考虑收缩徐变的混凝土T梁桥解联拼接效应分析及支座优化布置.pdf

7 2 世 界 桥 梁 2 0 1 5， 4 3 ( 2 ) 考虑收缩徐 变的混凝 土 T梁桥解联拼接 效应分析及 支座优化布 置 阳先 全 ， 张龙 ， 常红 航 ( 1 中交 第二 公路勘 察设 计研 究 院有 限公 司 ， 湖北 武 汉 4 3 0 0 5 2 ； 2 新 乡市住 房和 城 乡建设 委 员会 ， 河南 新 乡 4 5 O 0 0 0 ) 摘要 ：为降低新 、 旧混凝土收缩徐变对长联混凝土 T梁桥横 向拼接的影 响， 指导其 合理地拼接 ， 以某 2 2跨 1联 、 跨 径 2 5 12 3 的混凝土 T梁桥拓宽工程为背景 ， 采用有限元法建 立其横向拼接的空 间模 型 ， 分 析 4种解联方案 ( 1联 2 2 跨 ， 2联 1 1跨 ， 4联 5 、 6跨 ， 6联 2 、 4跨) 下新 旧混凝 土收缩 徐变差引起的结构纵 、 横 向效 应 。结果表 明 ： 拼接 后 ， 新 旧混凝土 收缩 徐变差在 旧桥结 构 内产 生显 著的纵、 横 向效应 ， 直接 拼接或解 为 2联拼接时 ， 最大横向位移均超出支座限值 ， 结构甚 至存在 落梁 风险 ， 且 旧桥外 边 梁和次边 梁轴 向拉 、 压力并存 ， 受力较 复杂 ； 将 旧桥解为 1 0 0 m和 1 5 0 m的短联后拼接可显著减 小结构横 向效应 ， 且 纵 向受 力简单 、 均匀 。采用最小应变能准则法和 目标优化 函数法 ， 对解为 1 0 0 m 一联方案的支座布置进行优化 。 关键词 ： 预应 力钢筋 混凝 土桥 ； T形梁； 收缩徐 变 ； 解联拼接 ； 支座布置优化 ； 变形 ； 轴力 ； 应 变能； 有限元法 中 图 分 类 号 ：U4 4 8 3 5 ； U4 4 5 7 文献 标 志码 ： A 文章 编 号 ： 1 6 7 1 7 7 6 7 ( 2 0 1 5 ) 0 2 0 0 7 2 0 7 1 引 言 长联混凝土梁桥拓宽改造是高速公路改造工程 的关 键 1 。拓 宽拼接 后 ， 由于新 、 旧桥梁 混凝 土龄 期 差 造成 的收缩 徐 变差 引起结 构横 向弯 曲变 形及 内力 变 化较显 著 ， 且工 期 等 因 素使 得 延 迟 拼 接 的时 间 有 限【 ， 而 通过 将 原 桥 解 为 若 干 联 再 拼 接 并 适 当布 置 支 座可 弥补 此不 足 。因此 ， 对 无 负 弯 矩 钢 束 的长 联 混凝 土 T 梁桥 解 联 拼接 及 支 座 的优 化 布 置 进 行 分 析具 有重 要 的意义 。 收缩徐 变 是影 响桥梁 拼接 后工 作性 能 的一个极 为 重要 的 因素 ， 国 内外 研 究 者 对 收缩 徐 变 进 行 了诸 多研 究 _ 4 ， 但 主要 关 注其 对 新 旧桥 梁 上 部结 构 的相 互 作 用 及 上 部 结 构 效应 的影 响 ， 对 于 同时 考 虑 解 联 拼接 和支 座 优 化 布置 的研 究 鲜 见报 道 。此外 ， 众 多研究 者应 用应 变能 优化 准则 对不 同结 构进行 了 优化 ， 但 鲜 见 学 者将 其 引 入 桥 梁拓 宽拼 接 的结 构优 化 中 。分 析 表 明 ： 新 旧混 凝 土 结 构 收缩 徐 变 差 作 用下 ， 解联 及 支座 布 置 形 式对 拼 接 桥 梁 结 构 的受 力 、 变形 状态 影 响显著 ， 甚 至改变 既有 桥梁 结构 构件 的安全性评定结论 。鉴 于此 ， 为降低新旧混凝土收 缩 徐变 对长联 混 凝土 T梁 桥 横 向 拼接 的 影 响 ， 指 导 其合 理地 拼接 ， 本 文 以某 高 速公 路 沿 线 一 座 长联 混 凝 土 T梁 桥 的拓 宽 改造设 计 为 背景 ， 研 究 在 新 旧结 构 混凝 土收 缩徐 变 差作 用 下 ， 不 同解 联 拼 接方 案 下 既有结构的纵、 横向效应及支座 的合理布置。 