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大跨度混凝土箱梁桥温度场及其效应研究
摘要
混凝土箱梁桥是目前道路交通建设中广泛采用的桥梁结构形式，具有结构简单、承载能力强、稳定性好等优点。然而，由于大跨度混凝土箱梁桥存在很多特殊性质和复杂物理过程，因此需要对其温度场及其效应进行深入研究。本文以大跨度混凝土箱梁桥温度场及其效应为研究对象，探究了其温度场分布规律及其对结构性能的影响，为混凝土箱梁桥的设计和施工提供理论指导。
关键词：混凝土箱梁桥，温度场，结构性能，设计，施工
Abstract
Concreteboxbeambridgesarewidelyusedinroadtransportationconstructionbecauseoftheirsimplestructure,strongbearingcapacity,andgoodstability.However,duetothemanyspecialpropertiesandcomplexphysicalprocessesoflarge-spanconcreteboxbeambridges,itisnecessarytoconductin-depthresearchontheirtemperaturefieldanditseffects.Takingthetemperaturefieldanditseffectoflarge-spanconcreteboxbeambridgesastheresearchobject,thispaperexploresthedistributionlawofitstemperaturefieldanditsinfluenceonstructuralperformance,andprovidestheoreticalguidanceforthedesignandconstructionofconcreteboxbeambridges.
Keywords:concreteboxbeambridge,temperaturefield,structuralperformance,design,construction
正文
1.引言
混凝土桥梁是目前路桥工程中常见的桥梁形式，其结构形式多样，其中混凝土箱梁桥是一种结构简单、稳定性好、承载能力强的桥梁形式。混凝土箱梁桥在施工过程中需要进行大体积混凝土的浇筑，混凝土内部的温度分布及其变化规律对其性能有着非常重要的影响。
2.混凝土箱梁桥温度场分布规律研究
2.1温度场分布规律
混凝土箱梁桥的温度场分布规律是研究温度场效应的基础。在建筑实践中，以温度为主要参数研究混凝土的收缩、膨胀、开裂、变形等特性。桥梁在使用过程中，由于自身结构、荷载等原因产生变形和温度变化，使得温度场成为研究桥梁结构变形的主要指标之一。
2.2温度场分析方法
温度场分析方法主要包括实验和数值模拟两种方法。
2.2.1实验方法
实验方法是通过测定混凝土体积内部不同时刻温度的变化，分析温度场的变化规律。实验方法具有测定精度较高、可靠性较好的优点，但同时对实验条件、测量仪器等要求较高，因此难以适用于现场实际应用。
2.2.2数值模拟方法
数值模拟方法是模拟混凝土采用有限元、有限差分、边界元等数值计算方法，通过对混凝土体积内部温度场的分析，得出温度场的变化规律。数值模拟方法具有精度高、模拟能力强、成本低、效率高等优点，已经成为研究混凝土温度场分布规律的主要手段。
3.混凝土箱梁桥温度场效应分析
混凝土箱梁桥的温度场效应主要包括温度引起的混凝土收缩、膨胀和变形等问题。
3.1温度引起的混凝土收缩和膨胀
当混凝土硬化后，由于其内部温度分布的不均匀，不同部位的混凝土收缩或膨胀程度也不同。其结果是混凝土表面呈现龟裂、脱落的现象。随着时间的推移，混凝土受以下几种因素的影响，相关数据也会随之变化。这些因素有以下几个：材料的温度、经过的时间、材料的配方、水泥全等的含量等等。
3.2温度变化引起的混凝土变形
温度变化也会引起混凝土的变形，甚至导致结构破坏。混凝土的温度变化导致混凝土体积的变化，而桥梁作为具有固定尺寸的结构，混凝土的体积变化会导致结构内部应力的重新分布。这些应力的重新分布会导致桥梁结构弯曲、扭曲等变形，进而影响到桥梁的安全性能。
4.结构设计及施工
针对混凝土箱梁桥在施工过程中需要关注其温度效应，设计者应充分考虑实际情况，合理制定结构设计方案。在施工过程中，应严格掌握混凝土的浇筑质量、热控制等技术要求，确保混凝土均匀凝结，减小温度效应对桥梁结构的不利影响。
5.总结
本文以大跨度混凝土箱梁桥温度场及其效应为研究对象，探究了其温度场分布规律及其对结构性能的影响。通过对混凝土温度场分析方法的研究、混凝土箱梁桥温度场效应的分析，以及结构设计及施工的探讨，为民用工程中混凝土桥梁建设提供了理论指