本發(fā)明屬于橋梁溫度檢測技術(shù)領域，具體涉及到一種組合板梁橋溫度梯度模式的評價方法。

背景技術(shù)：

橋梁結(jié)構(gòu)處于自然環(huán)境中，不可避免的受到大氣溫度和太陽輻射的影響，影響橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度分布，產(chǎn)生溫度梯度。對于大跨度鋼橋，由于鋼材的導熱性能好，對溫度變化比較敏感，作用于橋梁結(jié)構(gòu)中的溫度荷載會造成結(jié)構(gòu)的變形，改變結(jié)構(gòu)的標高，同時會產(chǎn)生附加應力，最終對橋梁結(jié)構(gòu)造成損傷，因此需對鋼橋中的溫度荷載進行研究。而橋梁結(jié)構(gòu)的溫度荷載表現(xiàn)出來便是橋梁中隨時間變化而變化的溫度場，所以，為分析溫度效應對橋梁結(jié)構(gòu)的影響，首先需對橋梁的溫度場分布進行研究。

橋梁結(jié)構(gòu)上的溫度作用分為均勻溫度作用和梯度溫度作用。梯度溫度作用又可分為豎向溫度梯度作用和橫向溫度梯度作用。溫度梯度作用在橋梁結(jié)構(gòu)上會引起溫度自約束應力，即結(jié)構(gòu)內(nèi)部纖維間溫度不同，產(chǎn)生的應變差受到纖維間相互約束而引起應力。橋梁結(jié)構(gòu)在日照作用下產(chǎn)生顯著溫度效應的現(xiàn)象最早于20世紀50年代由前聯(lián)邦德國學者發(fā)現(xiàn)。近幾十年來，國內(nèi)外都發(fā)生了由溫度應力導致橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴重損壞的事故。國內(nèi)外學者對橋梁結(jié)構(gòu)溫度作用的早期研究均集中于混凝土橋梁，提出了一系列研究方法并取得了一些研究成果。

隨著鋼橋在橋梁建設中的日益廣泛使用，針對我國鋼橋溫度梯度的設計規(guī)范條文亟待形成，然而我國幅員遼闊，各地區(qū)氣候差異較大，鋼橋形式多樣，溫度影響因素眾多，通過實測所取得的溫度數(shù)據(jù)有限，不足以形成規(guī)范條文，因此對鋼橋溫度場迫切需要開展廣泛而深入的研究。

我國現(xiàn)行的《公路橋涵設計通用規(guī)范》(jtgd60—2004)規(guī)定的溫度梯度模式參照美國aashto規(guī)范而得，且只給出了鋪裝后混凝土梁與鋼‐混組合梁的日照溫度梯度。同時，我國現(xiàn)行的《鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》對組合板梁溫度梯度取值沒有進行規(guī)定。工程設計一般參照英國橋梁規(guī)范bs‐5400對結(jié)構(gòu)溫度效應進行估算，但由于日照、氣象、地理環(huán)境等影響橋梁結(jié)構(gòu)溫度分布的外在環(huán)境因素的不同，bs‐5400溫度梯度曲線不一定適用于中國的橋梁結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種組合板梁橋溫度梯度模式評價方法。目的在于得到適用于我國組合板梁橋溫度梯度模式。

本發(fā)明的技術(shù)方案是由以下步驟實現(xiàn)的：

(1)在組合梁橋的混凝土頂板和鋼腹板上布置溫度測點并采集溫度，每次采集時間間隔為2～5分鐘；

(2)將采集獲得的組合梁橋溫度進行分析，找出鋼腹板下翼緣各測點的日極值溫差值所對應時刻的溫度數(shù)據(jù)，以溫度為橫坐標，腹板測點間的距離為縱坐標，作出梯度散點圖，并采用最小二乘法進行曲線擬合，得到豎向溫度梯度曲線；找出混凝土頂板各測點的日極值溫差值所對應時刻的溫度數(shù)據(jù)，以溫度為橫坐標，混凝土頂板測點間的距離為縱坐標，作出梯度散點圖，并采用最小二乘法進行曲線擬合，得到橫向溫度梯度曲線；

(3)將得到的溫度梯度曲線簡化成折線，為溫度梯度模式；

(4)得到豎向溫度梯度模式鋼腹板各折點的日極值溫差值和橫向溫度梯度模式混凝土頂板各折點的日極值溫差值；

鋼腹板各折點日極值溫差值為各折點處測點溫度值減去鋼腹板測點最低溫度值，混凝土頂板各折點的日極值溫差值為混凝土頂板各折點處測點溫度值減去混凝土頂板測點最低溫度值；

(5)對組合梁橋的混凝土頂板和鋼腹板各個折點的日極值溫差值進行統(tǒng)計分析，得到溫差概率分布直方圖，再對直方圖進行概率擬合，得到日極值溫差概率密度函數(shù)；

