严寒地区矩形钢管混凝土截面温度分布试验

田智娟，刘永健，马印平，刘 江

(长安大学公路学院，陕西西安 710064)

0 引 言

钢材和混凝土2种材料的线膨胀系数相近，但钢材的导热系数约为混凝土的33倍，因此在太阳辐射下钢-混凝土组合构件截面的温度分布呈非线性。截面的温度梯度会导致构件内力产生温度自应力，而对于有多余约束的超静定结构还有可能产生温度次内力。对于组合结构桥梁而言，其活荷载所占荷载比例要高于混凝土桥梁，其温度效应更为显著，因此对这种组合结构截面温度场的分布特点进行研究是十分有必要的。

国内外有众多学者对钢管混凝土构件的温度荷载及温度效应开展了研究。刘江等[1-3]对“上”字形钢-混凝土组合梁的竖向温度梯度模式进行了分析，还对高原高寒地区钢-混凝土组合梁斜拉桥温度效应进行了研究。刘永健等[4]则通过理论研究对钢混组合梁的温度效应进行了研究。陈宝春等[5-9]对圆形钢管混凝土截面温度场的研究则最为系统，其在文献[5]中系统总结了钢管混凝土在施工以及成桥阶段温度场特点方面的研究，对于截面温度场的数值模拟方法也进行了论述，在文献[6]～[8]中则对竖立、横放的2个试件在日照作用下的截面温度场进行了分析，给出了截面温度分布以及温度梯度曲线，还在文献[9]中对温度效应引起的钢管混凝土截面脱黏进行了研究。张后举[10]对中承式的钢管混凝土拱桥拱肋的温度场进行了分析，结果表明，桥面系对拱肋的温度场影响显著，桥面以上的拱肋受太阳辐射的影响显著大于桥面以下的拱肋，且靠近桥面系以上的拱肋部分还会受到桥面系反射辐射的影响。……