简支转连续桥梁设计理论研究5.20

摘要

既

关键词 桥

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Abstract

The

Keywords bridge

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目录

摘要...............................................................................................................................I Abstract....................................................................................................................... II 目录............................................................................................................................ III 第1章 绪论 ............................................................................................................... 1 1.1 课题背景及研究意义 ..................................................................................... 1 1.2 国内外研究现状 ............................................................................................. 2 1.3 论文的主要内容 ............................................................................................. 2 1.4 本章小节.......................................................................................................... 3 第2章 恒载、活载等作用下的结构内力简化计算............................................. 4 2.1 引言 .................................................................................................................. 4

2.2.1 目的及意义 .............................................................................................. 4 2.2.2 检............................................................................................................... 4 2.2.3 4

2.2 ............................................................................................................................ 4 2.2.1 4 2.3 本章小结.......................................................................................................... 4 第3章 ......................................................................................................................... 5 第4章 活载作用下的横向分布系数简化计算方法............................................. 6 4.1 荷载横向分布理论 ......................................................................................... 6 4.2 传统的实用计算方法 ..................................................................................... 8 4.3 本论文采用的方法 ......................................................................................... 9 4.3.1 参数化建模分析 ...................................................................................... 9 4.3.2 横向分布系数的求解 ............................................................................ 12 4.4 多元回归分析 ............................................................................................... 13 4.5 与等刚度法的对比分析 ............................................................................... 17 4.6 本章小结........................................................................................................ 18 第5章 桥 ................................................................................................................. 19 5.1 引言 ................................................................................................................ 19 5.2 方法 ................................................................................................................ 19 5.2.1 回归分析................................................................................................. 19 5.2.2 模型 ......................................................................................................... 19

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5.2.3 灰色 ......................................................................................................... 19 5.2.4 本论文采用的方法 ................................................................................ 19 5.3 灰色 ................................................................................................................ 19 5.3.1 灰色 ......................................................................................................... 19 5.4 本章小结........................................................................................................ 20 第6章 桥梁 ............................................................................................................. 21 6.1 引言 ................................................................................................................ 21 6.2 桥 .................................................................................................................... 21 6.3 桥 .................................................................................................................... 21 6.3.1 决 ............................................................................................................. 21 6.3.2 线 ............................................................................................................. 21 6.3.3 法 ............................................................................................................. 21 6.3.4 本论文采用的方法 ................................................................................ 21 6.3.5 多 ............................................................................................................. 21 6.3.6 桥 ............................................................................................................. 21 6.4 本章小结........................................................................................................ 21 第7章 桥梁 ............................................................................................................. 22 7.1 引言 ................................................................................................................ 22 7.2 生 .................................................................................................................... 22 7.3 生 .................................................................................................................... 22 7.3.1 分 ............................................................................................................. 22 7.4 本章小结........................................................................................................ 22 结论............................................................................................................................ 23 参考文献 ................................................................................................................... 24 攻读学位期间发表的学术论文 .............................................................................. 28 哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明 ......................................................... 29 哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书 ......................................................... 29 哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理 ............................................................. 29 致谢............................................................................................................................ 30

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第1章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

本课题是在吉林省交通厅的重点科技项目“中小跨径梁式桥简支转连续结构优化设计研究”的基础上，将研究内容和范围进一步扩展深入而来。

随着公路建设的飞速发展，如何设计出安全、经济、耐久、适用的桥梁结构形式，设计出符合国家交通发展需求的桥梁结构形式，这一问题迫切的摆在第位设计者的面前。我国目前中小跨径桥梁现多采用简支梁板式结构，简支梁板式结构具有以下优点：

(1)构件的形式和尺寸趋于标准化，有利于大规模工业化制造。 (2)在预制厂内集中管理预制生产，可充分采用先进的半自动或自动化、机械化的施工技术，节省劳动力和降低劳动强度，提高工程质量和劳动生产率，从而显著降低工程等价。