統(tǒng)計混凝土頂板和鋼腹板各個折點的日極值溫差值并輸入到計算機，應用origin8.0數(shù)理統(tǒng)計分析軟件分別做出混凝土頂板和鋼腹板的各折點的日極值溫差值的概率直方圖，再分別對混凝土頂板和鋼腹板各折點的日極值溫差值的概率直方圖進行函數(shù)擬合，得到對應的概率密度函數(shù)f(x)；

(6)通過概率密度函數(shù)p0，計算設計基準期為100年，不同重現(xiàn)期n的溫差標準值t；

概率密度函數(shù)f(x)所對應的分布函數(shù)為fx(x)，則設計基準期100年內(nèi)的頂板和各個折點的極值溫差值的累積分布函數(shù)fy(x)為：fy(x)＝[fx(x)]¹⁰⁰；

溫差標準值的保證率為p0，對組合板梁橋施工期溫度設計標準值進行取值，可將兩年作為施工期設計基準期，分別取半年、一年作為施工期溫度作用重現(xiàn)期，則施工期內(nèi)極值溫差作用的溫差標準值的保證率分別為96％、98％；令fy(x)等于p0，計算得x為溫差標準值t；

(7)為方便在實際工程中的應用，對不同重現(xiàn)期無鋪裝和鋪裝后組合板梁的溫差標準值進行偏安全取整，得到溫差標準值的建議值。

上述的步驟(1)在鋼腹板和混凝土頂板上布置溫度測點為：兩側(cè)鋼腹板布置溫度測點位置以距混凝土頂板上表面的垂直距離表示為0.0m，0.12m，0.2m(混凝土頂板內(nèi))，0.2m(鋼腹板)，0.25m，0.35m，0.5m，0.95m和腹板與下翼緣相交處；混凝土頂板內(nèi)橫向中間處布置溫度測點。

上述的組合板梁橋為無鋪裝組合板梁橋，無鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面處日極值正溫差標準值t1符合極值ⅰ型分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝2.79，σ＝1.45，重現(xiàn)期n＝50年，t1＝15.1℃；重現(xiàn)期n＝100年，t1＝16.1℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t1＝8.4℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t1＝9.5℃；

無鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.12m處日極值正溫差標準值t2符合極值ⅰ型分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝4.56，σ＝1.86，重現(xiàn)期n＝50年，t2＝20.4℃；重現(xiàn)期n＝100年，t2＝21.7℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t2＝11.8℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t2＝13.1℃；

無鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.5m處日極值正溫差標準值t3符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝1.65，σ＝0.55，重現(xiàn)期n＝50年，t3＝3.6℃；重現(xiàn)期n＝100年，t3＝3.7℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t3＝2.8℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t3＝2.9℃；

無鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面處日極值負溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-8.90，σ＝3.68，重現(xiàn)期n＝50年，t1＝-21.9℃；重現(xiàn)期n＝100年，t1＝-22.6℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t1＝-16.4℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t1＝-17.5℃；

無鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.12m處日極值負溫差標準值t2符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-10.12，σ＝4.20，重現(xiàn)期n＝50年，t2＝-25.0℃；重現(xiàn)期n＝100年，t2＝-25.7℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t2＝-18.7℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t2＝-19.9℃；

無鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中腹板與下翼緣相交處日極值負溫差標準值t3符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-3.16，σ＝1.82，重現(xiàn)期n＝50年，t3＝-9.6℃；重現(xiàn)期n＝100年，t3＝-9.9℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t3＝-6.9℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t3＝-7.4℃；

無鋪裝組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處正溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝1.29，σ＝0.36，重現(xiàn)期n＝50年，t1＝2.5℃；重現(xiàn)期n＝100年，t1＝2.6℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t1＝2.0℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t1＝2.1℃；

無鋪裝組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板與右側(cè)鋼腹板交點處的溫差標準值t2符合極值ⅰ型分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝0.41，σ＝0.20，重現(xiàn)期n＝50年，t2＝2.1℃；重現(xiàn)期n＝100年，t2＝2.3℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t2＝1.2℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t2＝1.3℃；

無鋪裝組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處負溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-1.54，σ＝0.51，重現(xiàn)期n＝50年，t1＝-3.3℃；重現(xiàn)期n＝100年，t1＝-3.4℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t1＝-2.6℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t1＝-2.7℃；

