杜 元， 蔡定鹏， 范旭涛

(1.江苏高速公路工程养护技术有限公司， 南京 211106； 2.河海大学 土木与交通学院， 南京 210098)

温度作用是混凝土桥梁所要承受的重要作用之一，许多混凝土桥梁由于温度作用导致开裂。桥梁结构暴露在野外，其表面部分不停地与周围环境进行热交换，热交换形式主要有3种：

1) 吸收太阳辐射热量并对外界放出热辐射。

2) 与桥梁周围空气的对流作用。

3) 边界混凝土的热传导。

热辐射和对流是主要的2个外边界条件，桥梁周围空气的对流热交换全天候都在发生，来自太阳的热辐射对桥梁温度场的影响较大，当太阳辐射较强时，桥梁结构吸收的热量大于放出的热量，导致其升温；反之则降温。以上2种热交换是求解导热问题温度分布的第3类边界条件[1]。

不同地区具有不同的月平均气温、日极值温差分布，即不同地区的热交换边界条件也不同，而混凝土桥梁表面各处温度以及内部各部分的温度都随着桥梁结构热交换边界条件变化而变化[2]。这种复杂的热交换使得桥梁结构内部温度分布十分复杂，其中桥梁结构温度作用效应可分为年温差和日温差。年温差指四季不同月份温度的变化，它对桥梁结构的主要影响是导致桥梁纵向位移，当结构位移受到限制时会引起温度应力。日温差是由日照或降温引起的，基于传热学理论，热量传递过程中热能总是从高温向低温传递[3]，由于混凝土材料自身较低的导热系数，其内部的温度变化比其表面要慢得多，存在明显的滞后现象，使得桥梁梁体产生不均匀的温度场[4-7]，从而使其产生温度应力。……