(3)构件的预制不受季节性影响，并且上、下部构造也可同时施工，大大加快桥梁建造速度，缩短工期。

(4)能节省大量支架模板等材料消耗。

(5)简支梁板桥是静定结构，结构内力不受基础变形的影响，因而能适用于地基较差的桥位上建桥。

简支梁板式结构由于构造简单，预制和安装方便，在中小跨径桥梁中得到广泛使用，但这种结构也有一些缺点：

(1)简支体系当跨径超过25米时，跨中恒载和活载弯矩将迅速增大，致使梁的截面尺寸和自重显著增加、耗材增大。

(2)跨径40米以上的简支结构，起吊重量较大，安装困难。

(3)桥面行车舒适性较差。

(4)简支结构桥面伸缩缝数量较多，随着交通荷载密度的不断增加，伸缩缝容易损坏，养护部门不得不局部封闭交通进行维修，这种维修相当困难，而且费用较高。

(5)超载能力不足，抗震能力不强，地震时易发生落梁现象。

(6)从桥梁造型立面效果看显得比较呆板、不够美观。

连续梁结构由于其跨越能力大、结构受力性能好、变形小、材料用量少、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强

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等特点，一直是大、中跨径桥梁采用的主要桥型。

中小跨径桥梁采用连续梁桥结构时多采用顶推法或支架现浇法施工，由于其施工复杂，采用现浇需要大量支架，而且在河中设支架困难等原因，实际应用较少。

简支转连续梁桥作为一种特殊的连续梁桥，综合了简支梁桥与连续梁桥的优点，具有造价低、整体性好、桥面接缝少、工期短等优点，已在高速公路上广泛使用。近年来，由于预应力体系的不断更新，新技术的应用，新的施工工艺的完善，吊装能力的不断提高，使得简支转连续梁桥更经济适用。该结构较之于简支梁桥具有变形小、刚度大、伸缩缝少、行车平顺等特点，能适应高速公路的行车要求，而且桥墩上由两排支座减少为一排，结构中的钢束数基本相当；较之于现浇连续梁具有受力明确，受混凝土收缩徐变、支座沉陷等影响较小的特点，施工简便，不需搭脚手架，施工质量容易控制，而且可以不阻断桥下交通。其主梁可以在下部结构施工的同时进行预制、成批生产，缩短施工周期，有效提高建桥速度。因此，简支转连续施工的桥梁在高速公路中等跨径的桥梁中得到了广泛的应用，其结构的合理性和施工的快速已得到工程界的认可。

1.2 国内外研究现状

目前，

1.3 论文的主要内容

本论文拟针对国内外研究现状以及存在的问题展开研究，探讨更合理的结构形式和计算方法，并对相应结构的力学性能进行深入的研究，以期进一步发展和完善该类结构，加快施工进度，减小工程投资。

具体内容可以分为以下几个方面：

(1) 简支转连续桥梁在恒载、活载等作用下的结构内力（包括跨中和墩顶弯矩）简化计算方法研究。

(2)活载作用下的横向分布简化计算方法研究。

(3)采用优化方法，针对不同跨径、不同截面形式（空心板、T梁、工字梁、箱梁等）进行优化分析，确定各截面形式的适用跨径范围和细部尺寸。

(4)全预应力和部分预应力混凝土构件预应力束设计方法研究。

(5) 在结合实际工程，指导实际或修建实验桥，进行荷载试验，并与其

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他同类桥梁进综合比较。

1.4 本章小节

本章主要介绍了论文的课题背景、研究意义以及国内外的发展现状，在此基础上，确定了本论文的主要研究方向和研究内容。

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第2章 恒载、活载等作用下的结构内力简化计算

2.1 引言

近

2.2.1 目的及意义 2.2.2 检

2.1.1.1 2.1.1.2 2.1.1.3

2.2.3

2.2

2.2.1

2.2.1.1

2.3 本章小结

本章介绍了桥梁

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第3章

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第4章 活载作用下的横向分布系数简化计算方法

4.1 荷载横向分布理论

结构内力影响面分析是桥梁工程设计中的重要问题之一。传统的作法是把桥梁模型化为一维梁结构，进而用静力法或机动法绘制一维梁的内力或位移影响线，分析最不利荷载位置及其对应的最大量值，进行结构强度计算和刚度验算。

