2012年9月上第41卷第372期
施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
混凝土箱梁温度场研究与效应分析
杨磊，高纯，赵小军
（中国建筑第三工程局有限公司，潮北武汉430070）
【摘要】以困扰工程界设计的混凝土箱梁温度分布间题为研究对象，以某双线特大桥为背景，进行了为期1年的现场实测。并结合气象学和传热学的相关理论对混凝土箱梁温度场进行数值伤真与效应分析，通过数值仿真与现场实测对比分析，得出混凝土箱梁温度场的分布规律与不均匀温度场对混凝土箱梁的效应；并以ANSYS为开发平台，开发出了与ANSYS风格一致的针对预应力混凝土温度场的可视化汉化模块。实例计算表明，该可视化汉化模
块能很好地应用于实际，减少程序重复建模的操作分析步骤，能够提高工作效率。【关键调】桥梁工程；刷构桥；混凝土箱梁；温度场；应力
[中图分类号］TU375.1；U448.213
【文献标识码】A
【文章编号1002-8498（2012)17-0035-05
StudyontheTemperatureFieldandStructural
ResponseofConcreteBoxGirders
Yang Lei, Gao Chun,Zhao Xiaojun
(China Construction Third Engineering Bureau Co., Ld.,Wuhan, Hubei 430070, China)
Abstract: The temperature field of concrete box girders and their structural implications has been a difficulty for engineers., In this paper, the authors monitored the temperature field of a double-lane super large bridge for one year and performed numerical analysis to the temperature field and structural response of the bridge with relevant theories of aerography and heat transfer. Comparison between the monitored data and the numerical analysis results shows the temperature distribution principle and the effect of non-uniform temperature distribution on the structure. Using ANSYS as the platform, visible modules were developed for analyzing the thermal field of prestressed concrete box girder bridges in Chinese. The present example shows that,the developed modules can effectively reduce the number of repeated operations during modelling and increase work efficiency.
Key words:bridges; rigid frame bridges; concrete box girders; temperature field; stresses
随着我国基础设施建设的不断扩大，混凝土箱梁广泛应用于桥梁结构1)。在桥梁的使用过程中，箱形混凝土梁常年暴露在外，长期受自然界气温的变化和日辐射、昼夜温差、寒流降温等恶劣环境的影响。而由于混凝土材料的导热性能较差，会在混凝土箱梁的截面上引起非线性温度分布[2-3]。因此，在混凝土结构受到内、外约束阻碍时，将会产生很大温度应力。然而在计算箱梁的温度应力时，使用不同的温度梯度模式所得结果相差巨大，近几十年来，世界各国不断有温度应力导致的箱梁裂损事
故发生[4-5
因此，对混凝土箱粱的温度场进行试
【收稿日期】2011-12-23；【修订日期】2012-02-18
[基金项目】国家科技支撑计划项目术研究（2006BAJ01B04-05）
建筑结构高效施工关键技
[作者简介】杨磊，工程师，硕士，E-mail：ylceesc@foxmsil.eom 万方数据
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验观测与效应分析研究对工程具有十分重要的意义。为了能较为准确地得到混凝土箱梁温度场，本文采用现场实测与数值模拟计算相结合进行分析。首先在现场实测得到混凝土箱温度场，然后对箱梁温度场进行数值仿真分析，并将计算结果与实测数据进行对比，以此证明通过数值伤真分析其有较高的计算精度，可以很好地满足实际工程的设计分析要求。最后，结合实测以及计算分析，对ANSYS 进行二次开发，开发出计算混凝土箱架温度场与效应的用户程序。
混凝土箱渠温度现场实测
混凝土箱梁上的温度作用可看做随机变量或随机过程，其变化规律是客观存在的，因此必须进行实际观测，获得能反映它们变化规律的数据和资料。再在实际观测数据的基础上，借助统计分析方