2015年3月上第44卷第5期
D01: 10. 7672/sgjs2015050087
施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
沧河南大桥加宽改造动力优化设计
李静斌"，陈准"，李亚龙2
（1郑州大学土木工程学院，河南郑州450001；2.郑州市公路拱察设计院，河南郑州450006）
【摘要】以京港澳高速公路安阳一新乡段沧河南桥为工程背景，采用有限元程序MIDAS建立该桥的空间有限元计算模型，对采用刚度渐变的空心桥进行动力响应分析。计算结果表明：施加横向刚度变构件前，作用有移动荷载的桥板跨中动力位移与相邻桥板相比，出现明显的位移突变，属于典型的单板受力；施加横向刚度渐变构件后，作用有移动荷载的桥板跨中位移明显减小，且与之相邻桥板的跨中动力位移较为相似。另外，施加横向刚度渐变构件前，各板振动存在不同步现象；施加横向刚度渐变构件后，各桥板之间振动协调性大大增强。从动力效果分析，也说明了施加横向阴度渐变构件的必要性和有效性。
【关键调】桥梁工程；空心板桥；改造；设计：优化；有限元分析
【中图分类号】U445.72
【文献标识码］A
[文章编号】1002-8498（2015)05-0087-04
DynamicOptimizationDesignforWidening of theSouthof CangheRiverBridge
Li Jingbin', Chen Huai', Li Yalong
( 1. School of Ciril Engineering, Zhengzhou Unitersity, Zhengzhou,He'nan 450001, Chine; 2.Zhengzhou Highway Surey and Design Institute, Zhengzhou,He'nan450006, China)
Abstract:The south of Canghe River Bridge of the Beijing-Hong Kong-Macao highway from Anyang to Xinxiang is taken as the engineering background. Its spatial finite element model is established by finite element program MIDAS.The dynamic response analysis of hollow slab bridge applying rigidity gradient model is carried out. The calculation results show that: before using lateral rigidity gradient components, the span dynamic displacement of the bridge slab that enduring moving load presented displacement saltation, comparing with adjacent slabs; while after using that, and similar with that of the adjacent slabs. In addition, before using lateral rigidity gradient components, there was asynchronous vibration phenomenon in each plate; after using that, the coordination of vibration displacement during slabs enhanced greatly. The dynamie response analysis also proved the effectiveness and necessity for using lateral rigidity gradient components.
Key words :bridges; hollow slab bridges; modification; design; optimization;finite element analysis
随着我国经济的高速发展，快速增加的交通量和汽车保有量给交通运输带来巨大压力，尤其是高速公路的主要干线不能满足交通要求。加宽改建在保证承载标准的同时，可充分利用旧桥，降低造价！1:，比新建桥梁节约资金比例达65%2]，因此对原有道路上的桥梁进行加宽改造是高速公路桥梁加宽的首选方案，采取恰当的加宽、加固措施来提高原桥梁的承载能力和通行能力，延长桥梁的使用
*河南省杰出人才计划项目（084200510003）
[作者离介］李静斌，副教授，硕士生导师，E-maillijingbin@zzu edu- c
【收稿日期】2014-04-04 万方数据
寿命，满足现代化交通运输需要(35]。 1工程概况
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京港澳高速公路安阳一新乡段沧河南桥修建于1993年，水路夹角110°的斜桥，上部为桥面销装连续的空心板结构，双向4车道，上、下行分离，单跨跨径20m，单幅桥梁由宽度为1m的12块双孔空心板组成；下部结构为柱式墩台，桩基为混凝土钻孔灌注桩。为了满足当前交通要求，将京港澳高速公路河南段由原来的双向4车道改为双向8车道。因此，在原来沧河南桥单幅旧桥的外侧拆除一块旧板，添加7块新的单孔空心板组成新桥，其中新板中板和外边板的宽度为1.333m，两块新板内边板的宽