半整体式无缝桥梁新体系

邵旭东，博士，1961年生于浙江富阳，湖南大学二级终身教授、博士生导师，现任湖南大学桥梁工程系主任、桥梁研究所所长，桥梁工程“国家重点学科”带头人。兼任湖南大学学术委员会委员、“高校985工程”创新团队负责人，中国公路学会桥梁与结构工程分会常务理事、茅以升桥梁基金会委员、国家自然科学基金项目评审专家、国际桥梁与结构工程协会（IABSE）会员、湖南省桥梁学会副理事长、农工民主党中央委员等职。主要研究方向为大跨与新型桥梁结构，在研发桥梁结构新体系、攻克钢桥的主要技术瓶颈、消除大跨径箱梁桥开裂顽症等方面，做出了重要的贡献。已主持国家自然科学基金、教育部博士点基金、交通运输部重大科技专项、大型桥梁专题研究等50余个项目的研究。在国际桥梁界顶级刊物——美国ASCE杂志上发表学术论文6篇，其他高级别杂志上发表学术论文100余篇，发明专利授权8项，主持编著并由人民交通出版社出版了《桥梁工程》、《桥梁设计百问》、《桥梁设计与计算》等四部专著和教材，其中《桥梁工程》教材已印刷14次六万余册，被国内20余所主要高校采用，受到广泛好评。获国家科技进步二等奖一次，省科技进步一等奖三次。

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

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。

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。

装配整体式混凝土居住建筑体系，由工厂加工的预制构件或部件和现场浇筑的混凝土组合形成整体的一种工业化居住建筑体系。其承重结构体系如剪力墙、框架梁和柱一般采用现场浇筑方式,建筑围护构件(如外墙板和楼板)和楼梯、阳台等构配件等采用预制装配。预制与现场浇筑相结合,具有整体性好、施工周期短、节约材料、减少环境污染和适应性大等特点。