孫若晗, 任偉新, 陽(yáng) 霞, 王孟洋

(合肥工業(yè)大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院,安徽 合肥 230009)

多室混凝土箱梁二維溫度梯度研究

孫若晗, 任偉新, 陽(yáng) 霞, 王孟洋

(合肥工業(yè)大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院,安徽 合肥 230009)

文章基于對(duì)儒樂(lè)湖大橋的溫度監(jiān)測(cè),采用假設(shè)檢驗(yàn)和最小二乘法對(duì)多室混凝土箱梁實(shí)測(cè)溫差進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析;根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提出多室箱梁的二維溫度梯度曲線,并與現(xiàn)行鐵路橋梁規(guī)范的溫度梯度曲線進(jìn)行比較。研究結(jié)果表明:南昌及其周邊地區(qū)多室混凝土箱梁橫向和豎向?qū)崪y(cè)溫差服從三參數(shù)對(duì)數(shù)正態(tài)分布;豎向和橫向溫度曲線可表示為2個(gè)指數(shù)函數(shù)相加,模擬溫度場(chǎng)與實(shí)測(cè)值吻合良好,能較準(zhǔn)確地描述多室箱梁的溫度分布特性。

多室箱梁;二維溫度梯度;溫度觀測(cè);溫度分布

現(xiàn)有的理論和實(shí)驗(yàn)研究表明,溫度作用是橋梁產(chǎn)生裂縫的主要原因之一[1-3]。20世紀(jì)50年代以來(lái),國(guó)內(nèi)外研究者通過(guò)對(duì)橋墩裂縫的調(diào)查逐漸認(rèn)識(shí)到溫度作用對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)影響的重要性。文獻(xiàn)[4]通過(guò)研究氣象資料來(lái)估計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)中的溫度分布,導(dǎo)出了結(jié)合梁頂、底面之間最大溫差的近似方程,并用線性溫度分布分析了結(jié)合梁的溫差應(yīng)力;文獻(xiàn)[5]指出了太陽(yáng)輻射是影響箱梁溫度場(chǎng)最主要的因素,將箱梁的溫度場(chǎng)簡(jiǎn)化為一維溫度場(chǎng)問(wèn)題來(lái)分析是不可信的,并將溫度問(wèn)題的研究分為年溫差、日照溫差和驟然降溫3個(gè)部分;文獻(xiàn)[6]對(duì)加拿大Confederation橋進(jìn)行了溫度應(yīng)力的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),并對(duì)溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力進(jìn)行了理論計(jì)算,通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)值和計(jì)算值的對(duì)比分析提出了加拿大規(guī)范中關(guān)于溫度效應(yīng)的修正意見,并指出應(yīng)該對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)中的橫向溫差應(yīng)力引起重視;文獻(xiàn)[7]對(duì)南京地區(qū)長(zhǎng)江二橋進(jìn)行溫度觀測(cè);文獻(xiàn)[8]對(duì)湖南地區(qū)衡陽(yáng)東陽(yáng)渡湘江大橋進(jìn)行溫度觀測(cè);文獻(xiàn)[9]對(duì)廣東地區(qū)虎門輔航道橋進(jìn)行了溫度場(chǎng)觀測(cè);文獻(xiàn)[10]對(duì)蘇南地區(qū)進(jìn)行溫度觀測(cè),得出了橋梁溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力的分布規(guī)律。

國(guó)內(nèi)外對(duì)混凝土箱梁溫度作用的研究多依托于單室箱梁[11-14],多室箱梁在增加箱梁自重的情況下?lián)碛懈蟮膹?qiáng)度和剛度,截面變形自約束能力更強(qiáng),因此,須更加重視在二維溫度梯度作用下的溫度效應(yīng)?，F(xiàn)行公路橋梁相關(guān)規(guī)范[15]只涉及上部結(jié)構(gòu)的一維豎向溫度梯度模式,而研究表明箱梁在二維梯度溫度作用下的橫向應(yīng)力不容忽視[7];且規(guī)范中沒(méi)有考慮各區(qū)域的氣候條件差異,采用同一溫差模式,此溫差模式是否適合于各個(gè)地區(qū)值得進(jìn)一步探討。因此,在多室混凝土箱梁二維梯度溫度分布方面需要做進(jìn)一步的研究。

