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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

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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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