薄壁空心墩日照实测温度场及仿真分析

王家栋1 ，梁 凯2 ，彭建锋2 ，黎 平2 ，瞿 浩1

  ( 1． 西南交通大学，四川成都 610000; 2． 中建三局第二建设工程有限责任公司，湖北武汉 430000) 

【摘 要】 高墩大跨桥梁结构常用的空心薄壁墩，受不均匀日照影响会产生不均匀温度场，在建造期或 使用期甚至会导致混凝土开裂，对石门特大桥 25# 墩进行了实测温度场并基于傅利叶导热定律、太阳物理学 等相关理论，建立薄壁空心墩温度场的热边界条件。根据相关文献确定有限元热分析的环境参数与热工参 数，运用 ADINA 软件模拟日照下薄壁空心墩的瞬态温度场分布并与实测值进行对比分析验证，得到沿壁厚 方向最不利温度梯度。研究表明: 桥墩受日照影响最大的是中午 14: 00 左右受日照直射的空心墩表面，由于 混凝土导热性能差，内表面峰值温度相对于外表面有滞后现象，会导致较大的温差效应; 截面角隅处对于温 度变化最为敏感，由于温差引起得温度应力可能对薄壁空心墩结构存在着开裂风险; 环境与热工参数选取合 理，采用有限元软件 ADINA 进行数值模拟具有较高精度。 

【关键词】 薄壁空心高墩; 日照温度场; 温差效应; 仿真分析

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