本文研究以南昌市港口大道工程儒樂(lè)湖大橋?yàn)槔?基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析,合理確定單箱多室箱梁的溫度場(chǎng),提出適合于該地區(qū)多室箱梁的二維日照溫差梯度計(jì)算模式,為補(bǔ)充和完善橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,對(duì)大橋的安全施工、開裂控制具有一定的實(shí)用價(jià)值,對(duì)完善此類橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論具有一定的理論意義。

1 多室箱梁溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)

儒樂(lè)湖大橋?yàn)檫B續(xù)空心箱梁拱橋,采用9跨卵圓形鋼筋混凝土拱橋,跨徑布置為(25+40+50+3×60+50+40+25) m,橋梁全長(zhǎng)410 m,寬85 m,分為4幅,每幅寬21.23 m,設(shè)計(jì)縱向坡度0.351%,橫向坡度2%,箱梁厚度呈曲線變化,為1.8～5.9 m(墩頂處5.9 m,跨中1.8 m),翼緣板寬2.0 m,采用C50混凝土澆筑。主橋總體布置圖如圖1所示(尺寸單位為mm;由于橋梁的對(duì)稱性,僅示出橋跨布置的1/2)。

為了研究多室混凝土箱梁的溫度分布,在橋梁施工階段在混凝土箱梁內(nèi)部埋設(shè)溫度傳感器,通過(guò)無(wú)線采集裝置自動(dòng)采集溫度數(shù)據(jù)。溫度傳感器布置如圖2所示(數(shù)字1～85為溫度傳感器編號(hào);高度尺寸單位為mm。)。選取2015年1—6月數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析。

圖1 儒樂(lè)湖大橋主橋整體布置圖(1/2)

圖2 截面溫度測(cè)點(diǎn)布置圖

2 多室箱梁二維溫差分析

2.1 截面溫差分析

對(duì)每個(gè)溫度傳感器wi,溫度樣本表示為Ti,溫度差Tij=Ti-Tj。為了研究溫差變化的時(shí)間規(guī)律,選擇頂板橫向、腹板橫向、底板橫向及截面豎向溫差。

由于多室箱梁截面橫向較寬,為了更好地體現(xiàn)橫向溫度分布,用T12表示各橫向(豎向)最左(上)側(cè)測(cè)點(diǎn)與中間測(cè)點(diǎn)溫差,T13表示各橫向最左側(cè)(豎向)測(cè)點(diǎn)與最右(上)側(cè)測(cè)點(diǎn)溫差。選取春季3月21日和夏季6月24日數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,各方向溫差分布如圖3所示。

從圖3可以看出:

(1) 截面橫向和豎向均存在溫差,研究溫度作用時(shí),不能忽略橫向溫差。

(2) 對(duì)于腹板、底板橫向溫差,T12>T13,說(shuō)明截面橫向兩側(cè)溫度相差較小,兩側(cè)與中間溫度相差較大。這是由于混凝土箱梁兩側(cè)溫度測(cè)點(diǎn)受到太陽(yáng)輻射及大氣對(duì)流的影響相近,溫度變化趨勢(shì)與幅度接近;而箱梁中間溫度測(cè)點(diǎn)僅有混凝土傳熱作用,其溫度變化趨勢(shì)及幅度與兩側(cè)不同。

圖3 溫差曲線比較

(3) 頂板橫向溫差T12夏季大于春季。這是由于頂板部分測(cè)點(diǎn)直接接受太陽(yáng)輻射,夏季溫度較高,接受太陽(yáng)輻射的測(cè)點(diǎn)溫度高于無(wú)太陽(yáng)輻射測(cè)點(diǎn),且溫差較大。

