混凝土空心高墩温度效应研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第4卷第2期铁道科学与工程学报VoI．4No．22O07年4月JOURNALOFRAILWAYSCIENCEANDENGINEERINGApr．2OO7混凝土空心高墩温度效应研究何义斌(铁道第四勘察设计院，湖北武汉430063)摘要：以宜万铁路线上马水河桥为例，研究100m以上混凝土空心高墩桥的温度场，采用全桥整体有限元分析和墩身局部子模型分析相结合的方法，以及日照、寒潮等多种温度工况下墩身中竖向应力、环向应力的分布情况。结果表明，梁体、墩身在日照温差或寒潮陡然降温的情况下，墩壁沿厚度方向竖向应力、环向应力及应力梯度都较大，最

2、大压应力可达13MPa左右，最大拉应力可达4MPa左右，对混凝土空心高墩的温度效应应引起足够的重视。关键词：空心高墩；温度场；温度效应；温度应力中图分类号：U441，5文献标识码：A文章编号：1672—7o29(~o7)o2—0063—04TemperatureeffectofhollowconcretehighpiersHeVi．bin(．I’leFourthSurveyandDesignInstituteofClaimRailways，Wuhan431J063，China)Abstract：BasedontheMashuiRiverbridgeontheYichang—

3、WanzhouRailway，temperaturefieldsofbridgeswithhollowconcretehighpiersover100IT1werestudied．ThedistributionsofverticalandcircumferentialstIessofpiersHa-derthetemperaturestatusofsunshineandcoldwavewereresearchedbyapplyingamethodthatwascombinedwiththegeneralFEMonwholebridgeandthelocalsubmodeli

4、ngtechniquesonpiers．Theresultsshowthatunderbeththetern-pemturediferenceofsunshirleandcoldwave，theveaicalandcircumferentialsn℃ssesandtheirgradientsOHthedepthofpierwallarebethrelativelaI．Themaximumcompressiveandtensilestressreachabout13MPaand4MPa，re-spectively．TemperatureefectsofhoHowconcret

5、ehighpiersshouldbepaidsufficientattention．Keywords：hoHowhigh—-pier；temperaturefield；temperatureefect；temperaturestress大跨径预应力混凝土连续梁桥、“T”构桥、连续刚构桥，尤其是跨越险峻沟谷的桥梁，箱形截面1有限元分析方法空心高墩结构应用广泛。此类结构在日照或寒潮作用下，由于钢筋混凝土热传导性能很差，使得箱正在建设中的宜万铁路线上高墩桥梁众多，其形桥墩不同方位以及同一方位墩壁内外表面出现中马水河桥为该线上跨度最大、墩高最高的一座双较大温差。由此产生的温度变形由

6、于结构内部相线铁路预应力混凝土“T”构桥，跨度为116m+116互约束，会在结构中产生相当大的温度应力。研究m，墩高108m，矩形空心截面，墩身截面尺寸如图1结果表明[卜引，在箱形空心高墩结构中，由于太阳所示。墩顶纵向宽度(方向)10m，横向宽度(辐射温差效应所产生的应力在某些情况下与恒载、方向)7．0m，墩底纵向宽度(方向)12m，横向宽活载产生的应力属同1个数量级，甚至使混凝土结度(AD方向)为28m；横桥向壁厚(AB边厚度)从墩构物发生开裂，导致桥梁结构损坏，影响正常运营。顶至距墩底7m处由1．4m变为7．5m，顺桥向壁厚这里以宜万铁路马水河桥为例，对100Ill以上

7、空心(AD边厚度)从墩顶至墩底由1．6m变为2．8m，墩高墩的温度效应进行研究分析。顶不设实体段，与梁部按空间框架形式相接。收稿日期：20∞一Ol一30作者简介：何义斌(1961一)，男，湖南安乡人，高级工程师，从事大型特殊桥梁结构研究维普资讯http://www.cqvip.com铁道科学与工程学报2007年4月同甲心●R—越LJ赣书F向鳗1-1截面图1墩身截面尺寸图(单位：cm)Fig．1Sectiondimensionsofpier对于大型预应力混凝土梁桥结构，在温度作用值Is一9]：下的应力状态很难获得精确