引論:我們?yōu)槟砹?3篇橋梁結(jié)構(gòu)論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
橋梁的安全性和耐久性并不是被動(dòng)的等到橋梁出現(xiàn)破損甚至倒塌才能夠鑒定出橋梁的建設(shè)及使用情況,專業(yè)的數(shù)據(jù)評(píng)估制度是完善橋梁建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)家建立的專業(yè)的橋梁檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)使用年代較舊的橋進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于橋梁的負(fù)荷承載標(biāo)準(zhǔn)比較低和橋梁存在隱患的城市橋梁按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行技術(shù)評(píng)價(jià)。對(duì)于不能夠達(dá)到建設(shè)時(shí)所設(shè)定的承載量的橋梁及時(shí)設(shè)置警示標(biāo)志。橋梁的評(píng)比也只是集中在橋梁的幾個(gè)重要方面,橋梁的變形觀測(cè)、橋梁路面的線形弧度、剪力、軸力和基準(zhǔn)線方向的偏離等等。國(guó)家還明確的規(guī)定了橋梁各個(gè)部件所使用的比例和限定額,在橋梁的施工后各項(xiàng)指標(biāo)都不能夠低于國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。這也就有利于相關(guān)部門的審查與判斷,數(shù)據(jù)的使用也預(yù)先知道橋梁的建設(shè)情況,保證其使用的安全性。
安全性是橋梁建設(shè)的根本出發(fā)點(diǎn)
質(zhì)量橋梁建設(shè)的生命,橋梁作為溝通城市與城市之間的紐帶,保證橋梁的暢通性。車輛行駛在橋梁上更加注重的是其安全性以及舒適型,因此有關(guān)部門必須高度重視橋梁的安全。一般的橋梁主橋部分為鋼筋混凝土建成,鋼索使用預(yù)應(yīng)力混凝土的斜拉橋,建設(shè)過(guò)程中因地制宜的加筑排水孔,這些措施都是為了保證橋梁的安全性能。安全性是國(guó)家和人民都重視的問(wèn)題,也是橋梁的基本特性,同時(shí)也是橋梁使用的意義所在。橋梁的施工、監(jiān)理等工作也是相互合作關(guān)系,施工方需要接受工程師的監(jiān)督、管理,這是創(chuàng)造監(jiān)理工作的核心所在。安全性則滿足設(shè)計(jì)的要求,施工工藝以及施工標(biāo)準(zhǔn)也均達(dá)標(biāo)。只有堅(jiān)持嚴(yán)格的檢查,實(shí)行嚴(yán)格的責(zé)任問(wèn)責(zé)制才能夠換來(lái)橋梁的安全使用。
耐久性對(duì)橋梁建設(shè)的重要意義
篇2
一、結(jié)構(gòu)可靠性理論研究歷史
長(zhǎng)期以來(lái),人們就廣泛采用“可靠性”這一概念來(lái)定性評(píng)價(jià)產(chǎn)品的質(zhì)量。這種靠人們經(jīng)驗(yàn)評(píng)定其產(chǎn)品可靠、比較可靠、不可靠,沒(méi)有一個(gè)量的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量。1939年,英國(guó)航空委員會(huì)出版的《適航性統(tǒng)計(jì)學(xué)注釋》一書中,首次提出飛機(jī)故障率不應(yīng)超過(guò)10-5次3h,這可以認(rèn)為是最早的飛機(jī)安全性和可靠性定量指標(biāo)[1];二戰(zhàn)后期,德國(guó)的火箭專家R.Lusser首次對(duì)產(chǎn)品的可靠性作出了定量表達(dá)。他提出用概率乘積法則,將系統(tǒng)的可靠度看成是各個(gè)子系統(tǒng)可靠度的乘積,從而算得V-Ⅱ型火箭誘導(dǎo)裝置的可靠度為75%[2];1942年,美國(guó)麻省理工學(xué)院一個(gè)研究室開始對(duì)真空管的可靠性進(jìn)行深入的調(diào)查研究工作。二戰(zhàn)期間,軍用電子設(shè)備的大量失效使美國(guó)付出了相當(dāng)慘重的代價(jià)。于是引起了美國(guó)軍方對(duì)可靠性問(wèn)題的高度重視,同時(shí)率先對(duì)可靠性問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)地研究,并于1952年成立了“電子設(shè)備可靠性咨詢組”,簡(jiǎn)稱AGREE(AdvisoryGrouponReliabilityofElectronicEquipment)。該組織于1957年發(fā)表了著名的《電子設(shè)備可靠性報(bào)告》。報(bào)告中提出了一套完整的評(píng)估產(chǎn)品可靠性的理論和方法。該報(bào)告被公認(rèn)為是可靠性研究的奠基性文獻(xiàn)。1965年,國(guó)際電子技術(shù)委員會(huì)(IEC)設(shè)立了可靠性技術(shù)委員會(huì)TC-56,協(xié)調(diào)了各國(guó)間可靠性術(shù)語(yǔ)和定義、可靠性的數(shù)據(jù)測(cè)定方法、數(shù)據(jù)表示方法等。上世紀(jì)60年代以來(lái),可靠性的研究已經(jīng)從電子、航空、宇航、核能等尖端工業(yè)部門擴(kuò)展到電機(jī)與電力系統(tǒng)、機(jī)械設(shè)備、動(dòng)力、土木建筑、冶金、化工等部門[3]。
結(jié)構(gòu)可靠性理論的產(chǎn)生,是以20世紀(jì)初期把概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)安全度分析為標(biāo)志,在結(jié)構(gòu)可靠度理論發(fā)展初期,只有少數(shù)學(xué)者從事這方面的研究工作,如1911年匈牙利布達(dá)佩斯的卡欽奇就是提出用統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的方法研究荷載及材料強(qiáng)度問(wèn)題;1926年德國(guó)的邁耶提出了基于隨機(jī)變量均值和方差的設(shè)計(jì)方法,這是最早提出應(yīng)用概率理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全度分析的學(xué)者之一。1926~1929年,前蘇聯(lián)的哈奇諾夫和馬耶羅夫制定了概率設(shè)計(jì)的方法,但當(dāng)時(shí)方法不夠嚴(yán)格,因此,未付諸實(shí)施。1935年斯特列律茨基,1947年?duì)柸荒釟J和蘇拉等人相繼發(fā)表了這方面的文章,結(jié)構(gòu)安全度的研究逐漸開始進(jìn)入了應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的階段。值得指出的是,弗羅伊登徹爾差不多和爾然尼欽等人同時(shí)開展了結(jié)構(gòu)可靠性的研究工作。他提出的在隨機(jī)荷載作用下結(jié)構(gòu)安全度的基本問(wèn)題首次得到工程界的贊同和接受。1947年他發(fā)表了“結(jié)構(gòu)安全度”[4]一文,奠定了結(jié)構(gòu)可靠性的理論基礎(chǔ)。
從20世紀(jì)40年代初期到60年代末期,是結(jié)構(gòu)可靠性理論發(fā)展的主要時(shí)期。現(xiàn)在所說(shuō)的經(jīng)典結(jié)構(gòu)可靠性理論概念大致就是這一時(shí)期出現(xiàn)的。隨著結(jié)構(gòu)可靠性理論研究工作的深入,經(jīng)典的結(jié)構(gòu)可靠性理論得到了全面的發(fā)展。基于概率論的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法逐漸被工程界所接受。但在這一時(shí)期,結(jié)構(gòu)可靠性理論還未能馬上被工程界廣泛應(yīng)用,其原因如下[5]:
1.傳統(tǒng)的確定性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法當(dāng)時(shí)在人們頭腦中根深蒂固,認(rèn)為沒(méi)必要改變已用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,而且,結(jié)構(gòu)的失效很少發(fā)生,即使發(fā)生結(jié)構(gòu)失效,絕大數(shù)是由于人為差錯(cuò)造成的,并非結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法問(wèn)題。
2.基于概率理論的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法似乎比傳統(tǒng)的確定性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法麻煩,涉及到當(dāng)時(shí)比較難處理的統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)問(wèn)題。
3.當(dāng)時(shí)有用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)極少,不足以定義重要的荷載、強(qiáng)度的尾部分布。
除上述妨礙結(jié)構(gòu)可靠性理論應(yīng)用的原因外,當(dāng)時(shí)結(jié)構(gòu)可靠性理論本身也面臨兩大難題:
(1)結(jié)構(gòu)可靠性理論所采用的數(shù)學(xué)模型不足以完全準(zhǔn)確地反映應(yīng)用情況,即模型誤差是未知的。
(2)即使是對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),其失效模式可能多到難以計(jì)數(shù),更不用說(shuō)進(jìn)行可靠度分析。
因此,二十世紀(jì)60年代初期,許多學(xué)者致力于克服上述困難的研究。例如林德等人把規(guī)范化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題定義為尋求一套荷載和抗力系數(shù)的最優(yōu)值問(wèn)題,他們建議采用一種迭代過(guò)程確定結(jié)構(gòu)的安全度和造價(jià),康奈爾(C.A.Cornell)等人提出了與爾然尼欽相同的一次二階矩法,并建立了比較系統(tǒng)實(shí)用的一次二階矩設(shè)計(jì)方法,利用結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)β,而不是失效概率Pf,,作為結(jié)構(gòu)可靠性的一種量度量,使結(jié)構(gòu)的可靠性理論達(dá)到實(shí)用的目的。
二、國(guó)內(nèi)外工程結(jié)構(gòu)可靠性理論研究現(xiàn)狀
二十世紀(jì)70年代至80年代,是結(jié)構(gòu)可靠性理論完善并被各國(guó)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)相繼采用時(shí)期,自從康奈爾(C.A.Cornell)提出了一次二階矩法之后,林德(N.C.Lind)根據(jù)康奈爾(C.A.Cornell)的可靠指標(biāo),推證出一整套荷載和抗力安全系數(shù),這次研究使可靠度分析與實(shí)際可接受的設(shè)計(jì)方法聯(lián)系起來(lái)。隨后,德國(guó)的拉克維茨(R.Rackwitz)和菲斯勒(B.Fiessler),對(duì)基本變量為非正態(tài)分布情況提出了一種等價(jià)正態(tài)變量求法,這種方法經(jīng)過(guò)系統(tǒng)改進(jìn)之后,作為結(jié)構(gòu)安全度聯(lián)合委員會(huì)(JCSS)的文件附錄推薦給土模工程界。該方法也被許多國(guó)家規(guī)范所采納,我國(guó)的《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ68-84)[6]也是以該方法作為可靠性校準(zhǔn)的基礎(chǔ)[7]。
三、橋梁結(jié)構(gòu)可靠性理論研究現(xiàn)狀
