第一篇:橋梁設計論文
橋梁設計不僅要求結構合理,更重要的是符合美學的要求特點。眾多的橋梁設計的靈感都是來源于生活當中,比如自然現象,仿生學,等等。下面舉三座著名橋梁為例
1.西清橋
西清橋坐落在西清湖上的西清橋,是兩江四湖上最為引人注目的橋梁之一,它的奇特與輕巧,就象一個精湛的工藝品,讓人把玩不夠和贊賞不已。
原西清橋建于一九八三年,橋長42.5米,寬4.3米,現澆混凝土作拱,方料石嵌面,欄桿也是混凝土的。人們注意到:那時的橋體,西半部僅是一段河堤而已,橋東端才是有著三個橋拱的橋,那三個拱也只能容得小竹排通過,平時起著通水作用。
新西清橋橋型設計靈感來源于英國倫敦劍河上的數學橋。倫敦數學橋是一座木質桁架橋,造型別致,有二百五十多年的歷史。當地盛傳,數學橋是大數學家牛頓在劍橋教書時,親自設計并建造的,整座橋體原本未用一根釘子和螺絲固定。后來還傳說,這是英國橋梁設計大師威廉姆.埃斯里奇的杰作,而且是他在游歷東方以后,受中國橋梁的啟發而設計的。實際上,這座橋是由詹姆斯.埃塞克斯根據埃斯里奇的設計而建造的。它展示出現代鋼梁橋的雛形,其橋身相鄰桁架之間均構成11.25度的夾角。在十八世紀,這種設計被稱為幾何結構,所以得名“數學橋”。新的西清橋取世界名橋之形,融桂林山水之魂,英國的數學橋是單拱橋,西清橋為兩個拱的人行橋,雙拱,不僅可以擴大通航水面,橋下十分通暢,而且在景觀上顯得輕巧剔透。橋長48.8米,寬4.5米,橋身裝修全部采用名貴的紅松木,它色彩醒目,體量輕巧,結構奇特,線條流暢,在藍天、碧水、青山、綠樹中形成了亮點。
2.微型立交橋
大學生設計微型立交橋設計圖,欲解北京擁堵 專家稱會更堵。面對日益嚴峻的交通擁堵,交通專業大學生李旭用兩年時間設計“微型立交橋”,在他的設計中,十字路口不停車,還能節省空間。該設計引發網友熱議。一些網友認為,該方案有利于解決北京交通擁堵。李旭也表示其方案適合北京。但有專家指出,如果采用,只會加劇擁堵。“微型立交橋”也引發人們對北京現有立交橋的關注,部分市民列舉一些立交橋存在設計問題導致堵車。
近日,“微型立交橋”設計圖現身網上,引來眾多網友發問。“北京的立交橋能不能用這種設計?”“這個方案沒有紅綠燈,所有車輛都可以直行、轉向、掉頭。”
現有的立交橋,比如北太平莊橋,主線直行無紅綠燈,轉向車輛需要等燈。“微型立交橋”的設計能解決這個問題。
該設計圖一出,引發網友對北京現有立交橋的挑刺。網友Ttyin說,北辰立交橋缺少由北向東銜接北四環東向的引橋。北三環與北四環的萬泉河橋,缺少萬泉河橋由南向西連接北四環西行的引橋,造成西行北四環的車輛不得不到頤和園路立交橋下掉頭繞行。還有網友指出,許多干道與五環銜接處的立交橋,或無法駛出五環,或無法進五環。網友們表示,上述問題導致立交橋周邊擁堵。
雙井橋設計存在問題,公交站、地鐵站、購物中心集中,環線出口車輛與自行車、行人交織,非常混亂,并希望“微型立交橋”方案能幫雙井橋治堵
對于該方案是否適用于北京,設計者李旭表示樂觀。他說,該方案特別適合北京,因為北京的交叉路口多,且道路比較寬,四平八穩。
李旭說,在長安街上,左轉彎是個大難題,長安街擁堵也越來越嚴峻。但李旭的方案也受到一些市民的質疑。市民李先生在看了該方案以后認為其設計無非是把向外擴張的左轉環線合并到主路內部。這種設計使得兩條主路忽然縮減車道。這在需要減速的路口會造成大擁堵。
3.金門大橋
金門大橋金門大橋是世界著名的橋梁之一,是近代橋梁工程的一項奇跡。大橋雄峙于美國加利福尼亞州寬1900多米的金門海峽之上,歷時4年和10萬多噸鋼材,耗資達3550萬
美元建成,由史特勞斯設計。
1579年英國探險家FrancisDrake發現了連結太平洋和舊金山的一個海峽,這就是后來的金門。盡管這個名字在1849年的淘金潮以前早就使用,但淘金潮使得金門(進入北加利福尼亞的入口)成了加利福尼亞神秘魅力不可缺少的一部分。早在1872年就討論過要在金門海峽修建一座大橋的想法,但是直到1937年才在海峽上修了一座懸索橋。金門大橋橫跨南北,將舊金山市與Marin縣連結起來。花費四年多時間修建的這座橋是世界上最漂亮的結構之一。它已不是世界上最長的懸索橋,但它卻是最著名的。金門大橋的巨大橋塔高227米,每根鋼索重6412公噸,由27000根鋼絲絞成。1933年1月始建,1937年5月首次建成通車。
建筑簡況
美國金門大橋金門大橋的北端連接北加利福尼亞,南端連接舊金山半島。當船只駛進舊金山,從甲板上舉目遠望,首先映入眼簾的就是大橋的巨形鋼塔。鋼塔聳立在大橋南北兩側,高342米,其中高出水面部分為227米,相當于一座70層高的建筑物。塔的頂端用兩根直徑各為92.7厘米、重2.45萬噸的鋼纜相連,鋼纜中點下垂,幾乎接近橋身,鋼纜和橋身之間用一根根細鋼繩連接起來。鋼纜兩端伸延到岸上錨定于巖石中。大橋橋體憑借橋兩側兩根鋼纜所產生的巨大拉力高懸在半空之中。鋼塔之間的大橋跨度達1280米,為世界所建大橋中罕見的單孔長跨距大吊橋之一。從海面到橋中心部的高度約60米,又寬又高,所以即使漲潮時,大型船只也能暢通無阻。金門大橋包括從鋼塔兩端延伸出去的部分,全長達2000米,為此,又分別在兩側修建了兩座輔助鋼塔,使橋形更加壯觀。大橋的橋面寬27.4米,有6條車行道和兩條寬敞的人行道。大橋的設計者是工程師約瑟夫·斯特勞斯,人們為紀念他對美國作出的貢獻,把他的全身銅像安放在橋畔。銅像形象生動,神情自若。落成時間
金門大橋于1933年動工,1937年5月竣工,用了4年時間和10萬多噸鋼材,耗資達3550萬美元。整個大橋造型宏偉壯觀、樸素無華。橋身呈朱紅色,橫臥于碧海白浪之上,華燈初放,如巨龍凌空,使舊金山市的夜空景色更加壯麗。可是,由于一下雨,鋼塔就會生銹,粉刷匠只能日復一日地刷上油漆。
