本实用新型专利技术涉及一种用于拼宽桥梁的旧桥分载减幅装置，设置在拼宽桥梁上，所述拼宽桥梁包含拼宽桥梁上部结构以及成对设于拼宽桥梁上部结构两端的拼宽桥梁墩台，分载减幅装置包括分载减幅装置主桥部分和成对的分载减幅装置引桥部分，分载减幅装置主桥部分水平设置，包含主桥横梁、主桥纵梁、主桥连接梁和主桥桥面板，分载减幅装置引桥部分设置在减幅装置主桥部分的端部并向位于拼宽桥梁两侧的道路倾斜延伸，分载减幅装置引桥部分包含引桥横梁、引桥纵梁、引桥连接梁和引桥桥面板。与现有技术相比，本实用新型专利技术可极大改善拼宽桥梁的极限承载能力，改善既有旧桥的挠度变化情况；利用本实用新型专利技术的分载减幅装置可极大改善既有旧桥的自振特性，提高旧桥的自振频率。提高旧桥的自振频率。提高旧桥的自振频率。
【技术实现步骤摘要】
一种用于拼宽桥梁的旧桥分载减幅装置
[0001]本技术属于拼宽桥梁旧桥临时加固的
，具体涉及一种用于拼宽桥梁的旧桥分载减幅装置。
技术介绍
[0002]近年来，在改扩建桥梁的拼宽新桥维修时，需要部分封闭拼宽新桥上的道路并将交通转换至既有旧桥上，这在车辆荷载作用下将严重影响既有旧桥的结构安全。产生此类问题的主要原因在于：一是，由于既有旧桥的原设计标准较低，在不封闭拼宽新桥交通的状况下，既有旧桥上的车辆重量普遍偏低，此时既有旧桥处于相对安全状态，而在部分封闭新桥交通后，道路交通荷载将全部集中到既有旧桥上，会严重威胁旧桥安全。二是，由于拼宽新桥与既有旧桥间刚度差异较大，由于车桥耦合振动的影响，拼宽新桥与既有旧桥间的振动特性有所差异，易造成新旧桥梁接缝的初始损伤及性能退化。基于以上原因，即使在拼宽新桥维修时对既有旧桥采用一定的交通管制措施，也仅能在一定程度上限制既有旧桥上重载车辆荷载出现的频率和最大值，未从根本上改善既有旧桥上车辆的荷载效应。在拼宽新桥维修状态下优化既有旧桥上荷载布置、改善既有旧桥振动幅值的问题尤为迫切。
技术实现思路
[0003]本技术的目的就是为了解决上述拼宽桥梁新桥维修时既有旧桥极限承载能力不足的问题而提供一种用于拼宽桥梁的旧桥分载减幅装置，利用分载减幅装置合理分配既有旧桥上的荷载分布形式，从根本上改善既有旧桥极限承载能力不足、自振特性。
[0004]本技术的目的通过以下技术方案实现：
[0005]一种用于拼宽桥梁的旧桥分载减幅装置，设置在拼宽桥梁上，所述拼宽桥梁包含拼宽桥梁上部结构以及成对设于拼宽桥梁上部结构两端的拼宽桥梁墩台，所述分载减幅装置包括分载减幅装置主桥部分和成对的分载减幅装置引桥部分，所述分载减幅装置主桥部分水平设置，包含主桥横梁、主桥纵梁、主桥连接梁和主桥桥面板，多个主桥横梁沿桥梁纵向间隔平行设置在拼宽桥梁上部结构和拼宽桥梁墩台的顶面(即主桥横梁均垂直于桥梁的纵向)，多个主桥纵梁包含主桥边跨横梁和主桥中跨横梁沿桥梁横向间隔平行设置在主桥横梁的顶部(即主桥纵梁均平行于桥梁的纵向)，所述主桥连接梁设置在相邻的主桥纵梁之间，所述主桥桥面板铺设在主桥纵梁的顶面，所述分载减幅装置引桥部分设置在减幅装置主桥部分的端部并向位于拼宽桥梁两侧的道路倾斜延伸(即分载减幅装置引桥部分一端和分载减幅装置主桥部分连接，另一端位于拼宽桥梁两侧道路一定范围内)，所述分载减幅装置引桥部分包含引桥横梁、引桥纵梁、引桥连接梁和引桥桥面板，多个引桥横梁不等高，并沿桥梁纵向间隔平行设置在道路上，多个引桥纵梁沿桥梁横向间隔平行设置在引桥横梁的顶部，所述引桥连接梁设置在相邻的引桥纵梁之间，所述引桥桥面板倾斜铺设在引桥横梁、引桥纵梁的顶部。主桥横梁和引桥横梁均起支撑作用，主桥纵梁通过主桥连接梁进行横向连接，形成分载减幅装置主桥部分的刚性骨架，主桥桥面板直接承受行车荷载，根据分载减