橋梁可靠性設(shè)計(jì)要解決的問(wèn)題是[8]:在結(jié)構(gòu)承受外荷載和結(jié)構(gòu)抗力的統(tǒng)計(jì)特征已知的條件下,根據(jù)規(guī)定的目標(biāo)可靠指標(biāo),選擇結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)截面幾何參數(shù),使結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,保證其可靠度不低于預(yù)先給定的值。可靠性的數(shù)量描述一般用可靠度。我國(guó)對(duì)結(jié)構(gòu)可靠度的研究只限于理論方面,且側(cè)重于可靠度設(shè)計(jì)方面,對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性方面的研究,特別是對(duì)耐久性評(píng)估理論的研究還很落后。實(shí)際上對(duì)現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)做出正確的可靠性評(píng)估,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出其剩余壽命,才能保證結(jié)構(gòu)在壽命延續(xù)期內(nèi)的安全性,節(jié)省大量的維修加固資金。我國(guó)在橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中,存在著考慮強(qiáng)度多而考慮耐久性少;重視強(qiáng)度極限狀態(tài)不重視使用極限狀態(tài);重視橋梁結(jié)構(gòu)的建造而忽視其檢測(cè)和維護(hù),使結(jié)構(gòu)安全性存在不同程度的隱患和缺陷。近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)發(fā)生的幾起大橋坍塌或局部破壞事故在很大程度上是由于構(gòu)件疲勞損壞(如結(jié)構(gòu)開裂、變形過(guò)大等)所導(dǎo)致,從而嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力和使用性能。為了保證橋梁安全運(yùn)營(yíng)、延長(zhǎng)其使用壽命以及提高橋梁的安全性和耐久性,減少早期橋梁病害,從而節(jié)約后期橋梁的維修費(fèi)用,因而對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)可靠性研究非常必要和迫切[9]。
四、工程結(jié)構(gòu)可靠性理論研究發(fā)展趨勢(shì)
進(jìn)入二十世紀(jì)80年代后,結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性理論研究工作已經(jīng)成為結(jié)構(gòu)工程中的研究熱點(diǎn),并已出版了許多專著,對(duì)于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠度分析和先進(jìn)的計(jì)算方法蓬勃發(fā)展。概括而言,如下幾方面是結(jié)構(gòu)可靠度理論研究的熱點(diǎn):
1.結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度分析。對(duì)于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠度分析的非常復(fù)雜的研究課題,許多學(xué)者對(duì)此從不同角度進(jìn)行了研究,提出了一些概念和方法。如結(jié)構(gòu)可靠度分析的一階矩概念及荷載為FerryBorgesCastanheta組合情況下的計(jì)算方法問(wèn)題;利用系統(tǒng)系數(shù),針對(duì)結(jié)構(gòu)各種破壞水平所對(duì)應(yīng)的極限狀態(tài)不同,計(jì)算系統(tǒng)可靠度并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法;利用蒙特卡洛(Monte-Carlo)法采用重要抽樣技術(shù)計(jì)算結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度等,同時(shí),一些學(xué)者還研究了系統(tǒng)可靠度界限的問(wèn)題。總之,系統(tǒng)可靠度分析研究?jī)?nèi)容豐富,難度較大。
2.對(duì)結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)分析的改進(jìn),除考慮強(qiáng)度極限狀態(tài)外,還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的正常使用極狀態(tài)、破壞安全極限狀態(tài),以及地震和其他特殊情況下考慮能量耗損極限狀態(tài)等。
3.目標(biāo)可靠度的量化問(wèn)題。雖然校準(zhǔn)法已經(jīng)部分解決了這個(gè)問(wèn)題,但與實(shí)際情況相比,這方面的問(wèn)題還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有解決。
4.人為差錯(cuò)的分析。許多結(jié)構(gòu)的失效并非由荷載、強(qiáng)度的不確定性造成,而往往是設(shè)計(jì)、施工、使用等環(huán)節(jié)中人為差錯(cuò)造成的,這方面事例很多,已成為目前研究熱點(diǎn)之一。
5.在役結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)估與維修決策問(wèn)題。對(duì)在役建筑結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)估與維修決策正成為建筑結(jié)構(gòu)學(xué)的邊緣學(xué)科,它不僅涉及結(jié)構(gòu)力學(xué)、斷裂力學(xué)、建筑材料科學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等基礎(chǔ)理論,而且,與施工技術(shù)、檢驗(yàn)手段、建筑物的維修使用狀況等有密切的關(guān)系。同時(shí),經(jīng)典的結(jié)構(gòu)可靠性理論,在在役結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)估中也必將得到相應(yīng)的發(fā)展。
6.模糊隨機(jī)可靠度的研究[10]。模糊隨機(jī)可靠度理論研究是工程結(jié)構(gòu)廣義可靠度理論研究的重要內(nèi)容,隨著模糊數(shù)學(xué)理論與方法的完善,模糊隨機(jī)可靠度理論也必將進(jìn)一步完善和發(fā)展。
五、結(jié)語(yǔ)
橋梁工程問(wèn)題的解決總是理論與工程經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合,掌握的知識(shí)越多,主觀經(jīng)驗(yàn)越少,橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)越合理,這也正是橋梁工程技術(shù)研究追求的目標(biāo)。橋梁結(jié)構(gòu)可靠度理論研究是內(nèi)容極其豐富且復(fù)雜的重大研究課題,不僅僅在理論上有許多重大問(wèn)題需要解決,而且,將其應(yīng)用到橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、評(píng)估及維修決策之中尚有許多細(xì)致的工作要做。
參考文獻(xiàn)
[1]王超,王金等.機(jī)械可靠性工程[M].北京:冶金工業(yè)出版社.1992.
[2]劉惟信.機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)[M].第一版,北京:清華大學(xué)出版社.1995.
[3]拓耀飛,李少宏.論結(jié)構(gòu)可靠性的發(fā)展[J].榆林學(xué)院學(xué)報(bào).2006,16(4):32-35.
[4]A.M.Freudenthal,Safetyofstructures,Trans.ASCE,112(1947).
[5]劉玉彬.工程結(jié)構(gòu)可靠度理論研究綜述[J].吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào),2002,19(2):41-43.
[6]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GBJ68-84).北京,1985.
[7]貢金鑫,趙國(guó)藩.國(guó)外結(jié)構(gòu)可靠度理論的應(yīng)用與發(fā)展[J].土木工程學(xué)院.2005,38(2):1-7.
篇3
1.2現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)
現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)針對(duì)具體項(xiàng)目,部署在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控中心,存儲(chǔ)的是處理后的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),要求定期備份、刪除、異地恢復(fù)、更新。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)入庫(kù)較快。在設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)候,主要考慮如下:各個(gè)監(jiān)測(cè)類型原始數(shù)據(jù)互不干擾;數(shù)據(jù)寫入要求實(shí)時(shí),考慮擁堵策略和故障恢復(fù)策略;靈活配置監(jiān)測(cè)項(xiàng)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)表結(jié)構(gòu)[4];一定時(shí)期的歷史數(shù)據(jù)在線回放和分析;單一監(jiān)測(cè)類型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(由于處理系統(tǒng)需要在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,即使一種設(shè)備,持續(xù)累計(jì)多天的時(shí)候,數(shù)據(jù)量也會(huì)非常大,需要考慮以何種方式對(duì)多天數(shù)據(jù)進(jìn)行組織)。現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)配置版本為SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)。
1.3結(jié)構(gòu)特征值數(shù)據(jù)庫(kù)
本數(shù)據(jù)庫(kù)主要存儲(chǔ)橋梁結(jié)構(gòu)采集數(shù)據(jù)的特征值,包括結(jié)構(gòu)應(yīng)變、加速度、索力等原始數(shù)據(jù)的最大值、最小值、平均值及方差等,特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量相對(duì)較小,但數(shù)據(jù)計(jì)算頻繁,使用頻率較高。此數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)量小但關(guān)系較復(fù)雜,由于其入庫(kù)頻率相對(duì)于原始數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)比較低,故采用較為簡(jiǎn)單的單庫(kù)表結(jié)構(gòu)。特征數(shù)據(jù)庫(kù)配置版本為SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)。
2海量數(shù)據(jù)庫(kù)詳細(xì)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案
2.1高速大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理
通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的總體評(píng)估,擬采用以下措施解決系統(tǒng)中大數(shù)據(jù)量的存儲(chǔ)與管理問(wèn)題。通過(guò)使用OracleRAC(集群)模式加強(qiáng)底層數(shù)據(jù)庫(kù)的處理性能;使用存儲(chǔ)過(guò)程的方式來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)的交互性能;定期進(jìn)行數(shù)據(jù)備份與清理,避免存儲(chǔ)過(guò)多的低使用率數(shù)據(jù)(比如,數(shù)據(jù)庫(kù)一般可以保持6個(gè)月到1年的數(shù)據(jù),其它數(shù)據(jù)通過(guò)磁帶庫(kù)等存儲(chǔ)介質(zhì)將數(shù)據(jù)備份轉(zhuǎn)移,減輕數(shù)據(jù)庫(kù)的處理壓力);對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)操作(例如針對(duì)按年份存取的數(shù)據(jù),我們按年進(jìn)行分區(qū),不同的數(shù)據(jù)庫(kù)有不同的分區(qū)方式,而不同的文件組存于不同的磁盤分區(qū)下,這樣將數(shù)據(jù)分散開,減小磁盤I/O,減小了系統(tǒng)負(fù)荷,而且還可以將日志、索引存放于不同的分區(qū)下);建立廣泛的索引[5]。對(duì)大表建立索引,例如針對(duì)大表的分組、排序等字段,都要建立相應(yīng)索引,一般還可以建立復(fù)合索引。當(dāng)插入表時(shí),首先刪除索引,插入完畢,建立索引,并實(shí)施聚合操作,聚合完成后,再次插入前還是刪除索引。要注意索引使用的時(shí)機(jī),索引的填充因子和聚集、非聚集索引都要考慮。在對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢處理過(guò)程中,查詢的SQL語(yǔ)句的性能對(duì)查詢效率的影響是非常大的[6]。在對(duì)SQL語(yǔ)句的編寫過(guò)程中,例如減少關(guān)聯(lián),少用或不用游標(biāo),設(shè)計(jì)好高效的數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)等都十分必要。