2 工程背 景 某 高速 公路 沿线 的 一 座 长 联 混 凝 土 桥 于 1 9 9 0 年建 成通 车 ， 上 部 构 造 为 2 2跨 一 联 、 跨 径 2 5 m、 全 长 5 5 0 m 的先 简 支后连 续部 分 预应 力 T 梁桥 ， 下 部 结构 为单 排三 柱式墩 、 钻 孔灌 注桩 基础 ， 支座 采用 板 式橡 胶支座 中间 7排盖梁 上设普通 板式橡胶 支 座口 妇 ( G J Z ) ， 其 余 盖 梁上 设 单 向滑 动 四 氟滑 板 橡 胶 支座 ( G J Z F 一 Dx ) 。旧桥布 置如 图 1 所 示 。 目前 ， 该 桥 已运 营 2 O余年 ， 使 用 功 能 不满 足 要 求 ， 相关 部 门研究 确 定 对 其 进 行 拓宽 改 造 。拓 宽 改 造 采用 新 、 旧桥梁 上部 结构 连接 、 下部 结构 不连 接 的 单 侧加 宽方 案 ， 上部 结 构 采 用翼 缘 板 和 横 隔 板均 连 接 的 刚性连接 ( 见 图 2 ) 。新 桥上 部结 构 采 用 与 旧桥 相 同 的结构 形式 ， 下部 结构 采用 单排 双柱 式墩 ， 钻孔 灌注 桩基 础 。 3 解联方案 由于旧桥无支点负弯矩束 ， 且边 、 中跨截面与配 筋一 致 ， 使 得 旧桥解 联 后 边 跨 不 至 因荷 载 效 应增 大 而超 出其 承载 力 。改 造后 ， 上 部结 构 纵 向跨 径 布 置 收稿 13期 ： 2 0 1 4 1 1 2 8 作者简介 ： 阳先全( 1 9 7 5 一) ， 男 ， 高级工程师， 2 0 0 0年毕业于湖南大学交通土建专业， 工学学士 ( E ma i l ： 3 5 4 7 5 1 5 0 q q c o rn) 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 考虑收缩徐变 的混凝 土 T梁桥解联拼接效应 分析及支座优化布置 阳先全 ， 张龙 ， 常红航 7 3 石家庄 2 22 5 0 0 2 5 0 0 ( a ) 立面和平面 5 Q 6 0 0 ( 支点截面) 6 0 0 ( 跨中截面) 5 O 鼠 I5 8 c m 3 o 号防水混凝土 浇横隔板 圆 圈 团 圈 1 0 0 2 2 0 2 2 0 2 2 0 2 2 0 2 2 0 i 0 0 。 。 2 3 0 I 4 2 0 1 I 4 2 0 2 3 0 I I i 0 1 1 2 Ql l 1 2 o I l 1 2 0 1 1 0 口 口 口 ( b )横截面 盖梁侧面 考 虑 到 旧桥 已运 营 2 O余 年 且 支座 存 在 更 换 的 需要 ， 为研究 拼接 后 在 收 缩徐 变 差 作 用 下 结 构横 向 变形 及支 座承 受变 形 的能力 ， 分 3种 支座 布置 工况 ， 对各 解联 拼接 方 案进 行 分 析 。其 中 ， 工 况 为 约束 新 、 旧桥横 向位 移 联 中 m 排盖 梁设 G J Z， 两端 7 排盖 梁设 G J Z F 一 Dx ； 工 况 为 释放 新 、 旧桥 横 向位 移 联 中 m( 1或 2 ) 排盖 梁设 G J Z， 两端 排 盖梁 设 双 向滑 动 四氟滑 板橡 胶 支 座 ( G J Z F 一 S x ) ； 工 况 为约束 新 、 旧桥 中部 横 向位移 ， 释 放端部 位移 联 中 排 盖梁 设 G J Z ， 两 端 n排 盖 梁设 G J Z F 4 一 S x 。支 座 布置 、 特性参数 分别如表 1 、 2所示 。 盖梁侧面 表 1 支座布置参数 单 位：c m 图 1 旧桥 布 置 示 意 8 7 0 ( 拼宽新桥) 1 3 0 0 ( 原有旧桥) 铺 麓 拼 接 拆 除 防 撞 栏 0 2 3 0 1 口 口 图 2新 、 旧桥横 向拼接示意 拟采 用 4种方 案 ： 方 案 1采 用 1联 2 2跨 布 置 ( 2 2 2 5 m) ； 方 案 2解 为 2联 l 1 跨 布置 ( 1 2 5 I T I + 1 1 2 5 m) ； 方案 3解 为 4联 5 、 6跨 布置 ( 6 2 5 m+5 2 5 m+5 2 5 m +6 X 2 5 m) ； 方 案 4解 为 6联 2 、 4 跨 布 置 ( 2 2 5 m+4 2 5 IT I +4 2 5 m+4 2 5 m+ 42 5 m十 42 5 m) 4 解 联分 析模 型 建立 基 于 上述 4种 方案 ， 采用 MI DA S C i v i l 2 0 1 2软 件建立桥梁横向拼接 的空间分析模型 ， 收缩应变和 徐变系数按规范 的收缩徐变模式考虑桥 面铺 装 的影 响 。 