橋梁結(jié)構(gòu)暴露在自然環(huán)境中，經(jīng)受著各種自然條件的影響。其中，受吸收和釋放太陽(yáng)輻射熱、周?chē)諝鉁囟鹊牟▌?dòng)以及大氣流動(dòng)等因素的影響，橋梁結(jié)構(gòu)的溫度在不斷地變化。同時(shí)，橋梁結(jié)構(gòu)自身外表面還通過(guò)反射、逆輻射，并受空氣對(duì)流的影響與周?chē)h(huán)境時(shí)刻進(jìn)行著熱能的交換。
橋梁結(jié)構(gòu)的溫度變化主要取決于如下因素：
    ①橋梁所處的地理緯度；
    ②季節(jié)和時(shí)刻；
    ③橋梁受日照壁面的朝向和對(duì)太陽(yáng)的方位；
    ④大氣透明度；
    ⑤橋梁結(jié)構(gòu)材料的熱性能；
    ⑥橋梁結(jié)構(gòu)外表面的粗糙度和顏色。
    垂直于太陽(yáng)光線的直接輻射在夏季最為強(qiáng)烈，冬季最弱，并受制于大氣透明度。太陽(yáng)輻射部分被結(jié)構(gòu)吸收，部分被結(jié)構(gòu)外表面反射。被吸收的太陽(yáng)輻射熱使橋梁結(jié)構(gòu)壁面溫度升高，并逐步傳遞至結(jié)構(gòu)內(nèi)部，也有一部分熱量因結(jié)構(gòu)壁面與周?chē)諝庵g的對(duì)流熱交換和輻射而遭損失。對(duì)流熱交換隨結(jié)構(gòu)表面處的風(fēng)速的增大而增大。在白天，結(jié)構(gòu)從外界進(jìn)入凈熱量，從而使橋梁結(jié)構(gòu)的溫度升高；相反，在夜晚，儲(chǔ)存于結(jié)構(gòu)內(nèi)的熱量因結(jié)構(gòu)表面溫度高于周?chē)諝鉁囟?，?jīng)對(duì)流熱交換和輻射熱交換而散熱降溫。為便于計(jì)算分析和實(shí)際應(yīng)用，習(xí)慣上將橋梁結(jié)構(gòu)因上述原因產(chǎn)生的溫度變化細(xì)分為兩部分：線性溫度變化(體系溫度)和非
線性溫度變化(溫度梯度)。在橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)考慮溫度的作用。其中，線性溫度變化引起的橋梁結(jié)構(gòu)的伸縮量占結(jié)構(gòu)全
部伸縮量的絕大部分。
    分析線性溫度變化對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的作用，關(guān)鍵是要確定橋梁結(jié)構(gòu)的溫度變化范圍，即最高有效溫度值和最低有效溫度值。國(guó)內(nèi)外的研究成果表明，橋梁結(jié)構(gòu)的日平均氣溫近似等于大氣的日平均氣溫。表31和圖31示出了我國(guó)在某座混凝土橋梁上實(shí)測(cè)得到的平均氣溫和平均橋溫年變化過(guò)程，其最大差值僅在1C左右因此，確定上述橋梁結(jié)構(gòu)的最高和最低有效溫度值可轉(zhuǎn)變?yōu)榇_定大氣環(huán)境的最高與最低有效溫度值。