梁桥由承重结构（主梁）及传力结构（横梁、桥面板等）两大部分组成。多片主梁（截面形式有板、I形、T形或箱形）依靠横梁和桥面板连成空间整体结构。由于结构的空间整体性，当桥面上作用荷载P时，各片主梁将共同参与工作，形成了各片主梁之间的内力分布。每片主梁分布到的内力大小，随桥梁横截面的构造形式、荷载的类型以及荷载在横向作用位置的不同而不同。桥梁的这种受力特性实际上已属于空间结构的力学分析范畴。由于计算机技术的快速发展，可以应用各种理论的方法来分析计算空间结构在不同的荷载作用下以及各种物理环境不同因素的影响下的内力(或应力)分布状态。早期采用的是梁格理论，主梁与横梁作为杆系相连，桥面板的整体作用简化分隔作为主横梁的翼板。对于密排式主梁的结构也可采用板的理论来分析，即将主横梁刚度均摊在桥宽或桥长的方向，作为各向异性的薄板来分析结构受力状态。较精确的空间结构分析是采用有限元理论，将空间结构分成板、壳或其它单元联接成的整体结构。

至今，可应用各种通用程序，如国外开发的有SAP2000、ANSYS、ALGOR、LUSAS、BRIDGE等等，国内也开发了各种专用程序(如非线形因素，徐变，日照温差等等)，一般结构内力计算采用近似理论的，即引入荷载横向分布系数。因为早期有些桥梁如老式木桥、简易人行桥等虽然形式上属空间结构，但实际上从力学观点却属于平面结构，它们的桥面板仅简支在大梁上，或桥面板搁在横梁上，横梁再搁在主梁上。桥面板和横梁仅是传递荷载的局部构件，并非与主梁牢固连结共同承载。荷载通过桥面板和横梁传递给各主梁，形成了荷载的横向分布。为了求得主梁在横向分配到的最大荷载，首先应求得各片主梁的荷载横向影响线，此情况即为简支梁反力影响线。有了各片主梁的荷载横向影响线，就可根据不同活载按横向最不利位置排列，求得各片主梁分配到的横向荷载最大值m0p。在此，m0表示主梁在横向分配到的最大荷载比例，称为荷载横向分布系数，脚码0表示用杠杆原

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理法计算[]。荷载横向分布计算一直是公路桥梁设计中的一个重要内容，它作为空间内力计算的一种实用近似方法，曾得到广泛的应用。利用内力或荷载的横向分布系数分析桥梁结构，实质上是在一定的误差范围内寻求一个近似的影响面来代替精确的影响面，把一个复杂的空间问题转化成平面问题来进行求解，把影响面η(x,y)分解成两个单值函数的乘积，即η(x,y)＝η(x)× η(y)。

然而，将一个空间问题，借助于按横向挠度分布规律确定荷载横向分布的原理，转化为一个平面问题来处理，严格来讲，应当满足下列关系：

ixjxMixMxjQixQjxPixPjx=常数 (3-1)

根据梁的挠度理论，主梁的弯矩Mx和剪力Qx等于其挠度桥孔方向x的二阶和一阶的微商乘以它的截面抗弯刚度EI，即

将式3-2代入式3-1有

ixjxEI''

QxEI'Mx (3-2)

i'xj'xi'''xj''xPixPjx=常数 (3-3)

但是，实际上无论对集中轮重或分布荷载的作用情况，都不能满足上式的条件，如图1-6所示的1号梁和2号梁，1号梁受的荷载是从里边桥面板传递来的沿桥跨连续分布的荷载（竖向剪力），而2号梁受的是一个集中荷载P和从左右桥面板传递来的沿桥跨连续分布的荷载。彼此的荷载分布不同，因而，彼此的挠度、弯矩、剪力的比例也是互不相同的，但都是沿桥跨x变化的函数：

1x2xfx

1''x2''xgx

1'''x2'''xhx (3-4)

但是， 在一个特殊的，对跨中截面具有很大代表性的荷载情况，即沿格跨为半波正弦曲线荷载，如图1-7所示，其表达式为： 式中

P0pxP0sinxl (3-5)

为极值（称为峰值），它是作为衡量荷载大小的标准。当P0=1

时，我们可称为单位正弦这样的荷载作用下，梁的挠曲线也将是半波正弦曲线，代入上式，这时1x，2x和1''x，2''x则都是正弦函数

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sinxl，而1'''x、2'''x则都是余弦函数cosx，所以在比例式中都约简

l了，结果得到常数式，这表示不需考虑、M、在纵身的避，抒怀修复超近程弹道导弹空间问题简化为平面问题。这就是以主梁挠度横向分布规律来确定荷载横向分布的理论根据。由此可见，严格地说，只有在等载面的简支梁桥随按正弦曲线沿桥跨分布的荷载时，主梁挠度分布、内力分布和荷载分布才可能是一致的，才存在确切的荷载横向分布。

