随着我国铁路的不断建设,大量的空心桥墩应用于铁路桥梁。这些置于自然环境中的高大桥墩结构,长期经受自然界气温变化和日辐射等恶劣环境的作用。由于混凝土结构的导热性能差,其周围环境气温及日辐射等的作用,将使表面温度迅速上升(降低),但结构的内部温度仍处于原来状态,因而在混凝土结构中形成较大的温度梯度,混凝土结构的各部分处于不同的温度状态。由此产生的温度变形,在结构受到内、外约束阻碍时,将会产生相当大的温度应力。在桥梁结构中,有时该应力比荷载产生的应力还大,直接影响到桥梁结构的安全。然而现有的铁路桥梁规范并没有对空心桥墩的温度荷载作出明确的规定,因此对铁路空心桥墩温度场进行试验研究是非常有工程实用价值的。本研究为铁道部重点科研项目,以襄渝二线牛角坪特大桥3号桥墩以及新杨家湾特大桥7号桥墩为工程背景,在模型试验以及现场实测的基础上,重点研究了铁路特大空心桥墩水化热温度场,一般铁路空心墩日照作用下温度场,以及通气孔对空心墩内外温度差的影响。本文对铁路空心桥墩温度场的研究方法,主要是采用试验室模型试验、理论计算分析以及现场实测相结合的方法进行。首先在试验室进行模型试验,然后现场实测空心桥墩温度场,并将试验结果、实测结果与计算结果进行对比分析,得出了以下一些初步结论:①ANSYS计算的水化热温度结果具有可靠性,可以作为桥墩混凝土浇筑前的参考数据,为温控措施的采取力度与位置提供参考。②混凝土浇注完成后应该慎重选择模板的拆除时间,拆除模板后应采取相应措施来减小内外温差的跳跃,从而减小桥墩表面开裂的可能性。③对壁厚特别大的空心桥墩,为了减少混凝土水化热对桥墩的危害有必要在墩身内设置一定数量的冷却水管,进行循环冷水降温。④单日的日照作用对桥墩温度场的影响深度通常在0.9米范围以内,即距桥墩外表面0.9米距离以后,墩壁内的温度场几乎不受单日日照作用的影响。⑤由日照作用引起的桥墩壁内温差按指数曲线分布,其经验方程可表示为:⑥仅日照作用对空心桥墩内外壁温差影响作用有限,因此一般不对桥墩设计起控制作用。⑦《桥规》规定的通气孔设置方法,对于降低因环境温度改变而引起的空心桥墩内外空气温差效果是很明显的,对桥墩是有利的。