一种半整体式桥台桥梁搭板的内力计算方法
2016-11-09庄一舟徐亮黄炎准
庄一舟++徐亮++黄炎准
摘要：针对半整体式桥台桥梁（SIAB）搭板与普通有缝桥梁搭板的不同受力情况，基于概率统计法和简支梁法，考虑搭板尺寸、地基刚度的影响，提出了适用于SIAB搭板内力计算的简支梁修正法，通过对搭板计算长度的修正来等效弹性地基作用和主梁传递至搭板端部的水平力作用。采用有限元分析对比了简支梁法、弹性地基梁法与简支梁修正法。结果表明：简支梁修正法在SIAB搭板的内力计算中更为合理和简便，半整体式桥梁搭板的内力计算可按简支梁进行计算。
关键词：半整体式桥台桥梁；搭板；简支梁修正法；弹性地基模型
中图分类号：U442.5 文献标志码：A
摘要：针对半整体式桥台桥梁（SIAB）搭板与普通有缝桥梁搭板的不同受力情况，基于概率统计法和简支梁法，考虑搭板尺寸、地基刚度的影响，提出了适用于SIAB搭板内力计算的简支梁修正法，通过对搭板计算长度的修正来等效弹性地基作用和主梁传递至搭板端部的水平力作用。采用有限元分析对比了简支梁法、弹性地基梁法与简支梁修正法。结果表明：简支梁修正法在SIAB搭板的内力计算中更为合理和简便，半整体式桥梁搭板的内力计算可按简支梁进行计算。
关键词：半整体式桥台桥梁；搭板；简支梁修正法；弹性地基模型
中图分类号：U442.5 文献标志码：A
SIAB根据简支梁法得搭板内力计算的控制弯矩值M为
M=18（q1+q2）l2+qL（0.2+2d）（l2-0.7）
（1）
式中：qL为车辆荷载作用下的均布荷载；q1为搭板上桥面铺装的重量；q2为搭板的重量；d为铺装厚度；l为冲击系数。
5 结 语
（1）随着水平基床系数的增大，有限元计算值越接近理论计算值。当Kx=18 000 kN·m-3时，两者吻合良好。随着竖向基床系数的增大，有限元计算值越偏离理论计算值。当Kz=5 000 kN·m-3时，两者吻合良好。随着温降荷载的增大，有限元计算值越接近理论计算值。当ΔT=30 ℃时，两者吻合良好。
（2）各参数导致搭板端部水平力增大时，搭板端部水平力逐渐替代竖向荷载成为影响搭板底缘拉应力的主要因素。搭板底面最大应力会出现位置前移现象，搭板近台端底面应力水平高于远台端。
（3）简支梁修正法设计配筋受拉区钢筋应力均保持较高应力水平，约为钢筋抗拉强度的70%。
（4）简支梁法计算设计的搭板受拉区钢筋应力始终为最小，均在钢筋抗拉强度的50%以下，配筋偏于刚性。简支梁法设计的搭板底缘最大应力水平在混凝土抗拉强度设计值的50%以下，设计偏于保守；简支梁修正法的搭板底缘最大应力约为混凝土抗拉强度设计值的36%，设计较为合理。
参考文献：
References：
[1] 乔 华.桥头搭板设计方法及技术参数的研究[D].西安：长安大学，2011.
QIAO Hua.Researches into the Design Approach and Technical Parameters of Approachslabs[D].Xian：Changan University，2011.
[2]刘 洁.浅谈桥头跳车的成因及控制措施[J].公路交通科技，2012，29（12）：160162.
LIU Jie.Causes and Control Measures of Bridgehead Bump[J].Journal of Highway and Transportation Research and Development，2012，29（12）：160162.
[3]凌双金.浅谈桥头跳车的成因与防治[J].投资与合作，2013，10（8）：276277.
LING Shuangjin.On the Causes and Prevention of Bridgehead Jump[J].Investment and Cooperation，2013，10（8）：276277.
[4]庄一舟，任卫岗.常规有缝桥梁搭板内力计算方法在半整体式桥台桥梁中的适用性分析[J].华侨大学学报：自然科学版，2015，4（7）：179185.
ZHUANG Yizhou，REN Weigang.The Analysis of Applicability of Slab Internal Force Calculation Method in the Semiintegral Abutment Bridges Stem from Conventional Bridge of Slab[J].Journal of Huaqiao University：Natural Science，2015，4（7）：179185.
[5]赵树青.桥头跳车病害防治技术研究[D].济南：山东大学，2009.
ZHAO Shuqing.Research on Control Techniques of Bridgehead Bump[D].Jinan：Shandong University，2009.
[6]邵景干.桥头跳车病害防治研究[D].西安：长安大学，2004.
SHAO Jinggan.The Disease Prevention of Bridgehead Bump[D].Xian：Changan University，2004.
[7]胡 宏.桥头跳车问题技术研究[D].南京：东南大学，2003.HU Hong.Research on the Technology of Vehicle Bumping at Bridgehead[D].Nanjing：Southeast University，2003.
[8]王瑞仁.桥头跳车的防治[R].海口：海南省公路学会，2004.
WANG Ruiren.Prevention of Bridgehead Bump[R].Haikou：Hainan Highway Institute，2004.
[9]郭志奇，王艳华.无缝式桥梁设计及半整体式桥台无缝桥梁的设计实践[J].中国高新技术企业，2010（16）：5556.
GUO Zhiqi，WANG Yanhua.Design and Practice of Seamless Bridge Design or Seamless Semiintegral Abutment Bridges[J].China Hightech Enterprises，2010（16）：5556.
[10]BURKE J M P.Integral Bridges[J].Transportation Research Record，1990，1275：5361.
[11] MOULTON L K.Observations of Highway Bridge Movements and Their Effects on Joints and Bearing[J].Transportation Research Record，1983，903：8695.
[12]KAMEL M R，BENAK J V，TADROS M K，et al.Prestressed Concrete Piles in Jointless Bridges[J].PCI Journal，1996，41（2）：5667.
[13]王 军.桥头搭板的设计与施工[J].城市建设理论研究，2011（3）：13.
WANG Jun.The Design and Construction of Approach Slab[J].Theory of Urban Construction，2011（3）：13.
[14]沈炳生.桥头搭板设计和施工中的几个问题分析[J].民营科技，2010（11）：278，253.
SHEN Bingsheng.Several Problem Analysis of Approach Slab in Design and Construction[J].Private Technology，2010（11）：278，253.
[15]王 康.关于桥头搭板的设计和计算问题[J].河北工学院学报，1995，24（1）：1220.
WANG Kang.The Design and Calculation with Regard to the Transition Slab on Bridgehead[J].Journal of Hebei University of Technology，1995，24（1）：1220.
[16]王 毅.日本桥梁搭板的设计方法[J].城市道桥与防洪，2006（6）：6768.
WANG Yi.Design Method of Lap Slab of Bridge in Japan[J].Urban Roads Bridges & Flood Control，2006（6）：6768.
