新型全無縫橋梁體系設計與試驗研究.pdf

1、本文提出了一種新的全無縫橋梁體系設計，即采用無縫橋梁與無縫接線路面相結合的設計方式，同時取消了橋梁橋面和接線路面的伸縮縫。論文對這種新型全無縫橋梁體系進行了系統(tǒng)的理論分析、試驗研究以及實橋監(jiān)測。主要研究成果如下： 1．無縫橋梁的無縫接線路面構造設計研究(1) 提出了無縫接線路面可能的加筋路面橫斷面形式：瀝青混凝土面層，下設土工格柵加筋的水穩(wěn)碎石層；瀝青混凝土上面層，下設用鋼筋加筋的連續(xù)配筋混凝土下面層。前者為半剛性路面設計范疇，

2、后者為復合式剛性路面設計范疇。 (2) 根據(jù)不同的無縫接線路面橫斷面形式，提出了接線路面與無縫橋梁進行無縫聯(lián)結的多種構造方式：采用斜置搭板、土工格柵與半剛性接線路面無縫聯(lián)結；采用平置搭板、鋼筋與復合式剛性接線路面無縫聯(lián)結。 (3) 基于較為成熟的鋼筋混凝土粘結一滑移理論，以無縫剛性接線路面為例，推導了接線路面與橋梁無縫聯(lián)結時的配筋計算公式，裂縫寬度和裂縫間距計算公式，以及配筋長度計算公式，并編制了相應的電算程序(QDLJ

3、G)。 (4) 推導了溫度上升時，無縫接線路面的影響長度以及對橋梁結構的附加推擠力的計算公式。 (5) 研究了車輛荷載作用下，無縫接線路面的整體承載能力問題，驗證了無縫接線路面的承載能力滿足要求。 (6)研究了剛性接線路面板的板底摩阻系數(shù)μ<,l>、梁體變形量△l、配筋率ρ、厚度h、混凝土強度、溫差△t等參數(shù)對無縫接線路面及橋梁梁體的影響。 2．新型全無縫橋梁的整體結構受力變形性能研究(1)與傳統(tǒng)設置路橋

4、接縫的無縫橋梁結構相比，新型全無縫橋梁的溫度變形受到了來自無縫接線路面的約束，約束力的大小與無縫接線路面底部的摩阻系數(shù)μ<,l>直接相關，這使得梁體的自由溫度變形均有所減小，其中溫度上升時的阻滯變形量較大。這與國外文獻關于常規(guī)無縫橋梁設計研究中，認為“實際溫度變形均小于計算值”、“溫度下降的計算變形與有縫橋梁一致”、“而溫度上升時的計算變形取橋長的2/3計算”的結論相吻合。 (2)新型全無縫橋梁的溫度變形受到了來自無縫接線路面的

5、約束，使得梁體承受了附加軸向力和附加彎矩，其中溫度下降時為附加軸拉力和梁端附加負彎矩，附加拉力增加了整個結構截面的抗拉要求，需增配鋼筋；溫度上升時，為附加軸壓力和梁端附加正彎矩，附加壓力對結構受力有利。影響最大的是邊跨的內(nèi)力，應加強邊跨的配筋設計。 3．無縫接線路面試驗研究根據(jù)全無縫橋梁體系的無縫接線路面特殊的受力變形特點，設計了全新的加筋劈裂對比試驗、土工加筋試件偏心受拉試驗、地基梁水平拉伸試驗、以及臺后結構及接線路面的足尺模