支座 KE k N m一 K G k N mKo k N m一 E A m m 注 ： KE为支座抗 压刚度 ； KG 、 KG 分别 为支 座顺桥 向 、 横 桥 向剪 切 刚度 _ 为支座横 向位移 限值 1 。 5解 联 结果及 分 析 5 1 旧桥 横 向变形 各解 联 拼 接方 案 下 ， 拓 宽 结构 延 迟 6个 月拼 接 运 营 1 0 年 后 因收缩 徐 变差 引 起 的 旧桥 横 向变 形 如 图 3所 示 。 分析 图 3可知 ： ( 1 )支座 的 横 向和 纵 向约 束 越 强 ， 结 构 横 向变 形 越小 ， 且 跨数 越 多效 果 越 明显 ， 如 ： 方 案 4中工 况 的最 大横 向变形 为工 况 的 5 6 ， 而 方案 1中工 况 的最大 横 向变形 仅 为工况 的 5 。 ( 2 )工况 下 方 案 1的 最 大 横 向 变 形 3 2 mm 与 方案 2的 3 0 mm 接 近 ， 并 未 随 跨 数 增 加 而增 加 ， 原 因是 方案 1 较 长 的结构 在收 缩徐 变差 作用 下横 向 发 生双 向曲率弯 曲。 ( 3 )方 案 1 、 2在 3 种 工 况下 结构 最 大 横 向变 形 均超出支座限值甚至存在落梁风险 ， 而方案 3 、 4均 在支座的 内， 且方案 4支座的安全储备较大。 5 2 旧桥 T梁 内力 新 桥收 缩徐 变使 旧桥 T 梁 内力 发 生 变化 ， 主要 1 1 一 1 1 1 一 一 1 7 7 7 趴 8 8 8 昭 一 一 Z Z Z m一 口 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 7 4 世 界 桥 梁 2 0 1 5， 4 3( 2 ) 重 厦 重 叵 蜒 星 龄 厦 蜒 桥梁纵向 m ( a )方案l ( 2 2 跨1 联) 桥梁纵 向 m ( b ) 方案2 ( 1 1 跨1 联) 桥梁纵向 m ( C ) 方案 3 ( 6 跨1 联) 桥梁纵向 m ( d )方案4 ( 4 跨 l 联 ) 图 3 旧桥 横 向变 形 体 现 于轴 向效应 。本 文 以工况 为 例分析 各纵 梁 的 轴 力 。工 况 下 ， 旧桥 T梁 在 收缩 徐 变差 作 用 下 的 轴力 如 图 4所 示 。 分析 图 4可知 ： ( 1 )对 于方案 2 4 ， 沿 旧桥 纵 向 1号 6号 梁 所受轴力依次减小 ( 负值为压力) ， 结构横 向为单向 曲率 弯 曲 ， 而 方 案 1的 1号 6号纵 梁 轴 力 在 端 部 1 7 5 m 范 围 的相对 大 小 关 系 与 中部 2 0 0 m 相 反 ， 导 致结 构 横 向发生 双 向曲率 弯 曲。 互 嚣 委 _ R 簿 蚕 。R 暴 一 1 1 - 2 桥梁纵 向 m ( a )方案 1 ( 2 2 跨 l 联) 1 要 荟 一 一 1 2 2 桥梁 纵向 m ( b )方案2 ( 1 1 跨 l 联) 桥梁纵向 m ( C ) 方案3 ( 6 跨1 联) 桥梁纵向 m ( d )方 案4 ( 4 跨1 联) 注：旧桥 6 片 T 梁从外边缘至与新桥相接处依次编为 1 号 6号。 图 4 旧桥 轴 力 ( 2 )在各 方 案 下 ， 3号 6号 梁 沿 桥 纵 向 均 受 压 ， 其 中 6 号 梁最 大轴 压力 在 2 0 0 0 k N 左右 ； 而 1 、 2 号梁 受力 相对 复杂 ， 方 案 3 、 4下 均受拉 ， 方 案 1 、 2下 拉压并存 ， 这是由于各方案结构长宽比不伺所致 。 ( 3 )方 案 3 、 4下 ， 旧桥各 纵 梁 受力 较 均匀 ， 未 出 现 某纵 梁拉 、 压轴 力并 存现 象 ， 考 虑 旧桥受 力及 加 固 设 计 的复杂 程度 ， 方案 3 、 4较方 案 1 、 2相 对合 理 。 