1、第 頁(yè)共12頁(yè)松花江大橋溫度場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究及分析【內(nèi)容提要】為保證大橋施工達(dá)到設(shè)計(jì)要求的內(nèi)力狀態(tài)和線形，使施工各階段的受力和線形更接近監(jiān)控計(jì)算，本文以松花江大橋施工背景為例,結(jié)合本工程的所處的地理環(huán)境情況，對(duì)松花江大橋現(xiàn)場(chǎng)溫度場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)地的監(jiān)測(cè)和試驗(yàn)分析研究，并分析了溫度效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，得出了一些有意義的結(jié)論，以期對(duì)寒冷地區(qū)的橋梁建設(shè)及施工監(jiān)控提供一些參考性資料?！娟P(guān)鍵詞】?jī)?nèi)力狀態(tài)；線形；溫度場(chǎng)；溫度效應(yīng)；施工監(jiān)控工程概況松花江大橋所在地區(qū)氣候?qū)俅箨懠撅L(fēng)性氣候，為北寒帶氣候條件，冬季長(zhǎng)達(dá)五個(gè)月之久，春秋季節(jié)較短。年平均氣溫為5.TC，極端最高氣溫為39.1極端最低氣溫為-41.4C；年均

2、降雨量為523.3mm,降雨期集中在68月份；年平均日照時(shí)數(shù)約為2500小時(shí)，無(wú)霜期約150天；年平均蒸發(fā)量1508.7mm；地面穩(wěn)定凍結(jié)日期為11月下旬，穩(wěn)定解凍日期為第二年4月中旬。冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镾SW，最大風(fēng)速為26m/s。最大凍深為2.05m。本地區(qū)氣候特點(diǎn)是冬季受極地大陸氣團(tuán)控制，嚴(yán)寒干燥；夏季受副熱帶海洋氣團(tuán)的影響，氣候炎熱多雨；春秋兩季因受冬、夏季風(fēng)交替影響，氣候多變，春季多大風(fēng)，降水少蒸發(fā)快，易發(fā)生干旱；秋季多寒潮侵襲，降溫急劇，易發(fā)生凍害。地理位置位于東經(jīng)12636451264827，北緯453817455215之間，行政區(qū)劃屬于哈爾濱市區(qū)。松花江大橋現(xiàn)場(chǎng)溫度監(jiān)測(cè)與試驗(yàn)2.1

3、溫度監(jiān)測(cè)（1）測(cè)試儀器及接收儀的選擇圖1JMT-36C型溫度溫度傳感器在連續(xù)梁橋上，用于橋梁結(jié)構(gòu)溫度測(cè)試的常見元件有熱電阻、熱敏電阻、熱電偶等。其中熱電阻是利用導(dǎo)體的電阻材料隨溫度的變化的特性而制成的測(cè)溫計(jì)；熱敏電阻是利用半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性測(cè)試物體溫度的；熱電偶是利用物理學(xué)中的塞貝殼效應(yīng)制成的溫度傳感器。根據(jù)對(duì)多種溫度測(cè)試儀器的性能比較，由于熱電阻具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、適用方便、有較高的精確度和良好的敏感度的特點(diǎn)，并考慮要適合長(zhǎng)期觀測(cè)并能保證足夠的精度，在本橋的溫度監(jiān)測(cè)中將選用長(zhǎng)沙金碼高科技有限公司生產(chǎn)的JMT36C型溫度溫度傳感器（如圖1所示）為溫度監(jiān)測(cè)儀器。其主要性能指標(biāo)如下：量程：一2

4、0110C；精度：1C；線性誤差：0.1C。讀數(shù)儀采用和JMT36C型溫度溫度傳感器配套得JMZX300X綜合測(cè)試議，（如圖2所示）。主要性能指標(biāo)：振弦頻率：6003500HZ；混凝土應(yīng)變：1500憾；壓力：05000kN；壓強(qiáng)：4MPa；溫度：一20110C；振弦頻率精度：0.10.1HZ應(yīng)變精度：2陸；壓力精度：1kN；溫度精度：0.1C。使用環(huán)境：圖2JMZX-300X綜合讀數(shù)儀溫度：10C40C；相對(duì)濕度：W90%RH；大氣壓力：86108kPa；外形尺寸：222mmx165mmx160mm；質(zhì)量：7.3kg。箱內(nèi)外空氣溫度的監(jiān)測(cè)采用哈爾濱物格科技有限公司生產(chǎn)的PD系列長(zhǎng)期數(shù)據(jù)記錄儀，

