工业安全与环保》
【年(卷),期】2024(50)1
【摘要】以云南省某大跨径预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,研究其日照温度效应以及合龙温度的确定。

使用ANSYS数值模拟混凝土箱梁的温度场,结合实测值验证其可靠性,并拟合相应的指数型温度梯度曲线;使用Midas研究日照温度模式对混凝土箱梁桥施工中和成桥下的内力和位移影响;基于年温差效应对合理合龙温度进行研究,并针对非设计合龙温度下的合理施工提出相应的改善措施。

结果表明,温度场计算理论得出的数据同实测值吻合较好;拟合出指数型的升温和降温模式下的温度效应公式,尤其是对最大悬臂状态的下挠影响显著,最大下挠值达21.6 mm;结构因整体升温或降温产生的横向位移值比竖向位移值大,升温22℃时,最大纵向位移值为-31.2 mm;合龙温度为10℃时,对主梁结构的受力最好,同时升温带来的结构上挠值对结构长期变形有利。

【总页数】6页(P13-17)
【作者】贾毅;柳其钱;李琪;刘勇弘;乔文斗
【作者单位】昆明理工大学建筑工程学院;云南省抗震工程技术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】U44
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5.小半径曲线刚构箱梁桥日照时变温度场与温度效应
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混凝土连续箱梁日照温度场及温度效应研究的开题报告

混凝土连续箱梁日照温度场及温度效应研究的开题报告一、研究背景和意义连续箱梁作为大跨度桥梁在现代桥梁建设中的应用越来越广泛。

其结构设计和施工过程中需要考虑桥梁的静力特性，动力特性和温度变形对桥梁的影响。

特别是温度变形对桥梁结构的影响更是不容忽视。

因此，了解混凝土连续箱梁日照时的温度场分布情况，掌握温度效应对结构的影响，对于保证结构的安全、优化结构设计、提高桥梁使用寿命、降低维护成本具有极其重要的意义。

二、研究内容和目标本文的研究主要涉及混凝土连续箱梁在日照条件下的温度场分布和温度效应的研究，研究内容如下：1. 温度场分布的数值模拟和实验测试：利用数值模拟和实验测试方法，对混凝土连续箱梁日照温度场进行研究和分析，揭示温度场的分布规律。

2. 温度变形及应力计算：通过建立三维有限元模型，对连续箱梁在温度变形作用下的应力分布和变形进行计算和分析，为连续箱梁的优化设计、施工和维护提供科学依据。

3. 温度效应对桥梁结构的影响：研究连续箱梁温度效应对桥梁结构的影响，探索温度效应的影响规律和影响大小，并提出有关加强结构设计和维护的建议和措施。

三、研究方法和步骤1. 文献研究：综合国内外相关文献、规范和标准，分析和总结温度场分布和温度效应的研究现状和存在的问题。

2. 数值模拟：利用有限元方法，建立混凝土连续箱梁日照温度场的数值模型，对温度场的分布规律进行模拟和分析。

3. 实验测试：在实际工程中采取现场测试和室内试验的方式，获取混凝土连续箱梁日照温度场的实际数据，用于验证和修正数值模拟结果。

4. 温度变形及应力计算：根据实测数据和数值模拟结果，建立三维有限元模型，计算温度变形和应力分布。

5. 温度效应及建议：研究温度效应对桥梁结构的影响，并提出有关加强结构设计和维护的建议和措施。

四、预期研究成果1. 在混凝土连续箱梁日照温度场分布方面，通过数值模拟和实验测试等方法，掌握其温度场的分布规律。

2. 在温度变形及应力计算方面，建立三维有限元模型，计算温度变形和应力分布，并为桥梁的结构设计、施工和维护提供科学依据。

温度梯度对连续刚构桥箱梁裂缝影响研究

温度梯度对连续刚构桥箱梁裂缝影响研究温度梯度对连续刚构桥箱梁裂缝影响研究摘要：从上世纪60年代以来，预应力混凝土箱梁发展非常快。

箱梁截面是预应力混凝土梁桥主要的截面形式，但是在国内外的一些桥例中，我们常常会发现有一些裂缝，从而影响桥梁的正常使用。

产生裂缝的原因是多方面的，但是温度梯度对桥梁的危害越来越大，在国内外我们都能发现很多由于温度梯度而导致混凝土桥梁严重损坏的事故，尤其是温度梯度对连续刚构箱梁桥的会产生很大次内力，从而导致裂缝的产生。