金門大橋落成七十周年
美國金門大橋美國舊金山的地標金門大橋在2007年5月27日度過了七十歲“生日”。金門大橋行政區日前發布一份正式的報告,給建橋之前一位名為艾里斯的主要工程師應有的榮譽。一直到上個星期,金門大橋的功績簿里都沒有他的名字。斯特勞斯作為該的首席工程師長期以來被封為金門大橋之父,享有二十世紀最偉大工程師之一的榮譽。金門大橋尾端有一座雕像,是一九三八年他逝世后為紀念他而設立的。但是金門大橋的設計和上千筆建橋所需要的重要數學計算,在24日發表的新書“金門大橋:總工程師報告2”,其實是由名為艾里斯的工程師完成的。艾里斯卻在金門大橋開工前被解雇,斯特勞斯搶了所有的功勞。艾里斯回到大學教書,于1949年逝世。七十年后,建橋的功臣得到了遲來的肯定。神秘的傳奇并不影響每天十萬通勤族,跨橋往來舊金山與北邊半島。金門大橋的形象成為舊金山最佳的代言,根據統計,每個月約有一百萬游客來到此地。現有兩百個人“伺候”金門大橋,包括收過橋費、維修和油漆鋼索等工作。金門大橋的顏色并不是正紅,而是紅、黃和黑混合的“國際橘”,油漆工必須在移動的鷹架上油漆,先用壓力清洗,然后上三層油漆,另一位同事綁在依附于鋼索的蜘蛛網,做油漆檢查的工作。金門大橋有美感也有問題。金門大橋以濃霧聞名,但霧和冬雨都是結構鋼鐵的最大敵人,嚴重的生銹,所有五百條懸吊鋼索分時分段都更新過。七十年來有三次因為風太大,“風”鎖大橋。
建筑美學
金門大橋橋身的顏色為國際橘,因建筑師艾爾文·莫羅認為此色既和周邊環境協調,又
可使大橋在金門海峽常見的大霧中顯得更醒目。由于這座大橋新穎的結構和超凡脫俗的外觀,它被國際橋梁工程界廣泛認為是美的典范,更被美國建筑工程師協會評為現代的世界奇跡之一。它也是世界上最上鏡的大橋之一。金門大橋維護工作中,給橋身不斷涂刷油漆是其中一項內容。金門大橋的維護工作還包括不斷的加固工作,在1989年底發生Loma Prieta大地震后,當局聘請專家對金門大橋的脆弱性進行了詳細評估,并制定了加固計劃,分三期工程實施,第二期加固工程已于2006年中完成。
金門大橋裝防自殺網
金門大橋雖然不是世界上最長的懸索橋,但金門大橋因其雄偉壯闊的造型而被世人所熟知。然而,導致這座大橋聞名遐邇的另一個原因則是它“自殺圣地”的稱號。據統計,自大橋建成以來,共有1200多人從橋上一躍而下,訣別于世。由于橋面到海面的距離長達60米,再輔以人墜落時巨大的沖擊力,自殺者基本上沒有生還的可能性。僅去年一年就有39人在這里跳橋身亡,今年的自殺人數則暫為19人。居高不下的自殺人數使舊金山相關部門頭痛不已。其實早在20世紀70年代,就有人提議在大橋上裝上特定設施以阻止人們跳橋。當地橋梁管理部門于2008年10月10日投票決定在大橋上安裝不銹鋼網,這樣整座大橋都會被網“兜”起來,自殺者就不會直接墜落到海面了。這項工程的造價約為400萬到500萬美元。當地的環保部門還要對工程進行進一步審查,確保其不會對環境造成破壞,也不會影響到金門大橋的美觀。雖然給大橋圍網的初衷是好的,但此計劃還是招致了一些異議。批評人士指出,與其在大橋上一擲千金,還不如用這筆錢來幫助自尋短見者戰勝心理疾病,提高他們的心理健康水平,這樣才能從根本上解決問題。
第二篇:橋梁概念設計論文分解
武漢理工大學研究生 期末考試試卷
課 程:橋梁概念設計
題 目:國內外船撞橋事故的研究與防護
學 生: 劉贊
學 號:1049721401638
2014年 12 月 22 日
前言
橋是國家公路、鐵路交通命脈的咽喉,中華人民共和國成立以來,特別是改革開放之后的時間中,新建橋梁規模之大、數量之多、速度之快,舉世矚目。但同時貨物的運輸量53%是通過水路,靠船舶運輸,尤其是在外貿中,這個比例達到90%。于是船舶越來越多、船舶噸位越來越大,有些吃水深船體大的海船是無法進入我國大部分內陸河流的,不得不靠吃水較淺、噸位在500~1000t左右的機動駁船來分散駁運。于是內河上的運輸船舶也就越來越多。雖然船舶通過航道進入橋孔下通過時,都沒有航道標志和航標燈等警示裝置,但由于種種原因,還是有船舶撞到了橋梁,并造成了財產和人員的傷害。
根據各種相關資料文獻的介紹,船撞橋事故在世界各地一直不斷的在發生,船撞橋事故的頻率比我們想象的更經常;由船撞橋事故所導致的人員傷亡、財產損失以及環境破壞是驚人的。很多船撞橋事故輕則損失數萬元,重則人員傷亡、損失以數百萬、數千萬甚至數十億美元計,大量的間接損失更是難以計算。況且,人的生命是無價的,牽扯到人員傷亡的事故更是令人痛心。
所以我們應加強對這方面的研究,并爭取找到更好的防范方法減少船撞橋事故的發生。
關鍵詞:船舶;橋梁;船撞橋;事故
國外典型船撞橋事故
世界上損失最大的船撞橋事故之一是美國的陽光大橋被撞事件。1980年,美國福羅里達州橫跨泰姆伯(Tampa)灣的陽光大橋被一艘空載的35000t載重的散裝貨輪M/V Summit/Venture號撞擊而倒塌,事故中35人喪生,船舶價值1300萬美元,陽光大橋的價值是25000萬美元,損失巨大,該橋后又重新修建。
陽光大橋被撞毀情形
1993年,美國亞拉巴馬州莫比爾附近橫跨貝優卡諾特(Bayou Carrot)的CSX鐵路大橋,被一個拓駁船隊嚴重撞擊。當時正值霧天,該船隊誤駛入莫比爾河的側航道,造成撞橋事故,使橋梁結構產生巨大位移,恰好幾分鐘后一列旅客列車從橋上駛過,大橋即刻坍塌,列車出軌,47人喪生,見下圖。
CSX鐵路大橋被撞毀情形
近幾年,船撞橋事故頻繁發生的局面似乎并未有很大的改觀,重大的船撞橋事故仍時有發生。
2001年9月16日,美國南部德克薩斯州最長的跨海大橋“伊莎貝拉皇后大橋”被一艘拖輪撕開一道長達72m的缺口,兩個橋孔坍塌,5輛橋上行駛的車輛墜入大海,4人死亡,橋下的電話線、自來水管以及銀行通訊系統均遭到破壞,通過該大橋與大陸連接的著名旅游勝地帕德利島與外界的聯系中斷了數日。