(4) 腹板和底板橫向溫差T12夏季小于春季。

(5) 豎向溫差呈正弦曲線變化,且T12

2.2 溫差概率統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)溫差進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)分析,考慮到正溫差和負(fù)溫差會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生完全不同的影響,每個(gè)時(shí)刻T12的正、負(fù)溫差樣本用Xi+和Xi-表示(i=1,2,3,4)。其中,X1+和X1-表示頂板橫向溫差樣本;X2+和X2-表示腹板溫差樣本;X3+和X3-表示底板溫差樣本;X4+和X4-表示豎向溫差樣本。

Xi+和Xi-的累積概率值采用概率統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算,然后基于最小二乘法采用不同種類的累積分布函數(shù)擬合。通過(guò)比較各種累積分布函數(shù)的擬合效果,最終采用三參數(shù)對(duì)數(shù)正態(tài)函數(shù)。三參數(shù)對(duì)數(shù)正態(tài)分布的概率密度函數(shù)為:

(1)

(2)

三參數(shù)對(duì)數(shù)正態(tài)分布的分布函數(shù)為:

(3)

(4)

其中,X>a>0;a、b、c2分別為位置、形狀和尺度參數(shù)。

另外,通過(guò)Kolmogorov-Smirnov(K-S)檢驗(yàn)比較擬合值和實(shí)測(cè)值,其計(jì)算公式為:

(5)

其中,F(Xi)為樣本Xi的累積概率擬合值;G(Xi)為樣本Xi的實(shí)測(cè)值。零假設(shè)為F(Xi)和G(Xi)服從相同的累積分布函數(shù);備擇假設(shè)為F(Xi)和G(Xi)服從不同的累積分布函數(shù)。若檢驗(yàn)結(jié)果為1,則拒絕零假設(shè);若結(jié)果為0,則接受零假設(shè)?；谝陨细怕式y(tǒng)計(jì)分析方法,以頂板橫向溫差X1+和X1-為例,對(duì)樣本溫差的詳細(xì)分析過(guò)程如下:

(1) 將溫差極值樣本分解為正溫差樣本和負(fù)溫差樣本。頂板橫向正、負(fù)溫差樣本如圖4所示。

圖4 頂板橫向正、負(fù)溫差樣本

(2) 采用(1)式、(2)式計(jì)算X1+和X1-的累積概率值。頂板橫向Xi+和Xi-累積概率實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與擬合曲線如圖5所示。擬合曲線的參數(shù)估計(jì)值見表1所列。

圖5 頂板橫向Xi+和Xi-累積概率實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與擬合曲線

極值樣本abc2X1+0.1717-0.11280.8100X1--0.7612-0.03450.8071

(3) 運(yùn)用(5)式進(jìn)行K-S檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果證明實(shí)測(cè)曲線和擬合曲線服從同樣的累積分布函數(shù),證明了擬合曲線的可行性和有效性。X2、X3、X4的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和擬合曲線如圖6所示。圖5、圖6結(jié)果顯示三參數(shù)對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)可以很好地描述Xi的累積概率特征。

圖6 溫差樣本累積概率實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與擬合曲線

擬合曲線的參數(shù)估計(jì)值見表2所列

表2 腹板、底板及截面擬合曲線的參數(shù)估計(jì)值

3 二維溫度梯度分布模式分析

國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了不同形式的溫度梯度分布模式。目前國(guó)內(nèi)研究者大多認(rèn)為文獻(xiàn)[16-17]規(guī)定的溫度梯度及指數(shù)曲線與實(shí)測(cè)結(jié)果更為吻合,如文獻(xiàn)[18]對(duì)淳安城中湖大橋進(jìn)行為期2 a的溫度觀測(cè),通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析,得出其正溫度梯度曲線段函數(shù)為Ty=17.18e-3y;文獻(xiàn)[19]通過(guò)對(duì)水府廟大橋的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析,得到其由太陽(yáng)輻射引起的豎向溫差公式為Ty=23e-6y;文獻(xiàn)[20]通過(guò)對(duì)鄭州跨連霍高速公路鐵路橋?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)分析,采用6 d平均溫度值擬合曲線Ty=21.4e-5.001 6y來(lái)模擬該鐵路橋的箱梁截面豎向溫度梯度模式。本文依據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析,選取溫差較大的8 d溫度數(shù)據(jù),擬合出其豎向及橫向溫度分布曲線。