本文以非洲某刚构箱梁桥为计算模型，主要研究在三种温度梯度模式下，主梁应力的变化情况，从而找出箱梁裂缝产生的主要原因。

关键词：预应力混凝土箱梁；温度梯度；次内力；箱梁裂缝中图分类号：P618.130文献标识码：A1 工程背景资料本论文以非洲某大桥为工程背景，是三跨预应力混凝土连续刚构箱梁桥，跨径设置为49m+88m+49m，桥全长200m。

桥面纵坡为单向0.54%，桥面横坡为双向2%。

箱梁采用单箱双室。

桥梁采用双薄壁墩、U型桥台、挖井基础，挖井埋深为5-8m。

桥面宽度布置为：1.50m（人行道）+4×3.5m（行车道）+1.50m（人行道），桥面总宽17m。

箱梁为双向预应力结构，纵向预应力筋采用Φs15.2钢绞线，箱梁纵向预应力钢束分为顶板束、底板束和边跨合龙束3种，钢绞线采用270级、符合ASTM-92标准的12Φj15.24和10Φj15.24两种型号。

竖向预应力采用Φ32精轧螺纹钢筋。

纵向预应力束采用两端张拉，张拉力和伸长量双控。

竖向预应力采用一端张拉，张拉力控制。

箱梁预应力的张拉待混凝土强度达到设计强度的90%进行。

主桥上部结构采用C50砼，桥墩墩身、桥面铺装采用C40砼。

桥型布置图如图1所示。

图1桥型布置图（单位,cm）Fig.1Layout of bridge (unit ,cm)2 有限元模型的建立本文计算采用桥梁博士建立有限元结构模型，模拟实际施工过程进行计算，全桥共划分96个单元，105个节点，其中1-76单元为箱梁单元，77-88单元为桥墩单元，89-96单元为挂篮单元。

