本發(fā)明屬于橋梁溫度檢測(cè)，具體涉及到一種南北向扁平寬幅鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型。

背景技術(shù)：

1、扁平鋼箱梁是一種典型的閉口截面，在框架效應(yīng)作用下橫向溫度梯度作用會(huì)產(chǎn)生較大的橫向溫度應(yīng)力。已有研究表明不同主梁截面形式、不同橋位方向，橫向溫度梯度形式有顯著區(qū)別，產(chǎn)生的溫度應(yīng)力也存在差異，因此需要構(gòu)建適用于不同橋梁截面形式與橋位走向的橫豎向溫度梯度荷載模型。

2、隨著大跨度橋梁建設(shè)的推進(jìn)，特別是斜拉橋、懸索橋的大規(guī)模應(yīng)用，扁平鋼箱梁是其采用的主要主梁形式，然而橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中尚無(wú)不同橋位走向的扁平鋼箱梁的橫向溫度梯度荷載模型。因此，需要利用實(shí)橋扁平鋼箱梁橫向溫度場(chǎng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并且考慮橋位走向的影響，構(gòu)建扁平鋼箱梁橫向溫度梯度荷載模型，支撐主梁橫向溫度應(yīng)力計(jì)算分析。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種南北向扁平寬幅鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型。

2、上述南北向扁平寬幅鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型由橫向正溫度梯度模型thp(x)與橫向負(fù)溫度梯度模型thn(x)構(gòu)成；

3、所述的橫向正溫度梯度模型thp(x)如式(1)所示：

4、

5、在式(1)中，thp1為陽(yáng)面位置處正溫度梯度代表值，單位為℃，thp2為陰面位置處正溫度梯度代表值，單位為℃，x為南北向扁平寬幅鋼箱梁橋截面距離陽(yáng)面的距離，l為南北向扁平寬幅鋼箱梁橋梁寬，νd為南北向扁平寬幅鋼箱梁橋設(shè)計(jì)使用年限，單位為年，取值是100或150或200，為fhp1(α)函數(shù)的反函數(shù)，為fhp2(α)函數(shù)的反函數(shù)，fhp1(α)為陽(yáng)面位置處正溫度梯度代表值的分布函數(shù)，fhp2(α)為陰面位置處正溫度梯度代表值的分布函數(shù)，α、σhp1、μhp1、σhp2、μhp2為中間變量；

6、所述的橫向負(fù)溫度梯度模型thn(x)如式(2)所示：

7、

8、在式(2)中，thn1為陽(yáng)面位置處負(fù)溫度梯度代表值，單位為℃，thn2為陰面位置處負(fù)溫度梯度代表值，單位為℃，x為南北向扁平寬幅鋼箱梁橋截面距離陽(yáng)面的距離，l為南北向扁平寬幅鋼箱梁橋梁寬，νd為南北向扁平寬幅鋼箱梁橋設(shè)計(jì)使用年限，單位為年，為fhn1(α)函數(shù)的反函數(shù)，為fhn2(α)函數(shù)的反函數(shù)，fhn1(α)為陽(yáng)面位置處負(fù)溫度梯度代表值的分布函數(shù)，fhn2(α)為陰面位置處負(fù)溫度梯度代表值的分布函數(shù)，μhn1、σhn1、μhn2、σhn2為中間變量。

9、在式(1)中，所述的σhp1的取值是[0.23,0.38]，μhp1的取值是[1.53,1.74]，σhp2的取值是[0.26,0.43]，μhp2的取值是[1.53,1.77]，在式(2)中，所述的μhn1的取值是[-0.67,0.46]，σhn1的取值是[0.24,0.39]，μhn2的取值是[-0.95,-0.87]，σhn2的取值是[0.08,0.14]。

10、在式(1)中，所述的νd、σhp1、μhp1、σhp2、μhp2的取值為：νd最佳為100年，σhp1最佳為0.3，μhp1最佳為1.63，σhp2最佳為0.34，μhp2最佳為1.65。

11、在式(2)中，所述的νd、σhn1、μhn1、σhn2、μhn2的取值最佳為：νd為100年，σhn1最佳為0.30，μhn1最佳為-0.57，σhn2最佳為0.11，μhn2最佳為-0.91。

12、本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

13、本發(fā)明采用南北向扁平鋼箱梁橋現(xiàn)場(chǎng)橫向溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了南北向扁平鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型。能夠計(jì)算南北向扁平鋼箱梁橋運(yùn)營(yíng)階段橫向溫度梯度產(chǎn)生的附加應(yīng)力和變形，可用于設(shè)計(jì)使用年限為100年、150年和200年的南北向扁平鋼箱梁橋長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)。

技術(shù)特征：

1.一種南北向扁平寬幅鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型，其特征在于：該模型由橫向正溫度梯度模型thp(x)與橫向負(fù)溫度梯度模型thn(x)構(gòu)成；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的南北向扁平寬幅鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型，其特征在于：在式(1)中，所述的σhp1的取值是[0.23,0.38]，μhp1的取值是[1.53,1.74]，σhp2的取值是[0.26,0.43]，μhp2的取值是[1.53,1.77]，在式(2)中，所述的μhn1的取值是[-0.67,0.46]，σhn1的取值是[0.24,0.39]，μhn2的取值是[-0.95,-0.87]，σhn2的取值是[0.08,0.14]。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的南北向扁平寬幅鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型，其特征在于在式(1)中，所述的νd、σhp1、μhp1、σhp2、μhp2的取值為：νd為100年，σhp1為0.3，μhp1為1.63，σhp2為0.34，μhp2為1.65。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的南北向扁平寬幅鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型，其特征在于在式(2)中，所述的νd、σhn1、μhn1、σhn2、μhn2的取值為：νd為100年，σhn1為0.30，μhn1為-0.57，σhn2為0.11，μhn2為-0.91。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種南北向扁平寬幅鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型，該模型由正溫度梯度模型和負(fù)溫度梯度模型組成，其中正溫度梯度模型為雙折線形式，負(fù)溫度梯度模型為三折線形式。針對(duì)扁平寬幅鋼箱梁截面特性和橫向溫度場(chǎng)分布特征，以及橫向典型位置處溫度代表值的概率分布，提出了適用于設(shè)計(jì)使用年限達(dá)200年的扁平寬幅鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型。該橫向溫度梯度模型可以用于扁平寬幅鋼箱梁橋橫向溫度應(yīng)力計(jì)算分析，可為相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范修訂提供參考。

技術(shù)研發(fā)人員：王春生,林路宇,李璞玉,張培杰,李源
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長(zhǎng)安大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2