适用于桥梁截面温度场计算的太阳辐射模型研究综述

薛俊青, 林健辉, Bruno Briseghella , 陈宝春, 黄福云

(1.福州大学土木工程学院, 福建 福州　350116； 2.可持续与创新桥梁福建省高校工程研究中心, 福建 福州　350116)

0　引言

桥梁常年暴露在大气中, 容易受到太阳辐射和环境温度的影响[1].其中太阳辐射会被结构吸收并转变为热能.该热能与环境温度相叠加, 使结构表面温度上升, 且由于热传导作用影响整个结构的温度分布, 使结构的表面和内部温度均发生变化.因此, 太阳辐射强度是影响桥梁结构温度场最主要的外在因素[2-3].开展桥梁结构非稳态的温度场传热学分析时, 无论采用何种有限元软件, 例如ABAQUS、 ANSYS、 MIDAS等, 均需要输入桥梁截面尺寸、 边界条件随时间变化的规律、 初始边界条件和材料的热参数等.其中计算边界条件随时间变化的规律时, 需要提供桥梁结构的几何尺寸、 材料热力学性能、 地理位置、 太阳辐射等数据才能计算出桥梁结构不同部位所受到的太阳辐射量.例如空心板的顶板表面受到太阳直射和散射的影响； 腹板外表面受到太阳直射、 散射和地面反射的多重影响； 翼缘下缘和底板外表面受到地面反射的影响.桥梁结构的几何尺寸、 材料热力学性能、 地理位置在设计初期即可确定； 而太阳辐射数据属于桥梁建成后才会产生的数据, 设计初期难以确定.因此, 太阳辐射数据(包括太阳直接辐射强度和太阳散射辐射强度数据)的精确性直接影响有限元模型计算结果的准确性.然而, 由于获取太阳辐射数据……