大跨混凝土箱梁橋日照最不利溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力研究.pdf

1、橋梁是長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境下的結(jié)構(gòu)物，在橋梁的全壽命周期內(nèi)必然會(huì)受到太陽(yáng)輻射、氣溫變化等溫度作用的影響，而溫度作用是導(dǎo)致混凝土箱梁橋產(chǎn)生裂縫的主要因素之一。目前，各國(guó)規(guī)范對(duì)混凝土箱梁橋的溫度分布模式并沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定，同時(shí)由于地區(qū)氣候條件的不同溫度分布模式具有明顯的區(qū)域化特點(diǎn)。海洋環(huán)境下混凝土箱梁橋的溫度場(chǎng)分布不同于其他地區(qū)，溫度裂縫對(duì)混凝土箱梁的安全性、適用性、耐久性的影響更大。因此，開(kāi)展海洋環(huán)境下混凝土箱梁橋的最不利溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力的研

2、究，確定符合跨海預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋?qū)嶋H情況的溫差分布模式對(duì)指導(dǎo)后續(xù)類(lèi)似橋梁設(shè)計(jì)具有重要意義。
　　選擇夏季太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈與冬季寒流入侵的典型天候在施工階段對(duì)曹妃甸區(qū)納潮河2＃大橋關(guān)鍵截面分別進(jìn)行了10天最不利正溫度場(chǎng)與3天負(fù)溫度場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。系統(tǒng)地分析了混凝土箱梁頂板、底板及腹板的溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力的分布規(guī)律，并對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，得到跨海連續(xù)箱梁橋施工階段的最不利豎向、橫向溫度梯度。結(jié)合太陽(yáng)物理學(xué)、氣象學(xué)、傳熱學(xué)的相關(guān)理論，建

3、立了箱梁日照溫度場(chǎng)分析的邊界條件。同時(shí)，考慮箱梁長(zhǎng)翼緣對(duì)腹板的陰影遮蔽作用，建立了混凝土箱梁日照最不利溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力仿真分析的有限元計(jì)算模型。
　　以曹妃甸區(qū)納潮河2＃大橋?yàn)楣こ趟憷?，采用有限元分析軟件ANSYS對(duì)箱梁瞬態(tài)溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真分析，得出最不利正溫度梯度發(fā)生當(dāng)天測(cè)試截面各時(shí)刻的溫度分布云圖，將各測(cè)點(diǎn)溫度時(shí)程曲線、箱梁最不利正溫度梯度的計(jì)算曲線與實(shí)測(cè)曲線進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證環(huán)境與熱工參數(shù)選取合理，采用有限元軟件ANSYS對(duì)溫度場(chǎng)