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桥梁无缝伸缩缝与无缝桥梁的适用性分析

公路交通科技（应用技术版） 2006年第1期2卷 115-116,120页

作者：陈建新陆涛陈飞苏州市交通管理局江苏苏州215000 东南大学江苏南京210096

目前在中小桥上使用无缝伸缩缝,行车舒适性较高,文章对无缝伸缩缝进行介绍,进而引出一种在国内较为新颖的桥梁结构——无缝桥梁,并对二者在中小桥中的适用性作一个技术与经济的比较。

关键词：无缝伸缩缝无缝桥梁

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新型半整体式无缝桥梁的试验研究

新型半整体式无缝桥梁的试验研究

作者：陈华辉湖南大学

学位级别：硕士

新型半整体式无缝桥取消了全桥伸缩缝(包括梁端和桥台之间的伸缩缝),将主梁、桥台和搭板紧密相连,采用斜置搭板,将梁体变形延至搭板末端,通过台后一定长度范围的土体来吸纳桥梁的伸缩变形。这种桥梁结构不仅取消了桥面接缝,也取消了路... 详细信息

新型半整体式无缝桥取消了全桥伸缩缝(包括梁端和桥台之间的伸缩缝),将主梁、桥台和搭板紧密相连,采用斜置搭板,将梁体变形延至搭板末端,通过台后一定长度范围的土体来吸纳桥梁的伸缩变形。这种桥梁结构不仅取消了桥面接缝,也取消了路面接缝。与国外同类无缝桥相比,这种新型桥梁具有结构更趋合理,施工更简单方便,使用效果更好等优点。本文主要做了以下工作:(1)介绍了无缝桥梁在国内外的发展历史、研究概况,并在此基础上提出了一种新的无缝桥梁结构形式-新型半整体式无缝桥梁,阐述了它特有的结构形式以及主要构件的设置;(2)分析了温度效应、徐变和收缩以及搭板周围土体对这种新型结构的影响,对新型半整体式无缝桥主梁、桥台以及搭板进行了受力性能分析,并和同类无缝桥梁进行了对比分析。通过“”法来模拟搭板与土体之间的相互作用,用竖向弹簧和水平弹簧来实现土体对搭板的约束作用,建立了新型半整体式无缝桥梁的计算模型;(3)以衡阳大水町中桥为试验依托工程,设计了能真实反映新型半整体式无缝桥主梁、搭板以及台后填土相互作用的足尺模型试验。通过千斤顶对试验模型的张拉来模拟温降阶段梁体的收缩变形;通过对试验模型的顶推来模拟温升阶段梁体的膨胀变形。分析了不同摩阻系数对台后土体应力分布和应力传递长度的影响,并对试验结果和有限元分析进行了对比,实测结果和计算结果吻合良好;(4)将有缝桥-大水町中桥优化设计为新型半整体式无缝桥,桥梁两端均不设伸缩缝,路面也不设任何接缝。与国外同类无缝桥相比,该优化设计使结构与台后土体受力变形性能大为简化,施工难度降低,工程的可行性大大增强。同时对该桥进行了近半年的观察和测试,并对试验结果进行了对比分析,为这种新型无缝结构的进一步研究与应用提供了理论依据和实践经验。

关键词：新型半整体式无缝桥搭板试验研究无缝桥梁台后填土半整体式桥台

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全无缝桥梁接线路面应力分析与厚度设计研究

全无缝桥梁接线路面应力分析与厚度设计研究

作者：石华湖南大学

学位级别：硕士

无缝桥梁接线路面采用连续配筋混凝土路面或连续配筋混凝土与沥青混凝土复合式路面结构形式，利用连续配筋混凝土路面容许带缝工作的特性，进一步取消了路桥伸缩缝。接线路面通过路面板中横向裂缝的张开来吸纳梁体的温降变形，在设计时... 详细信息

无缝桥梁接线路面采用连续配筋混凝土路面或连续配筋混凝土与沥青混凝土复合式路面结构形式，利用连续配筋混凝土路面容许带缝工作的特性，进一步取消了路桥伸缩缝。接线路面通过路面板中横向裂缝的张开来吸纳梁体的温降变形，在设计时需控制路面产生的裂缝宽度及间距，使其在设计规范容许范围内。此方案将主桥、搭板和路面联接成整体，实现了无缝桥梁的“全无缝化”。接线路面受力情况复杂，除了受到行车、温度等荷载作用外，还会受到无缝桥梁温缩变形产生的影响。本文以接线路面为研究对象，针对其结构特点结合现有研究成果，运用有限元法对接线路面的受力情况进行了研究，主要做了如下研究工作：（1）介绍了目前国内外CRC及CRC+AC复合式路面的发展和研究概况，对已有的关于全无缝桥梁结构体系的研究成果进行了总结;（2）建立了带地梁的无缝桥梁接线路面的三维有限元模型，对接线路面结构在温降效应的受力性能进行了分析，确定了主梁温度变形是CRC层钢筋应力最主要影响因素。研究了厚度、模量和配筋率等因素变化下，接线路面CRC层钢筋应力及板底应力的变化规律;（3）确定了在主梁温度变形、车辆荷载和温度荷载综合作用下，车辆荷载骑缝对称布置于第一条预锯缝处为接线路面的最不利荷位。研究路面结构参数如AC层的厚度及模量、CRC层模量与厚度及纵向配筋率变化时，对接线路面CRC层钢筋应力及板底应力的影响规律;（4）对接线路面承载性能进行了分析，研究了在车辆荷载及温度荷载作用下，接线路面板底应力对于路面结构参数的敏感性，提出了接线路面结构CRC层厚度设计方法。该设计方法结合了连续配筋混凝土的设计方法，也考虑了接线路面自身的受力特点。研究成果为接线路面的合理设计提供了理论依据。