上述的組合板梁橋為5cm瀝青鋪裝組合板梁橋，5cm瀝青鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面處日極值正溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝7.47，σ＝1.90，重現(xiàn)期n＝50年，t1＝14.2℃；重現(xiàn)期n＝100年，t1＝14.5℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t1＝11.4℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t1＝11.9℃；

5cm瀝青鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.12m處日極值正溫差標準值t2符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝8.57，σ＝1.76，重現(xiàn)期n＝50年，t2＝14.8℃；重現(xiàn)期n＝100年，t2＝15.2℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t2＝12.2℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t2＝12.7℃；

5cm瀝青鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.5m處日極值正溫差標準值t3符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝1.50，σ＝0.71，重現(xiàn)期n＝50年，t3＝4.0℃；重現(xiàn)期n＝100年，t3＝4.2℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t3＝3.0℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t3＝3.2℃；

5cm瀝青鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面處日極值負溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-4.38，σ＝1.86，重現(xiàn)期n＝50年，t1＝-11.0℃；重現(xiàn)期n＝100年，t1＝-11.3℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t1＝-8.2℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t1＝-8.7℃；

5cm瀝青鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.12m處日極值負溫差標準值t2符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-9.10，σ＝3.04，重現(xiàn)期n＝50年，t2＝-19.9℃；重現(xiàn)期n＝100年，t2＝-20.4℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t2＝-15.3℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t2＝-16.2℃；

5cm瀝青鋪裝組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處正溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝1.96，σ＝0.57，重現(xiàn)期n＝50年，t1＝4.0℃；重現(xiàn)期n＝100年，t1＝4.1℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t1＝3.1℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t1＝3.3℃；

5cm瀝青鋪裝組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板與右側(cè)鋼腹板交點處的溫差標準值t2符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝0.67，σ＝0.24，重現(xiàn)期n＝50年，t2＝1.5℃；重現(xiàn)期n＝100年，t2＝1.6℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t2＝1.1℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t2＝1.2℃；

5cm瀝青鋪裝組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處負溫差標準值t1符合極值ⅰ型分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-3.61，σ＝0.44，重現(xiàn)期n＝50年，t1＝-4.5℃；重現(xiàn)期n＝100年，t1＝-4.6℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t1＝-4.2℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t1＝-4.3℃；

上述的組合板梁橋為10cm瀝青鋪裝組合板梁橋，10cm瀝青鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面處日極值正溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝8.36，σ＝2.00，重現(xiàn)期n＝50年，t1＝15.4℃；重現(xiàn)期n＝100年，t1＝15.8℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t1＝12.5℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t1＝13.0℃；

10cm瀝青鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.5m處日極值正溫差標準值t3符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝36，σ＝0.51，重現(xiàn)期n＝50年，t3＝3.2℃；重現(xiàn)期n＝100年，t3＝3.3℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t3＝2.4℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t3＝2.6℃；

10cm瀝青鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面處日極值負溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-7.14，σ＝2.10，重現(xiàn)期n＝50年，t1＝-14.6℃；重現(xiàn)期n＝100年，t1＝-15.0℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t1＝-11.5℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t1＝-12.0℃；

10cm瀝青鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.12m處日極值負溫差標準值t2符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-9.40，σ＝2.74，重現(xiàn)期n＝50年，t2＝-19.1℃；重現(xiàn)期n＝100年，t2＝-19.6℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t2＝-15.0℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t2＝-15.8℃。

10cm瀝青鋪裝組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處正溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝1.81，σ＝0.43，重現(xiàn)期n＝50年，t1＝3.3℃；重現(xiàn)期n＝100年，t1＝3.4℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t1＝2.7℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t1＝2.8℃；

10cm瀝青鋪裝組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板與右側(cè)鋼腹板交點處的溫差標準值t2符合極值ⅰ型分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝0.43，σ＝0.18，重現(xiàn)期n＝50年，t2＝1.9℃；重現(xiàn)期n＝100年，t2＝2.1℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t2＝1.1℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t2＝1.3℃；

5cm瀝青鋪裝組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處負溫差標準值t1符合負極值ⅰ型分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-1.07，σ＝0.35，重現(xiàn)期n＝50年，t1＝-4.1℃；重現(xiàn)期n＝100年，t1＝-4.3℃；施工階段重現(xiàn)期n＝0.5年，t1＝-2.4℃；施工階段重現(xiàn)期n＝1.0年，t1＝-2.7℃。

