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为适应国家经济的发展和随之日益增长的交通量需求，对高速公路旧桥进行拓宽再利用，已成为解决交通压力的一种有效途径。在桥梁拓宽工程中，新旧桥的不均匀沉降以及对结构受力产生影响是无法避免的问题。不均匀沉降对结构受力的影响，尤其对拼接部位的影响能否得到有效控制可以说是拓宽成功与否的关键，因此，探讨分析拓宽桥梁上部结构的沉降规律以及新旧桥上部结构受力状态具有很好的理论和应用价值。 在利用梁格法有限元对简支梁桥拓宽结构的内力状态进行计算分析时，需要考虑新桥基础沉降对整个拓宽结构的受力影响。由于新旧桥结构已经横向连接成整体结构，导致新桥上部各梁板不可能产生均匀的竖向变形，靠近旧桥位置的新桥梁板竖向变形会较小，靠外侧梁板竖向变形则比较大。这种上部结构各梁板不均匀的竖向变形横向分布状态简称为上部结构沉降规律。在进行梁格法有限元分析中，新桥上部结构各梁板的竖向变形采用何种沉降规律，对于准确考虑新旧桥不均匀沉降所带来的受力影响，上述竖向变形横向变化规律的假定则显得十分重要。 本文首先假定旧桥基础不发生沉降，采用模型试验研究拓宽桥梁在新桥基础沉降下上部结构的竖向变形横向分布规律，试验表明:新桥各梁板的沉降规律采用二阶曲线接近拓宽桥梁的实际沉降横向分布曲线。 然后建立拓宽简支梁实桥的实体单元有限元模型，研究在新桥基础沉降下，拓宽后桥梁上部结构的沉降规律，得到对应桥型的上部结构的二阶曲线沉降一般曲线方程;最后通过与梁格法有限元模型的内力对比分析，论证了简支梁桥拓宽后在新桥基础沉降下，其上部结构各主梁竖向变形按照二阶曲线沉降模式来模拟是更加合理的假定。 最后按照前面确定的二阶曲线一般方程来模拟拓宽桥梁上部结构各梁板的竖向变形，研究简支梁桥拓宽后的受力状态以及新旧桥工后容许沉降差，分析表明简支梁板桥横向拓宽时其工后容许沉降差为5mm。论文研究表明，上述基于宽幅空心板梁桥的研究成果在普通空心板、T梁等其他不同截面形式的简支梁桥拓宽结构分析也是适用的。