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２０２５年第２期北方交通—２９—

文章编号:１６７３－６０５２(２０２５)０２－００２９－０４ＤＯＩ:１０.１５９９６/ｊ.ｃｎｋｉ.ｂｆｊｔ.２０２５.０２.００８

夏季混凝土桥面铺装层温度应力影响因素分析

闫博华

(山西省交通规划勘察设计院有限公司太原市０３００３２)

摘要:以某地区在建钢箱梁桥为依托ꎬ应用有限元软件对夏季阳光下的温度场进行了仿真建模ꎬ并与实测数

据进行对比ꎬ确定了建模的可行性ꎮ通过改变大气透明度、沥青层吸收系数和混凝土层导热系数等参数ꎬ模拟计算

铺装层温度应力ꎬ确定了不同因素的影响程度ꎮ结果表明:有限元模拟的升温和降温速率略高于实测数据ꎬ但差值

在允许范围内ꎬ说明模型具有可行性ꎮ

关键词:桥面铺装层ꎻ温度场ꎻ温度应力ꎻ影响因素

中图分类号:Ｕ４４３.３３文献标识码:Ｂ

０引言力进行模拟计算ꎬ确定了不同因素的影响程度ꎮ

混凝土桥面铺装层是钢桥的重要组成部分ꎬ当１工程概况及温度测试结果

[１]

温度发生改变时ꎬ其内部存在一定的温差ꎮ钢箱以我国北方某地区钢箱梁桥为工程依托ꎬ该钢

梁具有快速导热的特征ꎬ钢桥面铺装过程中ꎬ某些区箱梁桥桥面跨度为１０ｍꎬ宽度为３０ｍꎬ混凝土铺装层

[２]

域的温度会迅速升高ꎬ产生温度应力ꎮ桥梁运营厚度为１０ｃｍꎬ沥青铺装层厚度为１５ｃｍꎮ

期间ꎬ除车辆荷载外ꎬ温度效应也是结构承受的典型该地区夏季８月份气温最高ꎬ故将温度测试日

荷载形式之一ꎮ期定于２０２１年８月１５日ꎮ为保证测量的完整性ꎬ

[３]

宋军等通过数值模拟ꎬ获得了预应力混凝土分别选取向阳面、向阴面以及桥梁底部测点ꎬ共计７

箱梁桥的日照温度场时－空分布ꎬ分析了温差效应ꎬ个ꎬ测点布置见图１ꎮ

认为在强日照情况下箱梁截面各方向均有变化较大

的温度区域ꎬ呈非线性分布ꎬ且最大横向拉应力位于

[４]

箱梁顶板内部ꎮＹＬｉｕ等研究发现ꎬ沥青摊铺刚度

对温度敏感ꎬ且疲劳应力也受温度变化影响ꎬ温度越

高ꎬ沥青摊铺的硬度越低ꎬ弹性模量也越低ꎮ这表示

在高温环境下ꎬ沥青摊铺的荷载分散能力较差ꎬ对桥图１温度测点布置示意图

[５]

梁结构产生不利影响ꎮＦＡＢｒａｎｃｏ等开发了一种

采用１６路智能温度巡回检测仪测试温度ꎬ桥梁

考虑桥梁横截面结构、桥梁材料热特性、桥梁位置和

[６]各测点的最高温度和最低温度测试结果见表１ꎮ由

气候的有限元温度场估计方法ꎮＮＴａｙｓｉ等的研

表１可知ꎬ最高温度为Ｂ测点ꎬ３５.５℃ꎮ向阳面测点

究表明ꎬ导热系数、比热和太阳吸收率的综合作用对

温度值、向阴面及桥梁底板温度值均相差较小ꎮ

提高桥梁结构寿命具有重要作用ꎮ

２温度场有限元模型建立

文章以在建钢箱梁桥为工程依托ꎬ针对夏季日

２.１温度场计算理论

照下的桥面铺装层ꎬ应用有限元软件对温度场进行

２.１.１温度