综 上所 述 ， 采 用 方案 3 、 方案 4的解 联 至 1 0 0 目 疽 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 考 虑收缩徐变的混凝土 T梁桥解联 拼接效应分析及支座 优化布置 阳先全 ， 张 龙 ， 常红航 7 5 1 5 0 m 后再 拼 接方 案 是 可 行 的 ， 方 案 4的支 座 安 全 储备较高 ， 为倾 向于推荐的方案 。 6支 座优 化 布置模 型 建立 由上述 分 析可 知 ， 采用 方案 3 、 方 案 4各 工 况 受 力 均 能满足 拼 接 的要 求 ， 但分 析 发现 ： 不 同 的边界 条 件 约束 ， 结构 的横 向变形 、 支 座反 力及 内力 均 有较 大 变 化 。本文 以方案 4为 例 对 拼 接 后 运 营 1 O年 时 结 构 的支 座 布置进 行优 化 分析 。 6 1 优 化 准则 6 1 1 最小 应 变能 准则 在 新 、 旧桥 收缩 徐变 差作 用 下 ， 结 构应 变 能最 小 时其所受影响最小 ， 内力及变形较小 、 较均匀 。本文 采用 最 小应 变能 准 则 对 结 构 支座 布置 进 行 优 化 ， 选 出使 结构 所 受影 响最 小 、 受力 最 为合理 的边界 条件 。 对 于 该桥 ， 剪 切应 变 能 及 扭 转应 变 能与 弯 曲应 变 能和 拉压 应变 能相 比非常小 ， 可忽 略不 计 ； 另将 弯 矩 M( z ) 沿截面形心主轴 y和 z分解为 M ( z ) 和 M ( z ) 2个 分 量 _ 】 。取 各 微 段 内力 均 值 ， 采 用 数 值 积 分法对 结 构应 变能 进行 计算 ： U 一 ” 篆 1 ) 式 中 ， E为 弹性模 量 ； z 为 i 微 段 长度 ； N 为 i 微 段轴 力 ； A 为i 微 段截 面 面积 ； M 、 M丑分别 为 i 微段 竖 向 和 横 向弯矩 ； 、 ， 分 别为 i 微 段 截 面竖 向和横 向抗 弯惯 矩 。 板式橡胶支座应变能 【 ， 计算公式为 ： U 一( K ： ) ( 2 ) 式 中 ， K、 K K 分别 为支 座 i 的纵 、 横 及竖 向刚 度 ； 、 分别 为 支座 i 的 纵 、 横 及 竖 向位 移 。 6 1 2目标 优 化 函数 由 6 1 1节 分 析 知 ， 当结 构 横 向约 束 较 弱 甚 至 无 约束 时 ， 结 构 横 向变形 较大 ； 而 当横 向约 束较 强甚 至采用刚性约束时 ， 结构横向变形变小 ， 但结构横向 支 座反 力急 剧增 大 。拟通 过调 节 支座 的横 向约束 刚 度使得结构的横 向变形及横向支座反力均处于合理 区间 ， 本 文定 义一 无量 纲 目标 函 数 c U ， 并 通 过 求其 最 小 值 。 来 实现 ： ( a i,j ， + ( ) 。 ( 3 ) 式 中 ， 、 F 分别 为支 座 i在 第 J种边 界 条 件 下 的 横 向位 移 和横 向支 座反 力 ； 、 F 分别 为支 座 i 的最 大横 向位 移和 最大 横 向支座 反力 。式 ( 3 ) 记 为 ： 一 O J A十(-O F。 6 2有 限元 分 析模 型 应 用 ANS YS有 限 元 分 析 软 件 ， 采 用 B e a m4 4 梁单 元模 拟 T梁 及 横 隔 梁 ， 采 用 C o mb i n 1 4弹簧 单 元模 拟板 式橡 胶 支座 ， 建 立 空 间梁格 模 型 ( 见 图 5 ) ， 采用 给新 桥单 元 降温 的方 法模 拟新 旧桥 问 的收缩 徐 变差 。 V 图 5 结构 的空间梁格有 限元模型 基 于 上 述 2种优 化 准 则 ， 通 过 循 环边 界 条 件 对 结构 进行计算 。边界 条件循 环的流程 图如 图 6 所示 。 