我国经济建设的迅猛发展使得交通量以难以预计的速度飞速增长,国内很多城市的桥梁由原来的畅通工程变为交通要道上的瓶颈,通过拓宽改造来提高现有桥梁的通行能力成为新的技术难题。经过大量的工程实践,国内学者总结出了关于桥梁拓宽改造的相关理论,并积累了大量的经验,但由于立交桥在城市交通中特殊的地位和复杂的特性,目前国内鲜有关于城市立交拓宽改造的研究。本文通过对大连市东北路立交桥的拓宽改造研究并利用有限元软件进行的大量的计算分析,力争寻求一种切实可行的不影响桥下原有交通的拓宽改造方法,主要工作如下: (1) 根据国内已完成的桥梁拓宽改造工程,归纳了目前常用的拓宽方法和加固技术,通过比较提出了各方法和技术的优缺点,在确定了拓宽范围后,决定对东北路立交桥采用双边拓宽改造的形式,通过在原有主梁上向两边伸出悬臂挑梁的方法进行拓宽,并用体外预应力技术和四面外包钢筋混凝土的方法分别对该桥的上部构造和桥墩进行加固。 (2) 基于有限元理论,通过建立空间模型对拓宽后的结构进行了计算,根据计算结果对原方案进行了改进,并再次对改进后的结构进行验算,确定了拓宽后的桥梁在最不利荷载的作用下能够满足承载能力和正常使用要求。 (3) 根据建筑中所用的混凝土柱的加固计算方法,推出桥墩加固的计算公式,通过采用两种方法对桥墩的承载能力和裂缝宽度进行了验算,并利用有限元软件通过建立实体模型对加固后的墩帽进行了分析,进而确定了加固后的桥墩能够满足拓宽改造后的承载能力和正常使用要求。 (4) 根据在最短的时间内改善并恢复东北路立交桥交通的要求和各部分加固、拓宽改造的特点,决定采用先下部,后上部,先加固,后拓宽的顺序进行改造,通过详细的施工组织对拓宽改造方案的施工进行了深化。