薄壁空心高墩溫度場與溫度效應分析

畢志剛， 閆向君， 禹彥杰， 梁 斌

（1.中鐵十五局集團第一工程有限公司，西安 710018； 2.河南科技大學土木工程學院，河南洛陽 471023）

薄壁空心高墩相較于普通重力式橋墩其厚度更小，在獲得較好承載力與柔性同時有效降低結(jié)構(gòu)自重，在工程中得到應用廣泛［1-2］.但高墩暴露于自然環(huán)境中，受太陽輻射、對流換熱等因素作用，結(jié)構(gòu)內(nèi)外出現(xiàn)不均勻日照溫度場.理論研究與工程實踐已表明，溫差引起的溫度應力與墩頂側(cè)移是導致結(jié)構(gòu)開裂與偏心的重要原因［3］.

薄壁空心高墩與箱梁具有一定相似性，王力等［3］針對波形鋼腹板箱梁開展溫度效應分析，依據(jù)溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)擬合出梁體溫度梯度函數(shù).張欣和劉勇［4］考慮箱梁熱流密度邊界特征，采用時變非線性熱力學方法，分析了溫度場與溫度梯度，結(jié)果表明：箱梁溫差與混凝土短波吸收率有關，增加頂部覆蓋層厚度可減小頂板溫差線性減小.盡管薄壁空心截面與箱型截面均屬于空心截面，但箱梁與高墩軸向方位不同，箱梁頂板受太陽輻射較強，底板較少受到太陽輻射，翼緣對腹板具有遮蔽作用，而高墩最少受到三面太陽輻射，二者溫度場分布并不相同.上述研究結(jié)果具有一定參考價值，但并不完全適用于薄壁空心高墩.

針對薄壁空心高墩溫度場與溫度效應，已有學者開展了相應研究.戴公連等［5］采用廣義帕累托分布和時間序列加法模型分析墩厚方向溫度時程變化，給出重現(xiàn)期溫度極值預測值，未……