高墩多塔斜拉桥温度效应分析

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摘要：本文根据一工程实例来，并运用Midas/Civil软件来分析高墩多塔斜拉桥的温度效应，分别对体系温差、梯度温差和索-塔-梁温差效应进行计算，得到如下结论：以主梁梯度温差对高墩多塔斜拉桥的作用效应，最为显著其次为索梁塔的温差作用，体系温差效应所占比重最小。

关键词：高墩多塔斜拉桥;温度效应;梯度温差

Abstract: In this paper, according to the project example, and to analyze the temperature effect of high pier multi-tower cable-stayed bridge with Midas/Civil software, respectively on the system temperature, gradient temperature difference and the cable tower - beam temperature difference effect is calculated, the conclusions are as follows: effect with main beam gradient temperature difference of high pier multi-tower cable-stayed bridge, the significant difference in Soriata is the second, the proportion of the smallest system of temperature effect.

Key words: high pier multi-tower cable-stayed bridge; temperature effect; gradient temperature

1引言

本文用作工程实例的赤石特大桥属于高墩多塔斜拉桥，各构件之间的日照温差以及主梁温度场的分布都将会对结构的产生较大的影响[1]。文献[2]规定对温度影响力，需进行如下四个方面的计算：1)体系温差；2) 混凝土主梁上下缘温差；3）拉索与混凝土主梁、索塔间的温差；4）塔身左、右侧温差。现分别取跨端、跨中、塔顶和墩梁相接各关键位置的位移和应力采用Midas/Civil软件进行分析。

2体系温差效应

桥址所在地区近年最高气温为39.7℃，最低气温为-5.2℃[3]。由于中跨合拢一般在夜进行，可假定温度为20℃，则系统整体升温值可取20℃，整体降温值取-25℃。在整体升温作用下，主梁各跨跨中节点出现较大的竖向位移，其中最大值出现在第三跨跨中，为60.8mm；在整体降温作用下，最大值为7. 6mm。

3梯度温差效应

主梁顶面内外表面正温差可达13.2℃，负温差较小为-2.0℃。因此，分别按折线拟合指数函数和输入Midas温度荷载下温度梯度条目中去，经过计算可得到图1所示：在正温差作用下，最大组合拉应力17.62MPa，最大组合压应力为17.30MPa.

4 索、塔及梁三者间温差效应

由于无法对主塔、索梁的温度场进行实地测量，按文献[2],主塔两侧温差取为±5℃，索梁温差为12℃和－10℃。经过计算可得在正温差作用下，最大组合拉应力30.9MPa，最大组合压应力为8.67MPa。

5 温差效应影响分析

表1各类温差作用下结构关键点的位移（单位：mm）

表2各类温差作用下关键结构单元的上缘截面应力（单位：MPa）

表3各类温差作用下关键结构单元的下缘截面应力 （单位：MPa）

6结论

因此，有上表分析可知：温差效应的影响主要集中在跨中，且升温作用效应大于降温作用。升温作用下的主梁的竖向位移总和达到了101mm（第一跨跨中）,其中以主梁梯度温差的影响最为显著，所占比重为69%。三类温差作用中，以主梁梯度温差对高墩多塔斜拉桥的作用效应最为显著，所占比重为57%，其次为索梁塔的温差作用，体系温差效应所占比重最小。

［参考文献］

[1] 李鑫.混凝土_型梁斜拉桥的温度场分析及温度效应研究[D].长沙理工大学硕士论文，2009.4.

[2] 中华人民共和国行业标准. JTJ027-96.公路斜拉桥设计规范（试行）

[3] 国家气象中心,中国气象辐射资料年册(2001～2010).