第二部分 简支T梁桥拓宽

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1、2混凝土简支T梁桥拼接拓宽东南大学桥梁与隧道工程研究所吴文清教授wuwenqing@seu.edu.cn1T型梁桥作为高速公路主要桥型之一,目前在高速公路拓宽工程中,对T型梁桥拓宽的受力分析主要包括综合作用下新旧T梁间内力横向分布,新旧T梁间沉降差对拓宽桥梁受力的影响,以及收缩徐变对拓宽桥梁内力变化的影响等。关注两大问题：1)新旧预应力混凝土T梁之间设置横隔板的问题；2)新旧Ｔ型梁之间容许的工后沉降差。22.1横隔板设置对主梁内力横向分布的影响2.1.1分析的背景沪宁高速公路严埭港中桥为（20+30+20）m预应力混凝土组合T梁，斜度-25°，原设计荷载为汽—超20，挂—120级。边孔跨径为2

2、0m，旧桥主梁间距2.1m，拓宽拼接的新梁主梁间距2.2m，拼接部位新旧主梁间距1.55m。新拓宽部分主梁和旧桥主梁采用一样的构造型式。有两根端横隔梁和一根中横隔梁，它们的中距为9.5m。3拓宽桥梁横截面图中主梁和横隔板截面图42.1.2分析结果各主梁跨中弯矩横向分布系数51）当新旧T梁间设置横隔板，且新旧T梁翼缘板刚接时，旧桥各主梁跨中弯矩横向分布系数降低程度最大。2）当新旧T梁间设置横隔板，且新旧T梁翼缘板铰接时，旧桥各主梁跨中弯矩横向分布系数减小程度比较小。建议设置横隔板，并且拼接部位新旧主梁翼缘板采用刚性连接。62.2混凝土收缩徐变的影响对于拓宽拼接的桥梁，新拓宽部分桥梁的收缩徐变在连

3、接后将有较大的发展趋势，但是由于旧桥部分的约束，将使其收缩徐变的变形值减小，相应的会在新旧桥主梁中和拼接部位产生附加内力，若附加内力过大，会使拼接部位截面出现裂缝，从而影响到桥梁的安全使用。72.2.1分析计算模型采用梁格法建立计算模型，考虑施工阶段及营运阶段的受力：第一阶段：旧桥部分施工建成；第二阶段：旧桥部分通车运营1800天；第三阶段：新桥部分施工建成；第四阶段：新桥静置90天；第五阶段：新旧桥拼接；第六阶段：拓宽后的桥梁通车运营1000天。8计算旧桥中梁3#梁、拓宽拼接侧边梁6#梁、7#梁和新桥中梁9#梁中的附加内力。计算主梁位置92.2.2对主梁内力的影响1）由于混凝土徐变在新旧桥主

4、梁中引起的轴力分布混凝土徐变在3#、6#、7#和9#主梁中产生的轴力由于混凝土徐变在斜桥各主梁中引起的轴力关于桥梁跨中不呈对称分布，对于左斜的梁桥是靠近左侧支座处最大，且对拼接部位T梁的影响比对远离拼接部位T梁影响要大。102）由于混凝土徐变在新旧桥主梁中引起的剪力分布混凝土徐变在3#、6#、7#和9#主梁中产生的竖向剪力混凝土徐变在桥梁上部结构中产生的剪力呈反对称型式。徐变对拼接部位T梁影响比对远离拼接部位的T梁影响大。竖向剪力值在支座位置最大，因此在对新旧桥主梁进行抗剪验算的时候，可仅进行支座位置的验算。113）由于混凝土徐变在新旧桥主梁中引起的扭矩分布混凝土徐变在3#、6#、7#和9#主

5、梁中产生的扭矩由于混凝土徐变在上部结构中产生的扭矩主要在拼接部位的新旧主梁中，旧桥中梁和新桥中梁中产生的扭矩很小。旧桥边梁6＃梁在右侧支座处扭矩最大，为131.9kN•m。新桥边梁7＃梁在左侧支座处扭矩最大，为132.7kN•m。124）由于混凝土徐变在新旧桥主梁中引起的弯矩分布混凝土徐变在3#、6#、7#和9#主梁中产生的竖向弯矩由于混凝土徐变作用，在拓宽部位新旧主梁中产生的竖向弯矩基本上是大小相等，方向相反的。各主梁中产生的竖向弯矩都是在跨中位置达到最大值，且对于拓宽部位边梁的影响比对新旧桥中梁影响大。新拓宽部分T梁由于混凝土徐变产生的弯矩为正值，不利于新拓宽部分主梁的受力。132.3新建

6、桥梁基础沉降的影响对于拓宽T梁桥，由于旧T梁桥的基础沉降已基本完成，而新拓宽部分T梁桥的还未完全发生，若新T梁桥的基础土体处理不好，造成其沉降过大，则会产生新旧桥基础不均匀沉降差，从而给拓宽后桥梁的上部结构带来不利的影响，过大的沉降会在桥梁梁体中产生较大的附加力，从而影响到结构的安全使用。同时新旧桥基础沉降差还会使拼接部位产生横向的内力，进而导致拼接部位产生混凝土裂缝，降低拓宽后桥梁使用的耐久性和适用性。142.3.1新旧桥梁基础差异沉降的计算图式∆新旧桥差异沉降的计算图式152.3.2对主梁内力的影响1）新旧桥梁基础不均匀沉降在新旧桥主梁中引起的剪力分布基础不均匀沉降对6＃梁的影响最大，对旧

7、桥中梁3＃梁和新拓宽部分中梁9＃梁的影响比较小。新桥沉降在3#、6#、7#和9#主梁中产生的竖向剪力新旧桥基础不均匀沉降对旧桥主梁中剪力的影响主要在两端支座位置，对于跨中影响比较小。162）新旧桥梁基础不均匀沉降在新旧桥主梁中引起的竖向弯矩分布新桥沉降在3#、6#、7#和9#主梁中产生的竖向弯矩由于新旧桥基础不均匀沉降在拓宽后桥梁各主梁跨中产生的竖向弯矩为拓宽拼接位置7＃梁中最大，旧桥中梁3＃梁最