新型半整体式桥台无缝桥梁的工作原理和设计方法研究

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。

桥梁无缝化是现代桥梁的一个发展方向。半整体式桥台无缝桥梁具有比整体式桥台无缝桥梁更广阔的应用范围和前景, 既可用于新桥的建设，又可用于旧桥的改造。但现行半整体式桥台桥梁的抗震和整体性能较差。为此，申请人提出通过在台后填土中设置扩孔微型桩以提高半整体式桥台桥梁抗震性能的概念。本研究将开展应用该概念的详细的试设计，然后以试设计为原型，以混凝土扩孔微型桩的水平恢复力滞回特性、水平位移吸纳和地震能量的耗散机理为重点，开展系统的试验和理论分析。研究主要内容包括(1)在正常使用极限状态下温度等变形的吸纳机理、传递方式和在各构件间的分配关系；(2)在不同烈度地震动作用下结构的动力特性、地震响应及抗震机制；(3)采用室外静力和室内动力模型试验的结果校准有限元分析模型，对主要设计参数进行敏度分析，并建立简化结构分析模型。研究成果可为地震区中小跨径桥梁的建设和改造提供新桥型，推动无缝桥梁设计理论的创新和完善。

第1章绪论

1.1中、小型梁桥的主要病害

1.2国内外无缝桥梁结构形式及其发展现状

1.3国内外整体式无缝桥梁的研究现状

1.4半整体式全无缝桥梁新体系

1.5不同类型无缝桥梁的适用范围

1.6本章小结

第2章半整体式全无缝桥梁温降效应试验研究

2.1加筋板的拉力—变形—裂缝宽度间关系试验

2.2加筋接线路面整体模型试验

2.3整体模型试验结果分析

2.4本章小结

第3章无缝桥梁体系的基本设计理论与方法

3.1引言

3.2连续配筋路面横向裂缝开裂机理

3.3温度变化时无缝桥梁体系受力分析

3.4温降时接线路面裂缝分析

3.5锚固地梁受力分析与计算

3.6主梁受力计算

3.7接线路面厚度设计与计算

3.8接线路面长度及配筋设计与计算

3.9端部地梁设计与计算

3.10基于弹性地基梁的搭板计算方法

3.11本章小结

第4章全无缝斜交桥的温变效应

4.1有限元模型

4.2温度变形分析

4.3主梁内力分析

4.4支座反力分析

4.5搭板和接线路面内力分析

4，6温度作用下搭板和接线路面相对滑移及裂缝分布和钢筋应力

4.7无缝化斜桥与传统斜桥的性能对比

4.8本章小结

第5章台后工后沉降分析

5.1引言

5.2半整体式桥台后工后沉降试验研究

5.3工后沉降理论分析

5.4本章小结

第6章无缝桥梁抗震性能研究

6.1引言

6.2接线路面弹塑性拉伸力学特性理论和试验分析

6.3抗震计算实例

6.4抗震性能敏感性分析及设计建议

6.5本章小结

第7幸半整体式全无缝桥梁构造设计

7.1总体构造

7.2主要材料

7.3梁板构造

7.4墩台构造

7.5支座构造

7.6搭板构造

7.7接线路面

7.8抗震措施

7.9桥台及台后结构设计标准图

7.10本章小结

第8章用于大中型桥梁的单缝桥梁技术

8.1单缝桥梁与新体系全无缝桥梁的区别

8.2单缝桥梁温度中心的计算

8.3影响单缝桥梁受力性能的因素

8.4单缝桥梁的构造特点

8.5本章小结

第9章典型工程应用

9.1新型无缝桥梁的施工技术要点

9.2斜交梁桥——李和村桥

9.3曲线梁桥——河口中桥

9.4旧桥改造项目——清远龙塘桥

9.5单缝桥梁依托工程——清远大燕坑桥

9.6小桥的简易无缝化技术

9.7本章小结

附录A桥台及台后结构设计标准图

参考文献

名词索引2100433B

《半整体式无缝桥梁新体系》可供桥梁工程专业的高年级本科生、研究生、教师，以及从事桥梁工程科研、设计和施工的工程技术人员参考

FPGA的结构建模与设计方法决定着其芯片全局持久性的发展方向和实现策略，是研制国产FPGA系列器件首先要突破的瓶颈性基础理论问题。.国际上已公开的基于现代FPGA结构特征的建模理论中，对可编程互连资源PRR结构的建模研究尚不完善。本项目基于课题组已有的结构建模经验，强调全面系统地对现代FPGA结构的建模和设计方法进行研究，提出同时包含CLB和PRR结构的新型模型、仿真算法和设计优化方法，并作实例芯片的流片验证。该研究更加注重PRR的结构建模和设计方法，研究成果具有广泛适应性。.创新点：①基于TILE的高层次建模技术，和谐匹配现代FPGA互连特征，突破了传统的基于通道的平面化建模方法。②强调互连资源利用率并兼顾稳定性的高性能布线算法,对各种现代FPGA结构和输入网表均有较佳的适应性。③基于子图同构数学理论的高性能通用工艺映射算法,引入搜索定位和匹配优化技术，以提高其性能。