幅装置主桥部分的分跨布置方式设置主桥纵梁的长度。
[0006]靠近分载减幅装置主桥部分一侧的引桥桥面板通过设置在引桥横梁上的引桥纵梁形成斜坡，所述引桥纵梁与引桥横向通过设置楔块的方式形成坡度，引桥纵梁和主桥纵梁的一段均设置在主桥边跨横梁上；
[0007]远离分载减幅装置主桥部分一侧的引桥桥面板直接设置在引桥横梁上形成斜坡，所述引桥桥面板与引桥横梁通过设置楔块的方式形成坡度；
[0008]引桥桥面板形成的斜坡在车辆荷载作用下不会发生明显变形，并避免引桥部分出现结构失稳的情况。
[0009]所述分载减幅装置引桥部分的最大纵坡不大于9％。
[0010]所述拼宽桥梁上部结构包括拼宽新桥上部结构、既有旧桥上部结构以及设于拼宽新桥上部结构和既有旧桥上部结构之间的拼宽桥梁接缝，所述分载减幅装置主桥部分位于既有旧桥上部结构及拼宽桥梁墩台的顶部，所述分载减幅装置引桥部分向位于既有旧桥上部结构两侧的道路倾斜延伸。
[0011]所述分载减幅装置主桥部分的横桥向宽度不大于既有旧桥上部结构的宽度，即若既有旧桥上部结构宽度不均，则分载减幅装置主桥部分的横桥向宽度会小于既有旧桥上部结构的最大宽度；
[0012]所述分载减幅装置引桥部分的横桥向宽度不大于既有旧桥上部结构的宽度，即若既有旧桥上部结构宽度不均，则分载减幅装置引桥部分的横桥向宽度会小于既有旧桥上部结构的最大宽度。
[0013]所述主桥横梁、主桥纵梁、主桥连接梁和主桥桥面板均采用钢材。
[0014]所述主桥横梁、主桥纵梁、主桥连接梁采用工字型钢材，所述主桥桥面板采用板型钢材。
[0015]所述引桥横梁、引桥纵梁、引桥连接梁和引桥桥面板均采用钢材。
[0016]所述引桥横梁、引桥纵梁、引桥连接梁采用工字型钢材，所述引桥桥面板采用板型钢材。
[0017]所述拼宽桥梁为桥梁跨径为8～20m的中小跨径拼宽桥梁；
[0018]所述分载减幅装置主桥部分共设置三跨，包含2个边跨和1个中跨；
[0019]所述主桥纵梁、主桥连接梁和主桥桥面板形成的组合体采用两端简支的方式安装在主桥横梁的上方。
[0020]位于既有旧桥上部结构上方的主桥中跨横梁关于既有旧桥上部结构的主梁跨中对称布置，位于既有旧桥上部结构上方的主桥中跨横梁与既有旧桥上部结构的主梁端部的距离按以下公式计算：
[0021]假设汽车车重为F并在计算分析中简化为集中力，既有旧桥上部结构跨径为l，则既有旧桥上部结构的最大挠度为：
[0022][0023]式中：E为既有旧桥上部结构(101)的弹性模量，I为既有旧桥上部结构(101)的截面惯性矩；
[0024]假设主桥中跨横梁与既有旧桥上部结构主梁端部的距离均为a，则所述分载减幅
装置主桥部分的中跨长度为l
‑
2a，根据车辆所处的位置分为两种情况：
[0025]当车辆位于分载减幅装置主桥部分的边跨上时既有旧桥上部结构的最大挠度为：
[0026][0027]当车辆位于分载减幅装置主桥部分的中跨上时，既有旧桥上部结构的最大挠度为：
[0028][0029]所述主桥中跨横梁与既有旧桥上部结构的主梁端部的距离满足以下条件：
[0030][0031]主桥边跨横梁与既有旧桥上部结构的主梁端部的距离不大于1m。
[0032]所述主桥纵梁的截面尺寸通过以下方法进行控制：