综上所述，桥梁实用空间理论的计算，归纳为荷载横向分布的计算。因为在横向没有联系的梁桥结构中，作用于桥上的荷载确可认为通过桥面直接传给各片主梁上，亦即荷载在各片主梁上的分配。实际上，除了一些简易、小跨梁桥外，绝大多数的梁桥，各片主梁由横梁和桥面板连成空间整体结构，桥上荷载在各片主梁间的分配是极杂的，实际上是借用荷载横向分布的概念来计算主梁间内力的分布。尤其在其他桥梁结构体系中，如拱、刚架等，在引用荷载横向分布概念去计算结构内力的分布时，必须根据各结构内力影响面的特点去考虑简化计算方法，因为在各类结构中，很难满足式3-3的条件。即使在梁桥结构中，严格地说，也只对于半波正弦花卉作用下的等截面简支梁桥，才能从理论上证明主梁的内力分配与荷载。

4.2 传统的实用计算方法

目前，常用的横向分布计算方法有：

1）杠杆法：把横向结构（桥面板和横隔梁）视主梁上断开而简支在其上的简支梁；

2）偏心压力法：把横隔梁视作刚性极大的梁及主梁抗扭刚度时，此法又称为修正偏心压力

3）横向铰接板（梁）法：把相邻板（梁）之间铰接，只传递剪力； 4）横向刚接梁法：把相邻板（梁）之间视为刚接，传递剪力和弯矩； 5）比拟正交异性板法：将主梁和横隔梁的刚度成两向刚度不同的比拟弹性平板来求解，并由的曲线图表进行荷载横向分布计算.

上述方法大都需要通过查表进行计算，因而比较繁琐。现在各种近似的计算方法由于推演时采用了假设(如刚性横梁法假设横梁的刚度为无穷大,这样横梁就相当于刚体,从而导致了边梁受力偏大),使近似方法并不能比较准确地反映桥梁结构的实际受力状态。值得指出的是，上述各种方法都只适用于简支梁桥。

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4.3 本论文采用的方法

目前在简支转连续梁桥的横向分布计算中，大多采用简 支梁体系中的铰接法或刚接法计算活载横向分布系数，或在此基础上，按挠度等效的原则进行刚度折减。这样的计算方法对连续体系桥梁来说，带有一定的误差。 荷载横向分布系数的求解属于空间问题，梁格法是分析桥梁上部结构比较实用有效的空间分析方法。它具有基本概念清晰、易于理解和使用等特点，因此在桥梁结构分析中得到了广泛的采用。

梁格法的特点是用等效梁格来代替桥梁上部结构，分析梁格的受力状态就可得到实桥受力状态。它不仅适用板式、梁板式及箱梁截面的上部结构，而且对分析弯、斜梁桥特别有效。梁格法的主要思路是将上部结构用一个等效梁格来模拟，将分散在板式或箱梁每一区段内的弯曲刚度和抗扭刚度集中于最邻近的等效梁格内，实际结构的纵向刚度集中于纵向梁格构件内，而横向刚度侧集中于横向梁格构件内。

本文采用如下方法进行活载横向分布的计算：

（1）采用空间有限元分析程序，对不同跨径、不同桥宽、不同主梁数量、不同截面形式的简支转连续梁桥的跨中、支点、四分点等截面的横向分布系数进行计算，采用统计分析的方法，推导出各截面横向分布系数的简化计算公式。

（2）将推导出的横向分布系数计算公式与常规方法计算的结果进行对比，对常规方法进行修正。

4.3.1 参数化建模分析

本文针对不同的截面形式（T形、箱形、空心板）、不同的跨径（20～40m）、不同的桥宽（10m、11.25m、12m、12.75m、13.5m、16.5m、16.75m）、不同的布置形式（1、3、4、5跨），利用有限元分析软件ANSYS进行大量的建模分析、批量计算以及对求解结果进行分析处理，通过直接法求解跨中、四分点、支点截面各片主梁的横向分布系数。

下面以跨径30m、桥宽16.75m的简支T梁桥为例，说明有限元模型的建立求解方法。

1. 在前处理中建立有限元模型

根据梁格法相关理论，对结构进行梁格划分，分别计算纵梁、横隔梁、虚拟横梁的截面特性值。然后在ANSYS中定义单元类型、实常数、材料属性、创建模型以及网格划分等，得到有限元模型如图3-1、3-2所示。

