溫度對大跨徑鋼箱梁斜拉橋的影響研究

廖方秋

（重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院 重慶 400074）

溫度對大跨徑鋼箱梁斜拉橋的影響研究

廖方秋

（重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院 重慶 400074）

大跨徑斜拉橋受溫度的影響明顯，溫度變化與橋梁施工控制精度間具有很大關(guān)系，對結(jié)構(gòu)進行測量是會因為不同時刻得到不同結(jié)果。為此，本文研究了溫度對單片鋼箱梁的影響，介紹了計算溫度自應(yīng)力和溫度次內(nèi)力的方法，用Midas Civil建立工程模型，對單片鋼箱梁進行溫度計算分析。

溫度自應(yīng)力；溫度次內(nèi)力

1.溫度效應(yīng)的計算

1.1 溫度自應(yīng)力計算

設(shè)沿梁高溫度梯度按任意曲線T(y)分布，取一單元梁段，假定縱向纖維之間不受約束，能自由伸縮時，沿梁高各點的自由變形為[2]：

式中α為材料線膨脹系數(shù)。

由于梁的變形必須服從平截面假定，因此實際截面變形后，則：

溫度自應(yīng)變，是由于縱向纖維之間的約束而產(chǎn)生的：

1.2 溫度次內(nèi)力

由此可求得T1、T2。T1、T2求出后再根據(jù)溫度次內(nèi)力的計算方法便可求得由溫度引起的次內(nèi)力。

2.工程應(yīng)用實例

2.1 工程背景

豐都長江二橋路線全長2146.435米。主橋采用雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，跨度布置為（70.5+215.5+680+245.5+70.5）m。斜拉橋主梁采用正交異性橋面板流線型扁平鋼箱梁，橋梁中心線處梁高3m，全寬（包括風(fēng)嘴）28.5m，設(shè)有雙向2%的橫坡。

2.2 鋼箱梁溫度效應(yīng)分析

2.2.1 降溫作用

圖2-1 降溫引起的鋼箱梁豎向位移分布圖

表2-1 溫度效應(yīng)引起的鋼箱梁頂板豎向位移表

2.3.2 升溫作用

圖2-2 升溫引起的鋼箱梁豎向位移分布圖

表2-2 溫度效應(yīng)引起的鋼箱梁頂板豎向位移表sh

對比分析以上數(shù)據(jù)，溫度對鋼箱梁有一定的影響。頂板降溫引起鋼箱梁靠近邊腹板處上撓以及梁中心處下?lián)?，最大豎向正位移4.30mm，負位移-0.19，而頂板的升溫作用卻剛好相反。從以上數(shù)據(jù)還可以看出，鋼箱梁縱隔板位移受溫度的影響最小。

3.結(jié)語

鋼箱梁拼裝過程中我們應(yīng)該盡量避免溫度變形的影響，宜在頂板溫度相近的時候進行焊接，同時，我們可以把鋼箱梁縱隔板處的測量標(biāo)高作為立模標(biāo)高。由于鋼箱梁外援標(biāo)高變化大，在其他條件不變的情況下，勢必引起斜拉索索力的變化，在后面的索力計算中應(yīng)該注意考慮。

（References）：

[1]蔡仕強.大跨徑鋼箱梁斜拉橋溫度效應(yīng)研究[D].西安：長安大學(xué)，2010.

[2]段凱.橋梁結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力行為及其算法實現(xiàn)[D].武漢：華中科技大學(xué),2004

[3]劉來君.大跨徑橋梁施工控制溫度應(yīng)力分析[J].中國公路學(xué)報,2004.

[4]李廉錕.結(jié)構(gòu)力學(xué)：上冊[M].5版.北京：高等教育出版社，2010.

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1007-6344（2017）02-0061-01