本發(fā)明基于對組合板梁試驗模型溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，提出組合板梁橋無鋪裝和鋪裝后橫向和豎向溫度梯度模式，并通過對日極值溫差進行數(shù)理統(tǒng)計分析，得到鋪裝前后組合板梁橋在不同重現(xiàn)期下橫向和豎向的溫差標準值?？捎糜谟嬎憬M合板梁橋不同施工階段溫度梯度產(chǎn)生的附加應力和變形，保障安全施工和正常運營，為完善我國相關設計規(guī)范提供依據(jù)。

附圖說明

圖1是無鋪裝組合板梁橋腹板豎向正溫度梯度曲線圖。

圖2是無鋪裝組合板梁橋腹板豎向負溫度梯度曲線圖。

圖3是無鋪裝組合板梁橋腹板豎向正溫度梯度圖。

圖4是無鋪裝組合板梁橋腹板豎向負溫度梯度圖。

圖5是無鋪裝組合板梁橋腹板橫向正溫度梯度曲線圖。

圖6是無鋪裝組合板梁橋腹板橫向負溫度梯度曲線圖。

圖7是5cm瀝青鋪裝組合板梁橋腹板豎向正溫度梯度曲線圖。

圖8是5cm瀝青鋪裝組合板梁橋腹板豎向負溫度梯度曲線圖。

圖9是5cm瀝青鋪裝組合板梁橋腹板豎向正溫度梯度圖。

圖10是5cm瀝青鋪裝組合板梁橋腹板豎向負溫度梯度圖。

圖11是5cm瀝青鋪裝組合板梁橋腹板橫向正溫度梯度曲線圖。

圖12是5cm瀝青鋪裝組合板梁橋腹板橫向負溫度梯度曲線圖。

圖13是10cm瀝青鋪裝組合板梁橋腹板豎向正溫度梯度曲線圖。

圖14是10cm瀝青鋪裝組合板梁橋腹板豎向負溫度梯度曲線圖。

圖15是10cm瀝青鋪裝組合板梁橋腹板豎向正溫度梯度圖。

圖16是10cm瀝青鋪裝組合板梁橋腹板豎向負溫度梯度圖。

圖17是10cm瀝青鋪裝組合板梁橋腹板橫向正溫度梯度曲線圖。

圖18是10cm瀝青鋪裝組合板梁橋腹板橫向負溫度梯度曲線圖。

圖19是無鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.0m處日極值正溫差標準值t1的概率直方圖。

圖20是無鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.12m處日極值正溫差標準值t2的概率直方圖。

圖21是無鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.5m處日極值正溫差標準值t3的概率直方圖。

圖22是無鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.0m處日極值負溫差標準值t1的概率直方圖。

圖23是無鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.12m處日極值負溫差標準值t2的概率直方圖。

圖24是無鋪裝組合板梁橋豎向溫度梯度模式中腹板與下翼緣相交處日極值負溫差標準值t3的概率直方圖。

圖25是無鋪裝組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處正溫差標準值t1的概率直方圖。

圖26是無鋪裝組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板與右側(cè)鋼腹板交點處的溫差標準值t2的概率直方圖。

圖27是無鋪裝組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處負溫差標準值t1的概率直方圖。

圖28是5cm瀝青組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.0m處日極值正溫差標準值t1的概率直方圖。

圖29是5cm瀝青組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.12m處日極值正溫差標準值t2的概率直方圖。

圖30是5cm瀝青組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.5m處日極值正溫差標準值t3的概率直方圖。

圖31是5cm瀝青組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.0m處日極值負溫差標準值t1的概率直方圖。

圖32是5cm瀝青組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.12m處日極值負溫差標準值t2的概率直方圖。

圖33是5cm瀝青組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處正溫差標準值t1的概率直方圖。

圖34是5cm瀝青組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板與右側(cè)鋼腹板交點處的溫差標準值t2的概率直方圖。

圖35是5cm瀝青組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處負溫差標準值t1的概率直方圖。

圖36是10cm瀝青組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.00m處日極值正溫差標準值t1的概率直方圖。

圖37是10cm瀝青組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.5m處日極值正溫差標準值t3的概率直方圖。

圖38是10cm瀝青組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.0m處日極值負溫差標準值t1的概率直方圖。

圖39是10cm瀝青組合板梁橋豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.12m處日極值負溫差標準值t2的概率直方圖。

圖40是10cm瀝青組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處正溫差標準值t1的概率直方圖。

圖41是10cm瀝青組合板梁橋橫向溫度梯度模式中混凝土頂板與右側(cè)鋼腹板交點處的溫差標準值t2的概率直方圖。

圖42是10cm瀝青組合板橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處負溫差標準值t1的概率直方圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于下述的實施方式。