2002年5月26日,美國俄克拉荷馬州阿肯色河上,一艘拖輪頂著兩艘運油的空駁船撞上一座有20年歷史的公路橋的一個橋墩,造成公路橋坍塌,至少有17輛汽車從20m高空墜入河中,死亡17人。這次事故嚴重阻礙了橫穿俄克拉荷馬的40號洲際高速公路公路的交通,修理并重新開放這座大橋需要六個月時間。我國典型船撞橋事故
在我國,船撞橋事故也是頻繁發生。如武漢長江大橋自從1957年建成以來,大約發生了70起船撞橋事故,其中經濟損失超過百萬的大事故超過10起;南京長江大橋至今已發生30起船撞橋事故。
2000年12月7日,廣東省東江流域一艘“三無”載客船撞上黎咀大橋后翻沉,船上44人全部落水,6人死亡,2人重傷,4人輕傷。
2001年10月20日,浙江紹興一座55m長的小橋被一艘運送黃沙的水泥船撞翻,段為兩截,船長掉落河中死亡。
2007年6月15日凌晨5時10分左右,轟隆一聲巨響,橫跨西江,全長1675.2米的九江大橋塌了200米。正在橋上行駛的4輛汽車與2名施工人員像下餃子一樣墜入河中,共造成8人死亡,這就是當年轟動全國的“九江大橋6·15船撞橋斷事故”
著名學者戴同宇通過調研和實證掌握了一百余份相關文件,包括四十年來發生在十余座我國長江大橋的200余起船撞橋事故,他得出了一些重要的結論:我國長江主線發生船撞橋事故的基本趨勢依舊是呈現增長趨勢的。3 分析產生的原因
從1959年到現在所發生的有記載的船撞橋事故中,記錄總數為213個,其中長江172個,黑龍江12個,珠江12個,沿海及其他區區域17個。
在事故所涉及的35座橋梁中,其中按照撞橋的位置區分,撞橋墩的有148起,占69.5%,撞橋墩防護裝置的有20起,占9.4%,撞上部結構的有12起,占5.6%。
從我國及國外在橋區水域發生的多起橋梁坍塌事故案例知道,船撞橋的主要因素有以下三個方面:
第一個方面是客觀的自然條件因素,特別是遭遇到像臺風、濃霧等惡劣天氣情況,由此會影響航行者視線而誤判方向。第二個方面是主觀的技術問題,船舶制造技術及船員航行技術不完善不熟練引起船撞橋事故。進入航運市場的大批量的低質量船舶,其質量以及壽命無法得到保障,甚至有部分嚴重缺乏高頻電話等基礎設施的中小型船舶投入使用;另外船員數量不足、疲勞駕駛、缺乏航行技術以及較低的素質也是造成事故的原因。
第三個方面是主觀橋梁施工致使船舶通航環境發生改變,另外豆腐渣式橋梁工程、不全面不到位的施工防護措施、監管人員配備急缺以及應急救助方案制定的不及時是發生水上橋梁區交通事故的主觀因素。
有長江干線發生船撞橋事故的統計數據說明了以下一些問題,我認為可以應用于絕大多數船撞橋事故的原因。
(1)長江干線船撞橋事故數量總體呈增長趨勢,應引起各有關方面的重視。
(2)洪水對船撞橋事故有顯著的影響。洪水季節船撞橋事故明顯增多,事故率可達約平均值的3倍左右。
(3)船隊比單船更易發生撞橋事故,事故數量占總數的86%。(4)船撞橋事故更多發生在能見度較差的情況下,與良好能見度情況相比,事故數量比約為8倍。但由于數據不十分充分,尚不能下最后的結論。受黑暗和城市燈光的影響,21:00左右船撞橋事故較多。
(5)在長江干線上發生的船撞橋事故最主要的原因是人員失誤,在155起明確指出事故原因的事故當中,人員失誤為121起,約占78%;第二位原因是惡劣的自然環境,約占16%;第三位原因是機械故障,約占6%。三者之比大約為13:2.8:1。
(6)船撞橋事故與橋下通航寬度密切相關。3/4以上的船撞橋事故發生在通航孔寬度在150m以內的橋梁內。
顯然,無論國內還是國外,船撞橋事故的主要原因——人員失誤都占70%以上,造成的和后果是很嚴重的。4 如何防止此類事故的產生
我們要做的就是設置防撞保護系統;然而對大量被撞垮的橋梁調查得知,幾乎所有的橋梁均未設置防撞保護系統;即使少數有防護系統的橋梁,也因設計防護能力不足而未能抵擋住船舶的撞擊。
從概念上講,當撞擊力大于橋墩的承載能力時,橋梁的抗沖擊能力既不能由橋墩提供,也不能靠撞擊的船舶提供,這是因為:
①橋墩的剛度總是較大的,不可能產生較大的塑性變形來緩解撞擊動能;
②為了橋梁上部結構的安全,不允許橋墩有較大的位移; ③肇事船只的船頭剛度不論多小,變形量也只能船頭鋼板的壓扁長度提供,故不可能產生較大的變形,由此緩解的撞擊動能與總的撞擊動能相比是較小的。
由此可見,橋梁不設防護系統時,船博將直接與墩身接觸。由于二者的剛度均較大,變形量較小,不能緩解撞擊動能,因而將產生極大的撞擊力,造成船毀橋塌事件。
所以,橋梁的抗沖擊能力一般只能由防撞保護系統提供,以緩沖船舶的撞擊力,使橋梁和船舶的損失程度盡可能縮小。美國鐵路工程師協會的“防撞保護系統設計規范”中規定:“設置防撞保護系統的目的,是使其保護的鐵路橋梁及橋墩面遭船舶突然撞擊而可能產生的破壞。設計這類防護系統以改變撞擊力的方向,或吸收撞擊能量,使撞擊動能消散,或限制及降低由船舶轉移到橋墩上的能量,使橋墩不被破壞。”
下面我將根據一些實例介紹一下目前橋梁防撞的措施: 1.緩沖材料方式
1)瀨戶大橋
1981年9月至1983年5月期間作為試驗在瀨戶大橋5#橋墩周圍設置了橡膠制空氣式緩沖材料和鋼制緩沖材料,如下圖所示。空氣式緩沖材料是6個直徑為4.5m,長為12.0m和6個直徑為4.5m、長9.0m的緩沖件。緩沖件之間在其斷面中心處用鏈條連接,各級沖件安裝有不繞軸旋轉的垂重鏈(直徑32mm,4鏈)。
試驗結果為:各緩沖件內氣壓下降0.004~0.017Mpa,其他連接鉤環、系泊用鏈、垂直用鏈均有不同程度的腐蝕。
2)巖黑島橋
