桥梁拓宽新老桥连接处分析及处理

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1、桥梁拓宽新老桥连接处分析及处理----空心板和小箱梁桥摘要桥梁拓宽中，空心板桥在新旧连接处会有很大的剪力，这个剪力对老桥也有一定的影响：第一，连接处当铰处理，这个剪力可能破坏这个铰而使桥面产生裂缝影响美观和安全；第二，连接处铰使新老桥共同作用，新桥的后期徐变会带动老桥上挠，从而使老桥的内力发生变化。对于小箱梁，连接处处理为刚接时，会有很大剪力和弯矩，而无论是铰接还是刚接在翼缘悬臂根部都会有很大剪力和弯矩，如果处理不好就可能在翼缘上产生裂缝影响到道路安全。另外，基础的沉降差对新老桥的影响也是很不利的。关键词桥梁拓宽空心板小箱梁徐变

2、差沉降差随着经济的发展，交通的需求越来越大，有些旧桥已经不能满足日益增长的交通量，要改建新桥要浪费过多的资金，而且对老桥弃而不用也是一种浪费。在可以满足荷载等级的基础上，对已有的旧桥进行拓宽，可以节省很多的资金。为了保证桥梁的安全运作，分析新老桥的连接和有效的处理是必要的。1、空心板实例分析1.1实例简介25m空心板，老桥净宽11.5m，外侧2x0.5m的防护栏，设计荷载汽车-超20级，挂车-120级。老桥7片1.65m宽的装配式预制空心板，梁高1.05m，预应力采用2束8Φj15.24和2束7Φj15.24的钢铰线。图1桥拓宽

3、后横断面现在拓宽为宽19.88m的桥面，两边各加两片与老桥的空心板一样的新梁，边梁带悬臂，预应力跟老桥相同的布置，荷载等级也不变。1.2老桥受力分析假设老桥成桥10年，徐变完全完成，新梁预应力张拉后存梁4个月，徐变部分完成，进行施工连接，之后10年新上的梁徐变完成。现在用桥梁博士来建立模型分析：表1新梁的阶段徐变时间（d）100(3个月)3000（10年）总计徐变（mm）15.320.736.0其中20.7mm的徐变差是新老桥连接后才完成的，这个徐变会带动老桥的梁上挠，从而在老桥里应力重新分布。现假设连接处以铰来处理，只有一对剪

4、力。取纵向跨中1m宽的梁来研究，此1m单元在纵向上可以看作支撑在一个弹性支撑上，而横向9片梁连接成一个横向的体系。首先来求这个弹性支撑的弹性系数：在梁的跨中1m单元上作用一个单位力，求得该单元的纵向挠度，从而求得弹性系数11700KN/m。在横向，9片1m宽的单元形成一个桥梁模型，现在来模拟新老桥跨中1m宽的连接处的受力情况。梁的弹性系数11700KN/m，在每片梁上设置3个弹性支撑来提供，每个弹性支撑的弹性系数为3900KN/m。梁间用主从约束来模拟铰，如下图：图2横向模型计算求得，结果如下：表2新老桥徐变差在连接处影响剪力（

5、KN）竖向位移（mm）连接处老梁49.510.35连接处新梁-49.5-10.35通过计算求得了老桥边梁跨中1m的梁段的上挠位移，同样整个老桥边梁从支点到跨中都有一个逐渐变化的上挠，下面分析这个挠度给老桥内力分布的影响：老桥上的这个渐变的挠度是由于作用了一个，由于剪力是渐变的不好来加载，想象用预应力的钢铰线张拉来使梁产生这个挠度，只要挠度渐变的剪力而引起的完全一样，那么内力影响就是相同的；取三个点，分别是两个支点加跨中1m处的位移来用预应力拟合，这样得到的挠曲线不完全是老桥实际的挠曲线，但也不会像差很多，所以内力也不会相差很大。

6、用了11根Φj15.24的钢铰线使得跨中的上拱度达到了20.7mm，得到老桥跨中的内力如下表：表3老桥拓宽后考虑徐变差后的内力上缘应力（MP）下缘应力（MP）拓宽前老桥跨中应力5.044.36拓宽后老桥苦衷应力5.9311.11.3连接方法新老桥相距只有1cm，通过植筋将新老桥空心板铰接，使得新老桥变形协调，桥面连续，如图：图3空心板的连接1.3结论在老桥具有相当承载潜力的基础上进行拓宽时，徐变差对老桥的应力有一定的影响，但不至于致命的破坏，下缘相对应力变化很大，上缘较小；在连接处理合适的情况下，连接铰不发生剪切破坏，而且新老桥

7、铰接处的相对转角不大时，这样连接处变形协调，桥面不会有挠度差，桥梁就算安全的。1、小箱梁实例分析2.1实例简介老桥桥宽11m，4片2.6m的小箱梁，钢束为4束7Фj15.24和4束5Фj15.24的预应力钢铰线；新桥两边拓宽每边一片2.8m的箱梁，预应力跟老桥一样布置。图4小箱梁拓宽后断面2.2老桥受力分析假设老桥成桥10年，徐变完全完成，新梁预应力张拉后存梁4个月，徐变部分完成，进行施工连接，之后10年新上的梁徐变完成。现在用桥梁博士来建立模型分析：表4新梁的阶段徐变时间（d）100(3个月)3000（10年）总计徐变（mm）

8、27.520.247.7其中20.2mm的徐变差是新老桥连接后才完成的，这个徐变会带动老桥的梁上挠，从而在老桥里应力重新分布。现在假设连接处用刚接来处理，连接处有一对弯矩和剪力。取跨中1m的梁段来研究，横向6片梁连成一个横向受力体系，在纵向上的支撑不妨简化为弹性