T梁桥加宽中几个问题的研究

论文摘要

本文依托京津塘高速公路改扩建工程中的预应力混凝土T梁桥,采用空间梁格法对T梁桥加宽拼接后的3个问题进行了研究分析:1)新旧桥梁混凝土收缩徐变差在新旧主梁及连接面上产生的附加力分析,并对比分析了新旧主梁连接处有、无横隔梁时收缩徐变差异的不同影响;2)新旧桥梁基础沉降差异对加宽T梁桥上部结构的影响分析;3)改善接缝混凝土的材料性能对新旧结构接缝施工的影响及不同连接方式对上部结构性能的影响。研究结果表明,新旧混凝土收缩徐变差异产生的附加力主要由新旧结构连接处的相邻主梁来承受,而其它主梁分担较少。当新旧主梁间无横隔梁相连即新旧结构的连接刚度降低时,由新旧混凝土收缩徐变差异在新旧主梁及其连接面上引起的附加力是减小的。但减小程度有所不同,由收缩差异引起的纵向及横向附加力的变化量较小,而由徐变引起的竖向附加力变化量较大,表明竖向附加力的值随着横向刚度的增加而增大。基础沉降差异产生的附加内力的最大值出现在新旧结构连接处的相邻梁上,表明对于加宽拼接T梁桥新旧结构基础沉降差异产生的附加力主要由连接处的相邻主梁来承受,其余主梁承担较少。基础沉降对新旧结构连接处的相邻主梁的变形影响较大,而对其余主梁影响较小。当接缝混凝土带采用特快硬钢纤维混凝土浇筑时,由收缩产生的最大拉应力比用普通混凝土浇筑时有所降低。对于两种不同的连接方式,单从新旧结构间由收缩徐变引起附加力的角度分析,采用半刚性连接方式时,混凝土最大拉应力要小于刚性连接方式。但从结构长远受力角度考虑,由于新旧结构要承受多种外部荷载,若采用刚性连接方式,会使结构的横向刚度更大,整体性能更好。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 高速公路扩建与桥梁加宽
• 1.1.1 整体扩建方式
• 1.1.2 分离扩建方式
• 1.2 公路桥梁加宽研究技术状况
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 加宽拼接T梁桥现存的主要问题
• 1.4 本文研究的内容
• 1.5 本文依托的工程实例
• 1.5.1 京津塘高速公路改扩建的背景与现状
• 1.5.2 京津塘高速公路桥梁的加宽连接
• 2 桥梁上部结构空间分析方法
• 2.1 梁格法基本原理
• 2.2 梁板式上部结构
• 2.2.1 结构类型
• 2.2.2 梁格网络划分
• 2.2.3 构件截面特性
• 2.3 新旧T梁桥连接加宽空间梁格模型
• 2.3.1 新旧桥的加宽形式和连接方法
• 2.3.2 计算依据及技术参数
• 2.3.3 计算分析模型的建立
• 3 加宽T梁桥新旧主梁混凝土收缩徐变差异影响研究
• 3.1 概述
• 3.2 混凝土收缩徐变的基本理论及计算方法
• 3.2.1 基本概念
• 3.2.2 混凝土收缩徐变的机理
• 3.2.3 混凝土收缩徐变的计算方法
• 3.3 新旧桥梁混凝土收缩徐变差异对新旧桥上部结构的影响
• 3.3.1 新旧桥梁混凝土收缩徐变差对旧桥上部结构的影响
• 3.3.2 新旧桥梁混凝土收缩徐变差对新桥上部结构的影响
• 3.4 连接处无横隔梁时收缩徐变差异对桥梁上部结构的影响
• 3.5 本章小结
• 4 加宽T梁桥新旧桥梁基础沉降差异影响研究
• 4.1 概述
• 4.2 新旧桥梁基础沉降差异分析
• 4.3 新旧桥梁基础沉降差异引起的上部结构附加力计算分析
• 4.3.1 计算模型的建立
• 4.3.2 新旧桥梁上部结构附加力计算分析
• 4.4 新旧桥梁基础沉降差异引起的上部结构变形计算分析
• 4.4.1 概述
• 4.4.2 新旧桥梁基础沉降差引起的上部结构变形分析
• 4.5 本章小结
• 5 改善材料性能对接缝混凝土带的影响分析
• 5.1 改善材料性能的必要性
• 5.2 几种材料及施工工艺在纵向接缝拼接施工中的应用研究
• 5.2.1 几种材料的应用及特快硬钢纤维混凝土
• 5.2.2 几种施工工艺在桥梁拼接施工中的应用
• 5.2.3 新浇带状混凝土收缩影响分析
• 5.3 不同连接方式在纵向接缝拼接施工中的应用研究
• 5.3.1 新旧结构几种不同的连接方式
• 5.3.2 新旧结构采用不同连接方式时结构受力分析
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集