严寒地区混凝土箱梁实测温度梯度分析

严寒地区混凝土箱梁实测温度梯度分析随着城市化进程的加快和交通建设的不断推进，混凝土箱梁在道路、高速公路等交通建设中得到了广泛应用。

然而，在严寒地区，混凝土箱梁的施工和维护面临着很大的挑战。

在高寒地区，低温环境对混凝土的凝固和强度发挥影响，同时混凝土箱梁内部的温度梯度也会对结构的稳定性造成影响。

因此，本文就严寒地区混凝土箱梁实测温度梯度进行分析。

一、混凝土温度梯度的影响因素（一）气温混凝土温度的最显著因素是气温，当气温低于混凝土的凝固温度时，混凝土会变得更加缓慢，凝固和强度发挥缓慢。

在严寒地区，特别是在冬季，气温普遍偏低，会对混凝土箱梁的建造和强度发挥造成影响。

（二）混凝土配合比混凝土配合比对温度梯度也有很大的影响。

过多的水分使混凝土更容易受到环境影响和温度变化的影响，更难以达到设计强度。

混凝土配合比中的水胶比对混凝土品质和强度的影响也很大。

（三）混凝土浇筑时的温度混凝土浇筑时的温度对温度梯度的影响也不能忽略。

如果混凝土浇筑时的温度非常低，后期凝固强度的表现可能更劣。

（四）拌和、振捣、养护等影响混凝土品质的因素也会对混凝土温度梯度产生影响。

二、混凝土箱梁的温度梯度测量方法温度梯度的测量可以采用热儒论方法、数值模拟方法和实测法等三种方法。

（一）热儒论法利用热儒论定律，通过测量不同深度的温度来计算温度梯度。

这种方法适用于温度变化缓慢的情况下。

（二）数值模拟法利用有限元分析软件对温度梯度模拟分析。

该方法能够预测未来温度分布的变化趋势。

（三）实测法实际测量混凝土的温度梯度。

只要在混凝土箱梁表面设立一定数量的测点即可。

三、实测温度梯度分析在实际操作中，混凝土箱梁实测温度梯度是最容易获取且最精确的数据。

因此，在此分析严寒地区混凝土箱梁的实测温度梯度。

实测温度梯度表明混凝土的内部温度变化较大，这与混凝土材料和环境条件有直接关系。

（一）混凝土品质混凝土自身品质对其温度梯度的影响最为显著。

在实测中，我们发现，混凝土内部的温度梯度与混凝土的品质直接相关。

混凝土系杆拱连续梁温度梯度及其效应研究的开题报告

混凝土系杆拱连续梁温度梯度及其效应研究的开题报告一、选题背景和意义混凝土系杆拱连续梁作为一种结构形式，广泛应用于各种桥梁工程中。

在使用过程中，温度是影响梁体结构的重要因素之一，尤其是对于大跨径桥梁来说，温度效应更为明显。

因此，研究混凝土系杆拱连续梁在温度作用下的变形和应力分布规律，对于优化设计、提高工程质量、延长使用寿命具有重要意义。

二、研究目的和任务本文的研究目的是探究混凝土系杆拱连续梁在温度作用下的变形和应力分布规律及其对结构的影响，为桥梁工程的设计及实际应用提供参考。

具体的研究任务包括：1.分析混凝土系杆拱连续梁在温度作用下的变形情况，探究其变形规律。

2.分析混凝土系杆拱连续梁在温度作用下的应力分布情况，探究其应力分布规律。

3.研究混凝土系杆拱连续梁在不同温度梯度作用下的变形和应力分布规律。

4.根据实验数据，分析混凝土系杆拱连续梁在温度作用下的影响因素，为工程设计提供参考。

三、研究方法和技术路线本文采用实验方法研究混凝土系杆拱连续梁在温度变化下的变形和应力分布规律，具体的实验程序为：1.制备混凝土系杆拱连续梁试件，加工制备温度梯度探测器。

