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随着交通流量的不断增加,既有桥梁的运营能力已无法满足交通需求,扩建改造桥梁日益增多。进入21世纪之后,世界上强震频发,并且新的抗震规范逐渐发布实行,既有桥梁和扩建改造桥梁的抗震性能越来越引起人们的关注。 论文分析了既有桥梁的抗震性能评价方法,在此基础上提出扩建改造方案选取时所依据的原则;采取数值模拟的方法,分别对其抗震性能进行了系统的分析,并提出设计建议。主要成果如下: (1)在已有的相关规范的基础上,分析提出既有桥梁抗震性能评价基本原则及抗震性能目标、抗震性能一级评价的关键点和二级评价需重点分析的主要问题,为既有桥梁抗震性能评价提供参考。 (2)提出扩建改方案选取依据的原则。当既有桥梁抗震性能满足要求时,可以采用上下分离的扩建方案;当既有桥梁的抗震性能与要求相差较小时,可以采用上连接或上下均连接的方案,以新桥带老桥,从而使扩建后的桥梁整体抗震性能满足要求;当相差较大时则需要对既有桥梁进行抗震加固之后再进行扩建。 (3)针对我国具有代表性的京沪高速公路沂淮江段桥梁分布及结构体系形式进行详细分析,提炼出量大面广具有代表性的典型桥梁结构形式板式桥、组合箱梁桥及现浇连续梁桥作为本文的主要研究对象。 (4)扩建改造后桥梁墩柱的轴向压力、剪力、弯矩、墩顶位移以及支座剪力和位移都有所减小,并且表现出新旧桥连接的越强,整体性越好,地震反应降低的越多,对桥梁整体抗震性能的提高越有利,因此,在条件满足时,推荐采用上下都连接的扩建方案。 (5)针对新徐海桥梁主桥支座不满足承载力和抗剪力情况,从新桥带动旧桥的角度,以主桥支座优化设计、主梁搭接长度、主梁限位装置、主梁连接装置等方面入手,分析了对旧桥和扩建桥梁梁的影响。