由于混凝土的导热系数较小，混凝土桥梁在太阳辐射和气温变化等外界环境因素作用下，结构内部温度的变化存在明显的滞后现象，导致每层混凝土所得到或扩散的热量有较大的差异，形成非线性的温度分布状态。对于整体升降温，桥梁计算中早有考虑而且计算简单，但对于结构中的日照温度梯度荷载即温度场在混凝土桥梁结构中的空间分布形式尽管有较多的研究成果，但目前还没有完全统一。而且我国各地气候差异较大，处于不同地区环境下的桥梁结构不能采用统一的温度荷载来进行计算。所以对处于不同地域不同气候条件下的室外大气环境中混凝土桥梁结构的温度场进行研究同时建立我国不同地区的温度荷载模型是有必要的。本文主要研究在日照温度荷载作用下，湖南湘中地区东西向PC箱梁温度场在时间及空间上的变化规律。以长湘高速公路湘江特大桥引桥（预应力混凝土箱梁桥,东经112.4817，北纬28.2538）为工程背景，对其进行夏秋冬三个季节的温度场观测，以研究预应力混凝土箱梁桥内外表面温度场随时间的变化规律及其在结构中的空间分布规律。温度场的观测主要采用FLUKE TI25热呈像仪，以此桥梁的四分跨截面为基准进行分析截面内外表面关键点的特征温度的季节变化及日变化规律。同时分析温度场在此桥梁结构中的空间分布曲线，并测得了对应的年整体升降温差，然后与几个国家相应有关日照温度梯度荷载的规范进行了比较。研究结果显示，此东西走向的预应力混凝土箱梁桥在日照温度荷载作用下，其表面升温、降温温度及相关点温度差值随室外大气温度而波动。年整体升降温差与我国公路桥涵设计规范规定相近。温度场在东西走向桥梁截面的横向温差较小可以忽略；证实了温度场沿桥梁的纵向基本为均匀分布。温度场沿箱形梁截面竖向为非线性分布，升温荷载曲线在从顶板向下约40cm内下降最快，而后趋于平稳，曲线下降的斜率比我国铁道桥涵规范中提出的温度梯度荷载的斜率要小，而与我国公路格涵设计规范中所规定的温度梯度荷载下降的斜率相近，在底板存在负温差现象。降温荷载曲线在从顶板至下约60cm内上升最快，而后趋于平稳，曲线上升斜率比我国铁道桥涵规范和我国公路桥涵设计规范中所规定的温度梯度荷载上升的斜率小，在底板存在正温差现象。