2.在实验室控制温度环境下，对试件进行温度梯度变化时的变形和应力分布测试。

3.分析实验数据，绘制温度梯度-变形曲线和温度梯度-应力分布曲线，探究其规律。

4.根据实验数据，分析混凝土系杆拱连续梁在温度作用下的影响因素。

四、论文结构和进度安排本文将分为以下几个部分：1.绪论：介绍混凝土系杆拱连续梁的发展历程、研究现状及研究目的和意义。

2.相关理论：介绍混凝土结构的温度效应理论、连续梁结构设计理论等。

3.实验方法：介绍本文采用的实验方法及技术路线。

4.实验结果及分析：对实验数据进行分析和解释，探究混凝土系杆拱连续梁在温度作用下的变形和应力分布规律。

5.结论与展望：总结本文的研究成果，提出今后混凝土系杆拱连续梁在温度效应下的研究方向。

本文的进度安排如下：第一周：了解混凝土系杆拱连续梁结构及温度效应研究现状和背景。

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５．５ｍ，中支点截面特征点处为１１ｍ。成桥之后桥
面采用混凝土铺装，总体布置如图１所示，图２为箱
梁截面
２２１三鱼．２．
目前，混凝土箱梁的温度场及其效应在国内外已有大量研究，积累了大量的资料Ｊ，但受到实际工程的影响，大多涉及单箱单室箱梁，对单箱多室箱梁的温度场及其效应的研究较少，尤其针对高速铁路桥的单箱多室箱梁。单箱多室箱梁具有宽度更宽、刚度更大、截面变形自约束能力更强等特点，在
国内外的温度梯度模式主要有两种形式：一类
时，其表面温度骤降或骤升，而其内部温度变化不明显，从而使结构内部产生温度差，形成较大的温度梯度。在静定结构中会产生温度自应力，在超静定结构中会产生温度次应力。温度应力可能会导致混凝土结构开裂，或使结构产生变形，尤其对于高速铁路的轮轨，微小的变形轻则影响结构正常使用，重则危及结构安全＿】Ｊ。自２０世纪５０年代以来，国内外经常出现由于温度应力导致混凝土桥梁开裂的事故发生，温度效应在混凝土桥梁中的影响越来越得到
⑥
２０１５Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｒｇ．
某ＰＣ单箱三室箱梁温度梯度效应研究
陈志清刘荣桂蔡东升谢桂华
（江苏大学土木工程与力学学院，镇江２１２０１３）
摘
要以某高速铁路单箱三室箱梁桥为背景，通过对国内外几种典型的温度梯度及不同的温度梯度在相同的温度特征值
重视－－４１。
ｌ６．５ｍ，横截面为单箱三室直腹板。顶板厚５５ｃｍ、４５ｅｍ，腹板厚４５ｅｉ／１、７５ｅｍ、９５ｅｍ，底板厚由跨中的５０ｅｍ按圆曲线渐变至中支点梁根部的１２５ＣｌＴＩ，中支点处加厚到１５５ｅｍ；梁体各控制截面梁高分别为：端支座处及边跨直线段和跨中截面特征点处为
关键词
箱梁桥
单箱三室
温度梯度文献标志码
温度应力Ａ
位移
中图法分类号
Ｕ４４８．２７；
预应力混凝土箱梁桥的温度效应，一般影响的是结构的正常使用极限状态。由于混凝土具有导热滞后的物理性能，当混凝土处在日照或寒流的环境
１工程概况
宁安铁路青弋江特大桥［７２＋１３６＋７２（ｍ）］为四线客运专线预应力混凝土连续梁桥，上部结构为预应力混凝土连续箱梁，梁高按照圆曲线变化，圆曲
线半径Ｒ＝３８６．８ｍ；箱梁顶部宽２２．８ｍ，底部宽
分析，了解单箱三室箱梁在国内外几种典型的温度梯度及不同的温度梯度在相同的温度特征值下的温度应力及位移变化隋况，可以为类似的工程提供参考。
２０１４年１１月２６日收到国家自然科学基金（５１４７８２０９）和
、

厂
一
下的温度效应进行比较，重点分析了在不同的温度梯度下箱梁的温度应力及位移的变化规律。结果表明：纵向位移最大值在
箱梁两端，呈线性变化，竖向位移最大值处于中跨跨中，呈抛物线变化；应力与位移的关系表现为下缘应力与位移呈对应关系，下缘应力大对应的位移也大；温度梯度将会引起很大的温度应力，且不同的温度梯度引起的应力和位移相差较大。因此，在设计时选择合理的温度梯度是非常重要的。
第１５卷
第９期
２０１５年３月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ１．１５Ｎｏ．９Ｍａｒ．２０１５
１６７１ —１８１５（２０１５）０９ — ０２５３－０５
ＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｉｎｒｇ
图１主桥总体布置／ｍ
Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｏｖｅｒａｌｌａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｍａｉｎｂｒｉｄｇｅ／ｍ
桥梁设计中按照单箱单室的温度效应来考虑单箱三室箱梁的温度效应是否合理还须进一步的验证。现以安徽芜湖青弋江某高速铁路单箱三室箱梁桥为背景，通过国内外几种典型的温度梯度模式进行对比
＝
图２箱梁截￣／ｉ／ｍ
Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｂｏｘ — ｇｉｒｄｅｒｓｅｃｔｉｏｎ／ｍ
第一作者简介：陈志清（１９８７一），男，硕士研究生。研究方向：预应
江苏省青年科学基金（ＢＫ２０４０５５３）￣Ｎ２典型的温度梯度模式