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温度应力是南水北调中线大型渡槽设计中不可忽视的重要因素，直接影响到渡槽的运行安全，因此在设计中必须较为准确计算，温度场的边界条件计算是温度应力计算的前提。置于自然条件下的大型混凝土渡槽结构，其温度场的边界条件影响因素复杂，通常难以准确计算而往往被简化考虑，从而也直接影响到渡槽温度场和温度应力计算成果的可靠性。通过研究，给出了在太阳辐射等复杂自然条件下温度场边界条件的计算方法，并通过对实验水槽的实测数据和计算结果的对比，验证了计算方法的可信度。