基于地区温度实测数据的大跨度钢箱梁悬索桥的温致效应研究

黄旭，朱金，钱逸哲，李永乐

(西南交通大学 土木工程学院，成都 610031)

桥梁结构作为大型基础设施，长期暴露在复杂的自然环境中，受到周期性变化的气温、不均匀的日照和强升降温等因素的影响。当存在边界条件约束时，桥梁结构内部就会产生相当大的温差应力，不仅影响桥梁结构的动力特性，而且影响结构健康监测的结果，甚至可能导致桥梁结构的损伤和垮塌破坏[1-5]。因此，温度是影响大跨桥梁安全运营和使用寿命的重要因素之一。

在过去的几十年里，大批学者研究了混凝土箱梁的温致效应。彭友松[6]基于有限元软件ANSYS，针对不同类型混凝土桥梁结构，研究了多尺度因素影响下的温致效应。也有不少学者基于健康监测的数据，研究温度对桥梁梁端位移的影响。周毅等[7]利用上海长江大桥的现场实测数据，通过简单的几何分析和数值模拟，研究了温度对斜拉桥跨中竖向位移的作用机理。邓扬等[8]利用润扬大桥梁端位移响应和钢箱梁温度实测数据进行了季节相关性研究，并有效地识别出温度对梁端位移的影响。Yang等[9]基于温度和位移实测数据，研究了塔架位移随时间的变化规律，然后分析了温度与索力增量之间的关系。此外，还有学者基于有限元软件分析了温度对桥梁自振频率和振型的影响，比如，陈策等[10]利用ANSYS分析了悬索桥整体温度变化对其内力和动力特性的影响。Meng等[11]建立了三维精细化模型，对其温度效应和热特征值理论进行研究，定量分析了温度变化对结构自振频率的影响，并比较了不同季节结构自振频率的变化规律。……