高寒地区组合梁斜拉桥施工阶段温度效应研究

摘要

以青海地区主跨560 m的海黄大桥为依托工程,基于桥位附近气象站近5年气象数据,采用热传导原理对海黄大桥的钢梁、混凝土桥面板、斜拉索和桥塔温度场进行模拟,提取并分析了不同部件温度作用.基于此,采用杆系模型计算了组合梁斜拉桥在最大双悬臂和最大单悬臂2个关键工况下的温度效应.结合施工误差控制范围,给出了各部件施工控制的最佳时间段.研究结果表明:不同季节太阳辐射作用下,钢梁、桥面板、斜拉索和桥塔的有效温度和等效竖向线性温差变化规律相似,但数值相差较大,夏季最高,冬季最低;部件温差较大,混凝土桥面板与与斜拉索最大温差为10.8°C,在斜拉桥设计细则规定的范围内;拉索与主塔的最大温差为10.2°C,大于规范建议的温差值;组合梁的等效竖向线性温差可达14.9°C,超过中国规范取值;温度作用下,主梁位移日变化最大可达87 mm,主梁标高控制宜在19:00—6:00进行;塔顶偏位可达54 mm,塔顶偏位监测宜选择凌晨2:00—10:00;索力变化值达施工控制索力的4.4％,在施工控制中应当避开8:00—20:00;在海黄大桥施工控制过程中,充分考虑了温度作用的影响,取得了良好的施工控制效果.