5、采用電池供電，用于長(zhǎng)期信號(hào)的自動(dòng)測(cè)量記錄，可以記錄環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、大氣壓力等，記錄間隔從5秒到1個(gè)小時(shí)可自動(dòng)設(shè)置，記錄時(shí)間最長(zhǎng)可達(dá)一年，測(cè)量信號(hào)多樣，即使記錄儀斷電，數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失，可保持10年之久。（2）根部截面溫度測(cè)點(diǎn)布置在每個(gè)墩的兩側(cè)根部截面都反對(duì)稱布置溫度傳感器，每個(gè)截面布置3個(gè)溫度測(cè)試點(diǎn)，將溫度傳感器用細(xì)絲綁扎在預(yù)定位置的鋼筋上，然后澆筑在混凝土內(nèi)，同時(shí)注意對(duì)傳感器振搗時(shí)的保護(hù)，并將導(dǎo)線放入塑料管引入箱內(nèi)。這樣的布置方式是為了測(cè)出溫度沿主梁截面高度的梯度變化。具體測(cè)點(diǎn)布置如圖3所示。圖3根部截面溫度測(cè)點(diǎn)布置圖0#塊溫度測(cè)點(diǎn)布置0#塊溫度傳感器主要是用于測(cè)量實(shí)際澆筑混凝土的水化熱，

6、測(cè)量混凝土澆筑后的最高溫度。具體布置見圖4所示。(a)橫隔板溫度測(cè)點(diǎn)布置縱斷面圖(b)橫隔板溫度測(cè)點(diǎn)布置橫斷面圖圖4橫隔板溫度測(cè)點(diǎn)布置圖1/4跨截面溫度測(cè)點(diǎn)布置在每個(gè)墩的1/4跨截面布置11個(gè)溫度測(cè)試點(diǎn)。這樣的布置方式主要為了測(cè)出溫度主梁沿截面高度的梯度變化，還可以測(cè)出溫度沿主梁頂板、底板、腹板厚度的梯度變化。具體測(cè)點(diǎn)布置如圖5所示。圖51/4跨截面溫度測(cè)點(diǎn)布置圖（6）跨中截面（合龍段）溫度測(cè)點(diǎn)布置在每個(gè)墩的跨中截面（合龍段）布置8個(gè)溫度測(cè)試點(diǎn)，這樣的布置方式主要是為了測(cè)出溫度沿主梁截面高度的梯度變化以及沿主梁截面橫向的梯度變化。具體測(cè)點(diǎn)布置如圖6所示。圖6跨中截面溫度測(cè)點(diǎn)布置圖2.2溫度變化

7、對(duì)高程及應(yīng)力影響規(guī)律觀測(cè)試驗(yàn)及分析溫度變化對(duì)大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁在懸臂澆筑中的變形影響比較大，而且隨著懸臂長(zhǎng)度的增長(zhǎng)而增大，因此給合龍帶來(lái)很大困難，合龍時(shí)間不得不選在深夜或凌晨。本橋?yàn)榱苏鎸?shí)的反映溫度對(duì)大橋結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)合本橋所處的地理環(huán)境對(duì)溫度變化對(duì)高程及應(yīng)力的影響規(guī)律進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)，并選擇合適的合龍溫度進(jìn)行合龍。觀測(cè)試驗(yàn)設(shè)在38墩上游最大懸臂狀態(tài)，并在合龍前的一周內(nèi)進(jìn)行。為了使觀測(cè)結(jié)果真實(shí)的反映溫度的影響，停止該出的所有的施工作業(yè)，而且臨時(shí)荷載的堆放要合乎要求。（1）高程的觀測(cè)：高程的觀測(cè)要派專門測(cè)量人員對(duì)高程變化進(jìn)行觀測(cè)，一定認(rèn)真做好各項(xiàng)觀測(cè)記錄。連續(xù)觀測(cè)24H,每小時(shí)觀測(cè)一次，

