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大跨度懸索橋主纜溫度場及其效應的研究的必要性 發布時間：2017-03-23 瀏覽次數：1525
懸索橋是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構件的橋梁，由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分組成。懸索橋的主要承重構件是懸索，它主要承受拉力，一般用抗拉強度高的鋼材制作。由于懸索橋可以充分利用材料的強度，并具有用料省、自重輕的特點，因此懸索橋在各種體系橋梁中的跨越能力最大，跨徑可以達到1000米以上。1998年建成的日本明石海峽橋的跨徑為1991米，是目前世界上跨徑最大的橋梁。懸索橋的主要缺點是剛度小，在荷載作用下容易產生較大的撓度和振動，需注意采取相應的措施。
懸索橋纜索用鍍鋅鋼絲，它包括主纜鋼絲、吊索鋼絲和繞包鋼絲。懸索橋在施工階段，主纜為裸索狀態，在成橋階段主纜表面則具有防護構造。主纜在不同的狀況下受熱形式將具有明顯的差異。但無論施工階段或成橋運營階段，因太陽轄射、環境溫度變化，主纜都將日夜或終年周而復始地與周圍環境進行熱交換形成自身溫度場改變，從而發生不均勻的熱伸長或縮短，懸索橋的線型、結構受力和結構變形也將受到溫度效應的影響。按照傳熱學理論，主纜與環境的熱交換、主纜自身溫度場三維分布和變化的速率與許多因素有關，包括：主纜及防護構造的熱物性特性（表觀熱傳導系數、表觀熱容量)、主纜的表面狀況（表面積、灰度、吸收比等）、主纜的空隙率、主纜與大氣的溫差、大氣的流動狀態（自然對流或強制對流)、輸入輸出熱量的性質(熱福射或熱傳導)、太陽轄照量和天氣狀況等有關。由于這些因素中的許多具有時變性和隨機性，使得主纜中的溫度場分布和變化異常的復雜和不確定，也使橋梁工程上進行懸索橋主纜溫度效應準確計算變得很困難，通常很難精確地確定溫度效應對懸索橋施工、懸索橋受力和懸索橋安全性的影響程度。
因此，對大跨度懸索橋主纜溫度場及其效應進行研究是很有必要的。
