基于刚度差异的上部结构拼宽方式研究

发布时间：2020-04-11 10:27

【摘要】：随着经济快速发展,我国的高速公路改扩建工程已经越来越多,桥梁拼宽工程由于牵涉到混凝土收缩徐变和基础沉降等问题往往成为改扩建工程中的控制性工程。而现有针对桥梁拼宽的研究都是基于新旧梁采用等刚度拼接展开,对于新旧主梁不等刚度拼宽还少有涉及。本文以山西省交通建设科技项目“开裂损伤的装配式箱梁桥安全性评估及拼宽关键技术研究”为依托,以长邯高速改扩建工程中一座跨径30m的典型简支梁为工程背景,针对实际工程中可能遇到的新旧梁等刚度拼宽和新旧梁不等刚度拼宽的相关问题,采取文献查阅和数值分析相结合的研究方法,进行了深入研究。主要研究内容及成果如下:(1)研究了新旧主梁等刚度拼宽后混合结构的受力。结果表明:采用两种拼宽方式后对于旧桥受力均有不同程度的改善,双侧拼宽对于旧梁的改善作用优于单侧拼宽,并且双侧拼宽后各片梁受力更为均匀;两种拼宽方式的不均匀内力分布规律一致,并且不均匀内力产生的效应也没有显著区别。(2)研究了新旧主梁不等刚度拼宽后混合结构的受力。结果表明:不等刚度梁采用两种拼宽方式后对于旧桥受力均有不同程度的改善,双侧拼宽对于旧梁的改善作用优于单侧拼宽;从附加内力角度看,由于新旧梁刚度不等,所以在收缩轴力、徐变效应、基础沉降效应引起的附加内力分布上,不同梁的组合规律各有的特点。(3)对比了空心板桥使用等刚度梁和不等刚度梁之后混合结构受力特点。采用单侧拼宽时,对于横向分布系数和活载效应来说,为改善旧梁受力应该使用刚度较小的空心板;而对于其他附加内力来说,使用T梁比使用空心板和小箱梁产生的效应更小;采用双侧拼宽时,使用空心板梁能减小旧梁的横向分布系数,对活载效应来说,使用小箱梁之后能减小旧梁的活载效应;而对于其他附加内力来说,使用空心板比其他梁产生的效应更大。(4)对比了小箱梁桥使用等刚度梁和不等刚度梁之后混合结构受力特点。对于小箱梁桥,采用单侧和双侧拼宽两种拼宽方式活载和附加内力分布规律相同。使用小箱梁之后旧梁活载效应和最不利横向分布系数均比使用T梁小;而对于除收缩轴力外的其他附加内力来说,使用T梁之后旧梁受力比使用小箱梁更小。
【图文】：

城市桥梁,高速公路

第一章绪论1.1 研究背景及意义改革开放之后，随着经济的高速发展，我国的公路建设也取得了长足的进步，截止2017 年年底，全国公路网总里程已经达到 477.35 万公里，其中高速公路为 13.65 万公里[1]。但是，受历史条件的限制，二十世纪八九十年代所建成的桥梁荷载等级低，其通行能力难以满足交通运输事业的快速发展。随着城市化程度不断提高，城市桥梁经常出现拥堵现象且各种事故发生频繁，如图 1.1 所示。另一方面大车重车比重增加也使得许多乡村低等级桥梁超载现象频出，导致桥梁出现各种各样的问题而被评为危桥，如图 1.2所示。为了缓解现有线路的交通压力，国家在新建高速公路的同时，也积极开展对原有高速公路的改扩建。

乡镇,状况,高速公路

第一章绪论1.1 研究背景及意义改革开放之后，随着经济的高速发展，我国的公路建设也取得了长足的进步，截止2017 年年底，全国公路网总里程已经达到 477.35 万公里，其中高速公路为 13.65 万公里[1]。但是，受历史条件的限制，二十世纪八九十年代所建成的桥梁荷载等级低，其通行能力难以满足交通运输事业的快速发展。随着城市化程度不断提高，城市桥梁经常出现拥堵现象且各种事故发生频繁，如图 1.1 所示。另一方面大车重车比重增加也使得许多乡村低等级桥梁超载现象频出，导致桥梁出现各种各样的问题而被评为危桥，如图 1.2所示。为了缓解现有线路的交通压力，，国家在新建高速公路的同时，也积极开展对原有高速公路的改扩建。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U445.6

【参考文献】