8、觀測(cè)點(diǎn)分別設(shè)在18#、19#、20#塊上的觀測(cè)樁。高程觀測(cè)記錄見表1。（2）溫度的觀測(cè)：在高程觀測(cè)的同時(shí)對(duì)溫度傳感器及應(yīng)力傳感器進(jìn)行相應(yīng)的觀測(cè)。溫度的觀測(cè)要記錄天氣情況、觀測(cè)時(shí)間、空氣溫度、混凝土表面溫度、箱內(nèi)溫度以及溫度傳感器記錄的溫度，連續(xù)觀測(cè)24H,每小時(shí)觀測(cè)一次。并且在合龍前一周對(duì)大氣溫度進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)。溫度觀測(cè)記錄見表2、3。（3）應(yīng)力的觀測(cè)：在高程觀測(cè)的同時(shí)對(duì)溫度傳感器及應(yīng)力傳感器進(jìn)行相應(yīng)的觀測(cè)。在38墩上游20#塊上把溫度傳感器跟應(yīng)力傳感器綁在一起埋在同一個(gè)位置，這樣溫度跟應(yīng)力的數(shù)值是對(duì)應(yīng)的而且溫度梯度也可以測(cè)出來(lái)，這樣混凝土內(nèi)部溫度的變化以及溫度梯度對(duì)應(yīng)力地影響就可以測(cè)出。連續(xù)觀

9、測(cè)，每小時(shí)觀測(cè)一次。測(cè)點(diǎn)布置圖見圖7。應(yīng)力觀測(cè)記錄見表4、5、6。圖7應(yīng)力及溫度測(cè)點(diǎn)布置圖合龍時(shí)間的選擇：通過觀測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，選擇溫度變化較小的近似均勻溫度場(chǎng)和撓度及應(yīng)力變化較小的溫度作為合龍溫度，以此對(duì)應(yīng)的時(shí)間段作為合龍時(shí)間。表120#塊高程觀測(cè)記錄表觀測(cè)時(shí)間溫度觀測(cè)占1(mm)觀測(cè)占2(mm)觀測(cè)占3(mm)空氣溫度箱表溫度本次變形累計(jì)變形本次變形累計(jì)變形本次變形累計(jì)變形7：0026.322.60000008：00264241-3-3-5-5-6-69：002642710-3-1-6-1-710：0026.537.7-1-4-1-7-1-811：002653240-41-60-812：002

10、66305-3-7-5-11-4-1213:0026.829-3-10-5-16-3-1514：00270288-3-13-1-17-4-1915：002763332-114-133-1616:0028.228.5-1-12-1-141-1517：002782861-11-1-15-1-1618：002782631-101-141-1519：00278230-101-130-1520：002792291-90-132.-1321：002792252.-70-131-1222-002802241-64-92-1023：0028.022.30-60-90-100-002812231-51-82-8

11、1-002822210-52-61-72-002792181-42-42.-53-002762151-31-30-54-00269210-32-11-45-0026.020.60-3100-46-0025.020.4-1-4002-2從時(shí)間溫度高程觀測(cè)記錄表可以看出如下規(guī)律：箱梁撓度隨溫度變化有一定滯后性。由表可以看出溫度最大峰值出現(xiàn)在11：00左右，而撓度變形最大峰值出現(xiàn)在14：00左右?？梢姕囟茸畲蟮臅r(shí)候并不是撓度變形最大的時(shí)候，說明隨著溫度的變化，箱梁撓度變形并不是馬上發(fā)生的，箱梁撓度隨溫度變化有一定滯后性。溫度升高懸臂箱梁產(chǎn)生向下?lián)锨冃?，溫度降低懸臂箱梁產(chǎn)生向上撓曲變形。由表可知，從

