基于长期监测的山区扁平钢箱梁横向温度梯度研究

为实现桥梁结构温度场和温度效应的准确描述和预测，对某山区扁平钢箱梁横向温度梯度特征进行分析。首先，基于某山区悬索桥扁平钢箱梁结构温度场的长期监测数据，进行横向温差极值分析，采用聚类分析得到结构温度场的不对称分布特征；然后，通过统计分析建立钢箱梁顶、底板横向温差的概率密度模型，并以50年为重现期，计算钢箱梁顶、底板的横向温差标准值；最后，将不同位置处的横向温差按照最不利状况进行组合，得到顶、底板横向温度梯度模式。结果表明：钢箱横向温差受季节变化影响较小。受山区地貌影响，结构温度场具有明显的非对称分布特征。钢箱梁顶、底板横向温差的概率统计模型与双高斯模型吻合较好。由于顶板直接被太阳辐射，其横向温差明显大于底板横向温差。以50年为重现期计算钢箱梁顶、底板横向温差标准值的最大绝对值分别达到37.68℃和13.37℃。山区扁平钢箱梁顶板具有M形、W形、斜N形3种横向温度梯度模式，底板具有V形、倒V形、直线形3种横向温度梯度模式，顶、底板横向温度梯度模式均具有明显的不对称性。