寒区高强钢丝索体径向温度场及其参数影响规律分析

为系统分析系杆拱桥吊杆径向温度的影响因素，对三跨系杆拱桥吊杆横断面温度场进行实测试验，获得了吊杆在6个月周期内的温度变化数据；基于热传导理论，采用ANSYS有限元软件建立吊杆导热温度场仿真分析模型，以气象参数、吊杆材料热工参数、内部钢丝孔隙率及杆体直径参数为影响因素，针对单一影响因素对温度场的敏感程度进行数值分析。研究结果表明：太阳辐射强度是主要影响因素，辐射强度每降低100 W/m²时吊杆内部钢丝两外侧径向温差减小0.77℃;吊杆内部钢丝孔隙率对吊杆庇荫面内部钢丝温度、径向温差值的影响较大，从5%变为15%,径向温差最大变化量为3.4、1.8℃;索体直径由97 mm变为600 mm时，索体横断面温度不均匀分布明显增大，其径向温差变化量为9.0℃,对结构受力不利；钢丝及外包防腐材料的导热系数及比热容，对吊杆内部钢丝两外侧径向温差的影响均很小，径向温差最大变化量分别为1.3、1.0℃。