在役连续小箱梁部分桥跨维修-置换的绿色改造方法研究

高速公路改扩建工程中,一些在役连续小箱梁的部分桥跨因不满足桥下车道或航道的规划要求,传统设计通常采用全桥拆除重建方案,存在经济性不足和不满足绿色低碳要求,为此提出了在役连续小箱梁部分桥跨维修-置换的绿色改造方法。以合安高速公路(G40)江淮运河大桥改扩建工程为依托,设计了5跨30 m连续小箱梁桥的边跨置换为20 m新边跨的绿色改造技术方案及新旧结构连续的关键构造。分析了边跨置换过程中全桥结构的受力状态、次边跨残留钢束对结构受力的影响及新旧混凝土收缩徐变的影响规律。形成了30 m旧边跨保护性拆除、20 m新边跨适应性建造、剩余4跨旧桥病害维修及新旧结构连续的精细化施工工艺。研究成果在依托工程改造中得到了成功应用,避免了4跨连续小箱梁的拆除重建,节约了工程材料和投资,缩短了工期,碳排放得以降低,达到了绿色低碳效果,可为类似工程提供技术参考。     

新旧规范梯度温度荷载对箱梁结构受力的影响

《公路桥涵设计通用规范》对《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中的梯度温度荷载进行了重新定义。为研究新旧规范中不同梯度温度荷载对结构受力的影响,以1座三跨变截面连续箱梁为例,采用QJX软件进行结构分析计算。计算结果表明,新规范定义的梯度温度荷载对结构使用阶段受力影响较大,使结构受力更偏于安全;旧规范设计的结构可以通过增加梁高来改善结构的受力,使其能够满足新规范的要求。     

大跨径连续刚构桥抗震分析及抗震性能评价

以高速公路上的1座连续刚构桥（90m＋2×160m＋90m）为例,参考新实施的《公路桥梁抗震设计细则》和国外相关规范,对大跨径连续刚构桥梁抗震分析和抗震性能评价的整个过程进行论述,为类似桥梁的抗震设计提供参考。     

预应力混凝土T梁变宽拼宽静力特性分析

基于一座4×30 m预应力连续T梁变宽拓宽桥,分别建立新旧桥间布置与旧桥相同数目横隔板、新旧桥间仅跨内设置横隔板而墩顶不设置横隔板和新旧桥间不设置横隔板3种不同横向连接的ANSYS有限元模型,计算和比较了其在汽车荷载、新旧桥差异沉降荷载、温度荷载以及收缩徐变作用下的静力性能。分析表明:新旧桥间设置横隔板,可以显著改善荷载横向分布,降低主梁纵向应力和接缝横向应力。因此推荐新、旧桥间全部设置横隔板的连接方案,供设计参考。     

新旧规范预应力混凝土简支梁桥计算比较

通过对交通部颁新、旧桥涵设计规范的对比,总结出新、旧规范关于预应力混凝土梁设计的不同之处,且通过算例计算,比较了根据新旧规范设计的预应力混凝土简支梁桥的异同,为预应力混凝土简支梁桥设计提供参考。     

连续配筋混凝土路面配筋设计分析与验证

简要分析了国内外规范对连续配筋混凝土路面配筋设计的要求,结合我国旧规范及当时的工程实例,通过裂缝间距计算与实测分析对比新旧规范中公式的适用性,对钢筋设置位置进行了探讨,为CRCP的合理设计和推广应用提供参考。     

波兰瑞兹恩斯基大桥设计

波兰瑞兹恩斯基大桥跨越奥德拉河,全长1 742m。该桥由3部分组成:南侧引桥长610m,为11跨预应力混凝土连续箱梁结构;独塔斜拉桥主桥长612m,主梁分左、右2幅布置,由160根斜拉索支承,斜拉索四索面布置,锚固在主梁的侧面端梁上;北侧引桥长520m,为9跨预应力混凝土连续箱梁结构。钻石形桥塔高122m,基础采用160根直径1.5m的钻孔灌注桩,桩长18m。南侧引桥主梁采用移动模架逐跨现浇施工,北侧引桥主梁与主桥主梁均采用顶推法施工。静、动载试验结果表明,桥梁的各项指标满足设计及相关规范要求。     

