旧桥拓宽中拼接方式对旧桥受力状态的影响分析

针对斜桥拓宽时新桥与旧桥跨径不协调情况,结合沪宁高速公路上一座箱型桥梁,应用空间有限元方法,分析了横向采用钢板连接和铰缝连接时,拼接前后汽车荷载作用下旧桥挠度、应力的变化、旧桥悬臂端挠度及悬臂根部应力状态以及横向拼接结构的受力情况。通过分析认为铰缝连接比钢板连接能提供更大的连接刚度,且拼接使活载作用下桥梁变形及纵向应力减小,但使横向受力不利;而错孔拼宽使旧桥整体受力变得有利,但接缝处受力较大。     

两种配筋混凝土空心板桥的横向拼接可行性研究

当已有的普通钢筋混凝土简支空心板桥在进行横向拓宽时,新桥拟采用预应力混凝土空心板结构,研究了旧桥普通钢筋混凝土空心板与新桥预应力混凝土空心板等两种不同配筋混凝土结构之间横向拼接可行性问题。采用空间梁格有限元方法进行分析研究,研究成果表明:从结构内力的分配角度看,预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构的横向拼接应该更有利于旧桥结构的内力状态改善,对于旧桥各主梁的内力及结构变形都有一定程度的卸载作用,因此这种不同配筋种类的空心板桥之间进行横向拼接是可行的,而且旧桥各空心板梁的受力状态可符合原设计规范的要求。研究成果将为今后不同结构形式的空心板梁桥横向扩建设计时提供可参考性的设计建议。     

考虑收缩徐变的混凝土T梁桥解联拼接效应分析及支座优化布置

为降低新、旧混凝土收缩徐变对长联混凝土T梁桥横向拼接的影响,指导其合理地拼接,以某22跨1联、跨径25m的混凝土T梁桥拓宽工程为背景,采用有限元法建立其横向拼接的空间模型,分析4种解联方案(1联22跨,2联11跨,4联5、6跨,6联2、4跨)下新旧混凝土收缩徐变差引起的结构纵、横向效应。结果表明:拼接后,新旧混凝土收缩徐变差在旧桥结构内产生显著的纵、横向效应,直接拼接或解为2联拼接时,最大横向位移均超出支座限值,结构甚至存在落梁风险,且旧桥外边梁和次边梁轴向拉、压力并存,受力较复杂;将旧桥解为100m和150m的短联后拼接可显著减小结构横向效应,且纵向受力简单、均匀。采用最小应变能准则法和目标优化函数法,对解为100m一联方案的支座布置进行优化。     

高速公路预制小箱梁拼宽关键技术

为了明确预制箱梁桥拼宽后的力学性能,指导同类桥梁的拼宽设计,该文研究了拼接方式对预制拼宽箱梁桥在活载作用下受力、变形及对基础沉降差引起的横桥向应力的影响。结果表明:旧桥拼宽后,旧桥主梁受力的改善程度与拼接方式相关,拼接部位刚度越大,旧桥受力改善越明显。采用刚性拼接时,基础沉降引起的横向最大正应力发生在靠近拼接部位的旧桥主梁顶部,弱刚接及铰接拼宽的最大正应力发生在拼接处。综合分析,预制小箱梁拼宽宜采用弱刚接的拼宽方式。     

普通钢筋和预应力钢筋混凝土空心板桥的横向拼接可行性研究

该文研究了旧桥普通钢筋混凝土(RC)空心板与新桥预应力混凝土(PC)空心板两种不同配筋混凝土结构之间横向拼接可行性问题.采用空间梁格有限元方法进行力学分析研究,研究成果表明:从结构内力的分配角度看,预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构的横向拼接应该更有利于旧桥结构的内力状态改善,对于旧桥各主梁的内力及结构变形都有一定程度的卸载作用,因此这种不同配筋种类的空心板梁桥之间进行横向拼接是可行的,但是对于刚度较大的预应力混凝土空心板而言,将分担更大的外荷载,这一点对其结构受力可能是不利的,设计时需要进行空间分析.     

预应力混凝土连续刚构桥加宽拼接横向受力分析

结合某在建高速公路预应力混凝土连续刚构桥梁横向拓宽拼接工程,采用实体模型对新、旧桥连接部位在局部车轮荷载以及支座沉降下的局部受力横向性能进行分析.研究成果在工程实践中取得了良好的效果,可为既有预应力混凝土连续刚构桥的横向拓宽拼接工程设计和施工方案优化提供参考.     