巖黑島橋2#橋墩的角部設計裝置了槽型緩沖材料防撞設施,如下圖所示,這種防撞設施能吸收的最大沖撞規模為200t的船,航速為2.8m/s;100t的船,航速為3.4m/s。
2.繩索方式
1)柜石島橋
該橋與巖黑島橋2#橋墩相同,在橋2#橋墩的墩角處裝置了槽型緩沖材料,其他處在航道側的3個邊倒采用了繩索方式防撞設施,如下圖,大致以水面附近為中心上下排列著17根鋼絲繩體(直徑20mm)。
2.緩沖工事方式
1)Richmond——San Rafaei橋
該橋在易撞橋墩周圍設置的緩沖工事為木質桁架構造如圖所示,該工事涉及水面上下范圍+4.5m~1.5m。
1951年8月5日,美國海軍一艘排水量為1450t的艦只由于舵故障而沖撞該緩沖工事;其結果是,受沖撞部分的緩沖工事完全被破壞,橋墩無損傷,沖撞艦只也損傷輕微。
2)瀨戶大橋
該橋5#橋墩西面設置多孔構造鋼制緩沖工事,其他面設置了空氣式緩沖工事,分布在南北兩側橋墩拐角部分和其他部分。它們的斷面形狀如下圖所示。
該緩沖工事于1981年10月12日尚在建設時,為了加固5材橋墩,一艘運土船,碰撞了該墩西南向的鋼制緩沖工事的角部;當時,水流與船的前進方向相反,流速為1m/s。這次事故使該緩沖工事發生了寬約3m,高約3m,凹入約為30cm的變形,運土船未被破壞。3.重力式方式
1)Tasman 橋(澳大利亞)
該橋于1964年建成,橋長1025m,最大跨徑94m;在主航道寬為73m的兩側14#和15#橋墩處設置有重力式防護設施,如下圖所示;它是從樁頂把預應力混凝土構造物通過銷栓連接沉吊而成的,當船舶沖撞它時,它便作水平移動而吸收船舶的沖撞能量。
4.樁方式
1)Trom橋(挪威)Trom橋全長1016m,主跨徑為80m,航道寬為60m,防撞設施于1959年設置為護舷物方式,如下圖所示。
1961年11月,一艘載重量為10000t的貨輪沖撞東側護舷物,使大部分水平板和混凝上樁被撞壞沉入海底,于是在1975年,又設置了環狀護舷物式防撞設施。如下圖所示,它在鋼樁上配置了鋼筋混凝上,鋼筋混凝土包圍著主跨墩的4根樁柱。
1975年7月,一艘游船撞上該環狀護舷物,船側以及4個船艙裂紋,安裝在護膠物上的木材被壓潰,可是,硅和鋼制護舷物本體無損。由此可見,如果沒有設置該防護設施,該橋被沖撞的后果將不堪設想。5.沉箱方式
1)Outer 橋(美國)
該橋橋跨為90m+115m+230m+115m+gom,橋墩尺寸為36.5m*l8m。距橋墩一定距離處設置有防撞沉箱,沉箱是在直徑為13.5m的剛圓筒沉箱中裝滿砂,頂部裝有厚度為1.5m的RC板。該沉箱設計抗撞能力為40000t的船,速度為1.54m/s,該沉箱設置狀況如下圖所示。1963年,一艘排水量為12200t的加拿大船沖撞沉箱后,又與航道面的橋墩相碰,沖撞船的側外板多塊受損。橋墩只有幾塊小的混凝土片被撞下,防撞沉箱部分破壞。
6.人工島方式
Brevik 橋(挪威)
該橋長度為677m,主跨為272m,主跨兩側的側跨為85m。在橋上游峽灣深處有一港口,從那兒出港的船舶沖撞南側橋墩的危險性極高,通行船只最大可達35000t,在南側橋墩處設置了填土區域,如圖所示。雖然在吸收沖撞能組的同時,航行深度也受到了一定限制,但是,至今為止己有多次在接近事故發生時船舶卻在離橋墩20m以上的地方擱淺。
在所有的船撞橋事故的發生因素主要涉及人、船舶、通航環境、管理等四方面。事實上,很多事故是在幾個因素同時交織存在的復雜情況下發生的。因此,欲有效防范船撞橋事故的發生,應從多個側面進行系統分析,從而形成安全監管合力,降低事故的發生幾率。
首先,建立健全橋區水域的通航安全監管制度要有效解決橋區水域的通航安全這一難題,僅僅依靠海事部門加強現場監管遠遠不夠,還需要全社會共同關注,各相關單位、部門積極應對、共同解決。因此,筆者認為迫切需要制定實施橋區水域通航安全監管制度,為解決橋區水域通航安全問題提供必要的法律依據。橋區水域的通航安全監管制度應重點明確橋區水域的范圍,關注對橋梁防撞的設計和建設、橋區助航設施的設置、橋梁建設施工前的通航安全論證、橋梁施工作業期間的安全保障措施,以及橋梁投入使用后橋梁所有人、經營人對橋區通航安全的保障責任,船舶通過橋區水域時的安全航行要求,橋區水域河道采沙作業的限制等內容。
其次,加強公司的安全管理為從源頭上遏制船撞橋事故的發生,應進一步加強轄區航運公司的安全管理,促進企業落實安全生產主體責任,督促航運企業加大安全投入。一是要加強轄區公司SMS運行的日常監管工作力度,使其體系運行有效。二是對于非強制建立體系公司,按照《中華人民共和國航運公司安全與防污染管理規定》切實加強對公司的安全監督管理工作。三是要重點加強對中小型航運公司,尤其是委托經營公司的安全管理,督促企業切實落實安全生產主體責任。四是要加強公司安全文化建設,切實做好船員的安全培訓工作,不斷提高船員的應急反應能力。
參考文獻
[1] 楊渡軍.橋梁的防撞保護系統及其設計(1990),人民交通出版社;[2] 曾克儉.橋墩防撞設施研究及其應用綜述,中南公路工程,1996,21(4);[3] 曾克儉.橋墩防撞設施研究及其應用綜述(續完),中南公路工程,1997,22(l);[4] 譚之抗.廣東幾座特大公路橋主橋墩防撞設計介紹,92全國橋梁結構學術大會;[5] 劉德邦.“彎曲河段大型橋墩(臺)防撞成因分析及對策,重慶交通學院學報,1997,16 [6] 蔡愛杰,劉洪波.虎門大橋輔航道防撞島沉井施工技術,橋梁建設1998,4;[7] 肖榮清等.“液體穩壓柔性消能”橋墩防撞設施試驗研究,武漢水利電力大學學報,1997, [8] 陳國虞.長江中游橋墩防撞—防撞要求的分析,航海科技動態,1995,3;[9] 陳國虞.長江中游橋墩防撞—防撞設施的種類及其特點,航海科技動態,1995,4;[10] 陳國虞.長江中游橋墩防撞—鋇繩柔性吸能防撞器試驗研究,航海科技動態,1995,5;
