夏季强日照下铁路空腹式连续刚构桥日照温度场及温度效应研究
汪 航1，叶文亮2，倾 涛3，柴 亮2，王 力1*，庄 严4
(1. 兰州交通大学 土木工程学院，甘肃 兰州 730070; 2. 中国铁路兰州局集团有限公司兰州工程建设指挥部，甘肃 兰州 730000; 3. 中铁大桥局集团有限公司，湖北 武汉 430050; 4. 中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西 西安 710043)
摘 要： 为明晰日照作用下铁路空腹式连续刚构桥的温度场分布规律及温度效应，以某铁路空腹式连续刚构桥为例，结合混凝土箱梁热传导基本理论及桥址气象参数，采用ABAQUS软件建立三维瞬态热传导模型，分析夏季典型日照工况下桥梁结构的温度场分布。根据空腹式连续刚构桥的独有结构特点，考虑空腹区上弦对下弦的遮蔽效应，探究主梁关键截面竖向温度梯度及全桥温度效应。结果表明，相较于考虑遮蔽效应工况，忽略遮蔽效应时，交汇区截面、空腹区上弦截面、墩顶截面的最高温度分别提高了1.7%、1.3%、1.5%，空腹区下弦截面温度显著提高20.0%。在竖向日照正温差作用下，现行铁路桥涵规范梯度模式与有限元拟合梯度存在明显差异;采用规范梯度计算得到的主梁竖向位移及拉应力均小于有限元拟合梯度结果，直接采用规范梯度可能低估该桥型在强日照作用下的温度效应;考虑与忽略遮蔽效应工况下，全桥竖向位移整体变化规律基本一致，但忽略遮蔽效应时，全桥最大竖向位移较考虑遮蔽效应工况提高了27%;两种工况下主梁最大拉应力水平相近，空腹区最大拉应力提高了38%。综上，遮蔽效应对空腹式连续刚构桥的日照温度场有着显著影响，在桥梁设计中需考虑遮蔽效应。
关键词： 空腹式连续刚构桥; 遮蔽效应; 温度梯度; 温度效应; 数值模拟
基金项目： 甘肃省联合科研基金重点项目(24JRRA869);甘肃省自然科学基金青年项目(25JRRA207)
引文格式： 汪航，叶文亮，倾涛，等. 夏季强日照下铁路空腹式连续刚构桥日照温度场及温度效应研究[J]. 市政技术，2026，44(8)：99-110. (Wang Hang，Ye Wenliang，Qing Tao，et al. Solar temperature field and temperature effects of a railway hollow continuous rigid-frame bridge under strong solar radiation in summer[J]. Journal of Municipal Technology，2026，44(8)：99-110.)