建立模型，中支点均设 置 G J Z 支 座； i = o ， J = 0 I l 边 支 点 设i + G J Z F 4 一 D x 支 座 ， ( i o i ) + G J Z F 4 一 S x 支 座I I 1 次 边支 点 设 + G J Z F 4 一 D x 支座 ，( 1 O j ) + G J Z F 4 一 S x 支 座 I 计算并记录本支座布置形式下结构各 项弯曲应变能及定义的目标函数值 囱 是 是 J 百 I 计 算 结 束 ， 以 文 本 格 式 输 出 结 果I 图 6边界条件循环 的流程 图 7支座 优化 布 置结 果及 分析 7 1 边界条 件 优化 结果 拼 接 后不 同边 界 条 件下 ， 收缩 徐 变 差 引起 的结 构应 变能及结 构 目标 函数值 分别如 图 7和 图 8所示 。 分 析 图 7和图 8可 知 ： ( 1 )收缩徐 变差 引起 的应 变 能 效应 主 要体 现在 纵 向 和横 向上 ， 且 纵 向效应 大 于横 向效应 ， 竖 向效应 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 7 6 世 界 桥 梁 2 0 1 5 ， 4 3 ( 2 ) 3 o oc - 。 k - zE2 5 2 0 。 0卜 一 自 日 _E 150f 三 5 0l 一 * 一 旧 桥 竖 向 弯 曲 应 变 能 0 晕 1 0 2 0 踣 舞 3 嗡 0 4 0 皋 5 0 鲁 6 0 爨 舞 7 0 案 葶 8 0 9 晕 0 晕 1 卓 0 西 0 1 1 幽 0 1 2 0 边界条件循环 次 ( a ) 新、旧桥弯 曲应变能 边界条件循环 次 ( b )新 、旧桥 轴压 ( 拉) 应变能 _ l 一 一 -Y r- 曩 高 警 赣琵 ； 一 一 一触 始 边界条件循环 次 ( C )支座应变能 L 一 新桥应变能 j +支座应 变能 r 一结构总应变能 5 0 0 一 e e _ 9 _ e _ _ e 一 兰 ! - I I L I I I 边界条件循环 次 ( d ) 结构各 部应变能 图 7 不 同边界条件下收缩徐变引起的结构应变能 仅 为横 向 的 5 且 相对稳 定 。 ( 2 )边 支点处支 座对 结构 横 向效 应 的影 响 较次 边 支 点处 大 ， 随着横 向约 束不 断增 强 ， 结 构各 项应 变 能均呈阶梯状变化 ， 循环结束时 ( 工况 1 ) 与开始时 ( 工 况 2 ) 相 比 ： 新 、 旧桥 的横 向弯 曲应 变 能 分别 减 小 2 2 和 3 5 9 6 ， 新 、 旧桥 轴压 ( 拉) 应变 能分 别变 化 2 1 和 一7 ， 这 是 由于横 向约束 增 强 ， 结 构纵 、 横 向 变形减小， 新桥纵 向伸缩受约束致其 内力增大 ； 支座 6 O 5 O 型4 O 闺3 O 嚣 皿2 0 1 O 边界条件循环 次 图 8不 同 边 界 条 件 对 应 的 结 构 目标 函 数 值 竖 向拉 压 应 变 能 较 小 且 稳 定 ， 纵 向 剪 切 应 变 能 从 4 4 1 N m呈 阶梯 形缓 慢减 小 至 3 8 1 N t e l ， 而 横 向 剪切 应 变 能 呈 阶梯 形 先 增 大 后 减 小 ， 峰 值 为 1 6 2 0 N m 。 ( 3 )新、 旧桥轴压 ( 拉) 效 应较横 向弯曲效应等 显著 ， 在应变能 中占主导 ； 随着横 向约束的增强 ， 新 桥较 旧桥轴压( 拉) 应变能变化较快 ， 以致结构总应 变能变化趋势与新桥轴压( 拉) 应变能变化一致 。 ( 4 )随着 横 向约 束 的增 强 ， 和 分 别 呈 阶 梯形 减 小 和 增 大 ， 而 叫先 减 小 后 增 大 ； 当边 支 点 均 设 G J Z F 一 S x支 座 ， 次边支 点设 3个 G J Z F 4 一 D x支 座 和 7 个 GJ Z F 一 S x支 座 时 ( 编 为工 况 i 一4 ) ， 目标 函 数的最小值分别为工况 1 、 工况 2的 4 1 和 6 2 ， 结构 总应 变能亦 较小 ， 为最 大 时 ( 3 1 况 1 ) 的0 9 倍 。 7 2 优 化后结 果对 比分 析 根据 上述 优化 后 边界 条 件 的 布置 ( 工 况 i 一4 ) ， 建 立相 应结 构分 析模 型 ， 分 别 与 工 况 1及 工 况 2进 行对 比。