[11] 鄭羅云,周經淵.橋梁薄壁圓形墩防撞保護裝置及其設計,湖南交通科技,1997,23(4);[12] 項海帆,范立礎,王君杰.船撞橋設計理論的現狀與需進一步研究的問題,同濟大學
第三篇:橋梁整體設計技巧論文
摘要:鋼結構具有輕質、高強,抗拉、抗壓性能強等優勢,因而在我國橋梁建設中應用十分廣泛,鋼結構橋梁整體性能的好壞,與其整體設計密切相關。文章闡述了鋼結構橋梁整體設計相關理念,基于關鍵技術,探討了橋梁整體設計優化策略。
關鍵詞:橋梁鋼結構整體設計
中國鋼結構橋梁的發展,近年來取得了驕人的成績,南京三橋、蘇通大橋、昂船洲大橋的建造,表明在大跨徑橋梁上鋼結構的優勢越來越明顯。橋梁是為滿足交通功能的建筑物,現代橋梁鋼結構由結構鋼加上單元經焊(栓)連接組成為復雜的受力系統,有明確的承載安全和服役耐久性要求。
一、鋼結構橋梁整體設計理念概述
鋼結構的特點是質量輕,強度高,并且具備其抗壓以及抗拉等相關優點,對于混凝土結構而言,其外觀更為直觀,強度等級更高。在我國,鋼結構橋梁應用十分廣泛。因為作為鋼結構的施工而言,其施工周期短。鋼結構橋梁主要應用在:
①城市立交橋段,尤其是交通要道處,如果采用混凝土橋,必然增加施工周期,對于現場交通不能較好地維護。
②大跨徑海、江、河橋梁(長江大橋、杭州灣大橋等),因為大跨徑的要求下,只能考慮鋼結構,因為如果采用混凝土結構,根本滿足不了大跨徑要求。
1.1鋼結構整體設計目標我國橋梁鋼結構的設計使用年限為100年,與國際標準(BS5400,EUROCODE)基本一致。完整性設計的目標是確保結構在使用年限內的可靠與安全。橋梁鋼結構的完整性設計由荷載、材料性能、結構細節構造、制造工藝、安裝方法、使用環境及維護方式等多種因素所確定。設計除對結構、構件連接及構造細節按常規考慮強度、剛度要求外,尚需對損傷與損傷容限、斷裂與抗斷裂作出評定。
1.2鋼結構損傷及損傷容限鋼結構從材料加工過程到服役期不可避免的會在內部和表面形成和發生微小缺陷,在一定外部因素(荷載、溫度、腐蝕等)作用下,這些缺陷不斷擴展與合并形成宏觀裂紋,導致材料和結構力學性能劣化。對橋梁鋼結構而言,完整性和損傷是相對應的,損傷程度將會對結構的完整性帶來影響,損傷極限則是結構的失效。而損傷容限是指鋼結構在規定的使用周期內抵抗由缺陷、裂紋或其他損傷而導致破壞的能力。損傷容限概念的使用是承認鋼結構在使用前存在有初始缺陷,但可通過結構完整性設計方法評判帶缺陷或損傷的鋼結構在服役期限內的安全性。
國內橋梁鋼結構因損傷導致局部破壞的實例近幾年時有發生,結構損傷構成了對橋梁安全與耐久最大的威脅。在引起設計者對焊接結構損傷、損傷擴展以及結構系統失效過程關注的同時,也引發了人們對如何保證橋梁鋼結構系統整體完整性的思考。
二、橋梁鋼結構整體設計策略
2.1橫向抗傾覆穩定設計鋼結構的橋梁普遍比較輕而且強度非常高,然而,在小半徑以及多車道設計時,其橫向抗傾覆是當前研究的熱點內容。早前的橋梁施工中,由于設計原因,導致在施工過程中或者橋梁使用過程中發生橋體傾覆。因為連續鋼梁的半徑比較小,所以相對而言,其跨度顯得較大,如果再加上橋面寬于鋼梁,這一必定顯得活載不是最優,弄不好橫梁外側支座受力增大,而內側支座出現不受力,這樣橫梁受力極其不均勻,發生梁體的傾覆。在設計過程中,通過合理的計算,來設計橫梁的偏心受力情況,這樣即可滿足橋梁的荷載要求,也能似的橋體均勻受力。在橫梁處采取灌砂措施,并在滿足規范的條件下,增加多車道時的橋梁整體穩定度。
2.2焊接結構完整性設計要點橋焊接結構的完整性設計是保障橋梁整體穩定性的重要因素,其焊接的接頭形式因受力的不同而各有差異,其接頭部位的應力作用導致了母材結構以及受力性能的不同,同時,在焊接過程中不能100%消除應力,焊接應力通常導致焊接接頭的變形,造成焊接接頭形成大量缺陷,不能滿足橋梁整體性設計要求。所以在橋梁整體設計中,必須考慮焊接接頭的設計,在滿足相干規范的前提下,必須做到:
①因地制宜地選擇形式,并通過焊接性檢測要求來獲取靜力和疲勞等級,來決定焊縫相關形式。
②在焊接設計中,必須詳細設計其關鍵細節,達到焊接中受力均勻,盡可能降低應力。
③在設計中必須考慮焊接檢測相關要求,必須以無損檢測等相關控制指標來檢測焊縫質量。
2.3加勁肋設置加勁肋是在支座或有集中荷載處,為保證構件局部穩定并傳遞集中力所設置的條狀加強件。加勁肋的設計,通常很多人都認為這方面是可有可無的,實際上必須通過設計計算才能決定是否加勁肋。加勁肋與否,是有腹板的h0/δ的值來決定。如果確定需要加勁肋,則優先考慮豎向加勁肋,并且其設置距離由腹板厚度以及相關剪應力來決定。當豎向加勁肋仍然不能滿足要求時,可設置水平加勁肋,水平加勁肋是豎向加勁肋的補充形式。加勁肋的設置是因為原有構件截面的不足而用來增強抵抗彎矩和剪力的,因為設置加勁肋可以縮小原構件截面大小,從而有效的降低用鋼量,壓縮成本,所以在工程中,一般設置在原有構件上起到增強抵抗彎矩和剪力的作用。
2.4鋼箱梁橫梁設計當橋梁主道設計過寬時,必須優化車道鋼結構寬箱梁,在設計中,重點滿足其豎向計算要求,對于橫梁的跨徑,需要從支座間雙懸臂簡支梁的計算中得知,在支座處可采取豎向加勁肋相關措施,當豎向加勁肋不能滿足要求時,考慮橫向加勁肋,其計算措施與縱向計算措施相仿。
2.5施工人孔的設置橋梁的整體設計中,其不可忽視的一環是人孔的設置,通常情況下,人孔是為了方便施工,在橋梁箱梁頂板和腹板上開設。頂板施工人孔的具體位置可設置在1.5跨徑處,而腹板的施工人孔的具體位置必須設置在應力相對薄弱的地方,比如簡支梁,其腹板施工人孔可設置在跨中,而連續梁,必須精確計算剪力,選取剪力最小處。有時候人孔的設計不止一個,不能將所有人孔分布在相同斷面,采取錯開設置。當應力較大的地方必須加設施工人孔,必須采取加強措施。