實施例1

1、在無鋪裝組合板梁橋的混凝土頂板和鋼腹板上布置溫度測點并采集溫度，每次采集時間間隔為3分鐘；

參照英國規(guī)范bs-5400對鋼橋溫度梯度的規(guī)定，在組合梁橋的兩側(cè)鋼腹板布置溫度測點位置以距混凝土頂板上表面的垂直距離表示為0.0m，0.12m，0.2m(混凝土板內(nèi))，0.2m(鋼腹板)，0.25m，0.35m，0.5m，0.95m和腹板與下翼緣相交處；混凝土頂板內(nèi)橫向中間處布置溫度測點。

2、將采集獲得的組合梁橋溫度進行分析，找出鋼腹板各測點的日極值溫差值所對應時刻的溫度數(shù)據(jù)，以溫度為橫坐標，腹板測點間的距離為縱坐標，作出梯度散點圖，并采用最小二乘法進行曲線擬合，得到豎向溫度梯度曲線；找出混凝土頂板各測點的日極值溫差值所對應時刻的溫度數(shù)據(jù)，以溫度為橫坐標，混凝土頂板測點間的距離為縱坐標，作出梯度散點圖，并采用最小二乘法進行曲線擬合，得到橫向溫度梯度曲線；

在距頂面0.12m內(nèi)采用線性擬合，在距頂面0.12m到0.95m范圍內(nèi)采用非線性擬合，得到豎向正溫度梯度曲線，如圖1所示；在距混凝土頂板上表面0.12m內(nèi)采用線性擬合，在距混凝土頂板上表面0.12m到0.5m范圍內(nèi)采用線性擬合，在距下翼緣0.45m范圍內(nèi)采用線性擬合，得到豎向負溫度梯度曲線，如圖2所示；混凝土頂板中點處溫度最高，與陽面腹板相交處頂面溫度次之，與陰面腹板相交處頂面溫度最低，得到呈線性分布的橫向正溫度梯度曲線，如圖5所示；混凝土橫向中點處溫度最低，兩側(cè)溫度相近，得到呈三角形線性分布的橫向負溫度梯度曲線，如圖6所示。

3、將得到的溫度梯度曲線簡化成折線，為溫度梯度模式；

對豎向正溫度梯度曲線簡化，在距頂面0.12m內(nèi)采用直線簡化，在距頂面0.12m到0.95m范圍內(nèi)采用雙折線簡化，0.12m處為折點，得到豎向正溫度梯度模式，如圖3所示；

對豎向負梯度曲線簡化，在距頂面0.12m內(nèi)采用直線簡化，在距頂板0.12m到0.5m范圍內(nèi)采用直線簡化，在距下翼緣0.45m范圍內(nèi)采用直線簡化，得到豎向負溫度梯度模式，如圖4所示；

橫向正負溫度梯度曲線均為折線形，不需要簡化。

4、得到豎向溫度梯度模式鋼腹板各折點的日極值溫差值和橫向溫度梯度模式混凝土頂板各折點的日極值溫差值；

鋼腹板各折點日極值溫差值為各折點處測點溫度值減去鋼腹板測點最低溫度值，混凝土頂板各折點的日極值溫差值為混凝土頂板各折點處測點溫度值減去混凝土頂板測點最低溫度值；

5、對組合梁橋的混凝土頂板和鋼腹板各個折點的日極值溫差值進行統(tǒng)計分析，得到溫差概率分布直方圖，再對直方圖進行概率擬合，得到日極值溫差概率密度函數(shù)；

統(tǒng)計混凝土頂板和鋼腹板各個折點的日極值溫差值并輸入到計算機，應用origin8.0數(shù)理統(tǒng)計分析軟件分別做出混凝土頂板和鋼腹板的各折點的日極值溫差值的概率直方圖，再分別對混凝土頂板和鋼腹板各折點的日極值溫差值的概率直方圖進行函數(shù)擬合，得到對應的概率密度函數(shù)f(x)；

豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面處日極值正溫差標準值t1符合極值ⅰ型分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝2.79，σ＝1.45，如圖19所示；

豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.12m處日極值正溫差標準值t2符合極值ⅰ型分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝4.56，σ＝1.86，如圖20所示；

豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.5m處日極值正溫差標準值t3符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝1.65，σ＝0.55，如圖21所示；

豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面處日極值負溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-8.90，σ＝3.68，如圖22所示；

豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.12m處日極值負溫差標準值t2符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-10.12，σ＝4.20，如圖23所示；

豎向溫度梯度模式中腹板與下翼緣相交處日極值負溫差標準值t3符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-3.16，σ＝1.82，如圖24所示；

橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處正溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝1.29，σ＝0.36，如圖25所示；

橫向溫度梯度模式中混凝土頂板與右側(cè)鋼腹板交點處的溫差標準值t2符合極值ⅰ型分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝0.41，σ＝0.20，如圖26所示；

橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處負溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-1.54，σ＝0.51，如圖27所示；

6、通過概率密度函數(shù)p0，計算設計基準期為100年，不同重現(xiàn)期n的溫差標準值t；

概率密度函數(shù)f(x)所對應的分布函數(shù)為fx(x)，則設計基準期100年內(nèi)的頂板和各個折點的極值溫差值的累積分布函數(shù)fy(x)為：fy(x)＝[fx(x)]¹⁰⁰；

溫差標準值的保證率為p0，對組合板梁橋施工期溫度設計標準值進行取值，可將兩年作為施工期設計基準期，分別取半年、一年作為施工期溫度作用重現(xiàn)期，則施工期內(nèi)極值溫差作用的溫差標準值的保證率分別為96％、98％；令fy(x)等于p0，計算得x為溫差標準值t。

無鋪裝組合板梁橋豎向溫差標準值見表1，橫向溫差標準值見表2。

7、為方便在實際工程中的應用，對不同重現(xiàn)期無鋪裝組合板梁的溫差標準值進行偏安全取整，得到溫差標準值的建議值。

無鋪裝組合板梁橋豎向溫差標準值的建議值見表3，橫向溫差標準值的建議值見表4。

實施例2

1、在5cm瀝青鋪裝組合梁橋的混凝土頂板和鋼腹板上布置溫度測點并采集溫度，每次采集時間間隔為3分鐘，每次采集時間間隔也可為2分鐘，每次采集時間間隔還可為5分鐘；

參照英國規(guī)范bs-5400對鋼橋溫度梯度的規(guī)定，在組合梁橋的兩側(cè)鋼腹板布置溫度測點位置以距混凝土頂板上表面的垂直距離表示為0.0m，0.12m，0.2m(混凝土板內(nèi))，0.2m(鋼腹板)，0.25m，0.35m，0.5m，0.95m和腹板與下翼緣相交處；混凝土頂板內(nèi)橫向中間處布置溫度測點。

2、將采集獲得的組合梁橋溫度進行分析，找出鋼腹板下翼緣各測點的日極值溫差值所對應時刻的溫度數(shù)據(jù)，以溫度為橫坐標，腹板測點間的距離為縱坐標，作出梯度散點圖，并采用最小二乘法進行曲線擬合，得到豎向溫度梯度曲線；找出混凝土頂板各測點的日極值溫差值所對應時刻的溫度數(shù)據(jù)，以溫度為橫坐標，混凝土頂板測點間的距離為縱坐標，作出梯度散點圖，并采用最小二乘法進行曲線擬合，得到橫向溫度梯度曲線；

在距混凝土頂板上表面0.12m內(nèi)采用線性擬合，在距混凝土頂板上表面0.12m到0.95m范圍內(nèi)采用非線性擬合，得到豎向正溫度梯度曲線，如圖7所示；在距混凝土頂板上表面0.12m內(nèi)采用線性擬合，在距混凝土頂板0.12m到0.5m范圍內(nèi)采用線性擬合，得到豎向負溫度梯度曲線，如圖8所示；混凝土頂板中點處溫度最高，與陽面腹板相交處頂面溫度次之，與陰面腹板相交處頂面溫度最低，得到呈線性分布的橫向正溫度梯度曲線，如圖11所示；混凝土橫向中點處溫度最低，兩側(cè)溫度相近，得到呈三角形線性分布的橫向負溫度梯度曲線，如圖12所示。

3、將得到的溫度梯度曲線簡化成折線，為溫度梯度模式；

對豎向正溫度梯度曲線簡化，在距混凝土頂板0.12m內(nèi)采用直線簡化，在距混凝土頂板0.12m到0.95m范圍內(nèi)采用雙折線簡化，得到豎向正溫度梯度模式，如圖9所示；

在距混凝土頂板0.12m內(nèi)采用直線簡化，在距混凝土頂板0.12m到0.5m范圍內(nèi)采用直線簡化，得到豎向負溫度梯度模式，如圖10所示；

橫向正負溫度梯度曲線均為折線形，不需要簡化。

4、得到豎向溫度梯度模式鋼腹板各折點的日極值溫差值和橫向溫度梯度模式混凝土頂板各折點的日極值溫差值；

鋼腹板各折點日極值溫差值為各折點處測點溫度值減去鋼腹板測點最低溫度值，混凝土頂板各折點的日極值溫差值為混凝土頂板各折點處測點溫度值減去混凝土頂板測點最低溫度值；

5、對組合梁橋的混凝土頂板和鋼腹板各個折點的日極值溫差值進行統(tǒng)計分析，得到溫差概率分布直方圖，再對直方圖進行概率擬合，得到日極值溫差概率密度函數(shù)；