2.2數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
橋梁結(jié)構(gòu)橋梁索力數(shù)據(jù)量較大,由于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)平時(shí)的主要操作是橋梁索力的插入及數(shù)據(jù)查詢,對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性及可恢復(fù)性要求不高,并不要求絕對(duì)的精度,允許一定的數(shù)據(jù)損失,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性、并發(fā)性及事物的隔離性要求不高,但對(duì)于大數(shù)據(jù)的吞吐量要求較高,故可將其定位為針對(duì)插入操作的OLTP系統(tǒng)及部分的OLAP系統(tǒng)[7]。所以考慮降低數(shù)據(jù)庫(kù)的隔離級(jí)別和并發(fā)一致性控制以提高數(shù)據(jù)庫(kù)性能,優(yōu)先滿足海量數(shù)據(jù)插入的吞吐量要求。Oracle版本的數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化設(shè)計(jì)如表2所示。
篇4
我國(guó)道路橋梁設(shè)計(jì)對(duì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求并不高,進(jìn)行施工就會(huì)對(duì)道路交通產(chǎn)生諸多不便或產(chǎn)生安全隱患,還會(huì)對(duì)橋型的美觀程度造成一定的負(fù)面效應(yīng)。所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分的考慮這個(gè)方面,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,很多時(shí)候都需要在橋梁的主梁或梁側(cè)部分預(yù)留一定空間,為日后的施工打下良好的基礎(chǔ)。
1.2管道預(yù)留空間不足
專用橋梁管道是每一座橋梁設(shè)計(jì)中必須要考慮到的方面,但在具體的設(shè)計(jì)和施工中往往是忽略這一點(diǎn)的。產(chǎn)生的原因主要是城市化所帶來(lái)的人口壓力過(guò)大或城市改造工程。城市改造工程很有可能產(chǎn)生管道預(yù)留空間不足的情況,而在很多時(shí)候我們只能采用少量的擴(kuò)容處理,將橋梁管道在橋體之外,這樣做的直接后果就是會(huì)對(duì)交通線產(chǎn)生不利影響,還可能影響到橋體的美觀。遇到橋梁管道預(yù)留空間不足的情況時(shí),再次開挖是比較適宜的方法,但一大弊端就是會(huì)加大工程的資金投入力度,同時(shí)也不利于交通情況。
1.3綠化帶專項(xiàng)防水設(shè)計(jì)缺陷
橋梁工程必須具有一定的使用功能,除此之外還要有一定的美觀性。所以橋梁綠化帶專項(xiàng)防水設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。在設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,綠化美觀需要在設(shè)計(jì)的考慮范疇內(nèi)。通盤考量了所有的影響因素后,必須要保證橋梁結(jié)構(gòu)使用性和美觀性。
1.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型問(wèn)題
橋梁工程結(jié)構(gòu)選型問(wèn)題在設(shè)計(jì)中是比較重要的一個(gè)方面,滿足視距和凈空的要求的同時(shí),還要具有美觀的外形和科學(xué)合理的結(jié)構(gòu),這也視為橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本標(biāo)準(zhǔn)和原則,盡可能的打造出功能和美觀于一體的橋梁工程,為城市平添一抹亮色。但在具體的設(shè)計(jì)時(shí),關(guān)注實(shí)用功能的比較多,而忽視結(jié)構(gòu)選型,結(jié)構(gòu)選型不合理也就不足為怪了。
1.5裝飾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題
我國(guó)的橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中安全材料不合標(biāo)準(zhǔn)的情況是比較常見的。一項(xiàng)工程要想成為精品,所使用的材料可以說(shuō)是最為關(guān)鍵的,其是保障橋梁結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行根本。所以必須要保證裝飾材料的可靠性,可以采用材料取樣試驗(yàn)的方式來(lái)嚴(yán)把材料的質(zhì)量關(guān),為橋梁工程的安全運(yùn)行保駕護(hù)航。
2道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1主梁設(shè)計(jì)
不同于整體式簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu),裝配式簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)最為重要的特點(diǎn)是可將預(yù)制獨(dú)立構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)輸與吊裝,并且通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)安裝、拼接制梁。對(duì)于自動(dòng)化、機(jī)械化施工技術(shù)的應(yīng)用在設(shè)計(jì)中就可以完成,這樣就大幅度的節(jié)省了施工成本,勞動(dòng)生產(chǎn)力也有顯著的提高,季節(jié)變化也無(wú)法對(duì)施工造成實(shí)質(zhì)上的威脅。橋梁上部結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件就是主梁,一般的設(shè)計(jì)型式有T型和箱型,箱型結(jié)構(gòu)主梁大多在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)梁中應(yīng)用。設(shè)計(jì)采用箱型結(jié)構(gòu)主梁需要對(duì)主梁結(jié)構(gòu)的間距與片數(shù)作要求,主梁間距與片數(shù)兩者相互制約,即間距小則片數(shù)多、間距大則片數(shù)少。而主梁的高度及細(xì)部尺寸是以荷載的計(jì)算方法加以確定的,若主梁對(duì)稱布置,梁身的荷載也是呈對(duì)稱分布,此時(shí)要用杠桿法來(lái)計(jì)算,如若不然就要以偏心受壓來(lái)計(jì)算。上述兩種情況的相同之處是控制設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是內(nèi)力的最大值,要注意的是此標(biāo)準(zhǔn)不可作為主梁結(jié)構(gòu)各個(gè)截面的最不利狀況的受力計(jì)算,主要是因?yàn)楹芏嗖话踩囊蛩貖A雜在計(jì)算結(jié)構(gòu)中。
2.2型式的選擇應(yīng)為橋臺(tái)設(shè)計(jì)橋臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)
在橋臺(tái)結(jié)構(gòu)的選擇上,裝配式簡(jiǎn)支橋梁主要有輕型橋臺(tái)、鋼筋混凝土薄壁橋臺(tái)、埋置式橋臺(tái)三種。輕型橋臺(tái)結(jié)構(gòu)型式體積較小,比較適合擋土的翼墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。鋼筋混凝土薄壁橋臺(tái)可設(shè)計(jì)將臺(tái)身埋置于橋梁護(hù)坡中,這樣不僅能夠降低橋臺(tái)結(jié)構(gòu)受上部荷載的作用力,還能夠使橋臺(tái)留有足夠的空間。但護(hù)坡容易受到洪水的侵襲使臺(tái)身,所以設(shè)計(jì)時(shí)不可缺少的是對(duì)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的計(jì)算。
2.3橋墩型式選擇
雙柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩是裝配式簡(jiǎn)支橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要型式,單幅雙柱式是最為常見的。鑒于以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎選擇橋墩結(jié)構(gòu)型式,在巖溶性地質(zhì)、樁基礎(chǔ)施工難度比較大的地方應(yīng)以實(shí)際情況為前提,減少樁基的設(shè)計(jì),單柱單樁的設(shè)計(jì)是比較適合的。而在施工在河谷或容易受滾石威脅的地方時(shí),設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)該放在如何加強(qiáng)橋墩結(jié)構(gòu)的整體抗撞擊能力上,也比較適合單柱單樁設(shè)計(jì)。對(duì)于高位墩柱長(zhǎng)橋,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考量橋梁上部結(jié)構(gòu)荷載累積變位的問(wèn)題,這是雙幅兩柱整體下部構(gòu)造設(shè)計(jì)是比較理想的。
2.4定線原則
(1)在1:10000比例尺的地形圖上在起、終控制點(diǎn)間研究路線的總體布局,找出中間控制點(diǎn)。根據(jù)相鄰控制點(diǎn)間的地形、地貌分布情況,盡量選擇地勢(shì)平緩地帶,確定各種路線方案。
(2)山嶺重丘地形,定線時(shí)應(yīng)以縱坡度為主;而平原微丘地區(qū)地面自然坡度較小,縱坡度不受控制的地帶,選線以路線平面線形為主,最終合理確定出公路中線的位置。
篇5
在大跨徑橋型方案比選中,連續(xù)梁橋型仍具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。連續(xù)梁橋型在結(jié)構(gòu)體系上通常可分為連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋和剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋。后者是前兩者的結(jié)合,通常是在一聯(lián)連續(xù)梁的中部一孔或數(shù)孔采用墩梁固結(jié)的剛構(gòu),邊部數(shù)孔解除墩梁團(tuán)結(jié)代之以設(shè)置支座的連續(xù)結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)上又可分為在主跨跨中設(shè)鉸、其余各跨梁連續(xù)和全聯(lián)不設(shè)鉸的組合梁橋兩種形式,通常稱后者為剛構(gòu)一連續(xù)組合梁。在我國(guó)已建成的該橋型的比較典型的例子有東明黃河大僑,跨徑比之更大的該類型橋現(xiàn)已初見嘗試。
二、剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋的結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)及應(yīng)用
1結(jié)構(gòu)特征及受力特點(diǎn)