2.6結構內力計算結構內力計算是以邊孔采用單懸臂,中孔采用簡支掛梁作為結構的計算模式。將橋梁縱向劃分為多個單元,并對每個單元截面進行編號,然后進行項目原始數據輸入。輸入的數據信息有:項目總體信息、單元特征信息、預應力鋼束信息、施工階段和使用階段信息。按全預應力構件對全橋結構安全性進行驗算,計算的內容包括預應力、收縮徐變及活載計算。橋臺處滑動設支座,橋墩處設固定支座,碇梁與掛梁間存在主從約束,掛梁一端設置固定支座,另一端設滑動支座。牛腿計算是對預先設計好的牛腿尺寸和配筋分4個步驟進行驗算:
①牛腿的截面內力。求出截面內力后對各種危險截面進行強度校核;
②豎截面驗算。按偏心受壓桿件驗算抗彎和抗剪強度或按受彎桿件驗算強度;
③最弱斜截面驗算。求得最弱斜截面位置后,按偏心受拉構件驗算此斜截面的強度;
④45°斜截面的抗拉驗算。
三、結語
我國基礎建設的加快,帶動了橋梁技術的長足發展,在當前形勢下,橋梁鋼結構的整體應用也十分廣泛,主要是在設計過程中的優化,才能確保橋梁鋼結構的整體性、穩定性。必須從整體性角度出發,全面分析橋梁受力情況,加強焊接形式的優化設計,才能保障橋梁鋼結構的整體質量。
參考文獻:
[1]中華人民共和國鐵道行業標準.鐵路橋梁鋼結構設計規范(TB10002.2-2005).北京.中國鐵道出版社.2005.[2]葉見曙.結構設計原理(第二版)[M].北京.人民交通出版社.2005.[3]盧永成等.上海長江大橋主航道橋設計要點[J].世界橋梁.2009.(A01).14-17.
第四篇:大跨度橋梁設計的論文
一、非線性地震反應分析
大跨度橋梁結構的非線性可分為材料非線性(又可稱為物理非線性或彈塑性)和幾何非線性兩種,一般情況下結構的幾何非線性可通過考慮所謂的P-△效應來進行在結構非線性地震反應分析的計算理論研究方面,備受關注的是結構的彈塑性分析,這不僅是因為相對于幾何非線性而言,結構的彈塑性性能對于結構的抗震性能影響較大,而且更由于問題的復雜性。所以國內外眾多學者針對后者開展了大量的研究工作。在大跨度公路橋梁彈塑性地震反應分析的力學模型中,根據各種構件的工作狀態,將結構簡化為桿系結構是合理的,同時對計算而言也是非常經濟的。若按構件所處的空間位置可把力學模型分為平面模型和空間模型兩種。若按模型中所采用的單元應力水平的種類來分,又可分為微觀模型(采用應力空間)和宏觀模型(采用內力空間)兩種。由于微觀模型要求將結構劃分為足夠小的單元,盡管很有效但所需的計算量較大,只適用較小規模的結構或構件的非線性分析,因此在實際工作中應用的范圍比較有限,所以這里僅按前一種分類方法來加以討論。
在結構彈塑性地震反應分析中,構件恢復力模型的確定是基本的步驟而構件的恢復力關系又集中反映在滯回特性曲線上,基本指標有曲線形狀、骨架曲線及其特征參數、強度、剛度及其退化規律、滯回耗能機制、延性和等效滯回阻尼系數等。國內外在這方面已進行了大量的試驗研究并取得了相應的研究成果。在平面模型中,根據所采用的塑性鉸類型可把它分為集中塑性鉸模型和分布塑性鉸模型兩大類。在集中塑性鉸模型中,有代表性的一種是Clough等于1965年提出的雙分量單元模型,該單元模型采用兩根平行桿來模擬構件,其中一根用來表示具有屈服特性的彈塑性桿,另一根用來表示完全彈性桿,非彈性變形集中于桿件兩端的集中塑性鉸處,該模型的最大不足是不能考慮構件剛度退化。另一種有代表性的是1969年Giber-son提出的單分量模型,它克服了Clough雙分量模型的不足,同時只用兩個桿端塑性轉角來刻劃桿件的彈塑性性能,而桿件兩端的彈塑性參數又是相互獨立的,因此應用起來較為簡便。其缺點是基本假設中有地震過程中反彎點不能移動的限制,所以對一些與基本假設不甚相符的特殊情況其使用的合理性就受到了限制。
二、多點激振效應
通常橋梁結構的地震反應分析是假定所有橋墩墩底的地震運動是一致的。而實際上,由于地震機制、地震渡的傳播特征、地形地質構造的不同,使得入射地震在空間和時間上均是變化的。即使其他條件完全相同,由于地面上的各點到震源的距離不同,它們接收到的地震波必然存在著時間差(相位差),由此導致地表的非同步振動。這一點已被地震觀測結果所證實。因此,多點地震輸入是更合理的地震輸入模式。特別是大跨度橋梁結構,當地震波的波長小于相鄰橋墩的跨度時,入射到各墩的地震波的相位是不同的,由于在橋長范圍內各墩下的基礎類型和周圍的場地條件可能有很大的差別,因此入射到各墩的地震波的波形也可能是不同的。有關實際震害表明,入射地震波的相位差可增大橋跨落梁的危險性。所以就地震波傳播過程中的多點激振效應進行研究是有很大的實際意義的。
從概念上看,僅考慮入射地震波的相位變化情況屬于行波效應分析問題。若再考慮地震波的波形變化就屬于地震波的多點輸入問題。從計算方法上看,由于多點地震輸入算法與同步激振的計算方法不同,因此必須重新推導結構體系的動力平衡方程。美國學者Penzien和Clough于1975年推導了多自由度體系考慮地震波多點輸入時的動力平衡微分方程及求解方法,通過所謂的影響矩陣,實現了地震波的多點輸入算法。這種方法后來被廣泛應用,目前所有考慮地震波多點輸入的結構地震反應時程分析算法均以此為基本出發點。
綜上所述,大跨度公路橋梁的多點激振效應分析是一個比較復雜的計算問題,其復雜性一方面在于計算方法上面,更重要的是對于不同類型的橋梁結構體系可能有著截然不同的計算結果。因此實際計算時只能針對具體的橋梁結構進行具體的分析,不能一概而論。從計算方法上看,目前有關研究基本上仍局限于線彈性體系的多點激振效應分析,而非線性多點激振效應與結構體系非線性地震反應分析的力學模型是密切相關的.