統(tǒng)計混凝土頂板和鋼腹板各個折點的日極值溫差值并輸入到計算機，應用origin8.0數(shù)理統(tǒng)計分析軟件分別做出混凝土頂板和鋼腹板的各折點的日極值溫差值的概率直方圖，再分別對混凝土頂板和鋼腹板各折點的日極值溫差值的概率直方圖進行函數(shù)擬合，得到對應的概率密度函數(shù)f(x)；

豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面處日極值正溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝7.47，σ＝1.90，如圖28所示；

豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.12m處日極值正溫差標準值t2符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝8.57，σ＝1.76，如圖29所示；

豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.5m處日極值正溫差標準值t3符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝1.50，σ＝0.71，如圖30所示；

豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面處日極值負溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-4.38，σ＝1.86，如圖31所示；

豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.12m處日極值負溫差標準值t2符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-9.10，σ＝3.04，如圖32所示；

橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處正溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝1.96，σ＝0.57，如圖33所示；

橫向溫度梯度模式中混凝土頂板與右側(cè)鋼腹板交點處的溫差標準值t2符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝0.67，σ＝0.24，如圖34所示；

橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處負溫差標準值t1符合極值ⅰ型分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-3.61，σ＝0.44，如圖35所示；

6、通過概率密度函數(shù)p0，計算設計基準期為100年，不同重現(xiàn)期n的溫差標準值t；

概率密度函數(shù)f(x)所對應的分布函數(shù)為fx(x)，則設計基準期100年內(nèi)的頂板和各個折點的極值溫差值的累積分布函數(shù)fy(x)為：fy(x)＝[fx(x)]¹⁰⁰；

溫差標準值的保證率為p0，對組合板梁橋施工期溫度設計標準值進行取值，可將兩年作為施工期設計基準期，分別取半年、一年作為施工期溫度作用重現(xiàn)期，則施工期內(nèi)極值溫差作用的溫差標準值的保證率分別為96％、98％；令fy(x)等于p0，計算得x為溫差標準值t。

5cm瀝青鋪裝組合梁橋豎向溫差標準值見表1，橫向溫差標準值見表2。

7、為方便在實際工程中的應用，對不同重現(xiàn)期5cm瀝青鋪裝組合板梁的溫差標準值進行偏安全取整，得到溫差標準值的建議值。

5cm瀝青鋪裝組合板梁橋豎向溫差標準值的建議值見表3，橫向溫差標準值的建議值見表4。

實施例3

1、在10cm瀝青鋪裝組合梁橋的混凝土頂板和鋼腹板上布置溫度測點并采集溫度，每次采集時間間隔為3分鐘，每次采集時間間隔也可為2分鐘，每次采集時間間隔還可為5分鐘；

參照英國規(guī)范bs-5400對鋼橋溫度梯度的規(guī)定，在組合梁橋的兩側(cè)鋼腹板布置溫度測點位置以距混凝土頂板上表面的垂直距離表示為0.0m，0.12m，0.2m(混凝土板內(nèi))，0.2m(鋼腹板)，0.25m，0.35m，0.5m，0.95m和腹板與下翼緣相交處；混凝土頂板內(nèi)橫向中間處布置溫度測點。

2、將采集獲得的組合梁橋溫度進行分析，找出鋼腹板下翼緣各測點的日極值溫差值所對應時刻的溫度數(shù)據(jù)，以溫度為橫坐標，腹板測點間的距離為縱坐標，作出梯度散點圖，并采用最小二乘法進行曲線擬合，得到豎向溫度梯度曲線；找出混凝土頂板各測點的日極值溫差值所對應時刻的溫度數(shù)據(jù)，以溫度為橫坐標，混凝土頂板測點間的距離為縱坐標，作出梯度散點圖，并采用最小二乘法進行曲線擬合，得到橫向溫度梯度曲線；