在連續(xù)梁橋中,將墩身與主梁團(tuán)結(jié)而成為連續(xù)剛構(gòu)橋。由于墩身與主梁形成剛架承受上部結(jié)構(gòu)的荷載,一方面主梁受力合理,另一方面墩身在結(jié)構(gòu)上充分發(fā)揮了潛能,因此該橋型在我國(guó)得到迅速的應(yīng)用和發(fā)展[2]。具有一個(gè)主孔的單孔跨徑已達(dá)270m,具有多個(gè)主孔的單孔跨徑也達(dá)250m,最大聯(lián)長(zhǎng)達(dá)1060m。隨著新材料的開發(fā)和應(yīng)用、設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的進(jìn)步,具有一個(gè)主孔的單孔跨徑有望突破300m的潛力。而對(duì)于多跨一聯(lián)的連續(xù)剛構(gòu)是不是也能在聯(lián)長(zhǎng)上有更大的發(fā)展呢?眾所周知,墩身內(nèi)力與其順橋向抗推剛度和距主梁順橋向水平位移變形零點(diǎn)的距離密切相關(guān)。抗推剛度小的薄壁式墩身能有效地降低其內(nèi)力,但隨著聯(lián)長(zhǎng)的加大,墩身距主梁順橋向水平位移變形零點(diǎn)的距離亦將加大,在溫度、混凝土收縮徐變等荷載的作用了,墩頂與主梁一道產(chǎn)生很大的順橋向水平和轉(zhuǎn)角位移,墩身剪力和彎矩將迅速增大,同時(shí)產(chǎn)生不可忽視的附加彎矩,致使剛構(gòu)方案無(wú)法成立。在結(jié)構(gòu)上將墩身與主梁的團(tuán)結(jié)約束予以解除而代之以順橋向水平和轉(zhuǎn)角位移自由的支座,這樣就變成剛構(gòu)一連續(xù)組合梁的結(jié)構(gòu)形式。于是邊主墩墩身強(qiáng)度問(wèn)題得以解決,且在一定條件下聯(lián)長(zhǎng)可相對(duì)延長(zhǎng)。可見,剛構(gòu)一連續(xù)組合梁是連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)的組合,它兼顧了兩者的優(yōu)點(diǎn)而揚(yáng)棄各自的缺點(diǎn),在結(jié)構(gòu)受力、使用功能和適應(yīng)環(huán)境等方面均具有一定的優(yōu)越性。
2.在我國(guó)的應(yīng)用情況
東明黃河大橋開創(chuàng)了剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋在我國(guó)應(yīng)用的先例。
由于放松了多跨連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)呏鞫崭叨鹊囊螅虼藙倶?gòu)一連續(xù)組合梁橋適用于不同的地形、地質(zhì)條件、通航要求等。下面將介紹的武漢軍山長(zhǎng)江公路大橋初步設(shè)計(jì)剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋方案就是一個(gè)典型的設(shè)計(jì)實(shí)例。目前國(guó)內(nèi)在建的典型的大跨徑剛構(gòu)一連續(xù)組合梁有杭州饒城公路東段錢江六橋,其技術(shù)設(shè)計(jì)階段主橋?yàn)?27+3X232+127=950m的五跨預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)一連續(xù)組合梁體系,中、邊主墩均為雙壁墩,中主墩墩身與主梁固接,邊主墩墩身與主梁分離,分別設(shè)置4個(gè)65000kN的支應(yīng)與主梁連接,懸臂施工中墩梁通過(guò)預(yù)應(yīng)力粗鋼筋臨時(shí)固接。受地形影響解除邊主墩墩身與主梁固結(jié)的剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋還有黑河大橋,該橋布跨為6016+6×100+60=720m,墩身為單箱墩,最外邊墩設(shè)支座。
剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋還適合于某些特殊布跨情形。如廈門海滄大橋西航道橋,布跨為70+140十70十42+42(m),其中兩孔42m跨錨碇,避免了設(shè)兩孔連續(xù)或簡(jiǎn)支梁,并減少了伸縮縫。像這樣將邊墩設(shè)支座的小邊跨與連續(xù)剛構(gòu)主體相連而成為非典型的剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋的橋還有很多。
三、設(shè)計(jì)實(shí)例
武漢軍山長(zhǎng)江公路大橋初步設(shè)計(jì)作了斜拉橋和連續(xù)剛構(gòu)兩個(gè)方案同等深度的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。其中連續(xù)剛構(gòu)方案最初的跨徑布置為138+24O+240+240+138(m),三個(gè)主跨的四個(gè)主墩均為雙薄壁墩,墩身與主梁固結(jié)。設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)邊主墩由于高度較矮,受力很不合理,因此,將其與主梁的固結(jié)約束予以解除,橋型變?yōu)閯倶?gòu)一連續(xù)組合梁的結(jié)構(gòu)形式(后出于總體布跨考慮,將跨徑布置調(diào)整為138+240+240+240+138+56(m))。現(xiàn)以布跨138+240+240+240+138(m)的大跨徑剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋的設(shè)計(jì)為例對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加以介紹和探討。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介如下:
1.結(jié)構(gòu)體系
橋梁分左右兩幅,采用138+240+240+240+138(m)五跨一聯(lián)三向預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)一續(xù)梁組合梁橋型方案,雙壁墩結(jié)構(gòu),中主墩墩身與主梁固結(jié),邊主墩及邊墩墩頂設(shè)支座。邊主跨比L邊:L主=0.575:1,縱坡3%,縱曲線要素為T=5l0m,R=17000m,E=7.65m。橫坡2%,由箱梁頂板坡度形成。橋面鋪裝為6cm鋼纖維混凝土墊平層加6cm瀝青混凝土。
2.下部構(gòu)造
主墩墩身為普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),采用50號(hào)混凝土,雙壁墩結(jié)構(gòu)。P2,P5號(hào)墩為邊主墩,墩高28m,左右幅每片墩墩頂各設(shè)兩個(gè)噸位為60000kN的球形鋼支座,墩身為矩形實(shí)心斷面,斷面尺寸320cmX800cm,順橋向外緣距12m;P3,P4號(hào)為中主墩,墩高39.9m,墩身與主梁固結(jié),墩身為矩形實(shí)心斷面,斷面尺寸280cmX750cm。,順橋向外緣距12m。承臺(tái)采用30號(hào)混凝土,均為整體式,厚5m。P2~P5兩號(hào)墩樁基礎(chǔ)采用25號(hào)水下混凝土,均為18根直徑2.5m的鉆孔樁,樁長(zhǎng)分別為55m,35m,40m,37.5m,均按支承樁設(shè)計(jì)。下部構(gòu)造平面布置.P3,P4及P5號(hào)墩基礎(chǔ)擬采用雙壁鋼圍堰方案施工,P2號(hào)墩擬采用鋼管樁平臺(tái)加鋼套箱方案施工。為有效抵抗偶發(fā)的巨大船撞荷載,各主墩均設(shè)計(jì)為整體式基礎(chǔ)和承臺(tái)。防撞構(gòu)造立足于墩身自身防撞,因此墩身按實(shí)心斷面設(shè)計(jì)。
3上部構(gòu)造
主梁為分離式單箱單室直腹板箱梁,采用50號(hào)混凝土。根部梁高h(yuǎn)根=13.2m,h根:L主=1:18.18;跨中梁高h(yuǎn)中=4.0m,h中:L主=l:60;箱梁底線變化曲線y=4.0+(9.2/114)×X。箱梁擬采用對(duì)稱懸臂現(xiàn)澆施工工藝,施工梁段長(zhǎng)度分為3m,4m,5m三種類型,0號(hào)塊現(xiàn)澆段17m,合龍段3m。1/2標(biāo)準(zhǔn)跨的分塊布置為:(l/2)x17m+10x3m+10x4m+8x5m+(1/2)x3.0m=120m。最大懸臂施工長(zhǎng)112.5m,共28對(duì)施工塊件,塊件重量在140.8~234.5t之間。箱梁頂寬16.45m,底寬7.5m,翼緣板懸臂長(zhǎng)4.475m(含承托),外側(cè)厚15cm,根部厚50cm。0號(hào)塊頂板厚45cm,其他位置頂板厚28cm。0號(hào)塊腹板厚100cm。向跨中分70cm,60cm,40cm三個(gè)梯段變化。根部底板厚130cm。;跨中底板厚28cm,中間按y=0.28+(1.02/114)×x變化。箱梁僅在墩項(xiàng)及梁端設(shè)橫隔板,墩頂橫隔板位置及厚度與每片墩身相對(duì)應(yīng)。為增強(qiáng)箱梁整體性,還在墩頂設(shè)置了箱外橫隔板。
箱梁縱向預(yù)應(yīng)力體系采用15-22,控制張拉力4296.6kN,橫向預(yù)應(yīng)力體系采用15-4,控制張拉力781.2KN。縱、橫向預(yù)應(yīng)力均采用φ15.24mm預(yù)應(yīng)力超強(qiáng)、低松弛鋼絞線,極限抗拉強(qiáng)度為1860MPa,計(jì)算彈性模量E=1.95x10''''MPa。豎向預(yù)應(yīng)力體系采用φ32mm軸軋螺紋粗鋼筋,控制張拉力542.8kN.箱梁典型斷面縱向預(yù)應(yīng)力鋼束布置。
4.結(jié)構(gòu)分析
(1)計(jì)算模式
順橋向總體結(jié)構(gòu)靜力分析采用平面桿系綜合程序進(jìn)行。接施工階段將結(jié)構(gòu)分為328個(gè)單元325個(gè)節(jié)點(diǎn),共63個(gè)施工階段。由于地質(zhì)條件相對(duì)較好,因此未按等剛度原理將樁基礎(chǔ)進(jìn)行模擬,即不計(jì)樁基礎(chǔ)的影響,近似按承臺(tái)底固結(jié)考慮。中主墩與主梁固結(jié),邊墩為單向交承,計(jì)算中計(jì)入了邊主墩。
(2)計(jì)算荷載
汽車:半幅橋橫向按布置4個(gè)車隊(duì)數(shù)考慮,橫向折減系數(shù)為0.67,縱向折減系數(shù)為0.97,偏載系數(shù)1.15。
掛車:按全橋布置一輛考慮,偏載系數(shù)1.15。
滿布人群:3.5KN/平方米
二部恒載:7t/m。
溫度:結(jié)構(gòu)體系溫差考慮升溫20℃,降溫20℃;梁體溫差考慮了由于太陽(yáng)輻射和其他影響引起上部結(jié)構(gòu)頂層溫度增加時(shí)產(chǎn)生的正溫差及由于再輻射和其他影響,熱量由橋面頂層散失時(shí)產(chǎn)生的負(fù)溫差,參照BS5400荷載規(guī)范取用;箱內(nèi)外溫差為5℃;橋墩墩體考慮日照不均勻溫度差:升溫時(shí),兩片墩身的一側(cè)比另一側(cè)和中間高5℃,降溫時(shí),兩片墩身的一側(cè)和中間比另一側(cè)高5℃。溫度效應(yīng)考慮兩種組合:體系升溫十正溫差十升溫時(shí)墩體溫差,體系降溫十反溫差十降溫時(shí)墩體溫差。
靜風(fēng)荷載:施工風(fēng)速按30年一遇,成橋風(fēng)速按100年一遇計(jì)。橫橋向風(fēng)力按規(guī)范公式計(jì)算。
船撞力:橫橋向18400kN,順橋向9200kN。作用點(diǎn)位置按規(guī)范或?qū)n}確定。
(3施工方法及主要工況
擬采用懸臂澆注法施工。為確保施工階段單T的順橋向抗彎及根橋向抗扭穩(wěn)定性,將P2、P5號(hào)墩墩頂與主梁臨時(shí)固結(jié),在次邊跨合龍施工完成后予以解除,完成體系轉(zhuǎn)換。主要工況為;①施工基礎(chǔ)及墩身,懸臂澆筑至最大懸臂狀態(tài),形成單T;②滿堂支架澆筑邊跨現(xiàn)澆段,配重施工;③邊跨合龍,現(xiàn)澆段支架拆除;④次邊跨合龍;⑤中跨合龍,形成結(jié)構(gòu)體系對(duì)施加二部恒載;⑦運(yùn)營(yíng)。
(4)計(jì)算參數(shù)及荷載組合
混凝土:徐變特征終級(jí)值2.3,彈性繼效系數(shù)0.3,徐變速度系數(shù)0.021,收縮特征終級(jí)值0.00015,收縮增長(zhǎng)速度系數(shù)0.021。
預(yù)應(yīng)力:松弛率0.03,管道摩阻系數(shù)0.22,管道偏差系數(shù)0.001,一端錨具變形及鋼束回縮值0.006m。
考慮五種組合:①恒十汽;②恒十汽十溫度;③恒十掛;④恒十滿人;⑤恒十汽十溫度+船撞力。
(5)計(jì)算結(jié)果
主梁次邊跨跨中汽車活載撓度為0.111m,中跨跨中為0.096m。
主梁應(yīng)力:成橋狀態(tài)混凝土應(yīng)力最大約155kg/平方厘米,最小約26kg/平方厘米,組合①混凝土應(yīng)力最大約17Ikg/平方厘米,最小約10kg/平方厘米,組合②混凝土應(yīng)力最大約215kg/平方厘米,最小約一6kg/平方厘米。
五、幾個(gè)問(wèn)題的探討
1.結(jié)構(gòu)方案比較
在維持主跨規(guī)模不變的前提下,為尋求一個(gè)受力合理、結(jié)構(gòu)安全、適用美觀的方案,對(duì)結(jié)構(gòu)形式及主墩厚度作了計(jì)算比較。比較的方案有138+3X240+138(m)連續(xù)剛構(gòu)方案,墩厚2.5m;138+3x240+138(m)連續(xù)剛構(gòu)方案,墩厚2.1m;138+3x240+138(m)剛構(gòu)一連續(xù)組合梁方案,固接墩厚2.5m;138+3x240+138(m)剛構(gòu)一連續(xù)組合梁方案,固接墩厚2.lm。經(jīng)過(guò)計(jì)算分析得出如下結(jié)論:
(1)相同布跨和墩厚的兩種方案,主梁的內(nèi)力和位移相差較小,中主墩由于高度較大,且距順橋向變形零點(diǎn)較近,內(nèi)力相差也不大,而邊主墩受力則相差懸殊。在連續(xù)剛構(gòu)方案中,由于高度較矮,且距變形零點(diǎn)很遠(yuǎn),因此,盡管在設(shè)計(jì)上采取了措施,在恒載、活載及溫降組合工況下,墩身兩端仍產(chǎn)生了很大的彎矩,而且靠外側(cè)的墩身軸力難以提高,而在剛構(gòu)一連續(xù)組合梁方案中,墩底彎矩是由支座最大靜摩阻力決定的,因此相對(duì)較小,另外墩頂軸力通過(guò)配重措施可以得到很好的解決。