鉴于收缩徐变差引起结构的内力效应主要 体现 在轴 向 和横 向上 ， 仅 以结 构 横 向变 形 和 轴 力 进 行分 析 ， 并 以旧桥外 边 梁 1号 和 内边 梁 6号 为 主要 研 究对 象 。运营 1 O年 时 收缩 徐 变 差 引 起结 构 的横 向变形 及 旧桥 1号 、 6号梁 的轴 力 分 别 如 图 9和 图 1 0所示 。 分析 图 9和 图 1 0可知 ： 量 匿 蜒 桥梁纵向距离 m 图 9 结构横 向变形 H 坞坞 n 眦 乏 毽 啪枷渤跏伽 凝 擒 0 0 0 Iu 毛温 域 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 考虑收缩徐变 的混凝土 T梁桥解联拼接 效应 分析及支座优化布置 阳先全 ， 张龙 ， 常红航 7 7 委 辑 桥 梁纵 向距 离 图 1 0旧桥 轴 力 ( 1 )工 况 一4下 ， 横 向变形 和 1 号 、 6号 梁 的轴 力 均处 于工 况 1和工 况 2之 间 。 ( 2 )工 况 i 一4的横 向最大 变形 分别 为工 况 1和 工况 2的 1 6 和 0 8 9 倍 ， 均在支座 的承受范 围内。 ( 3 )工况 一4的旧桥 1号 、 6号梁轴 力 与工 况 1 和工 况 2相差 在 5 以 内 ， 边 界条 件 的变化 对 结构 横 向变形 的影 响 大 于对结 构 内力 的影 响 。 因此 ， 采用 上 述 2种 优化 准则 得 到 的 边 界条 件 ( 工况 i 一4 ) 使 得 结 构 的 横 向变 形 及 横 向 支 座 反 力 均适 中 ， 且 结 构 总应变 能较 小 ， 受拼 接 的影 响较小 。 8 结 论 ( 1 )拓 宽拼 接后 ， 新 、 旧桥 间混 凝 土 的收 缩徐 变 差在旧桥结构 内产生显著的纵 、 横向效应 ； 采用方案 1 、 2长联 拼 接 时 ， 支 座 无法 满 足结 构 横 向变 形 要 求 甚至 存在 落梁 风 险 ， 且 结 构发 生双 向 曲率弯 曲 ， 旧桥 1号 、 2号 梁轴 向 拉 、 压 力 并 存 ， 受 力 复 杂 ， 加 固设 计 较 难 ； 而采 用方 案 3 、 4 将 原 桥解 为较 短联 再 拼接 ， 可 显著减小结构的横 向效应 ， 且结构纵 向受力简单 、 均 匀； 方案 4的支座安全储 备较高 ， 为倾 向于推荐 的 方案 。 ( 2 )通 过最 小应 变能 准则 和 目标 优 化 函 数对 方 案 4的支 座布 置形 式 进 行 优 化 ， 得 出较 优 的支 座 布 置形 式 ( 工况 i 一4 ) ； 此时 ， 目标 函数 最 小值 2 4 8 6分 别为 工况 1 、 工 况 2的 4 1 和 6 2 ， 结 构 总 应 变 能 较小 ， 为最 大 时 ( 工况 1 ) 的 9 0 ， 横 向位移 为 最大 时 ( 工况 2 ) 的 8 9 ， 在 支座 的承 受范 围 内 ， 结构 内力 变 化 较小 且均 匀分 布 。 因此 ， 在工期较短时 ， 通过解联拼接 的方法可使 长 联混 凝土 T 梁拓宽 拼接 受 新 、 旧桥 收缩 徐 变 差 引 起 的不 利影 响大 大 减小 ， 并 可 通 过优 化 支 座 布 置 改 善结 构 整体 的受 力 、 变 形 。 参 考 文 献 ： 1 刘桂 红长 联 空 心 板 拼 接 方 案 研 究 J 公 路 工 程 ， 2Ol1 ， 3 6( 5)： 40 43 2 方志 ， 常红航混凝 土箱梁桥 拓宽 拼接后 收缩和徐 变 引起 的横 向效应 E J 中国公路 学报 ， 2 0 1 3 ， 2 6 ( 6 ) ： 6 5 72 E 3 常红航 混凝 土梁 桥拓 宽拼 接时 的收 缩徐 变影 响研 究 ( 硕士学位论文) D 长沙 ： 湖南大学 ， 2 0 1 3 4 邵旭东桥梁工程 M 北 京 ： 人 民交通 出版社 ， 2 0 0 4 5 Ho s s e i n i M ， J e f f e r s o n A D Ti me d e p e n d e n t B e h a v i o u r o f Wi d e n e d R e i n f o r c e