近日，王骞副教授团队利用预应力加横向组合结构的原理，提出了钢悬臂拓宽盖梁法，并探究了拓宽后结构的静力性能及疲劳性能，为城市桥梁的加宽改造设计提供了新思路。

城市桥梁拓宽对桥下空间及起吊能力具有较高需求，在不增设桥墩的前提下实现城市桥梁的快速拓宽是一个亟待解决的问题。大连理大学桥梁研究所率先提出了混凝土箱梁正交异性钢悬臂板拓宽方法（Wang, Q., Zhang, 2011，21(2): 228―231）。2010年，此方法成功应用于大连东北路立交桥的拓宽改造项目中，效果良好。针对混凝土箱梁正交异性钢悬臂板拓宽法，课题组进行了一系列的研究，包括新增加的钢悬臂梁的力学特性、加宽后箱梁的承载能力、接触面的受力特性以及单调加载情况下组合结构破坏机理研究。基于这些研究，还进行了钢悬臂的优化设计。

图1 大连东北路立交桥加宽图

基于混凝土箱梁正交异性钢悬臂板拓宽方法原理，王骞课题组提出了采用钢悬臂拓宽盖梁法。此方法可搭配钢-混组合边梁法、增设边梁法来拓宽桥梁，可以实现不增设桥墩同时拓宽上部结构，在城市桥梁拓宽中极具优势。采用钢悬臂拓宽后的结构为钢-混凝土横向组合结构，由于横向预应力筋的设置，钢混凝土接触界面上有较大的法向应力，预应力钢-混凝土横向组合结构的传力机理与传统钢-混凝土组合结构不同，具有独特性。

图2 钢悬臂拓宽盖梁图

图3 钢悬臂拓宽盖梁试验图

为了推广此类拓宽方法，王骞副教授团队深入研究了此类新型钢-混凝土组合结构的静力特性及疲劳性能。课题组进行了数值模拟及试验研究，对拓宽后结构的静力性能及疲劳性能进行探究。基于正交试验原理选取螺栓直径、钢绞线数量等五个参数建立数值模型，分析得到了拓宽后结构的极限承载力及各参数应力的影响因素；此外，还通过试验验证了数值模拟的正确性、发现了现有拓宽后结构具有良好的抗疲劳特性、揭示了该结构的接触面传力变化过程及破坏机理。该研究不仅为钢悬臂拓宽盖梁的工程应用提供了理论依据，也对揭示此类结构的力学行为本质具有重要的理论意义。

图4 静载下钢-混接触面传力变化图

迄今为止，已发表相关论文13篇，其中SCI收录6篇，中文核心期刊收录1篇，申请专利3项，培养硕士研究生3名。