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图3-1 模型单元划分图

图3-2模型渲染效果图

2. 在求解器中加载和求解

采用直接法计算跨中、四分点、支点截面各片主梁的横向分布系数，首先定义单位力，用移动荷载的形式在跨中、四分点横向移动单位力，可以分别得到单位力作用在某一片主梁时各主梁在相应位置的挠度或支点截面的内力。下面以跨中截面为例说明求解过程。

/solu

*do,i,0,6 !循环改变加载点，使单位力沿跨中横向移动 Time,i+1 !指定时间 Fdele,all,all

Nsel,s,loc,x,15 nsel,r,loc,y,1+2.4*(i-1),1+2.4*i

nsel,r,loc,z,0 !选择跨中点作为加载点 F,all,fz,-1 Allsel Solve *enddo

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3. 在通用后处理中提取结果

在ANSYS通用后处理中运用APDL语言定义数组、提取跨中截面挠度，并按照指定格式写入文件。

/post1

*DIM,displacement,,7,1 !定义一个7×1的数组 *do,i,1,7

*get,displacement(i),node,100*(i-1)+13,u,z !提取各主梁跨中的挠度值 *enddo

*cfopen,t30m34.5,txt !指定文件 *Vwrite,displacement(1) !写入挠度结果 (f16.12) !定义结果格式 *CFCLOS

4. 多个命令流文件的批量计算

将不同参数的命令流文件分别存成后缀为.mac格式的文件，利用/batch命令进行批量计算：

/batch !进入批处理模式

/CWD,'D:\\Ansys Working Direcory\\T\\30m' !命令流文件所在目录 /FILNAME,file,0 !改变文件名 /input,t30m12,mac ! 导入命令流文件 FINISH

/CLEAR,START !清空，为下一个模型分析作准备 /CWD,'D:\\Ansys Working Direcory\\T\\30m' /FILNAME,file,0 /input,t30m12###3,mac FINISH /CLEAR,START FINISH …… ……

……

/CWD,'D:\\Ansys Working Direcory\\T\\30m' /FILNAME,file,0 /input,t30m16.75###5,mac

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FINISH /CLEAR,START FINISH

批量计算的结果会按照命令流文件中所定义的结果文件的名称，创建在指定的目录下，然后可以利用这些结果进行进一步的分析处理。

4.3.2 横向分布系数的求解

将建模计算得到的某一截面各片主梁的挠度值进行归一化，按式3-6计算，得到各主梁的相对挠度值，根据相对挠度绘出各主梁的横向分布影响线，如图3-3所示。

iii (3-6)

1234567-0.0390.3280.2100.1120.4631#梁影响线-0.1040.031

0.1380.075-0.0390.0170.3280.2740.2072#梁影响线0.2100.2070.1950.1620.1190.0753#梁影响线0.1120.1380.1620.1740.1620.1384#梁影响线0.1120.031

图3-3 主梁横向分布影响线

有了主梁的荷载横向分布影响线，就可以在桥的横截面上布置最不利的

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车辆位置，计算主梁的最大影响量，即该主梁受荷载Ri的最大值。

maxRiP2(11n)P2imcqP

式中的mcq12即为在汽车荷载作用时主梁i的荷载横向分布系数。

i桥宽16.75m，设计车道数3，根据图如图3-4所示，汽车荷载在桥的横截面上按最不利的车辆位置时，可得1号主梁的横向分布系数：m1=(0.472+

0.372+0.302+0.214+0.152+0.091)×0.78/2=0.625。

16.751.1755×2.4001.175111.821.31.831.341.8567-0.0390.4630.3280.2100.112-0.1040.031

图3-4 1号主梁荷载横向分布系数计算

4.4 多元回归分析

SAS (Statistical Analysis System)是一个模块化、集成化的大型应用软件系统。整个过程包括变量分析、回归模型选择、多元回归及误差分析、拟合优度分析等。

为保证回归分析得到的简化计算公式具有足够的精度,需要准备大量的初始数据，计算足够多的桥梁模型。分析可能影响横向分布系数的参变量，包括跨径、主梁片数、梁距、悬臂长、抗弯惯矩、抗扭惯矩等参数。分析这些参数对横向分布系数的影响特性，从中提取主要的参数进行多元回归与拟和分析,再进行偏差分析和假设检验，在保证线性拟合的前提下，以求达到较好的拟合优度。 4.4.1.1 多元回归理论