多跨长联公轨合建钢桁梁桥顶推施工控制技术研究

杭甬高速钱塘江大桥结构形式采用悬链形上加劲连续钢桁梁桥,跨径组合为(73.4+122+4×240+122+73.4)m,全长1350.8m。上部结构主桁分别采用步履式顶推和拖拉式顶推方法从两侧向中跨施工,最后跨中直接合龙。为使该桥建成后线形及应力均达到设计目标,本文基于钱塘江大桥钢桁梁的工程特点和施工方法,结合有限元计算结果,确定了本桥的施工控制工作内容。施工控制结果表明：整个顶推施工过程中,本桥主桁线形、结构的应力状态均控制在规范限值以内,与理论值偏差较小,达到了施工监控目标。     

预应力连续刚构桥在新旧规范车载作用下的有限元静力分析

根据某大跨连续刚构箱梁桥的构造特征和设计特点,在有限元(FEM)理论的基础上建立了计算机三维有限元模型,应用实体建模能更好地模拟混凝土结构局部受力性能,结合杆件单元分析了预应力钢筋和混凝土的整体受力特性。同时通过对比JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》和JTJ 021-89《公路桥涵设计通用规范》中关于车载的修改部分,对预应力混凝土连续刚构桥的空间受力特性进行分析,结合计算机仿真模拟,得出新旧规范车载的变化对连续刚构桥梁设计计算的影响,以期能为设计、施工提供合理的理论依据和修正参考。     

合安高速公路新旧路基差异沉降规律研究

依托合安高速公路改扩建工程,通过MIDAS GTS有限元软件,以新旧路基结合处旧路基开挖台阶个数、开挖台阶尺寸、新路基加宽宽度为影响因素,对工后10年内旧路基、新旧路基结合部、新路基的沉降规律,以及受不同因素影响的新旧路基沉降规律进行对比研究。结果表明:随着路基使用年限的增长,新旧路基沉降值均呈增大变化,后期沉降幅度趋于平稳,与实际相符;新旧路基的沉降值与旧路基中心线距离变化呈"烟斗"形,距离中心线越近,沉降越小,反之越大;沉降值新路基中心处新旧路基结合处旧路基中心处;旧路基开挖台阶个数越多、下部台阶宽度尺寸越大,路基沉降越小,反之越大。因此,合安高速公路旧路面改扩建最优方案为4台阶,台阶尺寸竖直方向0. 6m、0. 8m、1. 4m、0. 6m,水平方向0. 9m、1. 2m、2. 1m、0. 9m,新路基每侧加宽7m。     

新规范下在建公路隧道通风系统的设计更新

相较于原有的《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ 026.1—1999),新的《公路隧道通风设计细则》(JTG/T D70/2-02—2014)在通风标准、通风方式及通风计算相关参数上作了较大修订。根据对新规范的理解,从通风标准、通风方式、通风计算等方面,将新规范与旧规范进行对比分析,以在建的潘城隧道为依托工程,进行通风计算对比。结果表明,按照新旧规范设计的隧道通风系统方案存在较大差异,有必要进行设计更新。     

连续配筋混凝土路面设计施工技术及其应用

新规范以“概率极限状态设计法”取代原规范的“定值设计法”，使路面结构更为符合实际情况。连续配筋混凝土路面因具有耐久性好、行车舒适平顺、施工进度快和极少养护等优点，现已广泛应用于高等级公路。结合新规范对连续配筋混凝土路面设计及施工技术做一些分析探讨，并介绍连续配筋混凝土路面的应用状况。     

非对称三跨预应力变截面连续箱梁简化设计研究

文中通过有限元计算软件对采用挂篮施工的78 m+146 m+93 m与78 m+146 m+78 m变截面连续箱梁进行结构分析,发现当采用相同截面尺寸时,在荷载作用基本组合下两者相同跨径梁段的内力接近,仅93 m与78 m边跨梁段有较大差别。78 m+146 m+93 m连续箱梁采用78 m+146 m+78 m连续箱梁钢束布置并适当调整了93 m边跨处钢束,即可使结构受力满足规范要求。非对称预应力连续箱梁预应力钢束设计可参考相应对称结构布置并适当调整不同边跨处的合龙预应力钢束,以此提高设计效率,节约设计成本。     

