温度对大跨径钢箱梁斜拉桥的影响研究
2017-04-27廖方秋
廖方秋
(重庆交通大学 土木工程学院 重庆 400074)
温度对大跨径钢箱梁斜拉桥的影响研究
廖方秋
(重庆交通大学 土木工程学院 重庆 400074)
大跨径斜拉桥受温度的影响明显,温度变化与桥梁施工控制精度间具有很大关系,对结构进行测量是会因为不同时刻得到不同结果。为此,本文研究了温度对单片钢箱梁的影响,介绍了计算温度自应力和温度次内力的方法,用Midas Civil建立工程模型,对单片钢箱梁进行温度计算分析。
温度自应力;温度次内力
1.温度效应的计算
1.1 温度自应力计算
设沿梁高温度梯度按任意曲线T(y)分布,取一单元梁段,假定纵向纤维之间不受约束,能自由伸缩时,沿梁高各点的自由变形为[2]:
式中α为材料线膨胀系数。
由于梁的变形必须服从平截面假定,因此实际截面变形后,则:
温度自应变,是由于纵向纤维之间的约束而产生的:
1.2 温度次内力
由此可求得T1、T2。T1、T2求出后再根据温度次内力的计算方法便可求得由温度引起的次内力。
2.工程应用实例
2.1 工程背景
丰都长江二桥路线全长2146.435米。主桥采用双塔双索面钢箱梁斜拉桥,跨度布置为(70.5+215.5+680+245.5+70.5)m。斜拉桥主梁采用正交异性桥面板流线型扁平钢箱梁,桥梁中心线处梁高3m,全宽(包括风嘴)28.5m,设有双向2%的横坡。
2.2 钢箱梁温度效应分析
2.2.1 降温作用
图2-1 降温引起的钢箱梁竖向位移分布图
表2-1 温度效应引起的钢箱梁顶板竖向位移表
2.3.2 升温作用
图2-2 升温引起的钢箱梁竖向位移分布图
表2-2 温度效应引起的钢箱梁顶板竖向位移表sh
对比分析以上数据,温度对钢箱梁有一定的影响。顶板降温引起钢箱梁靠近边腹板处上挠以及梁中心处下挠,最大竖向正位移4.30mm,负位移-0.19,而顶板的升温作用却刚好相反。从以上数据还可以看出,钢箱梁纵隔板位移受温度的影响最小。
3.结语
钢箱梁拼装过程中我们应该尽量避免温度变形的影响,宜在顶板温度相近的时候进行焊接,同时,我们可以把钢箱梁纵隔板处的测量标高作为立模标高。由于钢箱梁外援标高变化大,在其他条件不变的情况下,势必引起斜拉索索力的变化,在后面的索力计算中应该注意考虑。
(References):
[1]蔡仕强.大跨径钢箱梁斜拉桥温度效应研究[D].西安:长安大学,2010.
[2]段凯.桥梁结构温度应力行为及其算法实现[D].武汉:华中科技大学,2004
[3]刘来君.大跨径桥梁施工控制温度应力分析[J].中国公路学报,2004.
[4]李廉锟.结构力学:上册[M].5版.北京:高等教育出版社,2010.
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1007-6344(2017)02-0061-01