日照温差对多跨连续梁桥线型的影响分析

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1、http://www.paper.edu.cn日照温差对多跨连续梁桥线型的影响分析胡星武汉理工大学土木工程与建筑学院，武汉(430070)E-mail：huxing9913@163.com摘要：在采用悬臂施工法施工的多跨连续梁桥的施工控制中，几何线型通常都是作为施工控制的重点，而温度效应不仅会引起桥梁结构的二次内力，同时也将导致桥面标高的上(下)挠。因此，温度的监测对于大跨度桥梁的施工控制是十分重要的。本文主要以南水北调丹江口施工大桥为例，分析日照温差对多跨连续梁桥几何线型的影响，并用Ansys有限

2、元软件对实测结果进行分析，得出一些有益的结论。关键词：多跨连续梁；温度；线型；施工控制1.引言对于悬臂施工的预应力混凝土连续梁桥，由于两端向外延伸的悬臂长度大，使得结构更容易受到外界环境因素的影响，导致标高和应力发生较大的变化，而温度就是引起这种变化的影响因子之一。通常由自然环境变化产生的温差效应，其原因大致可分为日照温差、骤变温差、年温温[1]度变化等。日照温差的影响主要是由于太阳辐射所致，其次是气温变化影响，再次之是风速的影响。而通常后两者相对于前者，作用要小得多。日照辐射不仅会引起桥梁结构的次

3、内力，同时也会使悬臂端的高程发生多达几厘米的变化。所以，有必要就其对桥梁挠度的变化规律进行分析。2.温度影响的特点就多跨连续梁桥而言，白天在太阳辐射的作用下，箱梁的顶底面及箱梁内外形成温差。同时因混凝土的热胀冷缩，从而使得顶面混凝土膨胀，底面混凝土收缩，因此悬臂箱梁有下挠变形的趋势。到夜间，箱梁顶面和底面散热快，温度下降迅速，箱梁内部因空气不流通、散热慢、温度高，从而形成箱梁内外温度的梯度差，箱内温度高混凝土膨胀；箱外温度相对[2]较低混凝土收缩，使得悬臂箱梁又有上挠变形的趋势。这种由外界日照温差而

4、导致悬臂端标高变化的影响，在挠度观测中必须引起重视。3.工程概况南水北调丹江口施工大桥是集丹江口水利枢纽大坝加高工程建设需要，水源工程移民安置需要，左右岸居民群众生产、生活需要，水源工程运营管理和城市可持续发展需要为一体的重要桥梁。大桥上部结构为九跨一联的预应力混凝土连续梁，跨径组成为50.25m+7×图1南水北调丹江口施工大桥立面布置图(单位cm)90m+50.25m(如图1所示)。主梁中支点处梁高5.5m，边跨现浇段及主跨跨中处高2.7m。箱-1-http://www.paper.edu.cn梁

5、横截面为单箱单室斜腹板双悬臂截面，顶面宽19m，底宽8.75m~6.92m，箱梁底板水平，通过顶板实现1.5%双向横坡。两侧翼缘板长4.5m，悬臂根部高80cm，根部外侧2.5m折点处高35cm，翼缘端部高20cm。箱梁顶板厚均为30cm。底板在中支点、边支点处厚80cm，垮中处厚35cm。腹板为变厚度斜腹板，斜度为3:1，边支点区与垮中部分腹板厚55cm，中支点区腹板厚70cm，4、8号节段为腹板变化段，厚度分别为60~65cm、55~60cm。截面转角处设倒角过渡。主梁设三向预应力，混凝土标号C

6、50。主梁0号块长13m，边跨现浇段长4m，均采用支架现浇。合拢段长2m，采用支架施工。其余节段采用挂篮悬浇施工，一个“T”构共有10对悬浇节段，其余中1~5号块长3.5m，6~10号块长4m。4.主梁标高的测量4.1测点的布置根据连续梁桥悬浇施工的特点，每次浇筑一个节段梁，每个悬臂施工节段均为测试断面，考虑到箱梁可能发生扭转变形，每个断面布置5个测点。延顺桥向,一般节段高程控制点布置S9S1C1C9S10S9S8S7S6S5S4S3S2S1C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10S9C9S1C1

7、GABEFCD测点横断面布置图图2标高测点布置图4.2实测结果分析2006年3月25日武汉理工大学施工监控组对11号墩左右两个最长悬臂的两个节段进行了挠度以及顶板混凝土表面温度观测，观测结果如表1、表2、图3、图4所示。#表111墩右岸日照温差对悬臂节段的影响测量气温Y9-1Y9-2Y9-3Y9-4Y9-5Y10-1Y10-2Y10-3Y10-4Y10-5时间(℃)8:0017105.261105.381105.465105.387105.344105.259105.420105.405105.39

8、8105.26510:0019105.263105.377105.462105.385105.340105.257105.415105.401105.395105.26313:0024105.252105.371105.456105.378105.332105.248105.409105.394105.388105.25216:0026105.250105.372105.450105.372105.327105.245105.405105.387105.384105.