公路梁式桥拓宽时的荷载横向分布与横向折减系数研究

发布时间：2017-12-10 06:18

  本文关键词：公路梁式桥拓宽时的荷载横向分布与横向折减系数研究

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【摘要】：随着我国经济的迅猛发展,交通量成倍增长,部分已建高速公路进入饱和状态甚至出现交通拥堵现象,因此,需要对其进行拓宽改建。在线路的扩建过程中,桥梁因其建设周期较长、技术难度大、对沿线环境影响大的特点通常成为整个扩建工程的重点和难点。本文针对桥梁拓宽的方式和相关参数主要做了以下研究工作：(1)新旧桥不同拓宽方式下的荷载及内力横向分布研究以简支T梁为例,采用有限元分析软件Midas/Civil建立模型,针对新旧桥梁不同的拼接方式分别计算分析拓宽前后荷载横向分布规律以及内力横向分布规律。分析结果表明,拓宽后旧桥横向分布更趋于均匀,且采用刚性连接方式更有利于桥梁结构的整体受力。(2)桥梁拓宽前后横向分布系数的计算分析选取典型简支梁桥(16m板梁、20m箱梁和30mT梁)以及连续梁桥(4×20m箱梁和4x25mT梁桥),由原桥两车道拓宽为四车道,分别建立其拓宽前后的梁格模型,采用数值方法并编制MATLAB程序计算各主梁拓宽前后的横向分布系数。通过对比旧桥设计时采用的原规范《公路桥涵设计通用规范(JTJ021-89)》与现行规范《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015)》中相应汽车荷载,并考虑到冲击系数不同,提出了旧桥加宽后各梁最大横向分布系数允许值,以该值为标准校核旧桥各梁横向分布系数计算值,确定各典型桥梁需要加固的旧梁。计算结果表明,各典型桥梁的旧桥均存在需要加固的主梁,且都是外侧主梁。(3)桥梁拓宽后横向折减系数的适用性分析以京藏高速公路G6为桥梁拓宽依托线路,针对上述五种典型桥梁,通过设定不同工况,计算桥梁关键截面在实际车辆荷载(一般车队和拥堵车队)偏载作用下的荷载效应,并与规范加载进行对比,分析桥梁拓宽后规范中的四车道横向折减系数0.67的适用性以及桥梁的安全性。结果表明,只有连续T梁新桥横向折减系数取0.67偏于不安全,通过计算建议其取值为0.80。最后结合本文研究计算结果,建议采取措施尽量避免重载车辆拥堵车队同时加载于右边两车道,并及时对旧桥部分主梁进行相应的加固处理,以确保桥梁拓宽后的安全运营以及使用寿命。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441.2

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本文编号：1273452