3.1 豎向溫度梯度分布

溫差最大時(shí)刻沿截面高度方向的溫度分布如圖7所示,以箱梁頂板上表面為高度原點(diǎn)。由圖7可以看出,溫度梯度在整個(gè)截面的豎向呈非線性分布。① 箱梁頂板溫度由于受到太陽(yáng)輻射,溫度較高,達(dá)到30～45 ℃;② 頂板3個(gè)測(cè)點(diǎn)溫差較大,且T12>T23;③ 在距離箱梁底板最底部3個(gè)測(cè)點(diǎn)處,溫度最小;④ 腹板和底板豎向溫度差別不大,溫差基本在5 ℃以內(nèi)。

圖7 截面豎向溫度梯度實(shí)測(cè)曲線

根據(jù)1—6月份溫度梯度實(shí)測(cè)結(jié)果分析,通過(guò)對(duì)多種函數(shù)擬合效果的比較,最終選用2個(gè)指數(shù)函數(shù)相加來(lái)擬合溫度豎向的梯度分布,即

(6)

其中,y為計(jì)算點(diǎn)至箱梁頂板上表面的距離;Ty為計(jì)算點(diǎn)位置處的溫度;系數(shù)a1、a2、b1、b2通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析確定。

在梁底1.4 m范圍內(nèi)考慮2 ℃的線性負(fù)溫度梯度,8 d溫度樣本豎向溫度梯度擬合曲線參數(shù)估計(jì)值見表3所列。

多室混凝土箱梁豎向溫度梯度擬合效果如圖8所示。

表3 豎向溫度梯度擬合曲線參數(shù)估計(jì)值

經(jīng)過(guò)以上綜合分析,最終選用Ty=T0e-7y+27.3e-0.015y來(lái)擬合溫度豎向的梯度分布。其中,T0為豎向最大溫差。

圖8 截面豎向溫度梯度擬合

3.2 橫向溫度梯度分布

溫差最大時(shí)刻沿截面寬度方向的溫度分布如圖9所示,寬度方向以上游腹板外表面為寬度原點(diǎn)。

由圖9可以看出,溫度梯度在整個(gè)截面橫向亦呈非線性分布。① 腹板橫向溫度梯度分布呈非對(duì)稱狀態(tài),這是由于左側(cè)腹板受太陽(yáng)輻射影響,溫度變化較大;② 左側(cè)腹板橫向3個(gè)測(cè)點(diǎn)溫度呈線性分布,溫差在4 ℃以內(nèi);③ 中腹板和右側(cè)腹板橫向溫差不明顯。

圖9 腹板橫向溫度梯度實(shí)測(cè)曲線

根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)分析及擬合,最終選用2個(gè)指數(shù)函數(shù)相加來(lái)擬合腹板橫向溫度的梯度分布,即

(7)

其中,y為計(jì)算點(diǎn)至箱梁上游腹板外表面的距離;Ty為計(jì)算點(diǎn)位置處的溫度;系數(shù)a1、a2、b1、b2通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析確定。

在腹板距左側(cè)邊緣0.5 m范圍內(nèi)考慮3 ℃的線性正溫度梯度。8 d溫度樣本橫向溫度梯度擬合曲線參數(shù)估計(jì)值見表4所列。

多室混凝土箱梁橫向溫度梯度擬合效果如圖10所示。

表4 橫向溫度梯度擬合曲線參數(shù)估計(jì)值

經(jīng)過(guò)綜合分析,最終選用Ty=T0e-0.4y+27.3e-0.001y來(lái)擬合溫度橫向的梯度分布。其中,T0為橫向最大溫差。

圖10 腹板橫向溫度梯度擬合

3.3 計(jì)算曲線與現(xiàn)行橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范比較

文獻(xiàn)[16,20]中均有關(guān)于溫度荷載的規(guī)定,目前國(guó)內(nèi)研究者對(duì)于溫度梯度模式的選取主要參考文獻(xiàn)[16]。

