【摘要】：橋面連續(xù)簡支梁橋具有結(jié)構(gòu)形式簡單、受力明確及施工方便等特點(diǎn),同時使橋面達(dá)到無縫狀態(tài)、避免橋面伸縮縫所引起的橋梁病害和高額的維護(hù)費(fèi)用,因此在中小跨徑橋梁中得到了廣泛應(yīng)用。但現(xiàn)有橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)在設(shè)計上還存在一些不完善的地方,橋面連續(xù)破壞問題日益嚴(yán)重,影響橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。本文以簡支梁橋橋面連續(xù)為對象,提出了簡支梁橋橋面連續(xù)在各工況下的受力計算模型,通過理論研究與實(shí)測分析探討了現(xiàn)有橋面連續(xù)的破壞機(jī)理;提出了兩種鋼-混凝土組合式橋面連續(xù)構(gòu)造,通過理論推導(dǎo)和精細(xì)化有限元仿真計算分析了鋼-混凝土組合式橋面連續(xù)的變形和受力特點(diǎn),通過橋面連續(xù)足尺模型試驗(yàn)和橋面連續(xù)實(shí)橋荷載試驗(yàn)驗(yàn)證了兩種鋼-混凝土組合式橋面連續(xù)構(gòu)造防止開裂的有效性;通過疲勞試驗(yàn)探究了鋼-混凝土組合式橋面連續(xù)的疲勞壽命及超載對疲勞壽命的影響。本文所提出的鋼-混凝土組合式橋面連續(xù)可有效解決橋面連續(xù)表面混凝土的開裂病害,研究成果對橋面連續(xù)簡支梁橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計、維護(hù)改造以及在無縫橋梁中的推廣具有理論參考意義和工程應(yīng)用價值。本文主要工作如下:1、系統(tǒng)總結(jié)了橋面連續(xù)構(gòu)造的國內(nèi)外研究和現(xiàn)狀;2、建立理論計算模型,推導(dǎo)了汽車荷載、溫度梯度和不均勻沉降等荷載作用下簡支梁橋橋面連續(xù)構(gòu)造的變形和受力公式,并利用有限元仿真對理論模型進(jìn)行了驗(yàn)證;3、通過理論推導(dǎo)和有限元仿真對橋面連續(xù)的破壞因素進(jìn)行了定量分析,得出了引起橋面連續(xù)破壞的主要因素和改善措施;4、提出了三向彈簧約束計算模型以考慮簡支梁橋支座約束效應(yīng),并采用該模型分析了橋梁支座和橋面連續(xù)剛度對簡支梁橋梁端變形的影響;5、在改善鋼-混凝土組合拱型橋面連續(xù)的基礎(chǔ)上提出了平板型橋面連續(xù)構(gòu)造,通過理論推導(dǎo)分析了兩種橋面連續(xù)構(gòu)造的受力和變形機(jī)理,并詳細(xì)介紹了設(shè)計計算方法和施工步驟;6、通過足尺模型試驗(yàn),探究了鋼-混凝土組合拱型橋面連續(xù)和平板型橋面連續(xù)構(gòu)造的受力特點(diǎn),驗(yàn)證了兩種橋面連續(xù)構(gòu)造防止混凝土開裂的有效性;7、通過實(shí)橋荷載試驗(yàn)和數(shù)值仿真分析,驗(yàn)證了兩種橋面連續(xù)在實(shí)際橋梁中防止橋面連續(xù)破壞的有效性以及鋼-混凝土組合式橋面連續(xù)在斜橋、空心板梁橋和T梁橋中的適用性;8、通過足尺模型疲勞試驗(yàn),探討拱型橋面連續(xù)的疲勞壽命、極限承載力和破壞特性,驗(yàn)證了拱型橋面連續(xù)在多種疲勞荷載工況下的可靠性。9、通過足尺模型疲勞試驗(yàn),分析了超載以及初始損傷對拱型橋面連續(xù)疲勞壽命和結(jié)構(gòu)剛度的影響。10、總結(jié)和展望。
【圖文】：

渡墩或者橋臺部分設(shè)置一個或幾個伸縮縫，這樣大大減少了全橋跨徑內(nèi)的伸縮縫逡逑數(shù)量，，而保留了連續(xù)梁橋橋面平順、行車平穩(wěn)的特點(diǎn)，在受力形式上，主梁又保逡逑持了簡支梁撟靜定結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)。圖１為３跨１聯(lián)的橋面連續(xù)簡支梁橋示意圖。逡逑橋梁伸縮縫逡逑橋面連續(xù)邐橋面連續(xù)逡逑圖１．２橋面連續(xù)簡支梁橋逡逑因施工快捷、造價低廉、受力明確并具有較好的行車平順性，國內(nèi)外大量中逡逑小跨徑橋梁均采用了主梁簡支、橋面連續(xù)的構(gòu)造形式［＇邋１９８２年通車的英國薩福逡逑克郡（ＳｕｆｆｏｌｋＣｏｕｎｔｙ）全長１２８７ｍ的奧溫爾橋（Ｏｒｗｅｌｌ邋Ｂｒｉｄｇｅ），引橋?yàn)闃蛎孢B逡逑續(xù)簡支梁橋，僅在橋臺處設(shè)置了大位移伸縮縫［１３１。中國從２０世紀(jì)９０年代開始采逡逑用橋面連續(xù)構(gòu)造，１９９９年建成的鄭州黃河公路大橋采用了邋５孔５０ｍ—聯(lián)和６孔逡逑４０ｍ邋—聯(lián)的橋面連續(xù)形式丨｜４１。逡逑１．２現(xiàn)有橋面連續(xù)構(gòu)造形式逡逑目前我國大量的空心板梁、Ｔ梁和小箱梁等中小跨徑橋梁都采用橋面連續(xù)形逡逑式［二１５－１８１，根據(jù)橋面連續(xù)部位的受力特征將其分為鉸接式橋面連續(xù)、剛接式橋面逡逑連續(xù)以及拉桿式橋面連續(xù)三種形式。其中以拉桿型橋面連續(xù)應(yīng)用最為普遍逡逑２（）】，其構(gòu)造圖如圖１．３所示。逡逑拉桿式橋面連續(xù)在橋面鋪裝與橋面連續(xù)處設(shè)置分隔縫，分隔縫位置與梁板伸逡逑縮縫錯開

在歐美等國家中，橋面連續(xù)簡支梁橋中，橋面連續(xù)構(gòu)造以無粘結(jié)橋面連（Ｄｅｂｏｎｄ邋Ｌｉｎｋ邋Ｓｌａｂ）為主［３，２１】，后文簡稱ＤＬＳ橋面連續(xù)，其構(gòu)造設(shè)計圖如圖１．示。逡逑橋面鋪裝邐橋面連續(xù)邐連接鋼筋逡逑ＴＴ邋ＴＴ邋．邐邐邐ＴＴ邋ＴＴ逡逑尤粘結(jié)段逡逑剪力釘邐梁逡逑＿－ｉ．：梁邐Ｐ邐：邐主梁逡逑橋墩逡逑破中心線逡逑圖丨．４無粘結(jié)（丨）ＬＳ）橋面連續(xù)設(shè)計圖逡逑ＤＬＳ橋面連續(xù)通過在橋梁伸縮縫處設(shè)置一定長度的與主梁脫離的無粘結(jié)避免橋面連續(xù)與主梁直接作用ＰＩ，從而減少主梁水平位移作用對橋面連續(xù)的
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U443.31

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2538251