混凝土桥塔温度场的时变分析及温度梯度模式研究

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1、·桥梁·混凝土桥塔温度场的时变分析及温度梯度模式研究任翔(西安科技大学建筑与土木工程学院，西安710054)摘要：测试了3个季节下某悬索桥混凝土桥塔塔壁内外环境温度厦表面温度场，分析了不同温差荷栽随时间的变化规律。在此基础上，计算分析在不利温差下塔壁厚度方向、长宽方向的温度梯度模式。结果表明．塔外环境温度及塔壁外表面温度随时问变化呈现正弦曲线变化趋势；塔内环境温度厦表面温度随时间变化不明显；塔壁厚度方向的正温差或负温差较大，同时箱彤截面厚度方向、长宽方向温度梯度模式宜采用折线模式。关键词：桥梁工程；桥塔；温度场；温度梯度中图分类号：U443．38文献标识码：A文章编号：1004—2954(20

2、12)06—0040—05Time·VaryingAnalysisonTemperatureFieldandStudyonTemperatureGradientModelforConcreteBridgeTowerRENXiang(CollegeofArehilectureandCivilEngineering。Xi’anUniversityofScienceand7lTechnology，Xi’／in0054，China)Abstract：Inthisarticle，temperaturefieldsofthreetypicalseasonsweretestedforasuspensionb

3、ridgetower，includingtheinternalandexternalenvironmenttemperatureandthetowerwallsurfacethemeanwhile，thevariationregularitiesofdifferentloadswithtemperature．Intemperature—differencetimewereanalyzed．Basedonthetestingresults，thetemperaturegradientmodelsunderdisadvantageousdifferencewerecalculatedthetowe

4、rwall’Sthicknesstemperaturerespectivelyalongdirection，thelengthandwidthdirections．Theresultsshowthattheenvironment’Stemperaturevariationoutsidethetowerandtheexternalwallsurface’stemperaturevariationwithtimethetrendofsinecurve：thepresentenvironment’Stemperaturevariationinsidethetowerandtheinternalwal

5、lsurface’Stemperaturevariationwithtimearenotobvious；positiveornegativetemperaturedifferenceofthetowerwallthicknessdirectionislarge；andtemperaturegradientmodelsinpolygonallineshouldbeadoptedforthethicknessdirection，lengthdirectionandwidthdirectionofboxcross-sectionKeywords：bridgeengineering；bridgetow

6、er；temperaturefields；temperaturegradient混凝土桥塔等薄壁箱形结构在口照作用下截面长River组合箱梁桥进行了温度场现场测试，并对板梁断宽方向和厚度方向易产生较大的非线性温差，这种日面、单箱断面和双箱单室断面的温度分布的影响因素照1F线性温差荷载产生的温度应力也足导致这类结构进行了分析，文献[3]长期对韩国汉城某公路混凝土一开裂的重要因素之一’1“1。目前，国内外对混凝土桥钢箱梁结合梁桥温度场进行连续观测，文献[4]，[5]梁结构温度场的研究颇多，但主要集中于上部混凝土在南京长江二桥北汉桥施工过程中，测试了箱梁温度箱梁结构。文献[1]对混凝土箱梁温度分布进

7、行了一场，并分析了箱梁的温度场分布。文献[6]在荆州长系列的实验研究，认为日照最大温差和基准温度是桥江公路大桥500m斜拉桥主梁上进行了温度观测，并梁设计的必要参数，文献[2]对加拿大TheMuskwa根据实测温度观测结果提出了一种温度场的数值计算方法。混凝土桥墩温度场观测方面始于20世纪60年收稿日期：201l—10—12基金项目：陕西教育厅科研计划项目资助(11JK0887)，西安科技大学培代