钢箱梁竖向温度梯度模式研究
——以武汉市某高架桥钢箱梁为例
2021-04-28王亚飞杨宏印
武汉工程大学学报 2021年2期
王亚飞 ,杨宏印,王 莹 ,郝 静 ,徐 丰 ,柏 超
1.桥梁结构健康与安全国家重点实验室,湖北 武汉 430034;2.中铁大桥科学研究院有限公司,湖北 武汉 430034;3.武汉工程大学土木工程与建筑学院,湖北 武汉 430074;4.武汉临空经济区建设投资开发集团有限公司,湖北 武汉 430000
与传统混凝土箱梁相比,钢箱梁具有自重轻、施工速度快、刚度大等优点,因此广泛地应用于城市立体交通工程中[1]。然而,桥梁结构全生命周期都被置于自然环境中,不可避免地处于瞬态温度场状态,即不同时刻太阳辐射、气温等环境因素的变化使结构的不同部位处于不同的温度状态[2-3]。不均匀的温度分布下,结构由于内、外部约束不能自由膨胀或收缩,必将产生温度应力[4]。这种温度应力能达到甚至超过汽车荷载产生的应力,甚至影响桥梁的安全运营[5]。由于钢材导热性好、对温变更敏感,温度作用对钢结构的影响更为显著[6],因此,对钢箱梁的温度场进行广泛而深入的研究显得尤为迫切。
温度作用下竖向温度梯度对结构的影响最大,所以国内外设计规范中一般将温度作用简化为竖向温度梯度来指导桥梁设计[7]。国内外学者对箱梁的竖向温度梯度做了大量的研究工作。叶见曙等[3]通过对长江第二大桥3 d 的现场观测,用最小二乘法分析观测结果,提出了公路桥梁箱梁温差计算模式;张玉平等[8]通过分析江东大桥的实测数据,拟合出了钢箱梁日照温度梯度;Abid 和Liu 等[9-10]通过分析混凝土箱梁的试验结果,提出了最大温度梯度公式。……
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