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摘要
为研究外海水域跨海桥梁建造过程中瞬态温度效应，以港珠澳大桥—跨越崖13-1气田管线桥为工程背景，采用理论研究与数值仿真相结合的方法对其合龙过程中在热带强日照辐射、大气对流状态下的瞬态温度梯度及其响应进行精细化分析与预测。首先，建立日照辐射与大气对流作用下主梁外表面统一热流密度偏微分方程，通过日照辐射强度、综合换热系数及主梁外表面大气温度的计算、拟合实现偏微分方程的求解，得到主梁外表面任一时刻等效综合温度；其次，建立主梁截面热传导数值分析模型，将上述等效综合温度作为温度场边界输入数值模型，求解截面瞬态温度梯度分布，并与实测温度梯度数据进行对比验证；最后，将瞬态温度梯度施加于主梁上，计算主梁合龙过程中的瞬态温度效应，并探讨了相应的施工控制措施。研究结果表明：跨越崖13-1气田管线桥的瞬态温度梯度预测值与实测值一致（最大偏差小于2℃），且预测值稍大于实测值，使结构偏于安全。合龙过程中主梁温度梯度具有明显的非线性特征：在距离顶板顶面0.4m范围内，温度梯度较高，而在0.4m以外，温度梯度逐渐趋于0。主梁最佳合龙时段为合龙当天晚上21:00至第二天上午6:00，对于最佳合龙时段合龙口两端存在微小转角的问题，可采取设置临时调位千斤顶及施加临时配重的方式加以消除，以利于焊接合龙施工及满足合龙后线形平顺的要求。
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