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确定桥梁结构的温度梯度,即确定温差值和温差分布线形。我国现行的公路桥涵设计规范中,组成温度梯度的该两个因素都参照美国规范,且全国范围内采用单一的温差基数。本文在混凝土箱梁桥温度分布及温度效应长期观测的基础上,旨在研究湘中地区东西走向桥梁的温度效应特点,以获得温度梯度曲线,为完善公路桥涵设计规范提供参考。本文以长沙望城县内某东西走向的预应力混凝土箱梁桥为工程背景,采用红外热像仪观测了该箱梁桥近一年内的表面温度变化情况。观测数据表明沿桥梁纵向的温度分布是一致的,混凝土桥梁的外表面温度与环境温度有一样的变化规律。该桥接近东西走向,14点时横向温差普遍在2℃以内。晴朗天气14点时底板的温差基本在1.5℃以内,因此忽略底板处的反向温差值,取竖向温差为顶板外表面温度与底板内外表面温度的平均值之差,观测到的最大温差值为20.1℃,取整为20℃。并根据实测应变和温差数据,分析了跨中截面内表面的温度应变值的变化规律,及其与温度变化的关系。以ANSYS软件为工作平台建立平面模型,根据实测资料确定边界条件和初始条件,计算了桥梁的温度分布,与实测数据对比结果表明最大误差小于3℃。用指数曲线T=△Tmaxe-ay对沿截面竖向的温差分布进行拟合,其中△Tmax为顶板外表面温度与底板内外表面平均温度的差值,确定指数a取7。建立全桥三维模型,以T=△Tmaxe-7y为温度荷载,计算得到的应变值与实测应变值相差非常小,表明采用该温度荷载曲线满足实际情况。由本文实测数据得到的温度梯度曲线为T=20e-7y,与另三种温度梯度曲线进行对比计算,分析温度应力的分布情况,本文得到曲线所引起的温度应力值介于各应力曲线之间,参照公路规JTGD60-2004的折线式温度梯度曲线所引起的拉应力值最小。由竖向温度梯度曲线引起的横向拉应力大于纵向拉应力值,而公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD62-2004中只给出纵向温度应力的计算公式,这显然是不充分的。