12、7：00開始溫度開始升溫，此時(shí)箱梁一直產(chǎn)生向下的撓度變形，從15：00開始溫度開始降溫，此時(shí)箱梁一直產(chǎn)生向上的撓度變形。由于混凝土導(dǎo)熱性小，從頂板到底板熱傳導(dǎo)過程較緩。頂板溫度最大值出現(xiàn)在11：00左右，從7：00到14：00處于升溫過程，從15：00到6：00處于降溫過程。而底板溫度最大值出現(xiàn)21：00左右，從7：00到21：00處于升溫過程，從21：00到6：00處于降溫過程。而且由箱梁不同位置受到太陽(yáng)輻射的不同，頂板直接受太陽(yáng)輻射的影響，溫度變化比較劇烈，升溫較快，降溫也較快，溫差較大。腹板由于受到翼緣板的遮擋以及底板始終不受日照，所以溫度變化較緩，升降溫較緩，溫差較小。表2溫度觀測(cè)記錄

13、表時(shí)間空氣溫度(C)箱表溫度(C)上游腹頂(C)頂板中間(C)下游腹頂(C)上游腹中(C)下游腹中(C)上游腹底(C)下游腹底(C)7:0026.322.62221.92321.625.921.221.68:0026.424.122.422.723.321.725.921.121.69:0026.427.123.225.123.821.725.82121.510:0026.537.726.632.82621.925.121.121.511:0026.532.42&235.628.222.525.321.52212:0026.630.52&934.628.722.325.521.622.213:

14、0026.8292&734.129.322.325.421.922.614:0027.02&82&432.82922.325.421.922.615:0027.633.32&131.729.222.825.222.222.816:002&22&527.831.329.522.425.322.423.117:0027.82&627.530.829.322.525.422.523.318:0027.826.327.229.628.722.525.222.723.219:0027.82325.82627.323.125.622.923.320:0027.922.925.425.627.123.125

15、.522.923.221:0027.922.525.225.12723.125.62323.622:002&022.425.225.227.12325.52323.523:002&022.325.325.32723.125.623.123.30:002&122.325.325.427.12325.623.123.21:002&222.125.225.326.922.925.42323.12:0027.921.825.125.226.822.725.222.9233:0027.621.524.92526.522.424.922.922.94:0026.92124.624.526.121.824.

16、322.622.75:0026.020.624.12425.321.323.822.422.56:0025.020.423.523.624.42123.32222.1表3空氣溫度一周觀測(cè)表時(shí)間25日（C）26日（C）27日（C）28日（C）29日（C）30日（C）31日（C）7:0026.227.126.927.724.926.324.48:0026.327.726.927.725.626.423.29:0026.729.827.227.726.026.422.510:0027.331.827.327.626.426.522.511:002&030.027.427.526.526.522.71

17、2:002&829.927.727.626.526.622.813:0029.729.627.927.626.726.823.014:0030.629.52&227.526.927.023.315:0031.229.52&327.627.027.623.516:0031.429.62&327.627.028.223.517:0031.429.42&427.727.027.823.51&0031.229.32&427.827.127.823.819:0030.729.22&427.826.927.823.820:0030.129.12&427.726.927.923.921:0029.72&92

18、&327.227.027.923.922:0029.22&72&227.427.028.023.923:002&92&52&227.527.028.024.00:002&62&32&227.627.028.123.81:002&42&02&127.226.828.223.82:002&12&02&026.327.027.923.73:0027.827.627.926.426.927.623.74:0027.427.327.825.626.526.923.65:0027.127.027.725.126.326.023.46:0026.926.827.624.826.325.023.26:3026

