1、處在外界環(huán)境中的混凝土梁橋，除承受結(jié)構(gòu)自重和車輛、行人等移動(dòng)荷載外，還會(huì)長(zhǎng)期經(jīng)受太陽日照輻射和大氣溫度變化等劇烈作用。在混凝土梁橋中，根據(jù)現(xiàn)行公路與橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的溫度梯度值計(jì)算其溫度應(yīng)力，在某些跨徑和跨數(shù)條件下，溫度梯度作用產(chǎn)生的應(yīng)力，接近甚至超過移動(dòng)荷載所產(chǎn)生的應(yīng)力。為了抵抗由溫度作用產(chǎn)生的應(yīng)力，需要配置大量的預(yù)應(yīng)力鋼筋或普通鋼筋?；诖搜芯勘尘埃疚奶岢鲆环N采用隔熱混凝土作為橋面鋪裝層的方法，通過降低橋面鋪裝層的導(dǎo)熱系數(shù)，降低溫

2、度梯度數(shù)值，從而降低主梁的溫度應(yīng)力，可大幅度降低工程造價(jià)。
　　本文從傳熱學(xué)、太陽物理學(xué)、熱彈性理論和結(jié)構(gòu)分析理論出發(fā)，利用數(shù)值模擬和理論推導(dǎo)方法，對(duì)設(shè)有隔熱混凝土鋪裝層的混凝土箱梁橋的溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力進(jìn)行深入細(xì)致地研究，旨在揭示設(shè)有隔熱混凝土鋪裝層的混凝土箱梁橋的日照溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力特點(diǎn)、規(guī)律及其對(duì)結(jié)構(gòu)行為的影響，為該類橋梁的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。本文的主要工作及研究成果如下:
　　(1)以3*28m連續(xù)箱梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象，以A

3、NSYS有限元分析軟件為工具，建立了包括隔熱混凝土鋪裝層和混凝土箱梁的三維實(shí)體模型。在驗(yàn)證數(shù)值模型的可行性和準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)有隔熱鋪裝層的混凝土箱梁的溫度場(chǎng)進(jìn)行相關(guān)熱物理參數(shù)（即隔熱混凝土導(dǎo)熱系數(shù)、厚度）的敏感度分析，基于最佳隔熱效果優(yōu)化相關(guān)參數(shù)。結(jié)果表明:隔熱層參數(shù)變化對(duì)箱梁項(xiàng)板溫度場(chǎng)產(chǎn)生顯著影響，而對(duì)其他部位影響較小。通過參數(shù)優(yōu)化對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)隔熱層厚度為10cm時(shí)，箱梁頂板的溫度分布較為均勻，沿其高度方向的溫度梯度較小，隔熱

4、降溫效果較為理想。
　　(2)總結(jié)數(shù)值模擬結(jié)果及上述分析，得出設(shè)有隔熱混凝土鋪裝層的混凝土箱梁溫度場(chǎng)的溫度梯度模式，并對(duì)其適用性提出相關(guān)建議。
　　(3)對(duì)設(shè)有隔熱層混凝土箱梁的溫度應(yīng)力進(jìn)行參數(shù)（即隔熱層導(dǎo)熱系數(shù)、厚度）的敏感度分析，研究縱、橫橋向的溫度應(yīng)力，基于最佳隔熱效果優(yōu)化相關(guān)參數(shù)。結(jié)果表明:隔熱層參數(shù)變化對(duì)箱梁橫、縱向溫度應(yīng)力影響顯著。通過參數(shù)優(yōu)化對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)隔熱層厚度為10cm，導(dǎo)熱系數(shù)為0.3W/(m·K)時(shí)