许 刚

（山西省交通规划勘察设计院有限公司，山西 太原 030032）

引言

随着国民经济的不断发展，大量市政道路桥梁的桥面宽度已不能满足通行量的要求，同时，我国道路交通运输路线冗杂，大多运输路线都有桥梁，若重建荷载标准更高、桥面更宽的桥梁则需耗费巨资，且耗时影响通行能力，而对既有道路桥梁进行加宽加固不仅能降低成本投入，还能够缓解交通运输压力［1-2］。桥梁拓宽一般是在尽可能保留既有桥梁主体结构的基础上，根据设计意图新建一座桥梁与原桥拼接组合。常用的拼宽模式有三种，即上下部均不连接、上下部均连接、上部连接下不部连接。

1 工程概况

因国道208 改建，在长治市余庄村附近设置枢纽连接迎宾大道，需要将迎宾大道上的一座既有桥架进行双侧拼宽，见图1。原桥上部结构为3 ～30 m装配式预应力混凝土连续箱梁，梁高1.6 m；桥梁下部结构采用双柱式桥墩，基础采用Φ1.5 m 钻孔灌注桩。设计中遵循“同结构、同跨径”的设计原则，采用上部结构连接，下部结构不连接的拼宽方式。

图1 拓宽后的桥梁横断面/cm

2 计算模型的建立及单元划分

采用有限元软件ABAQUS 建立桥梁的整体三维模型，新旧桥各个主梁间、新旧桥边梁与拼接缝间均采用ABAQUS 内置的Tie 约束模拟弱刚性连接，见图2。

图2 拓宽后的全桥计算空间模型

有限元模型中各混凝土构件均选用C50 混凝土，弹性模量E=3.45×104MPa，泊松比0.2，密度ρ=2.5×103kg/m3。新旧桥之间仅连接桥边梁翼缘板，不设置横隔梁。假设新桥基础沉降后各主梁与盖梁支座间无横向位移，故在主梁梁底支座位置施加横桥向平动约束。……