自然環(huán)境下混凝土箱梁橋溫度分布及溫度應力研究.pdf

1、20世紀以來，隨著橋梁技術(shù)以及先進設(shè)備的相繼出現(xiàn)，混凝土箱梁已廣泛運用于橋梁結(jié)構(gòu)，已經(jīng)成為公路、鐵路橋梁常用類型之一。箱形截面有許多優(yōu)點：截面抗扭剛度大，結(jié)構(gòu)在施工與使用過程中都具有良好的穩(wěn)定性；頂板和底板都具有較大的混凝土面積，能有效的抵抗正負彎矩，并滿足配筋要求；適應現(xiàn)代化施工方法的要求，如懸臂施工法、頂推法等都要求截面具有較厚的底板。這些優(yōu)點奠定了箱梁在橋梁界不可動搖的地位，但與此同時，隨著大量混凝土箱梁橋的不斷涌現(xiàn)，也暴露出一些

2、問題。而在混凝土開裂問題中，溫度引起的裂縫問題已引起了工程界的極大關(guān)注。
　　德國Jagst厚腹板箱梁橋在運營第五年發(fā)生了嚴重的裂縫，經(jīng)過估算，由于溫度作用產(chǎn)生的拉應力約為2.6Mpa；美國學者對Champigny箱型橋梁支座反力做了有關(guān)測試，測試顯示每日變化幅度高達26％，由于這一溫度引起的下翼緣最大拉應力就可達到3.92Mpa。而國內(nèi)對九江長江大橋、湖光大橋等箱梁橋進行的測試也反映出溫度應力對于混凝土箱梁橋的影響巨大。

3、　　由于橋梁長期置于外界環(huán)境下，必然受到外界自然環(huán)境的影響。自然氣候產(chǎn)生的溫度荷載，包括日照溫度荷載、年溫度荷載及驟然降溫溫度荷載，其中以日照溫度變化最為復雜，既有太陽輻射引起的局部性，又有混凝土傳熱帶來的不均勻性，施工或使用中溫度變化時，必然使箱梁內(nèi)部溫度分布不均勻而產(chǎn)生較大的溫度梯度，由于各部分溫度不同必然需要產(chǎn)生變形，但卻被內(nèi)外部結(jié)構(gòu)約束所阻止，隨之而來的便是產(chǎn)生不可忽視的溫度應力，給橋梁的受力和線形都帶來影響。經(jīng)過許多專家的研究

4、發(fā)現(xiàn)，影響此溫度應的因素主要包括太陽輻射，環(huán)境溫度及風速等。
　　盡管公路、鐵路等混凝土設(shè)計規(guī)范對于溫度場的取值都給了相應的計算公式或圖表，但在實際設(shè)計過程中，很多設(shè)計人員反映采用規(guī)范溫度模式時計算較難通過，給設(shè)計帶來較多的實際問題。針對上述情況，很多設(shè)計人員往往不按規(guī)范取溫度值，而是根據(jù)經(jīng)驗來取值，帶有一定的隨機性，缺乏實測數(shù)據(jù)。因此，隨著如Ansys，Midas等專業(yè)設(shè)計軟件的完善，我們有必要對箱梁橋溫度場及溫度應力進行更加深