混凝土梁桥的温度应力分析和梯度选择.pdfVIP

第29卷第3期 2009年6月 中 外公路 337 文章编号：1671—9．579(2009103--0337--07 混凝土梁桥的温度应力分析及梯度选择 吕婷。刘静。葛胜锦 (中交第一公路勘察设计研究院有限公司．陕西西安 710075) 摘要：文章从温度应力对桥梁结构的影响出发，简述了温度应力的计算原理，温度梯 度曲线的选取原则，并参照多个国家的不同温度梯度曲线，对结构进行了详细的温度应力计 算分析比较．进而提出了符合阿尔及利亚东西高速公路建设项目实际情况的温度梯度曲线， 介绍了设计、计算时需要注意的事项，论述了温度应力分析和温度梯度选择的重要性。 关键词；温度应力；温度梯度曲线；混凝土梁桥 截面挠曲变形曲率。 1 温度应力对混凝土梁桥的影响 利用力法基本原理，综合考虑温度自应力和温度 次力矩Ml 7，得连续梁内总的温度应力： 桥梁结构长期受自然界气温的变化与日照热辐 射、寒冷骤降温等作用，由于混凝土材料导热系数小， 使桥梁表面温度迅速上升或降低，而结构内部温度仍 处于原来状态，从而使结构各部分处于不同的温度状 态。由此产生的温度变形，当被混凝土结构的纤维变 暖『 形约束时，会产生较大的温差应力，对于混凝土梁桥， ．概k一 温度应力有时甚至比活载产生的应力还要大。有关研 田1 日照温差变形示意 究数据表明，箱形梁桥和板梁桥的桥面板表面和下边 ^，r， 缘之间的温差可达27,33℃，从而会产生可观的温度 (2) ■ 应力。温度应力在工程结构中客观存在，由于处理不 由式(2)可知，温度梯度曲线对温度应力影响很 当而导致混凝土结构严重裂损的事故也时有发生。因 大，如果温度梯度曲线选取不当，即使增大温度设计 此，在结构设计和计算时，必须充分考虑温度应力的影 值，亦不能保证结构的抗裂性。这是由于温度自应力 响，合理选取温度梯度曲线和温度峰值，来有效控制混 会导致在任意截面上的温度应力达到一定数值，有可 凝土裂缝，保障桥梁结构安全。 能增加腹板的主拉应力，恶化斜截面的抗裂性。因此， 在进行桥梁结构设计时，应当合理选取与桥位实际情 2 温度应力的计算原理 况相适应的温度梯度曲线。 桥梁结构温度应力计算采用力等效原理。温度自 3温度梯度曲线选取原则 应力计算：设日照温度沿任意截面按任意曲线T(y)分 布，取一单元梁段长，设梁截面变形服从平截面假定， 选取合理的温度梯度曲线是正确计算温度应力的 所以截面实际变形后为图1