在距混凝土頂板上表面0.95m范圍內(nèi)采用非線性擬合，得到豎向正溫度梯度曲線，如圖13所示；在距混凝土頂板上表面0.12m內(nèi)采用線性擬合，在距混凝土頂板上表面0.12m到0.5m范圍內(nèi)采用線性擬合，得到豎向負溫度梯度曲線，如圖14所示；混凝土頂板中點處溫度最高，與陽面腹板相交處頂面溫度次之，與陰面腹板相交處頂面溫度最低，得到呈線性分布的橫向正溫度梯度曲線，如圖17所示；混凝土橫向中點處溫度最低，兩側(cè)溫度相近，得到呈三角形線性分布的橫向負溫度梯度曲線，如圖18所示。

3、將得到的溫度梯度曲線簡化成折線，為溫度梯度模式；

對豎向正溫度梯度曲線簡化，距混凝土頂板上表面0.95m范圍內(nèi)采用雙折線簡化，得到豎向正溫度梯度模式，如圖15所示；

對豎向負溫度梯度曲線簡化，在距混凝土頂板上表面0.12m內(nèi)采用直線簡化，在距混凝土頂板上表面0.12m到0.5m范圍內(nèi)采用直線簡化，得到豎向負溫度梯度模式，如圖16所示；

橫向正負溫度梯度曲線均為折線形，不需要簡化。

4、得到豎向溫度梯度模式鋼腹板各折點的日極值溫差值和橫向溫度梯度模式混凝土頂板各折點的日極值溫差值；

鋼腹板各折點日極值溫差值為各折點處測點溫度值減去鋼腹板測點最低溫度值，混凝土頂板各折點的日極值溫差值為混凝土頂板各折點處測點溫度值減去混凝土頂板測點最低溫度值；

5、對組合梁橋的混凝土頂板和鋼腹板各個折點的日極值溫差值進行統(tǒng)計分析，得到溫差概率分布直方圖，再對直方圖進行概率擬合，得到日極值溫差概率密度函數(shù)；

統(tǒng)計混凝土頂板和鋼腹板各個折點的日極值溫差值并輸入到計算機，應用origin8.0數(shù)理統(tǒng)計分析軟件分別做出混凝土頂板和鋼腹板的各折點的日極值溫差值的概率直方圖，再分別對混凝土頂板和鋼腹板各折點的日極值溫差值的概率直方圖進行函數(shù)擬合，得到對應的概率密度函數(shù)f(x)；

豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面處日極值正溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝8.36，σ＝2.00，如圖36所示；

豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.5m處日極值正溫差標準值t3符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝36，σ＝0.51，如圖37所示；

豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面處日極值負溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-7.14，σ＝2.10，如圖38所示；

豎向溫度梯度模式中距混凝土頂板上表面的垂直距離為0.12m處日極值負溫差標準值t2符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-9.40，σ＝2.74，如圖39所示。

橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處正溫差標準值t1符合正態(tài)分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝1.81，σ＝0.43，如圖40所示；

橫向溫度梯度模式中混凝土頂板與右側(cè)鋼腹板交點處的溫差標準值t2符合極值ⅰ型分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝0.43，σ＝0.18，如圖41所示；

橫向溫度梯度模式中混凝土頂板中點處負溫差標準值t1符合負極值ⅰ型分布，其概率密度函數(shù)為：

式中μ＝-1.07，σ＝0.35，如圖42所示；

6、通過概率密度函數(shù)p0，計算設計基準期為100年，不同重現(xiàn)期n的溫差標準值t；

概率密度函數(shù)f(x)所對應的分布函數(shù)為fx(x)，則設計基準期100年內(nèi)的頂板和各個折點的極值溫差值的累積分布函數(shù)fy(x)為：fy(x)＝[fx(x)]¹⁰⁰；

溫差標準值的保證率為p0，對組合板梁橋施工期溫度設計標準值進行取值，可將兩年作為施工期設計基準期，分別取半年、一年作為施工期溫度作用重現(xiàn)期，則施工期內(nèi)極值溫差作用的溫差標準值的保證率分別為96％、98％；令fy(x)等于p0，計算得x為溫差標準值t。

10cm瀝青鋪裝組合梁橋豎向溫差標準值見表1，橫向溫差標準值見表2。

7、為方便在實際工程中的應用，對不同重現(xiàn)期10cm瀝青鋪裝組合板梁的溫差標準值進行偏安全取整，得到溫差標準值的建議值。

10cm瀝青鋪裝組合板梁橋豎向溫差標準值的建議值見表3，橫向溫差標準值的建議值見表4。

表1組合板梁橋豎向溫差標準值

表注：表1中10cm鋪裝正溫差標準值是t2位于t1和t3之間的直線上，采用內(nèi)插計算。

表2組合板梁橫向溫差標準值

表3組合板梁豎向溫差標準值的建議值

表4組合板梁橫向溫差標準值的建議值