曲線鋼箱梁橋溫度場(chǎng)及其效應(yīng)分析.pdf

1、近年來(lái)，鋼結(jié)構(gòu)橋型在城市中小橋梁中得到越來(lái)越多的應(yīng)用，其中曲線鋼箱梁橋占有相當(dāng)大的比例。由于鋼材具有自重輕、比熱小、溫度膨脹系數(shù)大等特點(diǎn)，日照條件下，鋼箱梁頂?shù)装鍦夭钭畲罂蛇_(dá)30℃左右，并沿豎向呈非線性分布。在溫度荷載作用下，曲線鋼箱梁橋的內(nèi)側(cè)支座極易出現(xiàn)負(fù)反力、脫空，從而引發(fā)傾覆失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn);其結(jié)構(gòu)受力及變形也變得更為復(fù)雜，疲勞易損部位的應(yīng)力狀態(tài)也因溫度效應(yīng)而明顯改變，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)的疲勞性能。本文以中國(guó)杭州地區(qū)一座三跨曲線連續(xù)鋼箱梁橋?yàn)楣?/p>

2、程背景，對(duì)曲線鋼箱梁橋的溫度場(chǎng)及其效應(yīng)進(jìn)行研究，開(kāi)展了以下幾個(gè)方面的工作:
　　(1)對(duì)背景橋的溫度場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及數(shù)值模擬，然后通過(guò)擬合分析確定了基于鋼箱梁頂?shù)装鍦夭畹囊詄為底的指數(shù)函數(shù)型溫度場(chǎng)模式。運(yùn)用該溫度場(chǎng)模式，對(duì)溫度變化引起的支座脫空位移進(jìn)行了數(shù)值模擬并與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了該溫度場(chǎng)模式的準(zhǔn)確有效性。
　　(2)基于研究得到的溫度場(chǎng)模式，對(duì)曲線鋼箱梁橋傾覆穩(wěn)定的溫度效應(yīng)進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)溫度荷載、結(jié)構(gòu)自重及車輛偏

3、載等共同作用下支點(diǎn)反力變化情況的分析，確定了以兩中支座中心連線作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的曲線鋼箱梁橋傾覆失穩(wěn)模式，討論了支點(diǎn)壓重及調(diào)整支座布置等設(shè)計(jì)對(duì)策。并將本文成果應(yīng)用于其他同類橋梁，評(píng)估其傾覆穩(wěn)定的溫度效應(yīng)并加以解決。
　　(3)依托研究得到的溫度場(chǎng)模式，對(duì)曲線鋼箱梁橋疲勞性能的溫度效應(yīng)進(jìn)行了討論。采用疲勞壽命評(píng)估的熱點(diǎn)應(yīng)力法，分析了溫度荷載對(duì)背景橋疲勞壽命的影響;得到溫度荷載會(huì)因?yàn)樵龃罅饲€鋼箱梁橋疲勞易損部位的平均應(yīng)力而顯著降低其疲勞壽