李建锋
中铁十二局，陕西西安 710000
摘要：随着我国科学技术的不断发展，综合国力和经济实力也在不断提高，因此为了适应新时代下的市场环境，交通运输事业也在日益改革和创新。特别是在西部开发战略之后，我国各地区的高速公路及桥梁都在如火如荼的建设当中，但是由于我国各地区环境和地理因素差异较大，因此相关部门需要在设计和建造期间充分考虑到各方面对于设施日后的影响，以期增长建筑本身的寿命。文章将会对混凝土桥梁设计中的温度效应进行分析，为提升我国建筑质量提供一定参考。
关键词：混凝土；桥梁设计；温度效应；
我国大部分的混凝土桥梁都处于裸露的地表，因此无法避免天气对其的作用的和影响，其中年温变化对于混凝土材质的桥梁有明显的形变催化，不论是气温骤降还是骤升，都会对本身导热性能不好的混凝土结构不同的区域造成温差，温差即会产生一定的膨胀或收缩，严重时会导致混凝土桥梁出现裂缝或者坍塌。文献中也指出温度效应对混凝土桥梁的影响往往比恒载和活载效应更加的明显，因此为了提高混凝土桥梁的安全性和持久性，相关部门应当将温度效应的因素加入到建筑的设计过程中，为我国交通事业的蓬勃发展打下良好的基础。
一、温度效应对混凝土桥梁设计影响的研究
从上世纪中期开始，温度效应对于混凝土桥梁设计的影响已经开始相关行业和学术界引发了激烈的探讨，温度效应的研究也从无到有、从浅显到深入，其发展过程可以概括为由单因素引发出的温度效应问题逐渐向多因素引发的温度效应问题延伸；计算反击故事也从解析转向了数值；研究维度也由平面转为了空间等。二十一世纪中的混凝土桥梁设计中的温度效应已然成为了国际上土木工程专业中最受关注的研究领域之一。
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温度作用类型表
国际上关于温度效应对混凝土桥梁影响的研究始于上个世纪六十年代，有学者根据十年间对某混凝土桥梁温度的实际测量数据以及实时的气象材料的分析，得出了天气对于混凝土桥梁的作用，并通过有规律的数值展现了该组数据的线性函数，由此为今后计算混凝土桥梁的温度应力提供有力支持。国内对于温度效应产生的混凝土桥梁影响较国外晚一些，但是计算方法更为准确，铁道部1984年已经在铁路桥涵设计规范中将温度控制和相应温度应力产生的计算方式进行了录入，我国目前现行的铁路桥设计规范中也还在应用。简言之，国内外都对温度效应在混凝土桥梁中的影响进行了大量的研究和探索，不仅是相关的理论逐渐完善，并且还获取了很多宝贵的成果和经验。我国在二十一世纪初期颁布并实施的《公路桥涵设计通用规范》中将国际上使用的温度梯度曲线通过修改进行了采用，比我国之前使用的计算方式做出了一定优化，但是我国的地理环境和天气与美国的差距很大，因此即使是国际较为先进的温度梯度曲线我国也不能完全照搬照抄的使用。我国的混凝土桥梁发展速度很快，但是能够应用于学术研究的数据却极为有限，分布区域也较为集中，因此无法作为全国通用的数据整理为规范条文。因此在进行混凝土桥梁的设计时，相关部门应当对于桥梁所处环境和气象资料做出分析和研究，在一定程度上减少温度效应对于混凝土桥梁本身的负面影响，对于混凝土桥梁的质量和寿命提供基础的保障。
二、温度效应对混凝土桥梁设计影响的重点
在进行温度效应对混凝土桥梁设计影响的重点分析时，首先可以从不同类型桥梁的设计要点开始着手。在开展混凝土拱桥的设计工作时，设计人员应当通过桥梁本身的结构确定桥梁在环境下的温度场情况。在某建筑企业在进行钢管混凝土桥梁的设计工作时，运用了计算机和区域数据结合的运算方式，在计算机得出的结论中可以得出，桥梁截面会因为日照角度的不同产生一定温度应力，在区域实际测量后发现，桥梁所处环境的日照最强时间在下午两点，这也会导致桥梁两个截面的温度差达到最大，该温度差也被称为最不利温差荷载。在最不利温差荷载的影响下，桥梁的混凝土结构区域会产生不同的温度应力，设计部门在使用计算机技术计算出温差应力对于桥梁建筑造成的具体数据之后，便可以及时调整设计方案，使混凝土桥梁的设计和施工都处于最合理的条件之下。
混凝土桥梁中较为常见的还有具备桥墩的桥梁，这种桥梁一般都会采取固定支座的形式进行建造，因此日照时间产生的温差会对其有较强的应力作用。很多带有桥墩的混凝土桥都是在水中施工，其操作的复杂性要超过在陆地上建造的难度，温度效应的表现形式也会呈现非线性的应力分布，造成应力集中影响桥梁寿命。桥墩受到来自于桥面以及桥墩底部的约束力，因此能够保证桥墩结构的稳定性，但是在温差效应的影响下，桥墩自身也会产生一定的约束力，有可能在温度效应的影响下造成墩顶自身发生位移，因此在进行有桥墩的混凝土桥梁设计时，应当将桥梁端顶的约束力考虑进去。
温度效应对混凝土桥梁设计影响的重点除了需要考虑桥梁的种类之外，还需要从材料的角度做好设计方案的规划。为了减少温度效应下混凝土桥梁产生的裂缝，最基础的方式时将混凝土材料的成分进行合理配置，为了增加混凝土的热传导性，可以在桥梁施工期间选用水化热较低的水泥材料，并且用过计算严格控制好水泥的使用量，根据实际情况适当加入矿物粉和粉煤灰，如有特殊需要还需要对混凝土的骨料做出一定的改良。调整混凝土材料配比也是较为有效的减少温度效应对桥梁影响的方式，水灰比、砂率、水量等因素都会让混凝土材料更加适应温度变化下的应力作用。除了常规因素之外，沥青的摊铺和火灾是引起桥梁温度效应的主要人为因素，也应当将其考虑到桥梁的设计工作中去，尽力延长混凝土桥梁的使用寿命。
结束语：
目前业内较为常见的混凝土桥梁设计中对于降低温度效应的方案都是采取将空间温度场通过计算机调整为二维空间的不利温度分布图，也就是用两个一维空间进行交合，可以让温度效应有更加具现化。在实际的混凝土桥梁工程设计中，相关部门应当以实际的环境为主要依据，并且模拟所有影响因素对于混凝土结构本身的破坏性和应力，才能制定出较为完善的混凝土桥梁设计方案，前提我国的交通设施质量，为我国经济的发展和国际影响力的提高做出有效的贡献。
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