基于刚度差异的上部结构拼宽方式研究

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1、分类号:U4410710—2015121116硕士学位论文基于刚度差异的上部结构拼宽方式研究冉云双导师姓名职称赵煜教授申请学位类别硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2018年5月2日论文答辩日期2018年5月9日学位授予单位长安大学StudyontheMethodsofWideningSuperstructureBasedonStiffnessDifferenceAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：RanYunshuangSuper

2、visor：Prof.ZhaoYuChang’anUniversity,Xi’an,China摘要随着经济快速发展，我国的高速公路改扩建工程已经越来越多，桥梁拼宽工程由于牵涉到混凝土收缩徐变和基础沉降等问题往往成为改扩建工程中的控制性工程。而现有针对桥梁拼宽的研究都是基于新旧梁采用等刚度拼接展开，对于新旧主梁不等刚度拼宽还少有涉及。本文以山西省交通建设科技项目“开裂损伤的装配式箱梁桥安全性评估及拼宽关键技术研究”为依托，以长邯高速改扩建工程中一座跨径30m的典型简支梁为工程背景，针对实际工程中可

3、能遇到的新旧梁等刚度拼宽和新旧梁不等刚度拼宽的相关问题，采取文献查阅和数值分析相结合的研究方法，进行了深入研究。主要研究内容及成果如下：（1）研究了新旧主梁等刚度拼宽后混合结构的受力。结果表明：采用两种拼宽方式后对于旧桥受力均有不同程度的改善，双侧拼宽对于旧梁的改善作用优于单侧拼宽，并且双侧拼宽后各片梁受力更为均匀；两种拼宽方式的不均匀内力分布规律一致，并且不均匀内力产生的效应也没有显著区别。（2）研究了新旧主梁不等刚度拼宽后混合结构的受力。结果表明：不等刚度梁采用两种拼宽方式后对于旧桥受力均有

4、不同程度的改善，双侧拼宽对于旧梁的改善作用优于单侧拼宽；从附加内力角度看，由于新旧梁刚度不等，所以在收缩轴力、徐变效应、基础沉降效应引起的附加内力分布上，不同梁的组合规律各有的特点。（3）对比了空心板桥使用等刚度梁和不等刚度梁之后混合结构受力特点。采用单侧拼宽时，对于横向分布系数和活载效应来说，为改善旧梁受力应该使用刚度较小的空心板；而对于其他附加内力来说，使用T梁比使用空心板和小箱梁产生的效应更小；采用双侧拼宽时，使用空心板梁能减小旧梁的横向分布系数，对活载效应来说，使用小箱梁之后能减小旧梁的

5、活载效应；而对于其他附加内力来说，使用空心板比其他梁产生的效应更大。（4）对比了小箱梁桥使用等刚度梁和不等刚度梁之后混合结构受力特点。对于小箱梁桥，采用单侧和双侧拼宽两种拼宽方式活载和附加内力分布规律相同。使用小箱梁之后旧梁活载效应和最不利横向分布系数均比使用T梁小；而对于除收缩轴力外的其他附加内力来说，使用T梁之后旧梁受力比使用小箱梁更小。关键词：横向连接构造，等刚度梁，不等刚度梁，收缩徐变，基础沉降IAbstractWiththerapiddevelopmentofeconomy,thenu

6、mberofhighwayreconstructionsandexpansionprojectsinChinahasbeenincreasing.Thebridgeexpansionprojectsbecameacontrollingprojectduetotheproblemsinvolvingconcreteshrinkageandcreepandfoundationsettlement.Theexistingresearchesarebasedonthestiffnessofnewando

7、ldbeams,andthereislittleinvolvementintheunequalstiffnessoftheoldandnewgirders.ThisarticlewasbasedontheShanxiProvincialTrafficConstructionScienceandTechnologyProject“ResearchontheSafetyAssessmentandKeyTechniquesofCrackedDamagedAssembledBoxGirderBridge

8、s”,takingthetypicalsimplebeamwithaspanof30minChanghanhighwayreconstructionprojectastheresearchobject.Inviewoftherelatedproblemssuchasthestiffnessandtheunequalstiffnessoftheoldandnewbeams,aliteraturereviewandnumericalanalysismethodswereconducted.Thema