19、.826.927.724.926.424.623.2由上表可以看出如下規(guī)律：溫度沿截面橫向分布存在一定溫差，頂板最大溫差7.4C,腹板最大溫差4.3C,底板最大溫差0.7C?？梢钥闯鲰敯逖亟孛鏅M向溫差比較大，腹板次之，底板最小。頂板有一定的橫向溫差分布，最大溫差7.4C，出現(xiàn)在11：00,頂板溫度變化與箱外氣溫變化趨勢(shì)基本一致，而與箱內(nèi)氣溫變化有較大差別，說明太陽(yáng)輻射對(duì)頂板橫向溫度變化影響很大。左右腹中橫向溫度變化較小，最大溫差4.3C，出現(xiàn)在12：00，且其變化趨勢(shì)與箱內(nèi)氣溫變化基本一致，說明太陽(yáng)輻射對(duì)箱梁腹板內(nèi)部橫向溫度變化影響較小。底板橫向溫度變化最小，最大溫差0.7C，出現(xiàn)在16：00

20、，基本上可以忽略不計(jì)，且其變化趨勢(shì)與箱內(nèi)氣溫變化基本一致，說明太陽(yáng)輻射對(duì)箱梁底板橫向溫度變化影響最小基本上可以忽略不計(jì)。（2）太陽(yáng)輻射對(duì)溫度沿截面豎向分布影響比較大。上游腹頂跟腹底最大溫差7.3C,出現(xiàn)在12：00；上游腹頂跟腹底最大溫差6.7C，出現(xiàn)在13：00?？梢钥闯鱿淞簻囟妊亟孛尕Q向分布是不可以忽略的。公路上的混凝土橋梁,由于設(shè)置人行道,一般是橋面板直接受日照。而腹板因懸臂的翼緣板的遮蔭，兩側(cè)溫差變化不大，因此對(duì)梁式結(jié)構(gòu)只考慮沿截面高度方向的日照溫差的影響（3）從上下游腹板豎向溫度梯度曲線可以看出其變化趨勢(shì)基本一致，說明方位角的不同對(duì)腹板受外界輻射的差別不大。對(duì)于公路橋梁，由于翼緣板較

21、長(zhǎng)，左右腹板處于遮蔽狀態(tài)，因此公路橋梁的腹板溫度梯度可以忽略方位角的差別，而取同一分布形式。（4）從空氣溫度一周觀測(cè)表可以看出晚上23：00后到次日凌晨7：00，這段時(shí)間溫度變化較小，可以認(rèn)為是近似的均勻溫度場(chǎng)，而且撓度和應(yīng)力也變化較小?？梢赃x擇這個(gè)時(shí)間段進(jìn)行合龍。為了消除溫度對(duì)立模標(biāo)高和撓度變形及應(yīng)力監(jiān)測(cè)的影響，可以在早晨6：00到8：00這個(gè)時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行標(biāo)高的放樣及撓度和應(yīng)力的監(jiān)測(cè)。表4上游腹板應(yīng)力觀測(cè)記錄表時(shí)間上游腹頂應(yīng)力上游腹中應(yīng)力上游腹底應(yīng)力溫度（C）本次變化（MPa）累計(jì)變化（MPa）溫度（C）本次變化（MPa）累計(jì)變化（MPa）溫度（C）本次變化（MPa）累計(jì)變化（MPa）7:0

22、0220.000.0021.60.000.0021.20.000.008:0022.4-0.030.0321.7-0.10-0.1021.1-0.05-0.059:0023.2-0.080.1021.7-0.03-0.13210.170.1210:0026.60.13-0.0321.9-0.13-0.2621.1-0.070.0511:0028.2-0.260.2322.5-0.03-0.2921.50.270.3212:0028.9-0.280.5122.3-0.13-0.4221.60.050.3713:0028.70.200.3122.30.18-0.2421.90.020.4014:0

23、028.4-0.100.4122.30.00-0.2421.90.020.4215:0028.10.130.2822.80.03-0.2122.20.000.4216:0027.8-0.410.6922.4-0.03-0.2422.40.270.6917:0027.50.000.6922.50.00-0.2422.50.421.111&0027.2-0.230.9222.5-0.05-0.2922.70.251.3619:0025.8-0.030.9423.1-0.03-0.3122.90.051.4020:0025.40.000.9423.1-0.03-0.3422.90.001.4021:

24、0025.20.000.9423.10.00-0.34230.001.40表5下游腹板應(yīng)力觀測(cè)記錄表時(shí)間下游腹頂應(yīng)力下游腹中應(yīng)力下游腹底應(yīng)力溫度（C）本次變化（MPa）累計(jì)變化（MPa）溫度（C）本次變化（MPa）累計(jì)變化（MPa）溫度（C）本次變化（MPa）累計(jì)變化（MPa）7:00230.000.0025.90.000.0021.60.000.008:0023.30.050.0525.9-0.08-0.0821.6-0.03-0.039:0023.80.200.2525.80.03-0.0521.50.740.7110:00260.350.6125.1-0.18-0.2321.5-0.13

25、0.5811:0028.20.731.3425.3-0.13-0.36220.330.9112:0028.70.281.6125.50.00-0.3622.20.030.9413:0029.30.201.8125.4-0.08-0.4422.60.000.9414:00290.051.8625.4-0.05-0.4922.60.000.9415:0029.2-0.101.7625.2-0.03-0.5222.8-0.050.8916:0029.50.452.2125.30.08-0.4423.10.531.4217:0029.30.182.3925.40.05-0.3923.30.131.55

26、1&0028.7-0.032.3725.20.08-0.3123.2-0.101.4419:0027.3-0.102.2625.60.16-0.1623.30.281.7220:0027.1-0.032.2425.50.03-0.1323.20.001.7221:0027-0.052.1925.60.03-0.1023.60.031.75表6頂板跟底板應(yīng)力觀測(cè)記錄表時(shí)間頂板中間應(yīng)力底板縱向應(yīng)力底板橫向應(yīng)力溫度（C）本次變化（MPa）累計(jì)變化（MPa）溫度（C）本次變化（MPa）累計(jì)變化（MPa）溫度（C）本次變化（MPa）累計(jì)變化（MPa）7:0021.90.000.0021.60.000.0

27、021.60.000.008:0022.7-0.42-0.4221.6-0.05-0.0521.6-0.03-0.039:0025.1-0.53-0.9521.50.590.5421.50.150.1310:0032.8-1.59-2.5421.50.150.7021.5-0.100.0311:0035.6-2.39-4.93220.150.85220.200.2312:0034.62.58-2.3522.20.050.9022.20.030.2513:0034.1-0.23-2.5722.60.050.9622.6-0.030.2314:0032.80.57-2.0122.60.051.01

28、22.6-0.030.2015:0031.7-0.83-2.8422.8-0.050.9622.8-0.030.1816:0031.31.25-1.5923.10.311.2623.10.230.4117:0030.8-1.06-2.6523.30.261.5223.30.330.7418:0029.60.11-2.5423.20.131.6523.2-0.230.5119:00261.55-0.9823.30.001.6523.30.050.5620:0025.60.15-0.8323.2-0.151.5023.2-0.030.5321:0025.10.15-0.6823.60.031.52

29、23.60.030.56從上表可以看出以下規(guī)律：1）截面應(yīng)力隨著外界溫度的升高應(yīng)力增大，隨著外界溫度的降低應(yīng)力會(huì)減小。2）腹板中間跟頂板中間出現(xiàn)拉應(yīng)力，其他位置都是壓應(yīng)力。上游腹頂出現(xiàn)最大壓應(yīng)力為2.39MPa,出現(xiàn)在15：00。頂板中間出現(xiàn)最大拉應(yīng)力為-4.93MPa,出現(xiàn)在11：00。（3）箱梁截面頂板應(yīng)力隨溫度的變化較大，腹板和底板則相對(duì)緩慢。（4）溫度應(yīng)力的峰值與溫度的峰值并不出現(xiàn)在同一時(shí)刻,也存在一定的滯后現(xiàn)象。溫度效應(yīng)的影響箱梁結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)是指受箱梁所處的地理環(huán)境的影響,箱梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面和內(nèi)部的溫度,因?qū)α?、輻射、傳?dǎo)等方式所形成的瞬時(shí)不均勻分布狀態(tài)。對(duì)于混凝土箱梁,由于混凝土的導(dǎo)