三、結構設計
上部構造形式的選擇,應結合橋梁具體情況,綜合考慮其受力特點、施工技術難度和經濟性。簡支空心板結構的橋型,施工方便,施工技術成熟;但跨徑小,梁高大;由于橋梁跨徑受限制,往往造成跨深溝橋梁高跨比不協調,美觀性差;上部構造難以與路線小半徑、大超高線形符合,且高墩數量增加;橋面伸縮縫多,行駛條件差。因而,在山區大跨度中,該類橋型一般用于地形相對平緩、填土不高的中、小橋上。預制拼裝多梁式T梁在中等跨徑橋中具有造價省、施工方便的特點,其造價低于整體式箱梁,是中等跨徑直梁橋的常用橋型。但對于曲線梁來說,T梁為開口斷面,抗扭及梁體平衡受力能力均較箱梁差,曲梁的彎矩作用對下部產生的不平衡力大。但當曲線橋的彎曲程度較小時,曲線T梁橋采用直梁設計,以翼緣板寬度調整平面線形,可減少曲梁的彎扭作用,在一定程度上可彌補曲線T梁橋受力和施工上的不足。雖然直線設置的曲線橋仍有部分恒載及活載不平衡影響及曲線變位存在,但較曲線梁小。此外,可以采取加強橫向聯系的措施,提高結構的整體性。對于大跨徑橋梁,最好采用懸臂澆筑箱梁。但是對于中等跨徑的橋梁,箱梁橋不論采取何種施工方式,費用都較高,與預制拼裝多梁式T梁相比,處于弱勢。
下部結構應能滿足上部結構對支撐力的要求,同時在外形上要做到與上部結構相互協調、布置均勻。橋墩視上部構造形式及橋墩高度采用柱式墩、空心薄壁墩或雙薄壁墩等多種形式。柱式墩是目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩形式,其自重輕,結構穩定性好,施工方便、快捷,外觀輕穎美觀。對于連續剛構橋,要注意把握上下部結構的剛度比,減小下部結構的剛度比,減小下部結構的剛度,可減小剛結點處的負彎矩,同時減小橋墩的彎矩,也可減小溫度變化所產生的內力。但是橋墩也不可以太柔,否則會使結構產生過大變形,影響正常使用,并不利于結構的整體穩定性。對于高墩,除了要進行承載能力與正常使用極限狀態驗算外,還要著重進行穩定分析。對于連續梁結構或連續剛構橋,各墩的穩定性受相鄰橋墩的制約影響,應取全橋或至少一梁作為分析對象。穩定分析的中心問題就是確定構件在各種可能的荷載作用和邊界條件約束下的臨界荷載,下面以連續梁為例進行說明。介于梁、墩之間的板式橡膠支座,梁體上的水平力H(車輛制動力和溫度影響力等)是通過支座與梁、墩接觸面上摩阻力而傳遞給橋墩的,它不但使墩頂產生水平位移,而且板式橡膠支座也要產生剪切變形。當梁體完成水平力的傳遞以后,梁體暫時處于一種固定狀態,但由于軸力及墩身自重的影響,墩頂還會繼續產生附加變形,這就使得板式支座由原來傳遞水平力的功能轉變為抵抗墩頂繼續變形的功能,支座原來的剪切變形先恢復到零,逐漸達到反向的狀態。
四、結語
山區大跨度作為公路工程的一部分,很多方面需要探討。山區大跨度方案的確定應遵循“安全、舒適、經濟、美觀”的原則,只有把握好規律,抓住側重點,山區高速橋梁的布置和設計才能準確無誤。
參考文獻
[1]李偉,朱慈勉,胡曉依.考慮P-Δ效應壓桿幾何非線性問題的解析法[J].同濟大學學報(自然科學版),2006,(10).
[2]閻興華,蘇志宏,朱清峰.鋼—混凝土混合結構彈塑性動力分析綜述[J].北京建筑工程學院學報,2006,(9).
[3]肖汝誠,郭文復.結構關心截面內力、位移混合調整計算的影響矩陣法[J].計算力學學報,1992,(1).