(2)墩身厚度的降低,迅速降低了墩身剛度,從而迅速減小了溫度產(chǎn)生的墩身的荷載效應(yīng),對(duì)邊主墩效果更為明顯。但墩身厚度同時(shí)受截面應(yīng)力狀態(tài)和穩(wěn)定性的限制,存在一個(gè)低限。
2邊主墩合理型式的選擇
對(duì)于規(guī)模較小的橋梁,最不利組合下的墩頂豎向力相對(duì)較小,支座數(shù)量少且容易布置,而且最大懸臂狀態(tài)下的穩(wěn)定性問(wèn)題顯得次要的情況,采用單柱式墩是合適的。但對(duì)于大跨徑剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋,從以下幾方面的研究可見,采用雙柱式墩是邊主墩的合理型式。
(1)結(jié)構(gòu)受力比較
設(shè)單柱式墩的截面尺寸為BX2H,雙柱式墩為BXH,中心距2r,墩高相同。在其他條件相同的前提下,經(jīng)計(jì)算,邊主墩若采用單位式墩,與采用雙柱式墩相比較:
主梁內(nèi)力:中跨跨中的M,Q,N略有減小,邊跨跨中和次邊跨跨中的M,Q,N均略有增大;邊主墩頂和中主墩頂?shù)腘,Q均略有增大,變化值不大,但M卻增大很多,對(duì)邊主墩頂:成橋狀態(tài)增大81%,最不利組合增大45%,對(duì)中主墩頂:成橋狀態(tài)增大1.3%,最不利組合增大6.l%;
中主墩墩身內(nèi)力:N,Q略有增大,M成橋狀態(tài)增大9%,最不利組合增大8%;
主梁撓度;次邊跨跨中汽車荷載撓度增大36%,中跨跨中汽車荷載增大8%。
可見,邊土墩采用雙柱式可減小上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑,降低箱梁截面內(nèi)力和撓度。
(2)采用雙柱式墩有利于施工階段最大懸臂狀態(tài)下的安全性
施工階段,由于墩身與箱梁臨時(shí)固結(jié),因此,采用雙柱式墩的順橋向抗彎慣性矩為
而采用單柱式墩的順橋向抗彎慣性矩為
對(duì)于本橋,前者為后者的5.92倍。
(3)能保證橋梁橫向抗風(fēng)的要求
施工期間,橋梁處于懸臂狀態(tài),其橫向抗風(fēng)穩(wěn)定性尤為重要。此時(shí)墩頂與主梁固接,對(duì)于單柱式墩,當(dāng)其受到橫橋向扭矩后,柱身產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)角,從而產(chǎn)生抵抗扭矩,對(duì)于雙柱式墩,橋墩的抗扭能力由兩部分組成:一是兩片柱身扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的抵抗扭矩,二是由于柱身產(chǎn)生橫橋向水平力Q,從而產(chǎn)生抵抗扭矩,其值為Q與2r的乘積,它是雙柱式墩的主要抵抗扭矩。從數(shù)值上看,后者遠(yuǎn)大于前者,因此能保證大跨徑橋梁橫向抗風(fēng)穩(wěn)定性的要求。
(4)構(gòu)造和美觀要求
最不利組合下墩頂?shù)呢Q向力決定了支座的數(shù)量,大尺寸的大噸位支座的布置及在施工期間墩身與主梁的臨時(shí)固結(jié)構(gòu)造決定了墩身的最小平面尺寸。對(duì)本橋而言,若采用單柱式墩,其墩身厚度在6m以上,顯得過(guò)于厚重,與輕巧的中主墩不協(xié)調(diào),在材料用量上與雙柱式墩相差很少。
3邊主墩支座力的平衡措施
由于邊主墩距橋梁中心線較遠(yuǎn),加上特定的合龍順序和邊中跨比,在不采取措施的前提下,兩片邊主墩墩身的豎向力會(huì)相差較大,這樣一會(huì)導(dǎo)致支座噸位很大且規(guī)格相差懸殊;二來(lái)增加基礎(chǔ)的工程量。為解決此問(wèn)題,在邊跨合龍前在外側(cè)懸臂端施加配重能較好的解決。
本橋的設(shè)計(jì)措施是在邊跨合龍前在外側(cè)懸臂端施加90t的永久配重,其與不配重計(jì)算結(jié)果。
可見,配重對(duì)平衡邊墩墩頂軸力的效果是明顯的。
最大懸臂狀態(tài)下順橋向施工穩(wěn)定性取決于該狀態(tài)下的最大不平衡荷載,其由箱梁已澆筑梁段的自重偏差、掛籃等機(jī)具的安裝偏差、正澆筑梁段的自重偏差、澆筑時(shí)的動(dòng)力系數(shù)偏差、兩端掛籃裝拆和移位的不平衡和墩身兩側(cè)的風(fēng)壓不平衡等其中的幾種相組合得出,其值往往達(dá)100t以上。因此,配重施工前采取的有效措施并在良好的施工環(huán)境下,配重施工時(shí)順橋向的施工穩(wěn)定性是可以得到保證的。
4計(jì)算模式的處理
中主墩墩身與主梁固結(jié),兩者相連接的部位可用綜合程序系統(tǒng)的帶剛臂桿件單元來(lái)處理,能比較準(zhǔn)確而簡(jiǎn)單地模擬構(gòu)件交匯點(diǎn)的剛域效應(yīng)。對(duì)于邊墩,其對(duì)結(jié)構(gòu)總體受力影響很小,一般不計(jì)入總體結(jié)構(gòu)計(jì)算中,而從中分離出來(lái),其對(duì)結(jié)構(gòu)的效應(yīng)用該處的約束(單向支承)來(lái)代替。而對(duì)于邊主墩,其對(duì)結(jié)構(gòu)總體受力影響較大,宜計(jì)人總體結(jié)構(gòu)計(jì)算模型中。為此,綜合程序增設(shè)了兩個(gè)特殊桿件元,來(lái)解決實(shí)際結(jié)構(gòu)中非剛性中間節(jié)點(diǎn)的約束模擬問(wèn)題。
在本橋計(jì)算中,將P2,P5號(hào)墩與主梁間的支座連接約束用兩端鉸接剛性桿(А∞,I0)來(lái)處理,使計(jì)算圖式歸為全部剛結(jié)的形式。
5其他方面
篇6
2道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)該堅(jiān)持的原則
2.1科學(xué)性原則
在道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中,應(yīng)該合理選擇道路橋梁結(jié)構(gòu),注意橫截面與道路橋梁結(jié)構(gòu)配置,做到更為科學(xué)和有效,在合理調(diào)整道路橋梁結(jié)構(gòu)位置,優(yōu)化道路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布的基礎(chǔ)上,使道路橋梁結(jié)構(gòu)的重量降低,實(shí)現(xiàn)道路橋梁結(jié)構(gòu)的科學(xué)化。
2.2簡(jiǎn)約化原則
在道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中確保道路橋梁結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)約化,盡量通過(guò)簡(jiǎn)化的路徑做到道路橋梁結(jié)構(gòu)力的直接、簡(jiǎn)單傳遞,達(dá)到道路橋梁結(jié)構(gòu)能夠平衡地分散外部負(fù)荷,對(duì)于確保道路橋梁結(jié)構(gòu)自重,提高道路橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,節(jié)約道路橋梁結(jié)構(gòu)施工材料,提升道路橋梁結(jié)構(gòu)施工效率有著重要的價(jià)值。
2.3連續(xù)性原則
當(dāng)前,道路橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了自身重量越來(lái)越高、負(fù)荷越來(lái)越大的趨勢(shì),這需要在道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和一體性,以此來(lái)確保道路橋梁結(jié)構(gòu)在受力的情況下,擴(kuò)大有效的受力面積,縮短道路橋梁受力傳遞的路徑,在優(yōu)化結(jié)構(gòu)、降低材料使用的基礎(chǔ)上,提高道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、連續(xù)性。
2.4統(tǒng)合性原則
在道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中要統(tǒng)和材料、結(jié)構(gòu)兩個(gè)重要的部分,在材料部分中應(yīng)該考慮不同材料在道路橋梁結(jié)構(gòu)中的不同部位與不同性質(zhì),要做到在優(yōu)化結(jié)構(gòu)的同時(shí)科學(xué)設(shè)計(jì)材料應(yīng)用。同時(shí),應(yīng)該利用不同結(jié)構(gòu)、不同形狀受力和功能的特點(diǎn),統(tǒng)和道路橋梁結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定、重量、受力等結(jié)構(gòu)特性目標(biāo)。
2.5整體性原則
道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要利用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì),突出道路橋梁結(jié)構(gòu)的整體性,特別要求做好過(guò)載和特殊情況確保道路橋梁結(jié)構(gòu)整體性和安全性的設(shè)計(jì),通過(guò)提高承重力,整體效果,使道路橋梁結(jié)構(gòu)的總體用料得到節(jié)約,在確保道路橋梁施工質(zhì)量的同時(shí),降低道路橋梁結(jié)構(gòu)的建設(shè)成本。
3道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用的要點(diǎn)
3.1道路橋梁防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用
一方面,在道路橋梁防水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,應(yīng)該確保道路橋梁路面的物理性質(zhì),通過(guò)材料和工藝的控制設(shè)計(jì)保障材料的黏結(jié)性,做到路面不起皮,混凝土不脫落。另一方面,在道路橋梁防水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中要注意路面的平整性,通過(guò)嚴(yán)格設(shè)計(jì)混凝土施工,將路面和混凝土鋪成一個(gè)整體,以確保防水的平整。此外,在道路橋梁防水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中應(yīng)該確保結(jié)構(gòu)的整體性,要選用延展性好、抗拉力強(qiáng)的材料作為基礎(chǔ),通過(guò)合理的工藝實(shí)現(xiàn)防水結(jié)構(gòu)的整體性。最后,規(guī)范排水管線、集水管道的設(shè)計(jì),要通過(guò)嚴(yán)格的規(guī)范來(lái)確保排水設(shè)施安裝過(guò)程,避免出現(xiàn)對(duì)道路橋梁結(jié)構(gòu)和混凝土部位出現(xiàn)的滲透、腐蝕,以此來(lái)確保道路橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與安全。
3.2道路橋梁混凝土項(xiàng)目設(shè)計(jì)的應(yīng)用
一方面,道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要重視混凝土中鋼筋的保護(hù)層厚度,應(yīng)該根據(jù)道路橋梁結(jié)構(gòu)的需要和混凝土施工規(guī)范,明確確定道路橋梁混凝土鋼筋的保護(hù)層厚度,通過(guò)保護(hù)層來(lái)確保鋼筋的結(jié)構(gòu)功能和作用,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)道路橋梁結(jié)構(gòu)的安全。另一方面,道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該重視混凝土的耐久性,要在設(shè)計(jì)中規(guī)劃好混凝土材料的配比,特別是:水灰比例、水泥使用量、強(qiáng)度級(jí)別等,以確保道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。
最后,道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要加強(qiáng)增強(qiáng)構(gòu)造配筋設(shè)計(jì),要通過(guò)規(guī)范配筋的數(shù)量、形式和結(jié)構(gòu)增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂縫能力,確保道路橋梁結(jié)構(gòu)符合實(shí)際與使用的需要。
篇7
1引言
該橋梁為單跨簡(jiǎn)支T梁拼裝結(jié)構(gòu),經(jīng)實(shí)地測(cè)量,跨徑為10m,橋?qū)?49.9 m,橋面共分為八個(gè)車道及雙兩側(cè)人行道。該橋設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為:人群荷載4kN/m2,掛--100,汽--20。橋梁整體立面及橫斷面見圖1~2所示,由于該橋運(yùn)營(yíng)時(shí)間較長(zhǎng),混凝土老化,加上施工質(zhì)量的問(wèn)題和缺乏足夠的養(yǎng)活措施,使該橋橋面與上下部結(jié)構(gòu)的病害都較多,橋梁振動(dòng)較大,影響行車安全。為此,為正確反應(yīng)該橋的使用性能及受力行為,現(xiàn)對(duì)該橋進(jìn)行病害檢測(cè)分析,分析研究結(jié)果為該橋的使用提出相應(yīng)的對(duì)策,確保該橋安全使用。