d C o n c r e t e Un d e r - b r i d g e J Ma t e r i a l s a n d S t r u c t u r e s ，1 9 9 8，( 3 1 ) ：7 1 4 7 1 9 6 袁磊预应力混凝土连续刚构桥拓宽 拼接 的可行性及 相关因素研究 ( 硕 士学 位论文 ) D 北 京 ： 铁 道科 学 研 究院 ， 2 0 0 7 7 温庆杰 ， 叶见曙新 旧混 凝土梁 横 向拼接 的收缩徐变 效 应 J 中国公路学报 ， 2 0 0 7 ， 2 0 ( 4 ) ： 5 3 5 7 8 徐志强公 路 T梁 桥拓 宽 拼接 技术 研 究 ( 硕 士学 位 论 文) D 南京 ： 东 南大学 ， 2 0 0 5 9 王光远 ， 周 正源 ， 霍 达 结 构设 计 的两 项优 化法 E J 力学学报 ， 1 9 8 3 ， ( 4 ) ： 3 7 6 3 8 7 1 O 刘树 堂 ， 刘智勇 ， 武建平锥形 电杆倒 落抱杆 整体 吊装 最优 吊点 的确 定方 法 J 广 州 大 学学 报 ( 自然 科 学 版 ) ， 2 0 0 4， 3 ( 3 )： 2 5 1 2 5 4 1 1 J T T 4 2 0 0 4 ， 公路桥梁板 式橡 胶支座 s 1 2 J T G D6 2 2 0 0 4 ， 公路钢筋混凝土及预应力混凝 土桥涵 设计规 范 s 1 3 J T T 6 6 3 2 0 0 6 ， 公 路桥 梁 板 式 橡 胶 支 座 规 格 系 列 s 1 4 傅衣铭 ， 熊慧 而材料力 学 M 长 沙 ： 湖南 大学 出版 社 ， 2 0 0 7 Ana l y s i s o f S hr i n ka g e a n d Cr e e p Ef f e c t o n Co n t i n u o u s Un i t Di v i s i o n a n d J o i n i n g f o r Co n c r e t e T Be a m Br i d g e a n d Op t i m i z e d Ar r a ng e m e nt o f Be a r i ng s YANG Xi an q u a n ，ZH AN G Lo n g ，CHANG H o n g h a n g。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 7 8 世 界 桥 梁 2 0 1 5 ，4 3( 2 ) ( 1 CC CC S e c o n d H i g h wa y Co n s u l t a n t s C o ，Lt d ， c i p a l Co mmi s s i o n o f Ho u s i n g a n d Ur b a I 卜Ru r a 1 W u ha n 43 00 52，Chi na；2 Xi n xi a ng M u ni De v e l op me nt ，Xi nx i a ng 4 5 00 00，Ch i n a) Ab s t r a c t ：To r e d u c e t h e s h r i n k a g e a n d c r e e p o f n e w a n d o l d C O I l c r e t e o n t h e t r a n s v e r s e i 0 i n i n g o f c o nc r e t e T be a m br i d ge wi t h l ong c on t i nu o us u ni t s a n d gu i de t he r a t i o n a l j o i n i n g o f u n i t s ，a c o n c r e e l b e a m b r d g e wi d e n i n g p r o j e c t wh i c h h a s a c o n t i n u o u s u n i t o f 2 2 s p a n s o f 2 5 m wa s t a k e n a s t he