钱塘江公轨两用大桥总体设计

钱塘江公轨两用大桥通行双向8车道一级公路、双线机场快线和慢行通道。大桥全长2 007.8m,包括跨钱塘江主桥、公轨合建引桥以及快轨车站,横向布置为公路在上、轨道交通在下的双层结构。跨钱塘江主桥采用(73.4+122+4×240+122+73.4)m悬链形上加劲连续钢桁梁桥;节点桥采用(51+82+51)m和(40+36)m跨度的连续钢箱梁桥及简支结合梁桥;两岸引桥采用29m及31m标准跨度的预应力混凝土连续T形梁桥(公路部分)和简支箱梁桥(快轨部分)。跨钱塘江主桥针对其长联大跨的特征,在中间5个主墩设置双曲面摩擦摆支座以提高结构抗震能力、减小下部结构规模;针对公轨两用的特征,采取增设上加劲弦、上下层桥面间设置横向桁架的措施提高桥梁刚度;针对并行桥位的影响,对桥墩及基础进行合理的设计。     

新通风规范对公路隧道需风量计算的影响分析

新的公路隧道通风设计细则于2014年7月颁布,与上一规范相隔15年之久,在CO排放基数、CO要求浓度等方面发生了巨大变化,在隧道通风设计方面,直接影响设计需风量的变化。总结了新旧规范主要差异之处,并就设计阶段通风量计算与运营阶段的通风管理工作变化展开影响性分析。选取了1km、2km、3km、4km、5km等5条山区高速公路隧道,假定其通风方式均为纵向式通风,并且其他条件一致,分别计算新旧规范下对应的设计需风量。计算表明,新规范下长度小于3km的长隧道需风量增幅较大;长度为3km的隧道设计需风量几乎不变;长度在3~5km的隧道需风量明显减少。     

杭徽高速公路高架桥结构分析

文章介绍了杭徽高速公路高架桥设计情况。用平面杆系对425m全刚构,525m全刚构,525m连续刚构3种结构形式的上部进行正常使用极限状态下应力计算和承载能力极限状态下内力计算,得知主梁应力和位移均满足规范要求,主梁强度满足规范要求。并用空间结构分析程序对3种结构形式的下部边墩和中墩进行应力分析和内力计算,得知425m全刚构和525m连续刚构较525m全刚构更安全,故采用425m全刚构和525m连续刚构的结构形式。另外对改善墩顶应力集中问题进行了阐述。     

沥青混合料配比设计试验分析

济洛高速公路建设沥青路面施工分两阶段,前一阶段为2004年底,仍使用旧规范(1994年版),第二阶段施工为2005年中旬,改使用新规范(2004年版),通过沥青混凝土二个阶段的配比设计和实际施工,感觉到执行新旧规范得出的配比略有不同,施工出来的路面外观也略有不同。     

连接刚度对加宽桥梁荷载横向分布的影响分析

新旧桥梁的连接设计是加宽桥梁设计的关键.以一座采用刚性湿接缝连接加宽的20m简支空心板桥为例,分析了加宽前后桥梁的荷载横向分布特性.利用数值分析方法,基于不同湿接缝厚度对新旧桥空心板梁横向分布系数进行了计算,探讨了湿接缝的刚度对新旧空心板梁横向分布系数的影响.计算结果表明增大湿接缝的刚度可提高新旧桥梁的整体工作能力,有效降低旧梁横向分布系数.但湿接缝的刚度提高到一定程度后,旧梁横向分布系数的变化减慢,部分梁横向分布系数开始增大.建议在加宽桥梁新旧桥梁的连接设计时,应根据分析结果采用合适的湿接缝厚度.     

桩侧土的地基系数比例系数m值对连续刚构桥设计计算的影响

位于软土地区及地震液化地区的连续刚构桥在设计计算时,地基系数比例系数m的取值对结构的内力及配筋有较大影响,且目前规范中对m值只规定了一个范围,没有给定具体值。文中对桩侧土的比例系数m分别取不同的值来研究其对连续刚构的内力及配筋影响。     

新老规范设计汽车荷载效应对比

鉴于新老桥梁设计汽车荷载模型的不同和对桥梁限载取值的研究,系统对比了不同时期、不同荷载等级桥梁设计汽车荷载效应的差异程度。根据不同的设计汽车荷载模型,以跨径为6～30m的简支梁桥为计算对象,分别计算汽车-10级、汽车-15级、汽车-20级、汽车-超20级以及公路-I级和公路-Ⅱ级汽车荷载作用下的跨中弯矩和支点剪力。研究结果表明：对于跨径L在6～30m内的简支梁桥,新老规范设计汽车荷载作用下的跨中弯矩随跨径的变化趋势是相同的,然而两者支点剪力的变化趋势差异很大。计算跨径越小,新老规范设计汽车荷载作用下的内力效应差值越小,利用新规范对老规范设计的桥梁进行升级加固越有利。