圖1 橋梁立面圖
2 橋梁病害檢查
2.1橋梁外觀檢查內(nèi)容:
2.2 橋梁結(jié)構(gòu)的主要病害
通過(guò)對(duì)橫滘橋進(jìn)行詳細(xì)的外觀檢查,可得該橋的主要病害表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(1)橋面系:橋面排水設(shè)施已完全被堵塞,雨水只是靠縱坡排出,導(dǎo)致某些橋面段排水不暢,出現(xiàn)積水。
(2)上部結(jié)構(gòu):小部分T梁的梁底鋼筋保護(hù)層不夠、有露筋的現(xiàn)象;如圖2所示;部分T梁梁底、梁腹出現(xiàn)受力裂縫;如圖3所示。大多數(shù)T梁帽梁上都粘有雜物,對(duì)梁體會(huì)有一定程度的腐蝕,也影響橋梁的過(guò)水能力;如圖4~5所示。
(3)下部結(jié)構(gòu):基礎(chǔ)沖刷嚴(yán)重,樁基大部外露、被沖刷掏空。
由上述橋梁外觀檢查的結(jié)果可見,該橋主要的病害表現(xiàn)為:約有1/3的T梁梁體存在彎曲受力裂縫,基礎(chǔ)沖刷嚴(yán)重。論文參考網(wǎng)。這些病害已明顯影響到橋梁的使用性能和耐久性。論文參考網(wǎng)。
3 裂縫檢測(cè)
試驗(yàn)前查看裂縫情況發(fā)現(xiàn),5#~30#梁梁腹和梁底存在彎曲受力裂縫, 主要分布于梁跨中區(qū)域內(nèi)。裂縫長(zhǎng)度在5~30cm不等,裂縫間距在10~30cm之間。典型的梁裂縫分布圖見圖6。
5#梁最長(zhǎng)裂縫約為25cm,一般裂縫長(zhǎng)度在5~20cm間,裂縫間距在10~25cm之間,最大裂縫寬度約0.1 mm。6#梁最長(zhǎng)裂縫約為30cm,一般裂縫長(zhǎng)度在5~25cm之間,裂縫間距在10~30cm之間,最大裂縫寬度約0.2mm。試驗(yàn)過(guò)程中未見梁體有新裂縫出現(xiàn),原有裂縫在試驗(yàn)過(guò)程中也未產(chǎn)生可觀測(cè)到的變化。
圖6 T梁裂縫分布圖
4 變形檢測(cè)結(jié)果
縱、橫向測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)及計(jì)算撓度分布如圖7~8所示。在試驗(yàn)荷載作用下,實(shí)測(cè)的最大撓度值滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于梁式橋豎向撓度允許
限值的要求。論文參考網(wǎng)。
圖7 縱向測(cè)點(diǎn)在各試驗(yàn)工況作用下的實(shí)測(cè)撓度曲線
圖8 橫向測(cè)點(diǎn)在各試驗(yàn)工況作用下的實(shí)測(cè)撓度曲線
5結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)該橋的理論、外觀以及病害的因素分析,該橋承載能力尚可,使用性能較差,雖然其目前尚能勉強(qiáng)滿足使用荷載的要求,但耐久性能、使用性能不足。為此,建議對(duì)于梁體裂縫應(yīng)采用化學(xué)灌漿方法進(jìn)行修補(bǔ)處理;對(duì)于保護(hù)層厚度不足、梁體漏筋等缺陷采取噴射混凝土方法進(jìn)行修補(bǔ)處理。在橋頭設(shè)置限載標(biāo)志,禁止超載的車輛通行。
參考文獻(xiàn):
[1]姚玲森.橋梁工程.北京:人民交通出版社,1998
[2]范立礎(chǔ).橋梁工程.北京:人民交通出版社,2001。
篇8
關(guān)鍵詞橋梁設(shè)計(jì);預(yù)應(yīng)力混凝土;箱梁;變截面連續(xù)梁;Midas橋梁模型
Abstract:Thedesignisbasedontherequirementsofthedesigntaskand"HighwayBridgeRegulation".Thedesignofthebridgeiscarriedoutintheeight-characterprincipleof"safety,pratically,economicallyandaeshetic"bycomparingandchoosingthebestone.Thefirstprogramiscontinousprestressedconcretegriderbridge,thesecondonethebeamcombinationofarchbridge,andthethirdoneisthesuspensionbridge.Accdodingtotheaboveprinciplesandconstructionfactors,theprestressedconousbridgeischosentotheultimate.
Thecontinousprestressedconcretegirderbridgeisdividedintothreeinters,(30m+50m+30m),withthemainspanof50m,and30m-symmetryone.Prestressedconcreteboxgriderisusedasthemainbeam;thebeamdepthinthemid-spanis1.5m,whileatthesupportbearingitis2.8m.Thesectionaldepthischangedintheformofparabolic.Thenetwidthofthedeckis7+2x1.5m,andthedesignloadisforthehighway-I.
Inthedesign,thebridgedesignsoftwareMIDASisusedtogetthecalculationmodel.Byanalyzingandcomputingthedeadload,liveloadandinternalforce,theestimatedvalueoftheprestressedstrandisgot.Finally,checkingcalculationiscarriedouttothestressanddeformationofthemainbeam.Theresultsoftheanalysisandcheckingcalculationshowthatthedesigncalculationmethodiscorrect,andtheinternalforcedistributionisreasonabletothedesigntask.
Keywords:bridgedesign;prestressedconcrete;box-girder;non-uniformcontinuousbeam;MIDASbridgemodel
目錄
設(shè)計(jì)原始資料…………………………………………………………………………….1
第一章方案比選………………………………………………………………………2
第二章上部結(jié)構(gòu)形式及尺寸擬定…………………………………………………5
一.主跨徑的擬定……………………………………………………………………5
二.順橋向梁的尺寸擬定……………………………………………………………5
三.橫橋向的尺寸擬定………………………………………………………………5
四.橋面鋪裝…………………………………………………………………………6
五.本橋主要材料……………………………………………………………………6
第三章橋面板的計(jì)算…………………………………………………………………8
一.橋面板的設(shè)計(jì)彎矩………………………………………………………………8
二.懸臂板的內(nèi)力計(jì)算………………………………………………………………11
三.橋面板的配筋……………………………………………………………………12
第四章主梁內(nèi)力計(jì)算…………………………………………………………………14
一.全橋節(jié)段的劃分…………………………………………………………………14
二.恒載活載內(nèi)力計(jì)算………………………………………………………………17
第五章主梁配筋計(jì)算…………………………………………………………………32
一.預(yù)應(yīng)力筋的估算原理……………………………………………………………32
二.預(yù)應(yīng)力筋的估算…………………………………………………………………34
三.預(yù)應(yīng)力筋布置……………………………………………………………………38
四.非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布置………………………………………………45
第六章截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算………………………………………………47
一.正截面承載力計(jì)算………………………………………………………………47
二.斜截面承載力計(jì)算………………………………………………………………47
第七章鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算………………………………………………………50
第八章應(yīng)力驗(yàn)算…………………………………………………………………………56
一.短暫狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算…………………………………………………………56
二.持久狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算…………………………………………………………57
第九章抗裂性驗(yàn)算………………………………………………………………………59
一.正截面抗裂性……………………………………………………………………59
二.斜截面抗裂性……………………………………………………………………61
第十章主梁變形計(jì)算……………………………………………………………………62
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………63
英文翻譯…………………………………………………………………………………64
致謝………………………………………………………………………………………90
致謝
首先感謝何建老師在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中認(rèn)真輔導(dǎo)了我設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié),何建老師對(duì)待學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)、和藹耐心的態(tài)度和對(duì)待工作一絲不茍的作風(fēng)給我留下了深刻的印象,為我今后的學(xué)習(xí)工作樹立了榜樣。此外還有學(xué)多老師給予了耐心的指導(dǎo)和點(diǎn)拔,令我受益匪淺。在此對(duì)各位老師的敬業(yè)表示真摯的感謝。
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我比較系統(tǒng)的串連了我大學(xué)本科四年所學(xué)的知識(shí),深感我們這門專業(yè)系統(tǒng)的博大精深,覺(jué)得自己存在的差距還很大。但是,在這炎炎夏日工作的幾十天,我的收獲也是很大的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的反復(fù)修改,一遍一遍的看書,和同學(xué)一次又一次的討論,一次又一次的請(qǐng)教老師的過(guò)程中,通過(guò)集中的畢業(yè)設(shè)計(jì)和專業(yè)系統(tǒng)的培養(yǎng),我提高了自己綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論,基本知識(shí)和基本技能,分析解決問(wèn)題的能力。在老師的指導(dǎo)下,通過(guò)獨(dú)立系統(tǒng)的完成一個(gè)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì),比較具體的了解了一個(gè)工程設(shè)計(jì)的全過(guò)程,鞏固已學(xué)課程的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)了自己考慮問(wèn)題,分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力,同時(shí)接觸到和掌握一些新的專業(yè)知識(shí)和技能。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)為自己提供了一次很好的實(shí)踐機(jī)會(huì),為我將來(lái)的學(xué)習(xí)工作做了很好的鋪墊,是我人生中很重要的一次經(jīng)歷。
最后,感謝學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師在百忙之中為我們細(xì)心指導(dǎo)設(shè)計(jì),我衷心的感謝各位老師!
