钢管混凝土构件温变试验分析.pdfVIP

第 7 卷 第 4 期 辽 宁 省 交 通 高 等 专 科 学 校 学 报 Vol. 7 No. 4 2 0 0 5年 1 2 月 JOURNAL　OF　L IAON IN G　PROV INC IAL 　COLL EGE　OF　COMMUN ICA TION S D ec . 2 0 0 5 文章编号 : 1008 - 3812 (2005) 04 - 009 - 03 钢管混凝土构件温变试验分析 王 　璐 　　向中富 　　杜 　秋 (重庆交通学院 ,重庆 　400074 ) 　　摘 　要 　通过对两根不同直径的钢管混凝土构件进行实际温度观测和数据分析 ,探讨了钢管混凝土构件在 日照作用下沿其截面不同直径方向的温度梯度模式以及相关的温度分布特性 。对钢管混凝土拱桥的设计和计算 具有参考作用 。 关键词 　钢管混凝土 ;温差 ;非线性温度梯度 中图分类号 : U4 14. 1　　　　　　　　　　文献标识码 : A 0 引 言 近年来 ,随着大跨度钢管混凝土拱桥建设的飞速发展 , 温度效应及其对钢管混凝土拱桥的不利影响也 日益受到重 视 。由于混凝土的热传导性能比较差 ,钢管混凝土受太阳辐 射及气温变化的影响处于不均匀的温度场中 ,钢管混凝土结 构的表面温度迅速上升或下降 ,但结构内部大部分区域受温 度的影响表现出明显的滞后 ,从而在结构中形成较大的温度 梯度 。根据贝努里平截面假定 ,各纵向纤维的伸缩相互约 束 ,从而产生纵向约束应力 ,在截面上产生温度 自应力 。钢 管混凝土拱桥基本上是超静定结构 , 因此除温度 自应力外 , 还将产生由于多余约束阻止结构变形而引起的温度次应力 。 影响温度分布的主要因素有太阳辐射强度 、大地温度 、 图 1　构件总体布置 风速 、桥梁方位及附近的地形 、地貌等 。为了便于桥梁的工 程设计与结构分析 ,在对桥梁实际观测资料分析的基础上 , 我国现行的公路桥梁设计规范给出了 T形截面梁的简单 日 ( ) 照温差分布的计算模式 ,并且是以温差 温度梯度 来表征这 种温度的非线性分布性态 。基于钢管混凝土拱桥特殊的材 料及构造形式 ,宜通过实际观测来分析符合钢管混凝土拱桥 图 2 观测截面布置图 单位 :厘米 的温度梯度模式 。本文在对两根不同直径的钢管混凝土构 断面温度测 点布置 如 图 3. 1、3. 2 所 示 。温度 通 过 件进行实际温度观测所得资料的基础上 ,对观测数据进行分 SW F81型热敏电阻器进行测试 ,大气温度采用普通水银温度 析 ,提出钢管混凝土构件在 日照作用下沿其截面直径方向的 计测量 。 的温度梯度模式以及相关的温度分布特性 。 1 试验分析 1. 1　试验总体布置 构件由支座支撑 ,与地面斜角约为 30o,纵向为南 - 北走 向 ,东 、西方向无建筑物遮挡 ,受 日光照射情况较好 。如图 1 所示 。 1. 2　试验构件设计和测试方法 试验选用 2 根钢管为测试温度场的构件 ,规格分别为 图 3. 1　构件 a断面温度测点布置 Φ6 10 ×10 ×3230mm 和 Φ405 ×10 ×3630mm (外径 ×壁厚 × ) 长度 , 内灌 C40免振捣混凝土 ,如图 2所示 。 两构件均在图 2所示四个断面上布有温度测点 ,考虑到 端头附近两断面受各种因素影响比较大 ,本文取中间两断面 温度测点数据平均值进行分析 。 收稿 日期 : 2005 - 07 - 18 图 3. 2 构件 b 断面温度测点布置