[0033]在荷载作用下主桥纵梁的挠度不超过l/400，所述主桥纵梁的挠度根据公式(a)进行计算，此时E为主桥纵梁(4)与主桥桥面板(6)所用钢材弹性模量，I为主桥纵梁(4)与主桥桥面板(6)的截面惯性矩之和；l为主桥纵梁(4)的单跨长度，当分载减幅装置主桥部分设置的多跨跨径不一致时按最大跨径取值。
[0034]本技术通过在既有旧桥上部结构上设置分载减幅装置，在新桥维修需封闭部分车道的情况下，利用分载减幅装置合理分配既有旧桥上的荷载分布形式，从根本上改善既有旧桥极限承载能力不足、自振特性的情况，保障既有旧桥结构安全，适用于不中断交通维修拼本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于拼宽桥梁的旧桥分载减幅装置，设置在拼宽桥梁上，所述拼宽桥梁包含拼宽桥梁上部结构(1)以及成对设于拼宽桥梁上部结构(1)两端的拼宽桥梁墩台(2)，其特征在于，所述分载减幅装置包括分载减幅装置主桥部分和成对的分载减幅装置引桥部分，所述分载减幅装置主桥部分水平设置，包含主桥横梁(3)、主桥纵梁(4)、主桥连接梁(5)和主桥桥面板(6)，所述主桥横梁(3)包括主桥边跨横梁(301)和主桥中跨横梁(302)，且多个主桥横梁(3)沿桥梁纵向间隔平行分别设置在拼宽桥梁上部结构(1)和拼宽桥梁墩台(2)的顶面，多个主桥纵梁(4)沿桥梁横向间隔平行设置在主桥横梁(3)的顶部，所述主桥连接梁(5)设置在相邻的主桥纵梁(4)之间，所述主桥桥面板(6)铺设在主桥纵梁(4)的顶面，所述分载减幅装置引桥部分设置在减幅装置主桥部分的端部并向位于拼宽桥梁两侧的道路倾斜延伸，所述分载减幅装置引桥部分包含引桥横梁(7)、引桥纵梁(8)、引桥连接梁(9)和引桥桥面板(10)，多个引桥横梁(7)不等高，并沿桥梁纵向间隔平行设置在道路上，多个引桥纵梁(8)沿桥梁横向间隔平行设置在引桥横梁(7)的顶部，所述引桥连接梁(9)设置在相邻的引桥纵梁(8)之间，所述引桥桥面板(10)倾斜铺设在引桥横梁(7)、引桥纵梁(8)的顶部。2.根据权利要求1所述的一种用于拼宽桥梁的旧桥分载减幅装置，其特征在于，靠近分载减幅装置主桥部分一侧的引桥桥面板(10)通过设置在引桥横梁(7)上的引桥纵梁(8)形成斜坡，引桥纵梁(8)与引桥横梁(7)间通过设置楔块的方式形成坡度；远离分载减幅装置主桥部分一侧的引桥桥面板(10)直接设置在引桥横梁(7)上形成斜坡，引桥桥面板(10)与引桥横梁(7)间通过设置楔块的方式形成坡度。3.根据权利要求1所述的一种用于拼宽桥梁的旧桥分载减幅装置，其特征在于，所述分载减幅装置引桥部分的最大纵坡不大于9％。4.根据权利要求1所述的一种用于拼宽桥梁的旧桥分载减幅装置，其特征在于，所述拼宽桥梁上部结构(1)包括拼宽新桥上部结构(103)、既有旧桥上部结构(101)以及设于拼宽新桥上部结构(103)和既有旧桥上部结构(101)之间的拼宽桥梁接缝(102)，所述分载减幅装置主桥部分位于既有旧桥上部结构(101)及拼宽桥梁墩台(2)的顶部，所述分载减幅装置引桥部分向位于既有旧桥上部结构(101)两侧的道路倾斜延伸。5.根据权利要求4所述的一种用于拼宽桥梁的旧桥分载减幅装置，其特征在于，所述分载减幅装置主桥部分的横桥向宽度不大于既有旧桥上部结构(101)的宽度...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏文豪，吴延凯，朱超宇，白云峰，李小祥，
申请(专利权)人：广东省高速公路有限公司，
类型：新型
国别省市：
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