关键词：无缝桥梁接线路面钢筋应力板底应力厚度设计方法

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半整体式桥台无缝桥梁研究

半整体式桥台无缝桥梁研究

作者：王天利长安大学

学位级别：硕士

本论文针对桥梁伸缩缝病害，引入一种新型无伸缩装置结构—半整体式桥台无缝桥梁，建立该桥型全结构有限元模型并对其受力性能进行全面分析。半整体式桥台无缝桥梁计算模型考虑了上部结构-下部结构-土的共同作用;台后土抗力升温时采用... 详细信息

本论文针对桥梁伸缩缝病害，引入一种新型无伸缩装置结构—半整体式桥台无缝桥梁，建立该桥型全结构有限元模型并对其受力性能进行全面分析。半整体式桥台无缝桥梁计算模型考虑了上部结构-下部结构-土的共同作用;台后土抗力升温时采用静止土压力加弹性土抗力，降温时采用主动土压力;分析桥梁受力性能时考虑了结构自重、车辆荷载和季节性温变荷载的作用。以一座桥长100m Pc半整体式桥台无缝桥梁为实例，采用大型通用软件Ansys建立平面框架模型，进行弹性、大变形分析，模拟全桥受力和变形特点;同时建立与此对应的有伸缩缝桥梁和整体式桥台无缝桥梁有限元模型，通过三种桥型同步加载对比分析，研究半整体式桥台无缝桥梁独特的受力特点和结构性能，总结其设计控制因素和构造要求。通过本文研究知：半整体式桥台无缝桥梁主梁的剪力、弯矩、挠度和下部结构的轴力与梁式桥相近，结构整体刚度增大，并除去了伸缩缝病害;但主梁增加了轴力，下部结构剪力、弯矩较梁式桥大;综合分析是一种受力合理有实践和推广价值的桥型。

关键词：无缝桥梁半整体式桥台上-下部结构相互作用结构-土相互作用弹性土抗力

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大温差地区无缝桥梁关键结构设计研究

大温差地区无缝桥梁关键结构设计研究

作者：张己存长安大学

学位级别：硕士

无缝桥梁的应用虽然已较为普遍,但基本是依据经验进行设计,还没有制定统一的标准,关键部位的设计还处在摸索之中,特别是大温差地区无缝桥梁的设计可参考的经验或技术资料更少。本文讨论了无缝桥梁的分类及受力特点,介绍了有限元基本理... 详细信息

无缝桥梁的应用虽然已较为普遍,但基本是依据经验进行设计,还没有制定统一的标准,关键部位的设计还处在摸索之中,特别是大温差地区无缝桥梁的设计可参考的经验或技术资料更少。本文讨论了无缝桥梁的分类及受力特点,介绍了有限元基本理论及使用有限元软件Midas／Civil进行数值模拟的优点,利用梁单元建立无缝桥梁数值模型,并把桥台和主梁的三种连接方式以适当方法进行模拟,主要研究内容如下：以大温差寒冷内蒙地区新郭勒中桥无缝桥梁为依托,根据无缝桥梁受力特性建立有限元数值模型,重点研究了无缝桥梁在桥台与主梁刚接、铰接及滑动连接三个不同连接方式下、在大温差条件较大温度力参与的工况下关键结构的受力形式及受力大小,并对其数值结果进行了分析对比,并分析了其弯矩分布与台梁连接的关系规律;根据依托工程的地质状况,将模型简化为只有桥台、主梁及桥台桩基三种关键结构的无缝桥梁单跨模型,在外部荷载工况不变的条件下,分别单一的改变桥台刚度、主梁刚度及桩基抗弯刚度,得出关键结构部位内力随刚度变化的曲线,对曲线进行拟合验证得出跨中弯矩-刚度函数和梁端水平位移-刚度函数,通过数学方法及MATLAB软件求解无缝桥梁桥台、主梁及桥台桩基的刚度协调分配系数,并归纳适用于不同桥型、不同截面、不同跨度等不同结构计算刚度协调分配系数的方法步骤。文中无缝桥梁台-梁三种连接方式对关键结构部位受力的异同分析、关键结构刚度变化对整体结构受力影响及寻找刚度协调分配系数的方法可以为以后大温差地区无缝桥梁设计工作提供一定参考。