预应力空心板加宽桥既有旧桥边板单板受力成因分析

新旧桥上部连接、下部不连接的形式拼接的加宽预应力空心板桥,在运营一段时间后经常出现单板受力的情况.采用三维有限元和现场试验,对-实际加宽桥梁进行了分析.研究表明:新旧板交接区域横向分布系数相差较大,在对旧桥边板最不利车辆荷载作用下,紧挨新桥的旧桥边板与周围板的位移差较大,进而形成了错动;同时连接铺装底部横向拉应力较大,加剧了铺装的破坏,使得旧桥边板与周围板的横向连接减弱,易于形成单板受力.     

混凝土连续刚构桥加宽拼接带收缩性能分析

结合某在建高速公路预应力混凝土连续刚构桥梁横向拓宽拼接工程,采用实体模型对新、旧桥连接带部位在收缩徐变作用下的局部受力性能进行分析.研究成果在工程实践中取得了良好的效果,可为既有预应力混凝土连续刚构桥的横向拓宽拼接工程设计和施工方案优化提供参考.     

收缩徐变作用下混凝土连续箱梁拼宽桥拼接段受力性能研究

为研究收缩和徐变作用下混凝土连续箱梁拼宽桥拼接段受力性能,以沪宁高速公路上某连续箱梁拼宽桥为工程背景,建立实体和梁格有限元模型并进行了现场调研。将两种模型反力计算结果与现场顶升支反力进行对比,比较结果验证了模型的准确性。结合拼接和不拼接两种情况下新旧桥的纵向和竖向变形,说明了拼接段的受力机理。研究表明收缩和徐变作用下,边支点附近后浇段上的纵桥向拉应力可能会引起横向开裂,边、中跨挠度最大处拼接段横桥向应力变化较大,设计中应予以重视。此外,有限元模型计算结果表明增加新旧桥拼接等待时间可以减小收缩徐变对拼接段新旧桥内侧翼板受力状态的影响,但不能减小后浇段的纵桥向拉应力。     

预应力混凝土桥梁拓宽的若干关键问题研究

文章以合宁高速公路扩建工程为背景,对高速公路桥梁拓宽中所遇到的若干技术问题进行了探讨,问题主要包括新旧桥沉降差、新桥上部结构上拱变形及箱梁结构横向拼接方案等,着重阐明对新旧桥沉降差的分析研究主要关注桥梁横向拼接后的工后沉降差,依据对实桥沉降的观测资料分析成果提出了相应控制桥梁基础沉降的技术对策;研究表明为控制结构上拱变形过大引起横向拼接困难,新预制的板梁存梁时间不宜过长,并提出了若干解决方法;论文最后探讨了预应力混凝土连续箱梁横向拓宽的若干拼接结构的构造方式,可供设计选用。     

拼宽空心板桥荷载横向分布计算方法

为研究拼宽空心板桥荷载横向分布系数的计算方法，首先分别开展采用8，22 cm铺装层的空心板桥足尺模型荷载横向分布试验，接着开展采用刚性拼接结构的拼宽空心板桥足尺模型荷载横向分布试验，并将试验结果与既有铰接板法和刚接板法荷载横向分布系数的计算结果进行对比分析；最后讨论既有铰接板法和刚接板法的适用范围，进而提出了一种新的荷载横向分布系数计算方法，并探讨拼宽空心板桥的拼接结构刚度取值的合理范围。研究结果表明：既有铰接板法和刚接板法分别适用于计算铺装层厚度较小和较大的空心板桥荷载横向分布系数，但二者均无法考虑不同铺装层厚度对荷载横向分布的影响，为此提出了考虑铺装层厚度影响的荷载横向分布系数计算方法，相应的计算结果与试验结果的偏差仅为2.7%；对于采用刚性拼接结构的拼宽空心板桥，铰接板法或者刚接板法均无法正确地反映拼宽空心板桥的荷载横向分布规律，为此提出了考虑拼接结构刚度的拼宽空心板桥荷载横向分布系数计算方法，其中新旧桥板高错位布置的拼宽空心板桥拼接结构刚度为不考虑新桥铺装层厚度的刚度，该方法求得的荷载横向分布规律与试验结果的变化趋势一致，相应的计算结果与试验结果的最大偏差仅为5.4%。     

三向预应力混凝土箱梁桥拓宽改造箱梁翼缘板连接结构研究

为解决三向预应力混凝土连续箱梁桥拓宽时的拼接难题,提出一种适用于箱梁翼缘板横向拼接的嵌入式钢板连接结构,以京沪高速公路盐河大桥为背景进行研究。采用MIDAS FEA软件建立全桥有限元模型,分析该结构在混凝土收缩徐变差、基础沉降差、车道荷载作用下的结构响应、横向传力机理,并对若干影响参数进行敏感性分析。结果表明:该连接结构能够形成横向传力通道,有效吸收新、旧桥间发生的纵向变形差异作用,满足横向拼接需要,结构可行;嵌入式钢板通过区域应力状态的连续改变完成了内力横向传递;嵌入式钢板厚度、布置间距、拼接缝宽度对钢板的应力影响明显,而钢板宽度对其影响相对较小。     