30、熱系數(shù)小,在外部因素和內(nèi)部因素的共同作用下,其溫度場(chǎng)變化存在明顯的滯后現(xiàn)象,導(dǎo)致箱梁各部分所得到或者擴(kuò)散的熱量有較大的差異,形成非線性分布的溫度狀態(tài)。3.1溫度效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響溫度對(duì)結(jié)構(gòu)的影響可以歸納為線性變化影響和非線性變化影響兩種。（1）線性變化影響,在這種溫差變化情況下,梁式結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生撓曲變形,而且兩在變形后仍然服從平截面假定。因此,在靜定梁式結(jié)構(gòu)中,線性變化的溫度梯度只引起結(jié)構(gòu)的位移而不產(chǎn)生溫度次內(nèi)力,而在超靜定梁式結(jié)構(gòu)中,它不但引起結(jié)構(gòu)的位移,而且因多余約束存在,從而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度次內(nèi)力。（2）非線性變化影響,在非線性溫度梯度模式下,即使是靜定梁式結(jié)構(gòu),梁在撓曲變形時(shí),因梁要服從平截

31、面假定,導(dǎo)致截面上的縱向纖維因溫差的伸縮將受到約束,從而產(chǎn)生縱向約束應(yīng)力,這部分在截面上自相平衡的約束應(yīng)力稱為溫度自應(yīng)力。而在超靜定梁式結(jié)構(gòu)中。除了溫度自應(yīng)力外,還應(yīng)考慮多余約束阻止結(jié)構(gòu)撓曲產(chǎn)生的溫度次內(nèi)力引起的溫度次應(yīng)力,總的溫度應(yīng)力為溫度自應(yīng)力和溫度次應(yīng)力之和。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在研究了眾多橋梁破壞事故后認(rèn)為,橋梁破壞的主要原因是太陽(yáng)輻射,大氣溫度及其它外界因素日照過程在橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的非線性溫差引起的溫度應(yīng)力。理論分析和試驗(yàn)結(jié)果證明,在大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁橋中,特別是超靜定結(jié)構(gòu)體系,溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超過活載應(yīng)力,成為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫的主要原因,對(duì)結(jié)構(gòu)的受力和變形產(chǎn)生很大的影響。由

32、于溫度應(yīng)力造成預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁嚴(yán)重?fù)p壞的列子時(shí)有發(fā)生,溫度應(yīng)力對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土的橋梁的危害越來(lái)越來(lái)越受到重視和研究。相比而言,日照溫差的作用效應(yīng)更為明顯,更為復(fù)雜,對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞更有破壞力,因此本文主要以日照溫差效應(yīng)為研究對(duì)象。3.2溫度效應(yīng)對(duì)施工的影響由于跨度大、懸臂長(zhǎng),白天在太陽(yáng)的照射和溫度變化的作用下,箱梁的頂?shù)酌婧拖鋬?nèi)外形成溫差,頂面溫度高,混凝土膨脹,而相對(duì)而言,底面溫度低,混凝土收縮,從而使懸臂箱梁有向下的第 頁(yè)共12頁(yè)撓曲變形趨勢(shì)；到夜間，箱梁頂?shù)酌嫔彷^快，溫度下降迅速，而箱內(nèi)由于空氣不流通，散熱慢，溫度相對(duì)較高，從而形成箱內(nèi)外的溫差，箱內(nèi)溫度高混凝土膨脹，而箱外溫度相對(duì)較低混凝土收縮，使得懸臂梁有向上的撓曲變形的趨勢(shì)。而且這種變形隨著日照溫度變化量的增大而增大，也隨著懸臂長(zhǎng)度的增長(zhǎng)而增大。由于溫度變化對(duì)懸臂箱梁標(biāo)高的影響，給施工中線形標(biāo)高的控制帶來(lái)很大的影響。主要包括下列三個(gè)方面：（1）影響主梁標(biāo)高的測(cè)量放樣。例如，若在上午8點(diǎn)按監(jiān)控標(biāo)高實(shí)施了立模標(biāo)高的測(cè)量放樣，而后進(jìn)行綁扎鋼筋等工序，在第