混凝土箱梁温度分布研究.pdf

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1、器工程测量与检测EngineeringSurvey&Detection混凝土箱梁温度分布研究陈川宁(北京市市政T程设计研究总院，北京100082)摘要：通过对京承高速公路清水河2号桥悬臂施【监控．进行了主梁温度分布的现场文测。观测结果表明，在日照作用下，主梁温度沿高度方向呈非线性变化。在实测分析的基础上，给出了该桥温差的计算建议模式。通过对桥梁24h悬臂端变形的实测及计算分析，证明了温度分布模式的正确性。关键词：桥梁；混凝土箱梁；温度分布中图分类号：U446．2文献标志码：B文章编号：1009—7767(2010)03—0154-03StudyofTemperatu

2、reDistributioninConcreteBoxGirderChenChuanning桥梁结构处于自然环境中．由于受日照及气温变化的影响．加之混凝土的热传导性能较差。使得桥梁结构内部处于不同的温度状态中。有关文献在对日照作用下桥梁结构内部温度分布特征、影响因素和分析方法作了许多研究后均表明，桥梁结构内的温度呈非线性分布。新西兰规范、英国BS5400、美国AASHTO规范、国内铁路规范I’I也在观测结果的基础上。给出了桥梁结构沿梁高方向半经验、半理论的温度分布计算模式。我国现行公路桥梁设计规范12I参照美国AASGHTO规范给出了桥梁结构温度梯度的计算模式．但有

3、关文献通过分析计算表明。该温度梯度应用于混凝土箱梁的设计是不合理的，于是，文献f3】、【4】又均给出了桥梁结构温度梯度符合文献【2】中温度梯度的计算模式的结论。由于桥梁结构温度梯度受日照强度、大气温度、桥位走向及地形地貌等因素影响，其温度梯度计算模式各不相同。又不能照搬其他国家的计算模式和相关文献的研究结果，所以必须通过现场实测数据来分析得到符合其实际情况的温度梯度计算模式。下面根据京承三期丁程清水河2号桥连续刚构施工监控，现场实测了该桥的混凝土主梁的温度分布，给出了该桥的温度梯度计算模式。l工程概况清水河2号桥为京承高速公路三期丁程的一部154啼荭教木一ET201

4、0No．3(May．)V01．28分，跨越清水河，基本为南北走向，分左右两幅独立式桥。每幅桥宽13m。为i孔悬浇刚构，跨径75m+120m+75m。上部结构为变截面悬臂浇注预应力混凝土连续刚构，单箱单室．梁高为2．50～7．00nl。下部结构中墩为双矩形片墩，片墩下接承台。承台下与D=I．8m的桩相接。2监测截面与测点布置2．1监测截面及测点布置为真实反应桥梁的温度分布状态，沿桥梁纵向选择不同位置、不同高度的截面进行温度测量。温度检测断面见图1．各断面测点布置见图2。图l温度监测断面布置I!!!^塑^!!!I图2温度测点布置(cm)2．2监测时间随着施T进度的不同，

5、分别对1、2断面进行了24h的温度分布观测。监测从6月20日20：00至6月21日0：00前．监测频率为1次／2h：6月21日0：00至8：00为1次／11；8：00至20：00为1次／2h。3监测结果3．1两断面主梁平均温度与大气温度关系主梁整体平均温度与大气温度监测结果见表1、图3。表l主梁平均温度监测结果时间赫鬻时间赫嚣20：0030．O27．707：0022．O25．922：0029．O27．508：0023．026．O00：0028．O27．010：0026．O26．5Ol：0024．026．812：0028．527．302：0020．O26．414：oo

6、31．O28．103：0020．026．316：oo29．O28．604：0019．026．218：0028．028．705：0017．025．920：0026．O28．006：0017．525．8最大温差14．03．0∞：0022：000：001：∞2：003：004：∞5：∞6：∞7：∞8：∞lO：0012：0014：0016：∞18：∞20：00时间图3主梁平均整体温度与大气温度关系图从表1及图3可以看出，尽管24h之内大气温差达14℃．但主梁平均温度变化较小，最大温差只有3℃。在大气温度达到最大温度(14：00)后4h(18：00)主梁平均温度达到最大，为2

7、8．7℃。这主要是由于混凝土材料导热性能较差引起的。3．2主梁上下缘温度监测结果对断面沿高度方向进行了顶板上缘、顶板内侧、腹板、底板内侧、底板下缘的温度监控。结果见图4、表2。蕊；。一一一。公一＼．：尸=黼+鹿扳+底板内■20：∞笠：∞0：00l：∞2：∞3：004：∞5：006：∞"／：gO8：∞10：0012：0014：Q016：0018：00∞：∞时目图4主梁温度监测结果工程测量与检测器EngineeringSurvey&Detection表2主梁温度监测结果表℃注：表中括号内数值为该点距主梁顶板上缘距离。m。从图4、表2可以看出．主梁上缘温度24h内变化