唐津高速公路改扩建工程桥梁结构拓宽形式与构造研究

该文根据唐津高速公路车流量大、安全形势严峻、拼接质量要求高等拓宽工程的特点,重点介绍了拓宽工程中新旧桥梁拼接,特别是不同梁板形式的上部结构拼接设计及构造研究,可供类似工程借鉴。     

临江软土地基堤路结合工程合理拼接台阶尺寸研究

堤路拼接工程中,既要考虑到新老路堤的变形协调性,又要不影响到老堤的防洪作用,因此合理的台阶尺寸选择非常重要。通过有限元模拟,分析了不同尺寸拼接台阶对于堤路拼接质量的影响。模拟结果表明,设置拼接台阶能够有效改善拼接处的剪应力分布情况,缓解坡脚的应力集中,使新老路基更加有效衔接,但过大的台阶尺寸也会降低拼接质量,应控制开挖台阶尺寸。合理的台阶尺寸应同时考虑拼接处与两侧路基的变形协调性,同时也应考虑对既有老堤稳定性的影响。综合考虑各不同断面设置方案的数值模拟结果,确定最优的拼接台阶尺寸为0．8×1．85m。研究结果将为堤路结合工程的设计和施工提供借鉴和指导作用。     

复杂工况下的桥梁拼宽构造研究

随着社会经济的发展,城市交通拥堵现象日益加剧,对现有城市桥梁进行拼宽改造可极大的缓解城市交通压力。然而,许多城市桥梁由于受到现有结构特殊性、新桥布跨特殊性等限制,使得新老桥之间无法直接进行结构连接。因此,进一步开展新型拼接构造的研究十分必要。该文总结了常规拼桥的拼接方式,并依托实际工程,针对老桥挑臂承载能力不足且加固困难的问题,提出了一种用于复杂工况下的桥梁拼宽构造,为相近拼宽桥梁结构的设计与施工提供参考。     

堤路拼接工程台阶层数对路基变形影响研究

以南京滨江大道七里河—珍珠南路工程为例,通过数值模拟分析,研究了老堤上开挖不同台阶层数对新老路堤拼接处的变形协调性和应力集中现象的影响。分析结果表明:台阶层数过少会增大拼接范围与路基左肩的沉降差,过多则会导致路肩沉降大于拼接范围内沉降,影响压实效果;拼接处设置台阶能够有效改善拼接处的剪应力分布情况,缓解坡脚的应力集中,使新老路堤更加有效衔接,但台阶层数过少也会降低拼接质量,控制开挖台阶层数应3~4层为宜。     

植筋技术在桥梁拼接施工中的应用

植筋技术用于桥梁拼接施工时,具有对原结构破损小、工艺简单、锚固后结构整体性好等特点。该文结合参建的沪宁高速公路扩建工程新、老桥梁的拼接,较详细地介绍植筋技术的施工工艺及施工中的注意事项。     

新旧混凝土薄弱层对兰河石拱桥加固的影响

桥梁加固后组合结构的受力特点不同于新建桥梁。以平顶山兰河石拱桥的加固工程为例,运用大型有限元软件MIDAS Civil对桥的结构受力状态进行分析。根据实际情况考虑了新旧混凝土之间薄弱层,进而模拟加固后的桥梁受力状态。按照相关规范,采用极限承载力法和容许应力法进行验算,据此来评估拱桥加固后的效果。通过静载试验验证了加固方法和验算理论的正确性。     

新旧混凝土梁横向拼接的收缩徐变效应

为分析混凝土收缩徐变对新旧桥梁拼接的影响,在不考虑梁自重的情况下,采用弹性力学求解法分析了新旧梁横向拼接后新梁的收缩徐变效应,推导了拼接后新梁上的纵向拉应力及拼接处的剪力计算公式。以钢筋混凝土简支T型梁桥的拼接为例,比较了新梁在不同混凝土龄期时与旧梁拼接所产生的纵向拉应力和剪应力,同时还对比了不同环境年平均相对湿度对新梁上纵向拉应力和剪应力的影响。计算结果表明:拼接时新梁混凝土龄期和不同环境年平均相对湿度对拼接结构的受力影响较大,新旧梁拼接设计时须采取相应措施以减少混凝土收缩。