[4]唐茂林.大跨度懸索橋空間幾何非線性分析與軟件開發[D].西南交通大學,2003
第五篇:橋梁加固設計研究論文
摘要:交通行業近年來隨著我國社會經濟的不斷發展而得到了快速的提升。橋梁作為交通行業中的重要部分,其承載能力直接決定了交通工程的安全性以及工程的使用壽命。本文就主要分析了橋梁承載能力的檢測評定以及加固技術。
關鍵詞:橋梁承載;加固設計;能力檢測;評定技術
1橋梁承載能力系數的影響因素
1.1結構完整性
橋梁經過長時間的運行,部分構件會出現一定程度上的損傷,受力結構發生變化導致失去其合理性,從而產生缺乏整體性以及結構局部受力過大的現象,這些現象大幅度的降低了橋梁的承載能力,也就削弱了橋梁的安全性。
1.2裂縫
裂縫在鋼筋混凝土橋梁結構當中屬于常見的一種病害現象。裂縫的存在和發展會降低鋼筋混凝土材料的承載能力、抗滲能力和耐久性,從而影響橋梁的使用壽命。一般情況下我們都將混凝土橋梁裂縫分為兩種,即非結構裂縫以及結構裂縫。非結構裂縫只要就是指混凝土橋梁自身并不能夠滿足周圍的環境的要求或者是自身性能不達標等原因而導致的一種裂縫。而結構裂縫則是由于橋梁結構的整體承載力明顯下降而導致的裂縫。橋梁裂縫問題大多是在其結構受力之后出現,因此在處理橋梁裂縫的過程中要先通過其實際的情況來判斷其屬于哪一種裂縫問題,之后再采取合理的措施來進行處理。
1.3鋼筋銹蝕
橋梁鋼筋混凝土結構的鋼筋銹蝕嚴重的損壞了其構件的承載性能以及抗壓能力。鋼筋銹蝕的原因有多種,但其主要原因為混凝土密實性不足和鋼筋保護層厚度不足。鋼筋銹蝕對結構構件的損壞主要表現為降低了構件的截面面積、降低了鋼筋與混凝土的咬合力以及橋梁結構的承載能力等。
1.4混凝土施工質量
橋梁施工過程中,如對水泥品種的選取、混凝土水灰比和保護層厚度的控制不嚴格,澆注完成的鋼筋混凝土構件內部會存在著嚴重的質量問題,從而降低了混凝土結構的抗侵蝕能力,尤其是抗銹蝕能力,從而降低了其橋梁結構的承載能力。
2橋梁承載能力檢測的評定方法
2.1經驗法
經驗法主要指的就是在評定橋梁承載能力時,需要具有豐富的工作經驗的專家對結構抗力效應考慮引入不超過1.2的結構檢驗系數,并根據對橋梁現象調查的裂縫、橋臺沉陷、撓度以及水平位移等缺陷和病害情況來對橋梁結構的強度以及穩定性進行驗算。該方法主要應用于我國“十二五”之前。隨著經濟以及科學技術的發展,由于該方法受專家主觀因素影響較大、其評定指標較為單一、難以把握其檢算系數和評定標準以及無法定量化應用檢測結果等缺點,其應用頻率不斷的下降。
2.2承載能力衰減時變模型法
變模型法要根據工程所處的地域以及橋梁結構的類型來確定是否使用,并且該方式對于鋼筋強度、混凝土的強度和粘結性、碳化深度等方面的取值較為粗糙。但是該方式的應用為預測橋梁壽命以及舊橋承載能力的評定提供了有力的依據。應用該方式來建立不同損傷程度的橋梁承載能力的衰減模型時要對其混凝土強度、結構的耐久性參數以及鋼筋的銹蝕程度進行充分的考慮。
2.3荷載試驗方法
荷載試驗方式能夠直接獲取在荷載作用下的橋梁結構的校驗系數,并且能夠保證系數的客觀性以及準確性,從而準確的推斷出橋梁的安全儲備區間。但是在實際的應用過程中,該方式的耗時較長,并且其試驗場地規模相對較大,同時還需要大量的試驗資金,因此該方式適用于大型的、資金較為充足的橋梁工程當中。在橋梁承載能力的評定當中應用該方法可能會對其結構造成新的損傷,并且其結果反應的都是結構短期內的現象,若想要檢測結構的疲勞特橋梁承載能力檢測評定技術在橋梁加固設計中的應用趙鵬山東東泰工程咨詢有限公司山東淄博256140性以及耐久性指標等就不能夠使用該方法。
2.4基于動測參數的評定法
其承載能力的評定主要是通過結構在激振、荷載以及振動的作用下橋梁結構出現的反應來進行的。動測參數評定方式能夠將結構在動力荷載的作用下的力學性能以及受力狀況準確的反映出來,其結果與橋梁實際的狀態較為切合。但是由于技術的限制,該方式還未形成一個較為完善簡便的方法,并且也需要建立于承載能力和動態測試參數相關的計算模型。
2.5基于檢測結果定量化的評定法
結果定量化評定法是在我國舊橋承載能力檢定方法的基礎上進行了修訂。該方式能夠在評測的過程中對橋梁的缺損狀況、自振頻率以及材質強度等方面的影響進行綜合考慮,提高了評定結果的客觀性。但是該方式的應用仍有部分的不足,主要有以下幾點:(1)通過回彈法、鉆芯取樣法以及超聲回彈法等方式來判斷構件材質的強度,其結果與實際的差異較大。(2)由于工程計算模型的尺寸、邊界條件以及施工原因等,通過實測自身頻率和理論計算頻率的實測值來確定分項標度的時候,其結果與實際的差異相對較大。(3)其規程針對的主要都是鋼筋混凝土橋梁,對于鋼筋混凝土的組合結構還有許多地方未得到明確。(4)在評測過程中考慮到了耐久性的影響,因此其構件強度、鋼筋銹蝕程度以及電阻率的測區等方面的真實性是否能夠代表構件的情況還有待證實。
2.6基于原始指紋評定法
原始指紋指的就是在橋梁剛建成時,通過對橋梁進行細致的檢測而得到的資料,可將檢測的橋梁狀態作橋梁的初始狀態。在進行橋梁承載能力的評測時可以將橋梁的原始指紋作為其結構的參照標準,并且能夠將原始指紋與檢測的結果進行對比。采用該種方式要以參數隨著時間的衰減模型為參考來判斷橋梁的剩余承載能力。原始指紋評定法能夠使其檢測結果與橋梁的初始狀態進行對比,以此來獲得結構的損傷程度。其思路相對明確,在評定的過程中能夠避免計算模型與實際差異的影響,能夠保證計算結果的真實性。但是該方式的主要缺點就在于其初始狀態的調查需要大量的精力來進行測評,并且其承載能力的檢測參數衰減關系不明確。
3基于橋梁承載能力的加固設計措施
3.1加裝鋼板
在橋梁加固工程當中,將鋼板加裝在橋梁外能夠大幅度的增加橋梁的抗承載能力,而且橋梁橫截面也不會大量增加。目前這種加固方式并未得到廣泛的應用,其主要原因還是鋼板的加工工作難度較大,在加裝的過程中需要一定的支護設備,在其投入使用后還要不斷的進行鋼板維修與保養。當前加裝的鋼板的主要方式是在橋梁表面進行玻璃鋼的粘貼。這種方式由于其材料的彈性模量不能夠滿足混凝土的要求,因此在加固之后一旦受力就極易產生變形。因此只能夠在應用于臨時加固以及沒有大客車通行的橋梁當中。
3.2加裝鋼筋
加裝鋼筋的方式就是在橋梁的表面進行二次鋼筋加裝,固定橋梁表面,從而達到在不增加橋梁自身的重量的前提下有效的提高橋梁的抗彎性。該方式通常不用于城市的橋梁加固工程中,主要是因為該種方法會對橋梁的外觀造成一定的影響。
4結束語
在橋梁工程當中,其承載能力的測評以及加固設計是重要的組成部分。在進行橋梁工程加固設計過程中要對其影響承載能力的因素進行充分考慮,同時要選擇合理的測評方式,這樣才能夠保證加固設計以及措施的合理性。
參考文獻:
[1]趙魁魁.劉波.橋梁加固設計中橋梁承載能力檢測評定技術的應用探析[J].建筑建材裝飾,2016(19).[2]張勁泉.我國公路橋梁承載能力檢測評定技術的現狀與發展[C]//2005中外橋梁病害診治大會.2005.