高墩大跨连续刚构桥的温度效应研究.pdf

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1、2014年第8期北方交通文章编号：1673—6052(2014)08—0015—04中图分类号：U441文献标识码：B高墩大跨连续刚构桥的温度效应研究任剑，蒋自强，侯中学，方月华，李军歌，秦旭(四川省交通运输厅交通勘察设计研究院成都市610017)摘要：为了研究高墩大跨连续刚构桥在温度荷载作用下的影响，以实际桥梁工程为背景，建立其数值分析计算模型，分别考虑了我国公路桥梁设计规范、英国BS一5400规范和日本规范三种不同规范的温度荷载模式。通过对关键截面的应力水平、挠度变化进行对比研究，结果表明，不同设计规范的温度荷载模式对高墩大跨连续刚构桥的力学行为特征引起差异

2、较大。关键词：高墩大跨连续刚构桥；温度荷载；温度效应；结构行为1引言0．445，边跨梁端采用结构压重来平衡梁体结构内高墩大跨连续刚构桥因跨越能力大，整体性能力；该桥位于四级公路上，路基宽度仅为6．5m，但为强，设计施工理论成熟，受到许多设计者的青睐，在了满足连续刚构桥长宽比、横向稳定及纵向预应力我国公路建设中应用广泛¨J。由于混凝土材料本钢束布置的要求，将该桥桥面加宽至9m。主梁采用身的热传导特性影响，使混凝土连续刚构桥在Et照C60混凝土、单箱单室截面箱梁，箱梁顶宽9m，底宽温差荷载等复杂因素的影响下，容易在结构内部造6m；顶板厚28cm；腹板厚分别为70cm

3、、60cm、50cm；成温度梯度，从而产生变形和较大的应变，当变形受梁高墩顶为13．5m、跨中为3．5m，中间按1．5次抛到约束时，结构内部会产生较大的次内力，对结构会物线变化；底板厚墩顶为1．4m、跨中为0．32m，中间造成一定的应力累积J。温度效应引起的次内力按1．5次抛物线变化。箱梁采用双向(局部三向)对桥梁结构产生的影响，引起了学术界和工程界的预应力体系，纵向预应力和竖向预应力采用高强低日益重视J。关于高墩大跨连续刚构桥的温度效松弛钢绞线。桥墩墩高分别达到87m和116m，属应研究目前还不够完善，在温度模式的选取方面，各高墩结构。墩身为钢筋混凝土八角形空

4、心薄壁墩国规范的规定都有所不同，按不同规范所规定的温身，横桥向墩顶宽8m按60：1的斜率放坡至墩底，度模式进行计算，所得的计算结果往往出入较顺桥向宽12m，薄壁厚度为130cm。桥墩采用群桩基大。为了研究高墩大跨连续刚构桥的温度效应，础。为了穿过强卸荷带(已作锚杆加固处理)将桥台本文结合大渡河大桥的工程实际，参照国内外相关放置在稳定基岩上，桥台采用重力式桩基桥台。所有规范对温度效应的不同计算模式，比较研究了高墩桩基础均按嵌岩桩设计。桥型布置图见图1。大跨连续刚构桥的温度荷载影响。并得到了一些有3温度效应分析益的结论，供相关人员参考。桥梁所受的温度效应主要有考虑年

5、平均温度变2工程背景化的系统温差和考虑日照影响的梯度温度，对于系大渡河大桥位于四川省甘孜州康定县，为大渡统温度一般按照气象资料确定，本文参照相关设计河长河坝水电站库区$211线复建公路工程中唯一资料，系统升温取29．9℃，系统降温取17℃。一座横跨大渡河的特大桥。3．1温度梯度模式选取大渡河大桥设计为93．5m+210m+93．5m三温度梯度模式有地域性特点，不同国家的规范跨一联的预应力混凝土连续刚构桥，因受桥位区地对温度梯度的模式规定也不尽相同_5J。为了研究形及地质条件限制，桥梁的边、中跨跨径比仅为不同国家和区域关于此方面的规定影响，本文选取北方交通2014

6、年第8期T，图1大渡河大桥桥型布置图《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)、英国式中取T1：12．25℃，T2=3．35℃，如图2所示。桥规BS一5400和日本道路桥梁设计标准(1978)三工况二：英国桥规BS一5400⋯种规范中的温度梯度模式，并分别定义其对应的工英国桥规BS一5400关于温度荷载的规定，是况为工况一～工况三。采用MIDAS／Civil有限元软迄今为止国外关于桥梁结构温度荷载规定中最为详件中的梁截面温度荷载进行加载模拟，分析不同温细的。在总则中，考虑了气温、太阳辐射、逆辐射等度梯度模式作用下上部箱梁结构的温度应力及变形的每日和季节变

7、化因素。升温模式中分别取T1=的情况。l3．5℃，T2=3．0℃，T3=2．5cc；降温模式中分别取工况一：《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—T1=8．4~E，T2=0．5oC，T3=1．0cI=，T4=6．5℃，如2004)图3所示。在公路桥涵设计通用规范中，计算桥梁结构由H℃&于梯度温度引起的效应时，可以通过查表确定竖向温度梯度曲线。竖向日照反温差为正温差乘以一0．5。升温模式中取T1：25℃，T2=6．7~E；降温模25℃12．5℃r一—＼ls℃＼l＼＼{J℃}l(a)升温模式(b)降温模式l图3英国桥规BS一5400温度梯度模式l工况三：日本道路桥

8、梁设计标准(1978)[