荷载与可靠度设计原理.pptVIP

第6章 其 他 荷 载 6.1 温度作用。 概述 查阅温度对桥梁结构的影响资料，不难发现由温度影引起的混凝土和预应力混凝土结构开裂甚至坍塌的工程实例。20世纪90年代，现代桥梁进入一个辉煌的发展时期；桥梁跨度不断增大、其结构体系也日益复杂多样。温度效应对桥梁结构的影响更为显著。温度效应对桥梁结构的影响问题己不容忽视。 6.1概述 特别对于大跨度钢斜拉桥 ，由于钢材导热性能好，对温度变化比较敏感，温度影响更为显著。东营黄河公路钢斜拉桥施工时，由日照引起顶、底板温度变化，导致高程变化2~5cm，由日光侧照引起主梁中线偏移值达5cm之多。南京长江二桥边跨合龙前，由昼夜温差引起的主梁悬臂端挠度变化达24.0cm，轴向伸缩达6cm。特别对于悬臂施工的大跨度钢斜拉桥而言，由于施工工期长、温度变化大，所以温度效应对合理成桥状态与合理施工状态影响较大。 6.2 温度作用 （一）、目前我国《公路桥涵设计同通规范JTG D60-2004》4.3.10条; （二）、《公路斜拉桥设计细则》（JTG/T D65-01-2007）5.2.5条和8.2.6条进行温度作用的考虑 ； 6.2.1《公路桥涵设计同通规范TTG D60-2004》4.3.10条; 1.桥梁结构常用材料的温度膨胀系数： 6.2.1 《公路桥涵设计同通规范TTG D60-2004》4.3.10条; 2. 计算桥梁结构因均匀温度作用引起外加变形或约束变形时，应从受到约束时的结构温度开始，考虑最高和最低有效温度的作用效应。 如缺乏实际调查资料，公路混凝土结构和钢结构的最高和最低有效温度标准值可按表4 . 3 . 1 -2 取用。 6.2.1 《公路桥涵设计同通规范TTG D60-2004》4.3.10条; 6.2.1 《公路桥涵设计同通规范TTG D60-2004》4.3.10条; 3.提供桥梁结构温度梯度参考值。 6.2.2 《公路斜拉桥设计细则》（JTG/T D65-01-2007）温度作用的考虑 ； 6.2.2 《公路斜拉桥设计细则》（JTG/T D65-01-2007）5.2.5条和8.2.6条进行温度作用的考虑 ； （一）影响桥梁结构的温度作用主要有： 1、由季节周期交替引起的温度变化，即温度年变化； 2、由昼夜交替引起的温度变化，即温度日变化； （一）、影响桥梁结构的温度作用主要有： 3、由于日照不均匀或寒潮作用，造成斜拉桥的主梁表面、局部温度高于或低于主梁内部，斜拉索、主塔及其他构件温度高于或低于整体结构； 4、施工过程中混凝土水化热、钢箱梁的焊接产生的温度场； 5、以及桥梁结构在火灾作用下的局部或整体温度场等等。 工程实例： 山东省济宁市太白楼西路梁济运河大桥主桥为独柱斜塔空间扭面背索钢砼组合斜拉桥，墩、塔、梁固结（如图1.6），其跨径组成为96m+220m=316m。其中边跨主梁为预应力混凝土箱梁，桥塔采用独柱斜塔，主塔全高133.147m(包括装饰性塔冠16 m)，桥面以上塔高118m，桥面以下塔高15.147m。塔身顺桥向偏离铅垂面8°，倾向岸侧。主塔采用空心截面，因塔、梁固结，在固结区设7.5m厚的实心段。预应力混凝土箱梁伸过桥塔10.5m，通过1.5m钢混结合段与钢箱梁连接。全桥共设56根斜拉索，根据索力的不同分别采用PES7系列的109～211丝不同规格。主塔墩基础采用48根直径1.8米的钻孔灌注桩，主跨的过渡墩采用8根直径1.5米的钻孔灌注桩，C30混凝土。基桩均按摩擦桩设计。主桥桥型布置见图1.6。 一、温度日变化影响 1、温度日变化对钢箱梁合龙控制长度影响； 2、温度日变化对成桥线型和成桥内力的影响 ； 1、温度日变化对钢箱梁合龙控制长度影响； 本斜拉桥为钢混组合斜拉桥桥，主跨为钢箱梁，边跨为混凝土箱梁。钢材导热性能好，温度日变化对钢箱主跨侧影响比较敏感。 设计基准温度合龙温度为15℃, 在设计基准温度下合龙时的钢箱梁标准总长度为210.74m，由于合龙时的温度达不到设计基准温度，分别对温度为25℃、35℃、45℃钢箱梁合龙控制长度进行计算。钢箱梁不同温度下的合龙长度见表3.1。 本斜拉桥合龙时间为2009年9月7日，正处于夏季最炎热的时期，根据施工监控人员在施工工地现场实测温度数据，钢箱梁的昼夜最低温度为26℃，最高温度为49.3℃。并结合上述的计算分析结果可见，温度日变化对钢箱梁斜拉的合龙控制长度有较显著影响，施工监控中应给与充分考虑，并尽量避免白天合龙。 2、温度日变化对成桥线型和成桥内力的影响 ； 根据公路斜拉桥设计细则》（JTG/T D65-01-2007）的规定，考虑温度作用时，应根据当地具体情况，结构使用的材料和施工条件等因