公路钢筋混凝土梁式桥上部结构拼接方案研究

发布时间：2017-07-31 03:08

  本文关键词：公路钢筋混凝土梁式桥上部结构拼接方案研究

  更多相关文章： 加宽桥梁 横向拼接方式 横隔板连接 湿接缝连接 梁格法 基础沉降差

【摘要】：随着我国经济的快速发展,交通量日益增长。桥梁加宽改造工程将会成为未来几十年国内桥梁建设项目的热点。本文依托呼和浩特至包头段高速公路小东河大桥(板桥)的改扩建工程,同时还选取箱梁、T梁典型桥梁的加宽工程,利用Midas/Civil有限元软件和梁格法原理,通过改变连接处刚度参数变量,对梁桥上部加宽常见的拼接形式——横隔板拼接和湿接缝拼接进行优化设计。对比分析了不同上部结构形式在同等拼接条件下结构的受力特性,同时探究了基础沉降差异对简支梁桥上部结构受力的影响。研究结果表明：(1)当拼接方式一致时,拼接条件的不同主要影响上部结构连接处的相邻主梁,并得到不同参数变量下连接处主梁的内力影响规律。(2)当新旧桥采用横隔板进行拼接时,跨中是否设有横隔板的拼接方案,对上部结构的受力效果存在明显差异。当相同参数变量作用时,板梁、箱梁横隔板拼接方案的受力特征一致相同,而T梁的存在一些差异。空心板梁和箱梁最合理的横隔板拼接方案为：端部设置横隔板,翼缘间不连接。T梁最合理的横隔板拼接方案为：在支点、L/4和跨中处各增设横隔板,翼缘间不进行连接。(3)当新旧桥利用湿接缝拼接设计时,各桥主梁在某单一变量作用下,其影响变化规律会存在共性。如湿接缝宽度值越小对旧桥结构受力越有利；湿接缝混凝土强度对结构的内力和位移值影响很小。但总体上讲,不同结构形式间湿接缝拼接方案的总体共性很少。空心板梁、箱梁和T梁的湿接缝拼接方案各参数的最优值差别很大。当不同桥型采用此方案时,需综合考虑桥梁的截面特性、桥跨长度、桥面宽度等方面,做到具体问题具体分析设计。(4)从荷载横向分布、内力、位移和动力特性等方面,综合分析了四种不同拼接形式对桥梁整体性能的影响,得到湿接缝拼接方式较其他方式更为合理。(5)通过比较分级沉降量和与其相对应的主梁最大内力值得到,简支梁桥沉降差与其引起上部结构的最大内力值之间呈线性关系。新旧桥基础沉降差也主要影响连接处相邻主梁的受力,内力的最值均出现在这两片梁上。这表明拼接条件的不同、沉降差异的影响均由连接处的相邻主梁来承受。因此,从结构的耐久性来讲,上部结构连接处的拼接设计对于结构的使用性有着至关重要的影响。
【关键词】：加宽桥梁 横向拼接方式 横隔板连接 湿接缝连接 梁格法 基础沉降差
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.4
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 绪论12-18
• 1.1 选题背景与意义12
• 1.2 现役桥梁加宽的原则12-13
• 1.3 桥梁加宽的研究现状13-15
• 1.3.1 新旧桥加宽拼接技术的研究13-14
• 1.3.2 新旧桥差异沉降的研究14-15
• 1.4 加宽中存在的问题15-16
• 1.5 本文主要研究内容16-18
• 2 公路桥梁加宽连接方案分析18-32
• 2.1 概述18
• 2.2 旧桥整体式加宽方式18-19
• 2.3 新旧桥连接方式19-24
• 2.3.1 新旧桥上下部结构均不连接19-21
• 2.3.2 新旧桥上下部结构均连接21
• 2.3.3 新旧桥上部结构连接、下部结构不连接21-24
• 2.3.4 新旧桥各种连接方式的工程特点24
• 2.4 上部结构横向拼接24-29
• 2.4.1 空心板梁桥25
• 2.4.2 T梁桥25-26
• 2.4.3 箱梁桥26-28
• 2.4.4 上部不同结构形式的拼接28
• 2.4.5 上部连接的技术保障28-29
• 2.5 下部结构横向拼接29-31
• 2.5.1 下部连接方法29-30
• 2.5.2 下部连接的技术保障30-31
• 2.6 本章小结31-32
• 3 板梁上部拼接加宽方案优化设计32-56
• 3.1 工程背景32-33
• 3.2 上部拼接方案设计33-35
• 3.3 梁格法原理35-38
• 3.3.1 基本原理35
• 3.3.2 梁格法分类及网格划分35-38
• 3.4 数值模型38-39
• 3.5 拼接形式受力性能研究39-54
• 3.5.1 横隔板连接39-42
• 3.5.2 湿接缝连接42-51
• 3.5.3 连接形式对比51-54
• 3.6 本章小结54-56
• 4 箱梁上部拼接加宽方案优化设计56-78
• 4.1 概述56
• 4.2 拼接方案设计56-59
• 4.2.1 横隔板拼接设计56-58
• 4.2.2 湿接缝拼接设计58-59
• 4.3 计算模型59-62
• 4.3.1 计算依据及参数选取59-60
• 4.3.2 梁格法截面特性的计算60-62
• 4.3.3 数值模型62
• 4.4 受力性能分析62-76
• 4.4.1 横隔板连接63-65
• 4.4.2 湿接缝连接65-76
• 4.5 本章小结76-78
• 5 T梁上部拼接加宽方案优化设计78-96
• 5.1 上部拼接设计78-79
• 5.1.1 概述78
• 5.1.2 横隔板拼接设计78-79
• 5.1.3 湿接缝拼接设计79
• 5.2 计算模型79-80
• 5.3 受力特性分析80-93
• 5.3.1 横隔板连接80-83
• 5.3.2 湿接缝连接83-90
• 5.3.3 对比分析90-93
• 5.4 本章小结93-96
• 6 基础不均匀沉降对上部结构的影响96-108
• 6.1 概述96
• 6.2 基础沉降原理96-97
• 6.3 上部结构内力影响研究97-105
• 6.3.1 计算模型的建立97-98
• 6.3.2 内力值的计算分析98-105
• 6.4 基础沉降差技术控制105-106
• 6.4.1 沉降影响因素探讨105
• 6.4.2 处理措施105-106
• 6.5 本章小结106-108
• 7 结论与展望108-110
• 7.1 主要结论108-109
• 7.2 展望109-110
• 参考文献110-114
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果114-118
• 学位论文数据集118

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本文编号：597194