无伸缩缝桥梁

第1章 绪论

1.1 基本概念

1.2 有缝桥、无伸缩装置桥和无缝桥简介

1.3 无缝桥发展概述

1.4 本书的主要目的与内容

参考文献

第2章 伸缩缝、伸缩装置与桥梁的少缝化

2.1 伸缩缝与支座的设计

2.2 伸缩装置

2.3 伸缩装置病害与防治对策

2.4 少缝化

参考文献

第3章 无缝桥的结构体系与受力计算

3.1 主要结构形式

3.2 受力特点与简化计算

3.3 简化计算方法

3.4 有限元计算方法

参考文献

第4章 无缝桥设计与施工

4.1 无缝桥的特点与适用范围

4.2 桥梁系统设计

4.3 接线系统及附属工程设计

4.4 无缝桥的施工

4.5 应用实例

参考文献

第5章 既有桥梁的无缝化改造

5.1 概述

5.2 桥台处无缝化改造

5.3 墩上无缝化改造

5.4 改造实例

参考文献

第6章 无缝桥特殊问题

6.1 弯、斜无缝桥

6.2 钢一混凝土组合梁无缝桥

6.3 特殊材料无缝桥

6.4 无缝桥的抗震问题

6.5 无缝桥台后搭板的变形

6.6 整体桥极限长度分析

6.7 无缝桥存在的主要问题与发展方向

参考文献2100433B

《可持续与创新桥梁系列丛书：无伸缩缝桥梁》从桥梁结构的温度变形与伸缩缝、伸缩装置设计入手，介绍了整体桥、半整体桥、延伸桥面板桥等各种无伸缩缝桥梁的基本概念、结构与构造、受力计算和设计与施工。

《可持续与创新桥梁系列丛书：无伸缩缝桥梁》内容充实、条理清楚、桥例丰富、图文并茂 ；既具有很强的实用性，又具有系统的理论性；既论述无伸缩缝桥梁，也对有缝桥梁的伸缩缝设计提出独到的见解；既介绍了国外的经验，又结合我国的工程实际，融入作者的理解，有些资料属首次公开发表。

《可持续与创新桥梁系列丛书：无伸缩缝桥梁》可供桥梁设计、施工、管理和科研人员参考，也可作为高等学校桥梁专业师生的教学参考书。

无缝桥取消了伸缩装置，使用性能好，维护费用少，是一种可持续性发展的桥梁，在我国正逐渐推广应用。无缝桥桥台及梁端节点受力复杂，是影响无缝桥全桥受力性能的关键。本项目提出一种适用于混凝土桩基桥台无缝桥的半刚性节点。通过开展节点试验研究和全桥振动台阵试验研究，并结合有限元进行拓展分析，研究采用半刚性节点的无缝桥受力性能。探明半刚性节点受力机理、传力模式和滞回性能，提出半刚性节点刚度计算方法；掌握全桥地震响应特性、破坏模式、内力分布规律与传递机制；提出采用半刚性节点进行桥梁无缝化改造计算方法和设计建议。本研究可为实际工程应用推广奠定理论基础，推动既有桥梁无缝化改造技术的进步，为无伸缩缝桥梁规范的制定提供参考与借鉴。项目对促进我国桥梁可持续发展具有重要的社会意义和应用价值。

无缝桥桥台及梁端节点受力复杂，是影响无缝桥全桥受力性能的关键。本项目提出一种半刚性节点，节点构造由包裹着橡胶套的钢棒、橡胶垫和混凝土组成，橡胶套与橡胶垫能够发挥自身材料特性，替代伸缩缝适应桥梁变形，同时取消墩上支座布置，既提高桥梁耐久性，又可减少桥梁后期养护费用。为了解半刚性节点传力机理和刚度计算方法，以及采用半刚性节点的无缝桥受力性能，开展考虑不同构造参数的15个半刚性节点足尺模型试验研究和采用墩梁半刚性连接的1:2缩尺模型振动台三台阵试验研究，并结合有限元进行拓展分析。结果表明，半刚性节点能很好地利用钢棒的弯曲能力和橡胶套的压缩能力，影响半刚性节点剪切刚度的主要参数为钢棒直径、橡胶套厚度；影响半刚性节点抗弯刚度的主要参数为钢棒直径、钢棒根数和橡胶套厚度。建立了考虑不同钢棒直径、不同橡胶套厚度的双参数节点剪切刚度和抗弯刚度计算公式，能较准确地计算半刚性连接节点的刚度。地震模拟振动台试验结果表明，采用半刚性节点的无缝桥在台顶位置的响应均大于墩顶位置的响应，墩梁半刚性节点可以消耗地震波输入结构的能量，对整体桥的抗震起到积极作用。单向地震作用下加速度峰值和位移峰值与双向地震作用下的数值变化不超过1%和3%，在地震计算过程中可以对纵桥向和横桥向地震作用进行单独分析。比较墩梁固结整体桥、墩梁半刚接整体桥和墩梁设支座整体桥三个不同结构体系的地震响应特性，在相同地震力作用下，墩梁半刚接整体桥受力最合理。本项目研究结果可用于指导采用半刚性节点的无缝桥设计，可为实际工程应用推广奠定理论基础，丰富我国无缝桥的结构型式，对我国桥梁可持续发展做出贡献。 2100433B

半整体式无伸缩缝桥梁具有广阔的应用范围和前景，构造简单，适用于新桥建设以及旧桥的无缝化和整体化改造加固。针对其相对较弱抗震性能和整体性，本项目提出了一种新型带微型桩耗能体系的抗震型半整体式无伸缩缝桥梁，并对它进行了如下内容的试验研究：（1）进行了侧向荷载作用下新型半整体式桥台桥梁台后扩孔微型桩在不同扩孔参数下的室内足尺试验研究，研究了扩孔微型桩的桩顶位移-荷载曲线、桩身内力、桩身位移及桩侧土抗力等变化发展规律，分析了扩孔与否、扩孔内填料密实度、扩孔深度及扩孔孔径对侧向受荷性能的影响。主要结论是“m”法可用于小位移情况下的微型桩侧向受荷计算，但对于p-y曲线法，实测极限位移明显大于API法给定的极限位移。（2）进行了微型桩—土动力相互作用的振动台试验研究，建立了桩土动力p-y曲线，并分析了输入波频率、桩顶质量和加速度峰值等因素对桩土动力p-y曲线的影响。随着桩顶质量或加速度峰值的增加，p-y曲线的滞回环呈逐渐张开的趋向，其耗能效应增加。（3）最后进行了带微型桩的两跨半整体无缝桥梁的振动台试验研究，测出了结构的动力特性（固有频率、振型、周期等），观察到了结构的最终破坏模式，验证并修正了有限元模型精度，对比分析了无缝桥的不同简化计算模型，建立了适合于带微型桩新型无缝桥梁的简化计算分析模型。研究成果可为我国（地震区）大量建造和改造无缝中小跨径桥梁打下理论基础和技术依据，推动抗震型无伸缩缝桥梁的技术创新和进步。