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(1) 多元回归统计模型：

y101x112x12p1x1p1e1y201x212x22p1x2p1e2 yn01xn12xn2p1xnp1en其中：

E(ei)02Var(ei)COV(e,e)0forijij

则统计模型可写为：

YXe2COV(e,e)InE(e)0,

Yy11y21 X1ynx11x12x1p10e11x21x22x2p1 ee2 xn1xn2xnp1p1en(2) 最小方差估计

ˆ(XX)1XY ˆEc002c01c11c0p1c1p1 cp1p1ˆ,ˆ)2(XX)1COV(ˆi～N(i,2cii)，如果ei是独立正态分布。

(3) 估计

n2

残差平方和SSE(yi1iˆi)2Y(IX(XX)1X)Yy

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定理A：

E(SSE)(np)2 ˆ2SSE(np)

其中，SSE2 ～n2p， 且SSE2关于ˆ独立，如果ei是独立正态分布

(4) 符合优度评估 系数确定 

(y方差和的分解：

iy)2ˆ(yiy)2(yiˆi)2ySSTOTSSRSSE

 定义确定系数：R2SSRSSTOT1SSESSTOT  定义adjust R-square：adj-R21-(5) 假设检验

定理B：假设ei独立正态分布ei~0,2，则  SSTOT/2~n2-1

2 在H0假设下，SSR/2~p，且独立于SSE -1n-1SSEn-pSSTOT

 检验统计为F一致性分析 source ModelErrorSSR/p-1SSE/(n-p)~Fp-1,n-p

df SS MS F p1 npSSR SSE SSTOTSSR(p1) SSR(p1)SSE(np) SSE(np) Total n1

拒绝区域：p0.05 假设检验：Hi0:i0

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ˆi～N(i,2cii)

其中，SSE2～n2p，且独立于ˆ，如果ei独立正态分布。 检验Hi0:i0统计表示为拒绝区域：

Ttnp(2)

ˆiˆciiˆiSˆi~tnp

置信区间为：

ˆiiˆciiˆiiSˆi~tnp

ˆt(2)S,ˆt(2)S) i的100(1)%置信区间为：(ˆˆinpinp4.4.1.2 简化计算公式

L—跨径； N—主梁片数；

S—主梁间距；

ii通过利用SAS进行多元回归、变量分析，得到以下4个主要变量：

b1—边主梁中心线至路缘石的距离。

利用以上4个变量进行回归分析得到的简化公式形式如下：

m= k+ a 1L+ a 2n+ a 3S+ a 4 b1

1. T梁的简化计算公式

T梁的简化计算公式各项系数见表3-1

经过分析计算得到的简支转连续T型梁桥各跨中中截面的m值与相同跨径的简支T梁桥的跨中截面的m值基本相同（相差均不到1%），因此，可以按简支梁的简化公式计算。

不同跨径布置形式下，各跨的L/4截面和3L/4截面的m值与简支梁边跨L/4截面的m值基本相同（相差最大不超过3%），因此，m可按同一简化公式计算。

位置 k 表3-1 T型梁简化公式系数表 a1 a 2 - 16 -

a 3 a 4 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文

简支梁跨中 L/4 0.55134 0.55904 -0.00237 -0.00241 -0.01442 -0.01446 0.04248 0.04593 0.28731 0.27965 2. 小箱梁的简化计算公式

小箱梁梁的简化计算公式各项系数见表3-2。

不同跨径布置形式下，相同位置截面（如3、4、5跨边跨的跨中截面）的m值基本相同（相差均不到1%），因此，m可按同一简化公式计算。 连续小箱梁的次边跨跨中截面的m值与5跨连续梁跨中截面的m值基本相同（相差均不到1%），因此，m可按同一简化公式计算。 不同跨径布置形式下，连续梁各跨的L/4截面和3L/4截面的m值与边跨L/4截面的m值基本相同（相差最大不超过3%），因此，m可按同一简化公式计算。