南華大學(xué)船山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
設(shè)計(jì)(論文)題目
寶石路5號(hào)橋
設(shè)計(jì)(論文)題目來(lái)源
設(shè)計(jì)(論文)題目類型
起止時(shí)間
2008.12.1~2008.12.12
一、設(shè)計(jì)(論文)依據(jù)及研究意義:
橋梁的形式可考慮連續(xù)梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋。對(duì)此三種橋型作比較,從安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀等方面比選,最終確定橋梁形式。
二、設(shè)計(jì)(論文)主要研究的內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo):(技術(shù)方案、路線)
本橋的設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求和《公路橋規(guī)》的規(guī)定,本著“安全、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀”的八字原則,提出了三種不同的橋型方案進(jìn)行比較和選擇。方案一為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,方案二為梁拱組合體系橋,方案三為懸索橋。經(jīng)由以上原則以及設(shè)計(jì)施工等諸多方面考慮后,確定預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋?yàn)樽罱K設(shè)計(jì)方案。
三、設(shè)計(jì)(論文)的研究重點(diǎn)及難點(diǎn)
計(jì)算量大,工程量大,繪制上部結(jié)構(gòu)的一般構(gòu)造圖、鋼筋構(gòu)造圖及施工示意圖很復(fù)雜
篇9
隨著我國(guó)公路事業(yè)的不斷發(fā)展,大跨徑橋梁、高架橋、立交橋的大量興建,橋梁結(jié)構(gòu)防水技術(shù)的使用越來(lái)越廣泛,但橋梁漏水對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)腐蝕十分嚴(yán)重,影響橋梁的使用壽命。由于不少橋梁不做防水或防水不力造成橋面滲水、鋼筋銹蝕、鋪裝層剝落、堿骨料反應(yīng)、鋼筋銹蝕而引起的混凝土脹裂等嚴(yán)重的損壞問(wèn)題,極大地影響了橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和正常使用壽命,以及行車的舒適性和安全性。
我國(guó)現(xiàn)行規(guī)定,橋梁鋼筋混凝土橋橋面是否另設(shè)防水層,視橋梁結(jié)構(gòu)的型式而定:“橋面系產(chǎn)生負(fù)彎矩(懸臂梁、連續(xù)梁、剛架,及連續(xù)板和大挑臂板等),橋面頂面產(chǎn)生拉應(yīng)力,則全橋面(包括車行道和人行道部分)均須設(shè)置柔性水層;若上部構(gòu)造為雙向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),在設(shè)計(jì)荷載下,主梁上緣及橋面板上緣(縱、橫向)不產(chǎn)生拉應(yīng)力,則可只設(shè)鋪裝,不另設(shè)防水層。規(guī)定具有鋼筋混凝土橋面的鋼梁,全橋面應(yīng)設(shè)置柔性防水層,柔性防水層可用飽浸瀝青料的卷材,以3~4層瀝青料逐層粘貼構(gòu)成”。
一般來(lái)講柔性鋪裝的橋梁防水主要采用柔性鋪裝卷材類和涂料類防水材料;剛性鋪裝采用涂料類和防水砂漿,以及鋼筋防腐防水等工藝。在實(shí)際工程應(yīng)用中尤以柔性鋪裝卷材類和防水涂料類居多。
1.柔性鋪裝(瀝青砼)防水卷材類的選材和工程應(yīng)用
1.1主要評(píng)價(jià)指標(biāo)
對(duì)于橋面柔性鋪裝防水材料的使用性能,其主要評(píng)價(jià)指標(biāo)是抗剪性能和低溫抗裂性。
(1)抗剪性能。防水層一般鋪設(shè)在鋪裝層與橋面板之間,要承受車輛行駛時(shí)所產(chǎn)生的垂直壓力和水平方向的剪力,其間必須具有足夠的剪切強(qiáng)度,特別是在夏季高溫狀態(tài)下。
(2)低溫抗裂性能。橋面鋪裝層一般主要承受壓應(yīng)力,但在連續(xù)梁橋等具有負(fù)彎矩的橋梁結(jié)構(gòu)中,對(duì)防水材料及橋面鋪裝層要求應(yīng)有一定的抗裂性,特別是一般防水材料在低溫狀態(tài)下具有脆性,更容易開裂,為此對(duì)防水材料的低溫抗裂性提出較高的要求。
1.2防水卷材的技術(shù)指標(biāo)
不少橋梁選用聚合物改性瀝青防水卷材,使用效果良好,其性能與適用環(huán)境如下:
(1)適用于溫度為-45~80℃的環(huán)境(熱熔法施工應(yīng)滿足130℃的環(huán)境要求)。
(2)符合厚3~4 mm卷材防水層的主要技術(shù)性能。
卷材防水層應(yīng)采用熱熔法施工,其施工速度快,適用于工期緊的橋梁工程。由于有的橋面鋪裝基面的平整度較差,粘結(jié)率不能滿足要求,易形成空鼓及搭接部位粘結(jié)質(zhì)量不易保證,應(yīng)予以充分注意。
1.3卷材防水層的設(shè)計(jì)、施工要求
(1)卷材防水層應(yīng)選用抗菌性的橡膠、塑料和瀝青等類卷材。
(2)對(duì)使用冷涂作業(yè)的卷材,應(yīng)規(guī)定選用的相應(yīng)粘結(jié)劑,確保其粘結(jié)強(qiáng)度。
(3)卷材防水層鋪貼在整體澆筑施工的橋梁混凝土結(jié)構(gòu)基面時(shí),應(yīng)防止防水層產(chǎn)生空鼓。
(4)細(xì)部構(gòu)造要求
①橋梁機(jī)動(dòng)車橋面與檢修(人行)步道應(yīng)設(shè)置防水層。
②在預(yù)制安裝主梁的縱向縫、橫向縫頂處設(shè)置加強(qiáng)防水層時(shí),其縫寬兩側(cè)各在5~10 cm范圍內(nèi)不粘貼,以確保結(jié)構(gòu)變形時(shí),防水層有足夠的變形量。
③鋼筋砼預(yù)制梁安裝后,橋面板間或主梁間出現(xiàn)“錯(cuò)臺(tái)兒”,應(yīng)在“錯(cuò)臺(tái)兒”處用水泥砂漿抹成緩坡處理。
④應(yīng)避免橋面泄水管口處雨水溢至橋面板結(jié)構(gòu)層內(nèi),卷材應(yīng)按剪切受力處理。
2.剛性鋪裝(水泥砼)涂料防水材料的選材和應(yīng)用
2.1橋梁涂料防水材料的技術(shù)指標(biāo)及特點(diǎn)
(1)陽(yáng)離子乳化瀝青氯丁膠乳防水材料與潮濕基面結(jié)合較好,成膜較快,施工簡(jiǎn)便、無(wú)毒,對(duì)周圍環(huán)境無(wú)污染,分別與砼基面、頂面的瀝青混凝土面粘結(jié)好,層間粘結(jié)性強(qiáng),可用于-30~80℃的環(huán)境。
(2)聚合物改性瀝青橋梁防水涂料(剛性或柔性鋪裝)是以特殊加工的乳化瀝青為基料,選用優(yōu)質(zhì)高分子膠乳及合成樹脂為復(fù)合改性劑,經(jīng)科學(xué)配方合成為耐高溫達(dá)160℃的瀝青砼橋面專用涂料。
(3)聚氨酯防水材料主要適用于橋面為砼鋪裝的橋梁,可用于-30~80℃環(huán)境中的地下建筑、屋面、管道接縫和橋梁防水。
(4)JS復(fù)合防水涂料。此復(fù)合防水涂料在我國(guó)南方的一些橋梁廣泛應(yīng)用。要求基面應(yīng)平整、牢固、干凈、無(wú)明水,但不能在0℃以下或雨中施工,否則影響成膜。
2.2涂料防水層設(shè)計(jì)、施工要求
(1)應(yīng)選用易在潮濕基面作業(yè)的濕固型涂料,如乳化瀝青、陽(yáng)離子氯丁膠乳化瀝青等親水性涂料。論文格式。
(2)選用延伸性好的防水涂料。
(3)選用的涂料層與層間應(yīng)分別與橋面板和頂層粘結(jié)可靠。為增強(qiáng)防水效果,涂料應(yīng)與玻璃絲布、土工布等纖維材料復(fù)合使用。涂料防水層的基面必須平整、清潔、無(wú)浮漿,基面應(yīng)保持干燥。
(4)橋梁防水的細(xì)部構(gòu)造。論文格式。橋梁機(jī)動(dòng)車道橋面防水層應(yīng)設(shè)置在混凝土找平層頂,檢修(人行)步道防水層應(yīng)設(shè)置在混凝土找平層下(也可設(shè)在找平層頂),在防護(hù)欄桿(道牙)、地袱側(cè)頂用107水泥砂漿聚氨脂膠泥封嚴(yán)。
(5)防水涂料間玻璃絲布的技術(shù)規(guī)定為:玻璃絲布宜用中堿平紋玻璃纖維布;斷裂強(qiáng)度要求經(jīng)向不小于450 N,緯向不小于250 N;密度,經(jīng)12根/cm,緯10~11根/cm;厚度,0.12~0.13 mm。
3.橋梁防水對(duì)策
3.1橋梁防水一般規(guī)定
(1)鋼筋混凝土橋面板與鋪裝層之間應(yīng)設(shè)置有效的防水和防溶解鹽的不透水層,以避免發(fā)生水侵害銹蝕鋼筋。
橋面板防水層頂可采用水泥混凝土或?yàn)r青混凝土橋面鋪裝層。
橋梁為承受振動(dòng)荷載結(jié)構(gòu)時(shí),橋面防水層應(yīng)采用柔性的涂料與卷材防水材料,涂料與卷材相比,應(yīng)選用涂料防水層為最佳。
(2)水泥混凝土作鋪裝層時(shí),厚度為1.5mm,瀝青混凝土作鋪裝層時(shí),厚度為2 mm,當(dāng)橋梁縱向坡大于1.8%時(shí),防水層厚度應(yīng)適當(dāng)減薄。
(3)混凝土橋面鋪裝時(shí),保護(hù)層應(yīng)抹425號(hào)以上硅酸鹽水泥砂漿,厚0.8 mm,為使保護(hù)層與防水層間粘結(jié),須在防水層頂撤均勻小豆石。
橋面防水層施工中,應(yīng)對(duì)防水材料及施工工藝進(jìn)行必要的抽檢工作。
3.2橋面排水
橋梁橋面排水系是由橋面邊溝排水和橋面泄水孔設(shè)備組成。橋梁行車道橋面排水是按不同類型橋面鋪裝設(shè)置1%~2.5%橫向坡,形成邊側(cè)排水,如有人行道時(shí),應(yīng)設(shè)置向行車道傾斜1%的橫向坡。橋梁較長(zhǎng)時(shí),橋面排水應(yīng)由設(shè)置的縱向坡完成。論文格式。
泄水孔設(shè)在橋梁跨河橋上,并直接向橋下排水,跨線橋泄水孔應(yīng)借助在下部結(jié)構(gòu)墩柱側(cè)面設(shè)置的落水管排至地面雨水口。
4.橋梁防水技術(shù)的發(fā)展
(1)橋梁防水技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作將提到重要的日程,并逐步與國(guó)際接軌,國(guó)外的一些成功經(jīng)驗(yàn)將被借鑒和采用。
(2)防水材料的研制、開發(fā)和生產(chǎn)將有極大的發(fā)展。科研、材料、設(shè)計(jì)、施工和管理等部門將加大合作力度,開發(fā)一批橋梁專用防水涂料將指日可待。
(3)將廣泛采用塑料盲溝材代替?zhèn)鹘y(tǒng)的碎石盲溝。路基的防水也將提到日程上來(lái)。
(4)高性能砼(大于C60級(jí))將在橋梁結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用,這將提高砼的強(qiáng)度、耐久性、體積穩(wěn)定性和工藝性,提高橋梁結(jié)構(gòu)自身防水能力。
篇10
在橋梁結(jié)構(gòu)分析中,橋梁結(jié)構(gòu)本身的自重時(shí)常占橋梁結(jié)構(gòu)所受荷載的很大部分,準(zhǔn)確模擬橋梁結(jié)構(gòu)自重是常遇問(wèn)題,橋梁中對(duì)等截面連續(xù)梁可看成均布荷載,但如果結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜—例如,變截面連續(xù)梁等,若沿橋梁軸線方向按均布荷載處理就不甚合理。本文用大型通用軟件ANSYS模擬某連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁橋自重為例來(lái)說(shuō)明ANSYS軟件在這方面的應(yīng)用。
