混凝土箱梁温度梯度模式的地域差异性及分区研究

为了对混凝土箱梁温度梯度中温差取值的地域差异性和分区进行研究,对一混凝土箱梁桥开展长期温度场测试与有限元数值模拟,通过实测数据给出混凝土箱梁竖向温度梯度曲线形式,采用广义极值分布得到温度梯度中的温差代表值。建立有限元模型对中国34个主要城市混凝土箱梁温差进行计算,以地理、气象参数回归计算温差代表值的经验公式,在此基础上,对中国361座城市的混凝土箱梁温差代表值进行初步分区。研究结果表明:基于实测数据的混凝土箱梁竖向温度梯度曲线接近于新西兰规范推荐的"顶部5次抛物线"和"底部线性段"的形式;混凝土箱梁的顶部温差T1和底部温差T2分别服从参数为W(6.86,4.49,-0.42)和W(-0.32,1.46,-0.40)的Weibull分布,广东东莞地区混凝土箱梁顶、底部50年重现期的温差代表值分别为17.3℃和3.1℃;建立了以纬度l、海拔H和日温差TV为参数的混凝土箱梁顶部温差代表值T1,ref和底部温差代表值T2,ref的经验公式,可以很好地反映中国混凝土箱梁温差取值的地域差异性,与已有研究成果亦可相互验证;基于经验公式,初步将中国划分为4个区域进行温差取值,4个区域T1,ref的取值分别为18℃,20℃,23℃,29℃,T2,ref的取值分别为4℃,5℃,6℃,7℃;提出的经验公式和温差代表值分区仅适用于100mm沥青铺装的混凝土箱梁,研究方法和结论可为中国规范关于混凝土箱梁桥温度作用的完善提供参考。