混凝土铺装箱梁桥的合理温度梯度

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1、铁道建筑2015年第4期RailwayEngineering文章编号：1003-1995(2015)04-0001—05混凝土铺装箱梁桥的合理温度梯度袁磊，王石磊，张勇(中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081)摘要：根据珠三角地区一高速公路预应力混凝土连续箱梁桥施作桥面铺装前后的箱梁温度场实测数据，分析混凝土桥面铺装对箱梁温度场的影响规律，经与现行《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)的规定对比，提出了基于该规范的混凝土铺装箱梁桥温度梯度修正模型。关键词：混凝土连续箱梁混凝土铺装温度梯度负温差中图分类号：U443．33文献标识码：ADOI：10

2、．3969／j．issn．1003—1995．2015．04．01日照、暴雨等引起的主梁温度梯度是影响桥梁结构铺装的结构，如浙江舟山长松大桥和萧山东藩大受力的重要荷载因素。针对《公路桥涵设计规范》桥、江苏淮安某大跨度连续箱梁桥等，针对采用(JTJ021—89)⋯对温度梯度效应考虑不足的情况，现行混凝土铺装桥梁结构的温度场观测数据则较为少见。规范JTGD60-2004参照美国桥梁设计规范AASHTO本文以珠三角地区某预应力混凝土连续箱梁桥为LRFD采取折线式温度梯度模式，对混凝土铺装采用依托，根据其混凝土铺装前后的箱梁温度场观测结果，同一温度取值，对沥青铺装则根据其厚度

3、分别取值。分析混凝土铺装对箱梁温度场的影响，并提出了混凝JTGD60-2004应用十多年以来，工程从业人员土铺装箱梁桥温度梯度的修正模型，以供同地区类似发现由于该规范中混凝土铺装对温度梯度未按厚度区工程参考。分，温度取值可能偏大。此外，我国幅员辽阔，单一的1箱梁温度场测试概况温度梯度取值在全国各地的适应性各不相同，可能导致在新桥设计中主梁预应力偏高或在旧桥评估中对结1．1工程概况构受力状态的评价失当。在广东省某大跨度连续刚构一高速公路8×30m预应力混凝土连续箱梁桥位桥的设计中，设计人员提出应考虑混凝土铺装的隔热于城市郊区，跨越地方道路。桥梁由既有部分和扩建作用对现行

4、规范的温度梯度取值作适当折减。部分组成，箱梁均采用单箱单室等截面，梁高1．65m。对混凝土梁桥温度场的研究主要可分为两大类：既有部分顶板、底板宽分别为11．898m和6．398m，①从大跨度连续结构施工控制的需要出发，对箱梁桥厚度分别为25cm和18cm。扩建宽度8．365In，扩建施工期间的温度场分布进行监测，得到了一些裸梁状部分箱梁底板宽4．615m，顶板、底板的厚度分别为态下箱梁温度场的分布数据，如广州观音沙大桥、25cm和20cm。衡阳东阳渡湘江大桥等；②主要对结构成桥后的箱主梁横断面布置如图1所示，扩建部分采用10cm梁温度场进行观测，但观测对象均为采用沥青

5、混凝土厚水泥混凝土铺装。既有桥后浇带扩建桥图1主梁横断面构造(单位：cm)收稿日期：2014—11—09；修回日期：2014·12·131．2温度测点布置与数据采集作者简介：袁磊(1980一)，男，湖南汉寿人，助理研究员，硕士。选择先后施工的2个跨中截面(A、B截面)和14铁道建筑部两道折线分界点以距梁体顶面20cm为宜。2)梁体实测最大正温差约为20℃，考虑到监测期有限，实际最高温差仍可能大于该值，按包络设计的原则，最大正温差按规范取值也是合理的，但应考虑桥面铺装的隔热作用，在折线范围内对该温度线性折减为下上L一18．9oC。3)美国规范最大负温差与正温差的比值为0

6、．3，实测值不大于0．4，均小于我国现行规范的0．5，因而图7我国规范JTG1360-2004温度梯度模式(单位：em)日照最大负温差取值应为正温差乘以一0．4，即为表2JTGD60-2004温度梯度取值一7．56cI=。4)实测正负温度梯度在梁体底部均有分布，正温差距梁底20cm取值2．5℃；负温差距梁底30em取值一5．0℃。可根据其对结构受力的影响程度决定是否需要计入。按上述原则对图8所示四种模式下本桥主梁受力负温差的取值较美国规范高，前者为正温差乘以进行分析，其中前两种模式分别为采用10cm厚混凝一0．5，后者为乘以一0．3。土铺装时规范JTGD60-2004

7、和BS5400规定的温度3．2基于现行规范的修正温度梯度模式梯度模式，后两种模式分别为不计梁底温差和计人梁合理的温度梯度模式应在与现场实际情况尽可能底温差的修正温度梯度模式。吻合的情况下兼顾设计应用的便利性，并使结构设计表3和表4分别给出了不同温度梯度模式下主梁有一定的富余度。根据前述现场实测及分析的结果，跨中和墩顶截面的次内力与正应力，可以得出：基于现行规范的修正温度梯度模式的拟定原则如下：1)4种温度梯度模式中，以模式1和模式3产生1)混凝土梁温度梯度采用折线式是合理的，无论的次内力最大。这两种模式下主梁次弯矩和次剪力总是否有桥面铺装，桥面温差的