安景峰 马永磊 王继林

（1.江苏省交通工程建设局，江苏 南京 210000；2.华设设计集团股份有限公司，江苏 南京 210000）

一、概况

某桥位于京沪高速公路，由于交通量日益增长，原有的道路设计已无法满足交通需求，因此需要扩建。大桥原设计荷载标准为汽-超20，挂车-120，拼宽后设计遵循现行荷载规范，设计荷载标准为公路-I级荷载。拼宽采用上部结构刚性连接、下部结构不连接的方案。

新、旧桥上部结构均为7×25m先简支后连续部分预应力混凝土组合箱梁。下部结构采用双柱式桥墩、肋板式桥台，基础均为钻孔灌注桩。桥梁立面图及横断面如图1、图2所示。

二、建立有限元模型

图1  某大桥立面图（单位：cm）

图2  拼宽后大桥横断面图（单位：cm）

大桥的拼宽分析采用ANSYS有限元分析软件，并以左幅桥梁为例建立全桥有限元模型如图3所示，分析时不考虑纵横坡影响。小箱梁、湿接缝及现浇层采用Solid45实体单元模拟；预应力钢绞线采用Link8单元模拟，并采用施加初应变的方式模拟预加力；沥青混凝土桥面铺装层仅考虑其质量效应，忽略其刚度贡献，采用Mass21单元对沥青铺装层的质量分布进行模拟；支座采用combine14弹簧单元模拟。

三、新旧桥梁接缝的横向内力分析

验算位置选取接缝中部，并分析沿纵桥向的横向弯矩分布情况，具体如图4所示。

桥梁所受作用考虑恒载作用、汽车荷载作用和支座不均匀沉降作用。

（一）恒载作用

接缝浇筑前，新旧桥均已经完成施工，且旧桥一侧翼缘已部分凿除。因此，结合该施工过程，将桥梁恒载作用分为3个阶段：