桥梁加宽后结构分析和试验研究

论文摘要

随着我国经济的迅猛发展,人员物资流动不断加大,早期修建的第一批高速公路和许多低等级公路已经不能满足迅速增加的交通量,因此需要对这些公路进行改建或扩建。目前,我国已对部分公路完成加宽改建、扩建工作,这些公路在改建完成投入运营后发现,许多整体加宽的小跨径桥梁上部结构连接部位处出现许多普遍性问题,如桥梁纵向产生裂缝,横向产生错台、啃边等问题,严重影响行车舒适,甚至影响行车安全,因此旧桥加宽的成败控制因素不但有结构的整体受力性能,连接部位的局部受力控制也是拼接的关键因素。针对这一问题,本文以连霍高速公路扩建工程中具有代表性的5×30m小跨径预应力混凝土连续箱梁桥望远沟大桥为背景,对拓宽后新旧箱梁结构的整体受力性能及拼接部位局部受力进行分析和试验研究。本文研究内容包括通过有限元分析方法对拓宽后新旧桥梁混凝土收缩、徐变差异和基础不均匀沉降差异引起的次内力进行计算分析；并通过现场荷载试验进一步检验该桥拓宽后在车辆荷载作用下桥梁受力状况是否得到改善,然后从施工角度和设计角度对以后的同类型桥梁加宽提出合理建议。研究结果表明,推迟新旧梁的连接时间能有效改善结构的受力状况；新桥基础横向以非线性形式沉降能有效改善新旧桥连接部的受力状况,即从理论上讲,新建桥梁桥墩基础采用双柱墩更加合理；通过现场实验表明,旧桥结构受力状况得到一定程度的改善。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 桥梁加宽改建的背景与意义
• 1.2 国内外研究状况
• 1.2.1 国外研究状况
• 1.2.2 国内研究状况
• 1.3 桥梁加宽改建的一般要求
• 1.4 本文研究的主要内容
• 1.5 本文依托的工程实例
• 1.5.1 潼关至西安高速公路改扩建的背景与现状
• 1.5.2 工程背景介绍
• 第二章 桥梁上部结构的空间分析方法
• 2.1 桥梁上部结构空间分析的常用方法
• 2.2 桥梁上部结构空间分析的梁格法
• 2.2.1 梁格法的基本原理
• 2.2.2 梁格的划分
• 第三章 新旧桥混凝土收缩徐变差异影响分析
• 3.1 基本概念
• 3.2 混凝土收缩和徐变的计算方法
• 3.2.1 混凝土收缩计算方法
• 3.2.2 混凝土徐变计算方法
• 3.3 收缩、徐变应力计算
• 3.3.1 计算工况与计算说明
• 3.4 总结
• 第四章 新旧桥基础沉降差影响研究
• 4.1 概述
• 4.2 沉降计算说明
• 4.2.1 沉降差值选取
• 4.3 控制截面沉降应力
• 4.3.1 新旧桥连接处对比
• 4.3.2 梁体应力对比
• 4.4 综合分析
• 4.4.1 主要控制截面的内力
• 4.4.2 持久状况承载能力极限状态
• 4.5 本章总结
• 第五章 试验研究
• 5.1 桥梁概况
• 5.2 试验目的及试验内容
• 5.3 静载试验方案和实施过程
• 5.3.1 观测截面的确定和测点布置
• 5.3.2 试验荷载
• 5.3.3 静载试验主要测析仪器
• 5.3.4 静载试验工况和加载方法
• 5.4 静载试验的实施过程和保障措施
• 5.4.1 动载试验方案和实施过程
• 5.4.2 试验结果汇总
• 5.5 试验结果分析
• 5.5.1 挠度分析
• 5.5.2 应变分析
• 结论
• 参考文献
• 致谢