預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋因其跨越能力大、施工方便及養(yǎng)護費用低等特點而得到廣泛的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力混凝土連接梁橋和連續(xù)鋼構(gòu)梁橋,具有跨越能力大、受力合理、行車平順、施工方便、養(yǎng)護費用低等優(yōu)點,已成為我國大、中跨徑梁橋的主要橋型。特別是在100m左右跨徑的橋梁中,預(yù)應(yīng)力連續(xù)鋼構(gòu)橋有較為明顯的綜合優(yōu)勢,因此目前被廣泛的采用。然而,廣泛應(yīng)用于公路橋中的連續(xù)鋼構(gòu)橋,長期暴露于大氣自然環(huán)境之下,結(jié)構(gòu)的受力情況將難以避免地受到溫度的影響。橋梁結(jié)構(gòu)的溫度隨著時間、季節(jié)的變化而不斷地發(fā)生變化,而且結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度和表面溫度也存在較大差異。該溫度差異與結(jié)構(gòu)所處的地理位置和氣候環(huán)境有著很強的聯(lián)系,也與結(jié)構(gòu)自身的熱傳導(dǎo)屬性相關(guān),因此橋梁結(jié)構(gòu)物通常處于十分復(fù)雜的熱交換中。
特別是當(dāng)連續(xù)鋼構(gòu)橋受到非線性日照溫度荷載作用的情況,由于非線性日照溫度荷載呈現(xiàn)短時急促、作用于局部范圍以及分布不均勻的特性,再加上混凝土材料熱傳導(dǎo)性能差的特點,橋梁結(jié)構(gòu)表面的溫度會急劇上升或下降,而結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度則呈現(xiàn)出緩慢變化的態(tài)勢。此時結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面存在的溫差就會引起結(jié)構(gòu)的變形,進一步產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,更有甚者則會引起結(jié)構(gòu)的開裂。因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算時,應(yīng)該充分考慮非線性溫度對連續(xù)鋼構(gòu)橋的影響,有效避免因溫度作用而引起的結(jié)構(gòu)開裂,從而保證橋梁結(jié)構(gòu)的受力安全。
非線性日照溫度的變化因橋梁結(jié)構(gòu)的地理位置、結(jié)構(gòu)方位、日照強度及作用時間等等因素而大不相同。目前世界上主要幾個國家針對其自身所處的地理環(huán)境、受日照輻射強度和日照時間以及計算方法上的傳統(tǒng)習(xí)慣,均擬定了相應(yīng)的非線性日照溫度梯度曲線,并納入了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程當(dāng)中。 |