来源：期刊VIP网 时间：
作者：陈歆;黄馨;刘旭;田波;葛勇;
单位：陆军工程大学野战工程学院;哈尔滨工业大学交通科学与工程学院;交通运输部公路科学研究院;
摘要：高海拔地区自然环境中的桥梁墩柱承受着大幅度的昼夜温度循环作用。为了预测其表层混凝土的开裂风险，构建了混凝土表层温度应力分析模型。该模型综合考虑了桥梁墩柱内部温度分布的不均匀性和混凝土材料内部各组分间的热变形不协调性，即整体各向同性和局部各向异性。在该模型中加载现场实测得到的高海拔地区桥梁墩柱内部各时刻温度场，分别应用热弹性力学理论计算与平面应变问题有限元求解的办法，分析了墩柱表层的三维热应力。结果表明，墩柱表层开裂主要在上部结构架设之前。晴天时，对温度作用下墩柱表面受力进行正交分解，得到1 d中墩柱表面最大压应力约12.52 MPa，最大拉应力约2.15 MPa。其中，最大拉应力已接近混凝土在二轴受拉状态下的抗拉强度，进一步叠加湿度应力后开裂风险较大。架设上部结构后，墩柱混表面切向最大拉应力仍为2.15 MPa，竖向最大拉应力仅余0.58 MPa，均明显小于C35混凝土在该二轴受拉状态下的抗拉强度。采用热膨胀系数低的粗骨料虽可降低温度梯度导致的拉应力，但会增大混凝土各组分热变形不协调产生的热应力，导致墩柱混凝土表层最大拉应力略有上升。
关键词：混凝土;桥墩;热应力;温度场;变形不协调;热膨胀系数
基金资助：国家自然科学基金面上项目(52178428)
