本發(fā)明屬于橋梁工程，具體涉及到一種非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型。

背景技術(shù)：

1、鋼箱梁截面為典型的閉口截面，在太陽(yáng)輻射作用下，其結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生橫向溫度場(chǎng)，由于閉口截面的框架效應(yīng)，會(huì)使得結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的橫向溫度附加應(yīng)力。非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁截面對(duì)太陽(yáng)輻射的區(qū)域以及截面周邊流場(chǎng)有較大影響，其橫向溫度場(chǎng)分布特征與帶翼板鋼箱梁橋溫度場(chǎng)分布特征有較大區(qū)別。然而橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中尚無(wú)非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋溫度梯度模型。因此，需要針對(duì)非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋橫向溫度場(chǎng)分布特征布置測(cè)點(diǎn)，開(kāi)展長(zhǎng)期溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)，構(gòu)建適用于100年～200年設(shè)計(jì)使用年限的非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型，支撐無(wú)翼板鋼箱梁橋橫向溫度應(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)題在于提供一種非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型，可用于計(jì)算的非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型。

2、上述的非對(duì)稱無(wú)翼板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、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為非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋截面橫向位置與陽(yáng)面?zhèn)鹊木嚯x，l為非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋梁寬，νd為非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋設(shè)計(jì)使用年限，單位為年，取值為100或150或200，為fp1(α)函數(shù)的反函數(shù)，為fp2(α)函數(shù)的反函數(shù)，fp1(α)為陽(yáng)面位置處正溫度梯度代表值的分布函數(shù)，fp2(α)為陰面位置處正溫度梯度代表值的分布函數(shù)，α、αp1、βp1、αp2、βp2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、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為非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋截面任意橫向位置，l為非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋梁寬，為fn1(α)函數(shù)的反函數(shù)，為fn2(α)函數(shù)的反函數(shù)，fn1(α)為陽(yáng)面位置處負(fù)溫度梯度代表值的分布函數(shù)，fn2(α)為陰面位置處負(fù)溫度梯度代表值的分布函數(shù)，αn1、βn1、αn2、βn2為中間變量。

9、在本發(fā)明的式(1)中，所述的αp1的取值是[14.34,18.85]，βp1的取值是[2.04,3.52]，αp2的取值是[9.60,12.00]，βp2的取值是[2.52,4.28]，在式(2)中，所述的αn1的取值是[5.66,6.26]，βn1的取值是[5.52,9.29]，αn2的取值是[6.36,6.95]，βn2的取值是[6.42,10.63]。

10、在本發(fā)明的式(1)中，所述的νd、αp1、βp1、αp2、βp2的取值為：νd為100年，αp1最佳為16.44，最佳βp1為2.68，αp2最佳為10.74，βp2最佳為3.28。

11、在本發(fā)明的式(2)中，所述的νd、αn1、βn1、αn2、βn2的取值為：νd為100年，αn1最佳為5.95，βn1最佳為7.16，αn2最佳為6.65，βn2最佳為8.26。

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

13、1.本發(fā)明利用非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋橫向溫度場(chǎng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型，所構(gòu)建的橫向溫度梯度模型考慮了非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁頂板寬度、設(shè)計(jì)使用年限以及溫度概率分布特征的影響。

14、2.本發(fā)明所構(gòu)建的非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型形式簡(jiǎn)單，可用于設(shè)計(jì)使用年限為100年、150年和200年的非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)。

技術(shù)特征：

1.一種非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型，其特征在于：該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；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型，其特征在于：在式(1)中，所述的αp1的取值是[14.34,18.85]，βp1的取值是[2.04,3.52]，αp2的取值是[9.60,12.00]，βp2的取值是[2.52,4.28]，在式(2)中，所述的αn1的取值是[5.66,6.26]，βn1的取值是[5.52,9.29]，αn2的取值是[6.36,6.95]，βn2的取值是[6.42,10.63]。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述非對(duì)稱無(wú)翼板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、αp1、βp1、αp2、βp2的取值為：νd為100年，αp1為16.44，βp1為2.68，αp2為10.74，βp2為3.28。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述非對(duì)稱無(wú)翼板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、αn1、βn1、αn2、βn2的取值為：νd為100年，αn1為5.95，βn1為7.16，αn2為6.65，βn2為8.26。

技術(shù)總結(jié)
一種非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋橫向溫度梯度模型，由橫向正溫度梯度模型和橫向負(fù)溫度梯度模型構(gòu)成，均為三折線形式。針對(duì)無(wú)翼板鋼箱梁截面特性與溫度場(chǎng)分布特征進(jìn)行溫度測(cè)點(diǎn)布設(shè)，開(kāi)展了無(wú)翼板鋼箱梁橋橫向溫度場(chǎng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)橫向日極值溫差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與最小二乘法擬合，構(gòu)建了適用于非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋100年、150年和200年設(shè)計(jì)使用年限的橫向溫度梯度模型，該模型計(jì)入了設(shè)計(jì)使用年限以及截面高度的影響，可以用于非對(duì)稱無(wú)翼板鋼箱梁橋橫向溫度應(yīng)力求解。

技術(shù)研發(fā)人員：宋麗萍,段蘭,林振威,張招招,劉益榮,王茜,李熙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：威海市公路勘察設(shè)計(jì)院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23