根據(jù)文獻(xiàn)[16],箱梁溫度梯度曲線應(yīng)按照指數(shù)函數(shù)變化,即

(8)

其中,Ty為計(jì)算點(diǎn)處的溫度;T0為箱梁沿梁高或梁寬方向的最大溫差;y為計(jì)算點(diǎn)至箱梁外表面的距離。

根據(jù)3.1節(jié)、3.2節(jié)的分析,本文儒樂(lè)湖大橋溫度分布曲線函數(shù)在豎向?yàn)?

在腹板橫向?yàn)?

將本文溫度梯度曲線與按文獻(xiàn)[16]得到的溫度梯度曲線進(jìn)行比較,結(jié)果如圖11所示。

由圖11可以看出,按文獻(xiàn)[16]得到的溫度梯度與本文計(jì)算的溫度梯度存在明顯差異。

對(duì)于箱梁豎向溫度梯度，2條曲線變化相似,在距箱梁頂板頂面0.8 m范圍內(nèi)溫度變化幅度較大,且2條曲線溫差較一致。

由于基于多室箱梁研究,對(duì)于箱梁橫向溫度梯度，2條曲線趨勢(shì)一致,但本文計(jì)算曲線變化幅度較大。

對(duì)于第1個(gè)箱室左、右兩側(cè)腹板溫差，本文計(jì)算曲線大于文獻(xiàn)[16]的規(guī)定,且上游腹板寬度范圍內(nèi)存在3 ℃的線性溫差。這是由于多室箱梁寬度較寬,兩側(cè)受太陽(yáng)輻射強(qiáng)度差別較大,說(shuō)明文獻(xiàn)[16]不能完全符合全國(guó)各個(gè)地區(qū)的溫度梯度分布,應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)資料分析確定。

圖11 溫度梯度曲線比較

4 結(jié) 論

(1) 箱梁截面豎向和橫向存在明顯溫差,且溫差曲線基本呈正弦曲線變化。腹板和底板橫向箱梁兩側(cè)面溫差小于箱梁中間與兩側(cè)溫差(即T12>T13),而箱梁豎向溫差T12

(2) 多室混凝土箱梁橫截面豎向?qū)崪y(cè)溫差和橫向?qū)崪y(cè)溫差可采用三參數(shù)對(duì)數(shù)正態(tài)分布的概率密度函數(shù)進(jìn)行估計(jì),不同測(cè)點(diǎn)之間溫差存在較大差異,估計(jì)結(jié)果能較好地反映實(shí)測(cè)溫度的統(tǒng)計(jì)特性。

(3) 多室混凝土箱梁豎向和橫向溫度梯度分布可用2個(gè)指數(shù)函數(shù)相加來(lái)擬合,擬合結(jié)果能較好地反映多室混凝土箱梁截面的溫度梯度分布。將擬合曲線與文獻(xiàn)[16]進(jìn)行比較,豎向曲線與文獻(xiàn)[16]較接近,橫向曲線存在差異,說(shuō)明規(guī)范不能完全符合全國(guó)各個(gè)地區(qū)的溫度梯度分布,應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析計(jì)算符合本地區(qū)的溫度梯度分布。

本文提出的溫差概率密度分布模式及溫度梯度曲線適用于南昌及其周邊地區(qū)多室混凝土箱梁橋,冬季溫度變化情況未涵蓋其中,要確定溫度場(chǎng)分布還需要大量的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和分析積累。

[1] LARSSON O，THELANDERSSON S.Estimating extreme values of thermal gradients in concrete structures[J].Materials and Structures,2011,44(8):1491-1500.

[2] 張建榮,周元強(qiáng),林建萍,等.太陽(yáng)輻射對(duì)混凝土箱梁溫度效應(yīng)的影響[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,36(11):1479-1484.

