连续刚构桥拓宽相关技术分析研究

论文摘要

在21世纪的第一个十年里我国经济有了飞速发展。在这个基础上我国的交通需求也有了飞跃发展,使得我国高速公路在前期建设中的缺陷逐步显现出来,其中最为严重的是高速公路交通流量远远满足不了目前的交通需求,亟需对高速公路进行拓宽改造。桥梁作为公路交通中的重要组成部分,桥梁的拓宽改造亦是高速公路改建的重要组成部分。所以,研究桥梁的拓宽改造,找出最合适的改造方案,对公路的拓宽改造有着巨大的理论意义和实用价值。本文以京港澳高速漯河互通立交桥为例,对连续刚构桥的拓宽改造进行了深入研究。主要内容如下：(1)利用有限元软件,分别建立拓宽前的桥梁和不同拓宽方式拓宽后的桥梁的空间有限元模型,从桥梁自重和活荷载等对拓宽后连续刚构桥结构安全和运营安全有影响的因素出发,分别对两种不同连接方式拓宽后的桥梁的静动力性能进行分析比较,研究上述各种因素对拓宽改造后桥梁结构的影响,并据此提出了桥梁拓宽设计和施工的建议。(2)通过模拟三种不同沉降工况,分别计算了三种工况下两种不同拓宽方式的桥梁的结构受力性能,总结给出了两种改建方式下桥梁的沉降控制指标和消除不均匀沉降的方法。(3)考虑拓宽中新桥混凝土的徐变性能,对连续刚构桥在自重作用下的挠度和预应力作用下的反拱变化规律进行了有限元模拟,并根据计算结果给出了合理存梁时间建议。本文研究总结了连续刚构桥不同拓宽方式的受力性能和特点,可供类似桥梁的拓宽改造参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 桥梁拓宽研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 国外桥梁拓宽技术研究
• 1.2.2 国内桥梁拓宽技术研究
• 1.2.3 国内桥梁拓宽方案实践与应用
• 1.3 本文研究方法及内容
• 2 不同横向连接方式对拓宽桥梁静力特性的影响
• 2.1 工程概况
• 2.2 有限元模型的建立
• 2.2.1 模型的建立
• 2.2.2 材料参数
• 2.3 自重和预应力作用效应分析
• 2.4 汽车荷载作用效应分析
• 2.4.1 加载工况
• 2.4.2 挠度计算结果
• 2.4.3 应力计算结果
• 2.5 本章小结
• 3 连续刚构桥动力性能分析研究
• 3.1 动力特性分析
• 3.1.1 动力特性计算理论
• 3.1.2 动力特性计算
• 3.2 本章小结
• 4 不均匀沉降对新旧连续刚构桥影响分析研究
• 4.1 概述
• 4.2 新旧桥梁基础不均匀沉降计算
• 4.2.1 新旧桥梁基础沉降差及沉降工况的设定
• 4.3 不均匀沉降作用计算
• 4.3.1 新旧桥纵向应力的计算分析
• 4.3.2 新旧桥连接处横向应力的计算分析
• 4.4 本章小结
• 5 混凝土徐变对连续刚构桥拓宽工程的影响分析
• 5.1 概述
• 5.2 混凝土收缩徐变原理及计算方法
• 5.2.1 混凝土收缩徐变的原理
• 5.2.2 混凝土徐变的计算理论
• 5.3 施工时间控制
• 5.3.1 合理存梁时间的控制
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 主要工作与结论
• 6.2 主要创新点
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