s t ud Y b a c k gr o un d Th e f i ni t e c l e me nt m e t ho d wa s us e d t o e s t a bl i s h t h e s pa t i a 1 mod e 1 o f t he t r a ns V e r s e j o i nt s ，t o a n a l y z e l o ng i t u di n a l a n d t r a n s ve r s e e f f e c t c a u s e d b y t h e s hr i nk a g e a n d c r e e p of t ne n e w a nd ol d c o nc r e t e un d e r f ou r c o nt i nu ou s u ni t d i v i s i on s c h e me s ，i n c l u di n g a c o nt i nu ou s u ni t o t z s p a ns ，t wo c o n t i nu ou s u ni t s o f 1 1 s pa ns，f o u r c o nt i nuo u s un i t s of 5 a nd 6 s pa ns a nd s i x u ni t s o f 2 a n d 4 s p a ns Th e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t a f t e r t h e j o i n i n g，t h e s h r i n k a g e a n d c r e e p o f t h e n e w a n d o l d c o nc r e t e e x e r t s s i gn i f i c a nt l o ng i t u di na l a nd t r a n s v e r s e e f f e c t o n t he o1 d b r i dg e s t r uc t u r e I n t he c a s e s o t di r e c t j o m n g or J o i n i ng a f t e r b e i ng d i v i d e d i nt o t wo c o nt i n uo us un i t s ，t he ma x i m u m t r a ns v e r s e d s pl a c e me nt e xc e e ds t he l i mi t v a l ue o f t he be a r i ng s ，t he r e f or e，t he s t r uc t u r e i s t hr e a t e ne d b v t he r i s k of gi r d e r c o l l a ps e M o r e ov e r，t h e a xi a l t e ns i l e a n d c o m p r e s s i v e s t r e s s c oe x i s t s i n t he o ut e r e d g e b e a m a nd t he s u bs i di a r y s i de be a m o f t he o l d br i d ge，t he l o a d b e a r i n g c on di t i o n i s c o m Dl e x H 。 we V e r，i f t h e o l d b r i dg e i s di vi d e d i n t o t h e s ho r t c o nt i nuo us un i t s o f 1 00 m a nd 1 5 0 m a n d j o i n t e dt h e t r a ns v e r s e e f f e c t o f t he s t r uc t ur e wou l d be c o ns i de r a bl y r e du c