大跨度波形钢腹板箱梁桥的温度效应研究

摘要

波形钢腹板箱梁在日照下存在显著的温度梯度效应，为此对青海省海南藏族自治州贵德县惠安黄河大桥的波形钢腹板箱梁进行了温度场及温度效应研究。首先，通过分析现场观测数据得到横向温度场和竖向温度场的分布情况；然后，利用MATLAB软件中的最小二乘法对波形钢腹板箱梁的温度梯度进行拟合，进而构建波形钢腹板箱梁的横向和竖向温度梯度数学计算模型，并确立波形钢腹板箱梁的横向和竖向温度梯度模式；最后，建立波形钢腹板箱梁三维数值计算模型，利用实测温度场数据对波形钢腹板箱梁数值仿真模型进行验证并开展数值模拟。结果表明：实测混凝土顶板最高温度呈现出显著的不均匀性；横向和竖向温度梯度模式均为分段函数；数值仿真模型在模拟波形钢腹板箱梁的温度变化方面能够满足精度要求；基于温度梯度模式计算得出，桥梁的最大拉应力出现在顶板与腹板的连接处，且其值较大，可见在黄河上游建造大跨度波形钢腹板桥梁应重视温度效应。

关键词

波形钢腹板 / 箱梁 / 温度效应 / 数值模拟 / 温度梯度