关键词：无缝桥梁大温差台-梁连接形式刚度理论刚度协调分配

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全无缝桥梁接线路面合理长度研究

全无缝桥梁接线路面合理长度研究

作者：陈建中湖南大学

学位级别：硕士

全无缝桥梁取消了全部路桥伸缩缝装置，主梁的温度变形由搭板后的配筋接线路面来吸纳。配筋接线路面作为无缝桥梁体系中吸纳主梁变形的重要构件，其长度和耐久性对无缝桥体系的性能起到了决定性作用。温度下降时，接线路面处于最不利的... 详细信息

全无缝桥梁取消了全部路桥伸缩缝装置，主梁的温度变形由搭板后的配筋接线路面来吸纳。配筋接线路面作为无缝桥梁体系中吸纳主梁变形的重要构件，其长度和耐久性对无缝桥体系的性能起到了决定性作用。温度下降时，接线路面处于最不利的受力状态。配筋接线路面的受力性能主要受主梁收缩变形、路面板自身收缩和层间摩阻三方面的影响。论文主要进行了配筋接线路面受三方面影响下的力学分析，并在理论分析基础上，提出了配筋接线路面长度及配筋计算方法和锚固地梁设计。主要研究成果如下：(1)总结路面板层间滑动摩阻力的分布形式，结合室内滑动试验，确定了层间滑动界面剪力滑移位移变化关系，为接线路面计算分析提供理论数据参考;考虑钢筋混凝土粘结滑移关系、层间滑动摩阻力与位移间非线性关系假定，推导了配筋接线路面板在综合环境影响下的应力、位移解析解。(2)针对接线路面的端部锚固地梁进行系统行结构分析和工作机理研究，利用矩阵位移法计算了锚固地梁在水平拉力作用下产生的位移，分析了地梁尺寸参数的取值，给出了接线路面端部锚固地梁的设计方法。(3)在理论分析基础上考虑锚固端地梁影响，提出了配筋接线路面长度及配筋计算方法，编制了Fortran语言计算程序，实现了配筋接线路面长度及配筋计算自动化;利用长度计算程序选取主要影响参数进行了敏感性分析，为配筋接线路面的长度优化提供理论参考。(4)对试验路进行有限元建模计算，分析接线路面板的各项性能指标;比较分析有限元结果与解析解计算结果的差异，从有限元结果和理论计算结果来看，无缝桥梁接线路面配筋及长度计算方法偏于安全，可适用于配筋接线路面长度预估计算。

关键词：无缝桥梁配筋接线路面理论分析长度计算锚固地梁接触有限元

加拿大半整体式无缝桥梁的基本性能及工程应用

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公路交通科技（应用技术版） 2013年第3期9卷 234-237页

作者：王进翟红丽王承格云南省交通规划设计研究院云南昆明650011

加拿大半整体式无缝桥构造简单,最大程度上保留了常规有缝桥梁的结构特点,仅在边跨梁端和台后进行局部改动,对桥梁的设计与施工影响较小,不仅改善了行车效果,而且具有很高的社会经济效益,值得大力推广。

关键词：无缝桥梁半整体式基本性能工程应用

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无缝桥梁各关键结构刚度协调分配研究

城市道桥与防洪 2023年第1期 202-204,I0019,I0020页

作者：张己存甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司甘肃兰州730030

随着科学技术的发展,交通行业的技术水平也在稳步提高,针对桥头跳车的问题,无伸缩缝桥梁研究逐渐被用到桥梁实际应用中。而无缝桥梁又称为无伸缩缝桥梁,分为材料无伸缩缝和结构无伸缩。结构无伸缩缝桥梁的的台后土压力会直接传至梁板等... 详细信息

随着科学技术的发展,交通行业的技术水平也在稳步提高,针对桥头跳车的问题,无伸缩缝桥梁研究逐渐被用到桥梁实际应用中。而无缝桥梁又称为无伸缩缝桥梁,分为材料无伸缩缝和结构无伸缩。结构无伸缩缝桥梁的的台后土压力会直接传至梁板等上部结构,桥梁各构件的刚度不同,台后土压力对无伸缩缝桥梁产生的效应也不相同。依据研究内容及结构刚度基本理论,建立了只包含梁板、桥台及桥台桩基三个结构的单跨整体式无缝桥梁,分别单一的改变三者刚度,得出其刚度变化对结构受力的影响,并拟合绘出的影响变化曲线得到四元函数,归纳了求解刚度协调分配系数的方法。

关键词：无缝桥梁结构刚度协调分配系数

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无缝桥梁新技术应用效益浅析

广东交通职业技术学院学报 2003年第1期2卷 15-16页

作者：刘伟明李炎清广东交通职业技术学院广东广州510650

文章介绍了清远市佛冈县省道354线上的我国第一座整体式全无缝桥梁(桥名:四九桥),在通过“无缝桥梁新技术应用研究”成果后,预计所带来的社会上、经济上的效益,说明我国在桥长80米以内的桥梁上实现全无缝是完全可行的。

关键词：无缝桥梁经济效益社会效益工程造价跳车现象桥梁伸缩装置伸缩缝