[3] SAETTA A,SCOTTA R,VITALIANI R.Stress analysis of concrete structures subjected to variable thermal loads [J].Journal of Structural Engineering,1995,121(3):446-457.

[4] ZUK W.Thermal and shrinkage stresses in composite beams[M].ACI Structural Journal,1961,58(9):327-339.

[5] HOFFMAN P C,MCCLURE R M,WEST H H.Temperature study of an experimental segmental concrete bridge[J].PCI Journal,1983,28(3):78-97.

[6] DILGER W H, GHALI A, CHAN M.Temperature stresses in composite box girder bridges[J].Journal of Structural Engineering,1983,109(6):1460-1478.

[7] 葉見曙,賈琳,錢培舒.混凝土箱梁溫度分布觀測(cè)與研究[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2002,32(5):788-793.

[8] 方志,汪劍.大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋日照溫差效應(yīng)[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào),2007,20(1):62-67.

[9] 李宏江.廣東虎門輔航道橋上部結(jié)構(gòu)混凝土箱梁在日照溫差作用下的溫度分布及結(jié)構(gòu)分析[R].北京:交通部公路工程檢測(cè)中心,2004.

[10] 朱俊.鋼筋混凝土連續(xù)箱梁日照溫度場(chǎng)及瀝青攤鋪溫度場(chǎng)研究[D].南京:東南大學(xué),2005.

[11] 劉興法.混凝土結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力分析[M].北京:人民交通出版社,1991:2-60.

[12] 郭棋武,方志,裴炳志,等.混凝土斜拉橋的溫度效應(yīng)分析[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào),2002,15(2):48-51.

[13] 肖星星.年溫差對(duì)多跨長(zhǎng)聯(lián)橋的影響分析[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,31(4):639-644.

[14] 何翔,方詩(shī)圣,方飛,等.不同梯度溫度作用下曲線橋梁的溫度效應(yīng)分析[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,35(8):1088-1092[15] 中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院.公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范:JTG D60—2004[S].[S.l.:s.n.],2004:31-33.

[16] 鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院.鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范:TB 10002.1—2005[S].[S.l.:s.n.],2005:21-22.

[17] 中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司.鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范:TB 10002.3—2005 [S].[S.l.:s.n.],2005:10-11.

[18] 陶翀.混凝土箱梁溫度場(chǎng)實(shí)測(cè)研究及概率統(tǒng)計(jì)分析[D].杭州:浙江大學(xué),2014.

[19] 李全林.日照下混凝土箱梁溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力研究[D].長(zhǎng)沙:湖南大學(xué),2004.

[20] 周炎.混凝土連續(xù)梁橋溫度效應(yīng)分析及應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)沙:中南大學(xué),2013.

(責(zé)任編輯 張淑艷)

Study of two-dimensional temperature gradient of multi-room concrete box girder

SUN Ruohan, REN Weixin, YANG Xia, WANG Mengyang

(School of Civil and Hydraulic Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)

Based on the temperature monitoring of Rule Lake Bridge, the thermal differences in the multi-room concrete box girder section were investigated by using the hypothesis testing and least squares estimation. The two-dimensional temperature gradient curve was proposed according to the measured data and was compared with that in the current China’s general code for the design of railway bridges. The results show that the transverse and vertical thermal difference of Nanchang City and its surrounding areas among test points can be presented by three-parameter lognormal distribution. The transverse and vertical temperature curve can be presented by the sum of two exponential functions. The simulated temperature field agrees well with the measured values, which can accurately describe the temperature field’s characteristics of multi-room concrete box girder.

multi-room box girder; two-dimensional temperature gradient; temperature measurement; temperature distribution

2015-08-05；

2015-12-29

國(guó)家自然科學(xué)基金面上資助項(xiàng)目(51478159)

孫若晗(1990-),女,安徽阜陽(yáng)人,合肥工業(yè)大學(xué)碩士生; 任偉新(1960-),男,湖南長(zhǎng)沙人,博士,合肥工業(yè)大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師.

10.3969/j.issn.1003-5060.2016.12.018

U448.213

A

1003-5060(2016)12-1680-08