不同跨径布置形式下，相同编号的支点截面的m值基本相同（相差最大不超过1%），因此，m可按同一简化公式计算。

对于5跨连续梁，支点4截面的m值与支点3截面m值基本相同（相差最大不超过1%），因此，m可按同一简化公式计算。

位置 简支梁跨中 边跨跨中 次边跨跨中 简支梁L/4 连续梁边跨L/4 支点2 支点3 表3-2 小箱梁简化公式系数表 k A1 a 2 0.65906 -0.00539 -0.08371 0.67602 -0.00566 -0.09428 0.64537 -0.00454 -0.09133 0.69342 -0.00579 -0.09639 0.69824 -0.00602 -0.11931 0.79578 -0.00557 -0.12079 0.84817 -0.00441 -0.13648 a 3 0.12520 0.13525 0.13675 0.12918 0.1539 0.12603 0.11609 a 4 0.12292 0.15532 0.14797 0.15963 0.18991 0.23834 0.28457 3. 空心板梁的简化计算公式

空心板梁的简化计算公式各项系数见表3-3。

位置 简支梁跨中 表3-3 空心板梁简化公式系数表 k A1 a 2 0.133 -0.00256 0.18891 a 3 -0.00620 a 4 0.04292

4.5 与等刚度法的对比分析

采用等刚度原则，将连续梁桥变换为跨度相同的具有等截面的简支梁。 所谓等刚度是指在跨中施加一个集中荷载或一个集中扭矩，则它们的跨中挠度或扭转角应分别彼此相等。

- 17 -

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4.6 本章小结

- 18 -

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第5章 桥

5.1 引言

桥梁

5.2 方法

目前

5.2.1 回归分析

，。

5.2.2 模型

概率

5.2.3 灰色

灰色

5.2.4 本论文采用的方法

以上。

5.3 灰色

5.3.1 灰色

5.3.1.1 建模 5.3.1.2 数据

5.3.1.3 精度 精度

5.3.1.4 预测

通GM(1,1)预测模型

- 19 -

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5.4 本章小结

本章。

- 20 -

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第6章 桥梁

6.1 引言

所谓

6.2 桥

桥

6.3 桥

桥

6.3.1 决

决

6.3.2 线

线

6.3.3 法

排排

6.3.4 本论文采用的方法

本论文

6.3.5 多

6.3.5.1 问

对 6.3.5.2 求

6.3.6 桥

6.3.6.1 综

6.4 本章小结

在。

- 21 -

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第7章 桥梁

7.1 引言

《公路桥涵养护技术规范》

7.2 生

。

7.3 生

7.3.1 分

。 7.3.1.1 现

把

7.4 本章小结

本章对桥梁结构生命周期费用的组成，分析方法进行了阐述。在桥梁日常养护小修的前提下，结合工程实际，提出了效果——费用分析方法来确定桥梁的大中修时机，从而制定某一桥梁的中长期维修计划。

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结论

本文在大量实际工程的基础上，。

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哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《既有公路桥梁状况评价及维修策略》，是本人在导师指导下，在哈尔滨工业大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。

作者签字： 日期： 年 月 日

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

《既有公路桥梁状况评价及维修策略》系本人在哈尔滨工业大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨工业大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨工业大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》。本人授权哈尔滨工业大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。

作者签名： 日期： 年 月 日

导师签名： 日期： 年 月 日

哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理

根据《哈尔滨工业大学关于国家秘密载体保密管理的规定》，毕业论文答辩必须由导师进行保密初审，外寄论文由科研处复审。涉密毕业论文，由学生按学校规定的统一程序在导师指导下填报密级和保密期限。

本学位论文属于 保密□，在 年解密后适用本授权书

不保密□

（请在以上相应方框内打“√”）

作者签名： 日期： 年 月 日

导师签名： 日期： 年 月 日

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致谢

在论文完成之际，我从内心深处真诚地感谢我的指导老师，感谢所有曾给予我帮助与指导的人。

首先，我要感谢我的导师王宗林教授对本论文的关注与悉心指导。王老师严谨的治学态度，广博的知识，开阔的研究视野，敏锐的洞察力，崇高的敬业精神和平易近人的待人风格一直是我学习的榜样和将来前进的动力。两年的研究生时间，王老师在学业上严格要求，使我在专业领域逐渐入门，并能很好地将理论知识应用于工程实际。

感谢我的各位师兄师弟在论文写作期间给予我的巨大帮助，并在此祝愿他们学业有成！

感谢与我一起度过两年研究生生活的同窗好友，感谢你们给我带来的快乐生活，愿我们的友谊地久天长！

特别感谢一直以来支持和关心我的家人，家是最可靠、温暖的港湾，也是激励我不断前进的力量源泉！

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