[发明专利]大跨径预应力混凝土箱梁桥的竖向温度梯度效应分析方法

权利要求书

1.大跨径预应力混凝土箱梁桥的竖向温度梯度效应分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

将混凝土箱梁桥沿桥轴方向划分成若干个混凝土箱梁截面，把第i个混凝土箱梁截面分为顶板(1)-腹板(2)区域和底板(3)区域，分别获取顶板(1)-腹板(2)区域和底板(3)区域的竖向温度分布曲线；

通过分析和拟合顶板(1)-腹板(2)区域和底板(3)区域的竖向温度分布曲线，获得第i个混凝土箱梁截面的竖向温度分布模式；分析第i个混凝土箱梁截面的竖向温度分布模式中的参数取值沿桥梁轴向的变化规律；

对大跨径预应力混凝土箱梁桥进行温度梯度效应分析。

2.根据权利要求1所述的大跨径预应力混凝土箱梁桥的竖向温度梯度效应分析方法，其特征在于，第i个混凝土箱梁截面的竖向温度分布模式为：

式中，T_i(y)为第i个混凝土箱梁截面离顶板上表面距离为y处的温度，℃；T_wi为第i个混凝土箱梁截面的顶板(1)-腹板(2)区域中的最小温度，℃；T_di为第i个混凝土箱梁截面的顶板(1)上表面的温度，℃；d_gi为第i个混凝土箱梁截面的高度，m；d_bi为第i个混凝土箱梁截面的底板(3)厚度，m；T_bti为第i个混凝土箱梁截面的底板(3)上表面温度，℃；T_bi为第i个混凝土箱梁截面的底板(3)下表面温度，℃。

3.根据权利要求2所述的大跨径预应力混凝土箱梁桥的竖向温度梯度效应分析方法，其特征在于，第i个混凝土箱梁截面的竖向温度分布模式中的参数取值沿桥梁轴向的变化规律具体为：

第i个混凝土箱梁截面的底板(3)下表面温度T_bi沿桥轴方向不变；

第i个混凝土箱梁截面的顶板(1)上表面的温度T_di沿桥轴方向不变；

第i个混凝土箱梁截面的顶板(1)-腹板(2)区域中的最小温度T_wi与腹板(2)厚度呈线性关系；

第i个混凝土箱梁截面的底板(3)上表面温度T_bti与底板(3)厚度呈线性关系。

4.根据权利要求3所述的大跨径预应力混凝土箱梁桥的竖向温度梯度效应分析方法，其特征在于，第i个混凝土箱梁截面的顶板(1)-腹板(2)区域中的最小温度T_wi与腹板(2)厚度的关系式如下：

式中：d_wp为最大的混凝土箱梁截面的腹板(2)厚度，m；d_wm为最小的混凝土箱梁截面的腹板(2)厚度，m；d_wi为第i个混凝土箱梁截面的腹板(2)厚度，m。

5.根据权利要求3所述的大跨径预应力混凝土箱梁桥的竖向温度梯度效应分析方法，其特征在于，第i个混凝土箱梁截面的底板(3)上表面温度T_bti与底板(3)厚度呈线性关系式如下：

式中，d_bp为最大的混凝土箱梁截面的底板(3)厚度，m；d_bm为最小的混凝土箱梁截面的底板(3)厚度，m；d_bi为第i个混凝土箱梁截面的底板(3)厚度，m。

6.根据权利要求3所述的大跨径预应力混凝土箱梁桥的竖向温度梯度效应分析方法，其特征在于，当混凝土箱梁桥的桥面铺装层厚度为0-10cm厚沥青混凝土时，第i个混凝土箱梁截面的顶板(1)上表面的温度T_di的取值为19-25℃；第i个混凝土箱梁截面的底板(3)下表面温度T_bi的取值为5℃。

7.根据权利要求2所述的大跨径预应力混凝土箱梁桥的竖向温度梯度效应分析方法，其特征在于，对大跨径预应力混凝土箱梁桥进行温度梯度效应分析具体为：

用最大尺寸的混凝土箱梁截面中腹板(2)的最低温度代替第i个混凝土箱梁截面的竖向温度分布模式中的第i个混凝土箱梁截面的顶板(1)-腹板(2)区域中的最小温度T_wi；可获得混凝土箱梁竖向温度梯度沿竖向和桥梁轴向的分布情况，将其加入混凝土箱梁桥的有限元模型中，计算温度作用引起温度应力和变形。