【摘要】：為了響應“交通強國”的口號,解決交通量不斷增長與現(xiàn)有公路通行能力不足的矛盾,解決交通需求與交通建設的不協(xié)調(diào)問題,增加現(xiàn)有公路橋梁的通行能力就成了當前一個重要而緊迫的任務,而對已有公路橋梁的拓寬改造能有效增加公路通行能力。在橋梁拓寬工程中,新舊橋不均勻沉降是一個無法避免的問題。新舊橋不均勻沉降會對拓寬橋整體結(jié)構(gòu),尤其是拼接部位產(chǎn)生較大的影響,而拼接部位所受影響能否得到有效控制,決定了拓寬橋梁是否成功。因此,研究拓寬橋梁上部結(jié)構(gòu)沉降規(guī)律及其受力狀態(tài),對橋梁拓寬工程有重要的理論意義和應用價值。本文依托滬寧高速公路橋梁拓寬工程為研究背景,首先對若干典型的拓寬T橋梁上部結(jié)構(gòu)各主梁的豎向變形進行觀測,得到新舊橋各主梁的不均勻沉降變形實測數(shù)據(jù),論文對此分析表明:新橋各主梁沉降變形的橫向分布模式是曲線模式,并非是以往結(jié)構(gòu)分析中假定的線性模式。利用MIDAS FEA軟件建立了T型梁橋的全橋有限元實體單元模型,研究在新橋基礎沉降作用下橋梁上部結(jié)構(gòu)各主梁的豎向變形,研究表明:上述各主梁沉降變形的橫向分布模式與二階曲線更為接近,與實際觀測數(shù)據(jù)吻合。理論分析和實測數(shù)據(jù)均表明,當采用梁格法模型來分析拓寬后新舊T型梁橋的結(jié)構(gòu)內(nèi)力時,新橋各主梁豎向沉降變形的橫向分布模式按二階曲線模式更為合理;同時對T梁拼接處的橫隔板進行了分析,結(jié)果表明拼接時設置橫隔板是有必要的。與此同時,論文研究表明,對普通空心板梁橋進行拓寬結(jié)構(gòu)分析,普通空心板梁拓寬后其新橋主梁豎向沉降變形的橫向分布模式按二階曲線考慮比較符合實際情形。最后根據(jù)得出的二階沉降曲線,來模擬拓寬橋梁上部結(jié)構(gòu)的豎向變形,分析了拼接縫處的受力狀態(tài)和工后容許沉降差,得出肋板式梁橋拓寬時工后容許沉降差取5mm是安全的,并對拓寬工程中的減小新舊橋基礎沉降差提出了相關(guān)建議。
【圖文】：

對原有結(jié)構(gòu)物采用“同結(jié)構(gòu)、同跨徑，上連下不連”的拓寬方案。對T 梁和組合T 梁采用剛性連接，增設橫隔板，對新舊箱梁拼接采用鉸接連接。對空心板梁采用鉸接連接。圖1-1 預應力混凝土簡支T 梁連接示意圖(單位：cm)圖1-2 空心板拼接縫構(gòu)造圖（單位：cm）拓寬過程中發(fā)現(xiàn)，橋梁拼接前由于新舊梁有較大的撓度差，拼接時應注意拼接位置的高程差異影響。拼接后的新舊橋基礎沉降容許差計算值應該控制在5mm 之內(nèi)，這是新、舊橋梁橫向拼接能否成功的關(guān)鍵問題，對此需采取適當?shù)氖┕ご胧_保新橋基礎沉降限制在要求之內(nèi)。拼接后新加寬部分橋梁的基礎會隨著時間的推移，不斷發(fā)生沉降，直接影響到新老橋連接部分橋面結(jié)構(gòu)受力；拼接后新舊主梁混凝土的收縮、徐變性能不同，會造成連接處的受力較大，加之拼接部位沒有橫梁，即使不考慮地基的沉降、混凝土的收縮、徐變等的差異，也可能會造成運營時由于連接很弱而接縫處出現(xiàn)不良后果。（2）滬杭甬高速公路滬杭甬高速公路空心板拓寬采用了在新舊橋空心板間設置縱向濕接頭，寬度25cm-75cm不等

增設橫隔板，對新舊箱梁拼接采用鉸接連接。對空心板梁采用鉸接連接。圖1-1 預應力混凝土簡支T 梁連接示意圖(單位：cm)圖1-2 空心板拼接縫構(gòu)造圖（單位：cm）拓寬過程中發(fā)現(xiàn)，橋梁拼接前由于新舊梁有較大的撓度差，拼接時應注意拼接位置的高程差異影響。拼接后的新舊橋基礎沉降容許差計算值應該控制在5mm 之內(nèi)，這是新、舊橋梁橫向拼接能否成功的關(guān)鍵問題，對此需采取適當?shù)氖┕ご胧_保新橋基礎沉降限制在要求之內(nèi)。拼接后新加寬部分橋梁的基礎會隨著時間的推移，不斷發(fā)生沉降，直接影響到新老橋連接部分橋面結(jié)構(gòu)受力；拼接后新舊主梁混凝土的收縮、徐變性能不同，會造成連接處的受力較大，加之拼接部位沒有橫梁，即使不考慮地基的沉降、混凝土的收縮、徐變等的差異，也可能會造成運營時由于連接很弱而接縫處出現(xiàn)不良后果。（2）滬杭甬高速公路滬杭甬高速公路空心板拓寬采用了在新舊橋空心板間設置縱向濕接頭，寬度25cm-75cm不等
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U441

【參考文獻】

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本文編號：2672871