1.ANSYS軟件及其工作流程
ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、聲場(chǎng)分析于一體的大型通用有限元分析軟件,由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國(guó)ANSYS開發(fā),對(duì)自然界四大場(chǎng)—力場(chǎng)、流場(chǎng)、熱場(chǎng)、磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)全面分析;ANSYS用戶涵蓋了機(jī)械、航空航天、能源、交通運(yùn)輸、土木建筑、水利、電子、地礦、生物醫(yī)學(xué)、教學(xué)科研等眾多領(lǐng)域,ANSYS是這些領(lǐng)域進(jìn)行國(guó)際國(guó)內(nèi)分析設(shè)計(jì)技術(shù)交流的分析平臺(tái),是一個(gè)功能強(qiáng)大的有限元分析程序[1,2,3]。
ANSYS主要由前置處理(Preprocessing)、解題程序(solution)、后置處理 (Postprocessing)以及時(shí)間歷程等組成,在前處理方面,ANSYS的實(shí)體建模功能比較完善,提供了完整的布爾運(yùn)算,還提供了拖拉、延伸、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)、延伸和拷貝實(shí)體模型圖元的功能[1,2,3]。論文參考。在此,采用了ANSYS對(duì)該橋的溫度效應(yīng)進(jìn)行仿真分析。
ANSYS具有豐富的單元庫(kù)和材料庫(kù),可以對(duì)任意結(jié)構(gòu)形式的橋梁進(jìn)行全橋仿真分析,較為精確的反映出橋梁在各種因素下的綜合特征,如橋梁的應(yīng)力應(yīng)變分布、變形等等。
2.工程實(shí)例
某橋橋梁全長(zhǎng)287.54m。主橋上部采用35m+60m+90m+60m+35m預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)-連續(xù)箱梁體系;主橋主墩采用雙薄壁式墩,主橋邊墩采用板式橋墩。橋箱梁橫斷面為單幅箱梁,全寬12.0m。箱梁縱向?yàn)樽兘孛妫兘孛娌糠窒淞毫焊甙炊螔佄锞€(y=0.001829x2)變化,其余箱梁梁高為等高度;頂板、腹板厚為分段線性變截面。主墩墩頂箱梁梁高5.00m,跨中及邊跨支點(diǎn)箱梁梁高2.00m,橋梁縱向線形圖、支點(diǎn)和跨中斷面結(jié)構(gòu)尺寸詳圖見圖2-1、圖2-2和圖2-3。
圖2-1 橋梁縱向箱梁結(jié)構(gòu)圖
圖2-2 支點(diǎn)橫斷面箱梁結(jié)構(gòu)尺寸圖(注:?jiǎn)挝籧m)
(注:?jiǎn)挝籧m)
圖2-3 跨中橫斷面箱梁結(jié)構(gòu)尺寸圖(注:?jiǎn)挝籧m)
3.ANSYS仿真分析
3. 1建模
ANSYS具有豐富的單元庫(kù),常用單元有桿單元(link)、梁?jiǎn)卧╞eam)、板殼單元(shell)和實(shí)體單元(solid)。單元類型的合理選取很大程度上影響著能否科學(xué)合理的進(jìn)行研究。論文參考。本例選用如圖3-1所示的三維結(jié)構(gòu)實(shí)體單元來(lái)模擬結(jié)構(gòu)自重。
圖3-1 ANSYS材料庫(kù)中solid65單元圖
定義實(shí)常數(shù)的時(shí)候,有三個(gè)自由度,包括三個(gè)位移自由度X、Y、Z三個(gè)方向,由于自重的方向是豎直向下的,因而輸入Y為9.8(m/s2)。
應(yīng)用ANSYS進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的時(shí)候需要定義材料特性,材料特性反映材料的基本物理力學(xué)特性,根據(jù)本例需要,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的彈性模量為3.29×1010(Pa),密度取值為2.5×103(kg/m3)。論文參考。
ANSYS建模的時(shí)候,可以采用交互式界面輸入,對(duì)于初學(xué)者,對(duì)比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析的時(shí)候可采用這種方法;若結(jié)構(gòu)外形尺寸比較復(fù)雜,ANSYS仿真分析的時(shí)候,可以采用命令流的方法。由于本例是變截面箱梁,故采用了命令流的方法,用ANSYS建立的模型如圖3-2:
圖3-2 ANSYS建立的模型圖
用ANSYS進(jìn)行有限元仿真分析的時(shí)候,建立模型后需要?jiǎng)澐謫卧1纠薪⒘藰蛄旱目傮w模型,為方便起見,用總體單元尺寸的命令流作自由式網(wǎng)格劃分就能滿足要求。劃分完網(wǎng)格后的有限元計(jì)算模型如圖3-3:
圖3- 3 ANSYS建立的模型單元?jiǎng)澐謭D
3. 2加載與求解
正確合理的加載是ANSYS仿真分析中的關(guān)鍵步驟,在不同的分析中,荷載亦不盡相同,如:位移、集中力、均布力、溫度和電流、電壓、水壓、速度等。ANSYS中的荷載分為六類:DOF(自由度)約束力、力(集中荷載)、表面荷載、體荷載、慣性力以及藕合場(chǎng)荷載[1,2,3,4]。
兩剛構(gòu)墩底部受到基礎(chǔ)各個(gè)方向的約束,所以進(jìn)行d,all,all約束,在其他支座和橋臺(tái)處受到豎直方向的約束,因而進(jìn)行d,all,uy約束,在有限單元模型上施加約束后的圖形如圖3-4:
圖3-4 ANSYS建立的模型施加約束圖
對(duì)以上所有前處理過(guò)程進(jìn)行核對(duì)無(wú)誤后,進(jìn)入求解程序進(jìn)行計(jì)算求解。
3.3后置處理
ANSYS有著功能強(qiáng)大的后處理器,借助它可以將解題部分所得的位移、應(yīng)力、應(yīng)變等解答數(shù)據(jù)以各種不同的表示方式顯示出來(lái)。
進(jìn)行求解后得到的全橋在自重作用下的變形圖如圖3-5:
圖3-5 ANSYS建立的模型求解后變形圖
進(jìn)行求解后得到的全橋在自重作用下沿橋梁縱向的應(yīng)力圖如圖3-6:
圖3-6 有限元求解后縱橋向應(yīng)力圖
從應(yīng)力圖中,可非常清楚地看出應(yīng)力的分布情況及極值。
ANSYS還可以以列表的形式表示出各節(jié)點(diǎn)的位移或應(yīng)力,同時(shí)給出相應(yīng)的極值與節(jié)點(diǎn)編號(hào),并且分析者可以以記事本的方式對(duì)文件命名另存。本例跨中節(jié)點(diǎn)位移及最大值如圖3-7:
圖3-7有限元求解后節(jié)點(diǎn)位移輸出圖
4.結(jié)語(yǔ)
由以上分析可知:用ANSYS分析軟件進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)重力的模擬是可行的;利用ANSYS進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)自重仿真分析時(shí),在科學(xué)合理的建立模型、合理的劃分單元、正確施加荷載與約束的情況下,可以有效地對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究,并且可以獲得直觀而條理清晰的結(jié)果。
參考文獻(xiàn):
[1]. 唐興倫,范群波,張朝暉,李春陽(yáng).ANSYS工程應(yīng)用教程.北京:中國(guó)鐵道出版社,2003
[2]. 陳精一,蔡國(guó)忠.電腦輔助工程分析ANSYS使用指南[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2006
[3]. 王富恥,張朝暉.ANSYS10.0有限元分析理論與工程應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2006
[4]. 成全,張文煥.ANSYS軟件對(duì)于結(jié)構(gòu)自重的模擬. [J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006
[5].姚玲森.橋梁工程[M].北京:人民交通出版社,1985
[6]. 項(xiàng)海帆.高等橋梁結(jié)構(gòu)理論[M].北京:人民交通出版社,2002
篇11
一.引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,提高了對(duì)城市之間的物流、人流需求。為更進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)濟(jì)大發(fā)展,我國(guó)開始大量修筑高速公路。在公路交通網(wǎng)絡(luò)中,橋梁是重要的組成部分,而橋梁的質(zhì)量直接關(guān)系到行車安全,關(guān)系到公路是否暢通。近些年來(lái),由于運(yùn)輸?shù)男枰黝愔匦蛙囕v越來(lái)越多,加大了公路的負(fù)荷,部分公路維護(hù)成本加大,而有相當(dāng)數(shù)量的橋梁都出現(xiàn)結(jié)構(gòu)老化、橋面開裂及破損等有損橋梁結(jié)構(gòu)安全的現(xiàn)象,車輛超載、結(jié)構(gòu)失穩(wěn),導(dǎo)致橋梁的耐久性和適用性降低,導(dǎo)致橋梁的承載能力出現(xiàn)不同程度的降低。為避免在后期使用過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題而投入大力的財(cái)力、物力和人力進(jìn)行維護(hù),在橋梁修建中,要提前預(yù)防,特別是對(duì)橋梁的上部構(gòu)造施工中,要格外引起注意。
二.公路橋梁上部構(gòu)造施工概述
公路橋梁結(jié)構(gòu)包括上部構(gòu)造和下部構(gòu)造兩大部分,其中上部構(gòu)造主要包括:板梁、支座、防撞墻、濕接縫、波形護(hù)欄、伸縮縫、橋面鋪裝及絞縫等。橋梁上部構(gòu)造通過(guò)支座支承于橋墩和橋臺(tái)上。目前,橋梁施工基本上都是先預(yù)制板梁,預(yù)制完成后進(jìn)行吊裝,然后進(jìn)行梁和梁的處理。預(yù)制梁板時(shí)需要有固定的施工場(chǎng)所,選擇的場(chǎng)所既要方便施工,又要便于吊裝。板梁預(yù)制廠一般分為制梁區(qū)、鋼筋加工區(qū)、存梁區(qū)、辦公區(qū)及生活區(qū)。存梁區(qū)和制梁區(qū)保持縱向連接,鋼筋加工區(qū)設(shè)置在制梁區(qū)附近,便于作業(yè)。板梁預(yù)制完成后,將其吊裝到支座上,然后進(jìn)行橋面鋪裝,完成上部施工。
在公路橋梁施工前,要根據(jù)招標(biāo)文件、設(shè)計(jì)文件和施工合同,結(jié)合有關(guān)規(guī)范來(lái)編制施工組織設(shè)計(jì)。同時(shí)要做好施工前的現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備,要在施工現(xiàn)場(chǎng)修建臨時(shí)的設(shè)施,安裝相關(guān)機(jī)具,做好材料的堆放和儲(chǔ)存,并進(jìn)行施工測(cè)量,做好開工前的試驗(yàn)檢測(cè)工作。
三.公路橋梁上部構(gòu)造的施工工藝
1.拱架、模板及支架。
(1) 拱架、模板及支架的設(shè)計(jì)。
對(duì)結(jié)構(gòu)隱蔽表面的模板,其擾度不應(yīng)超過(guò)1/250跨徑;結(jié)構(gòu)外漏表面的模板,其擾度不應(yīng)超過(guò)1/400跨徑。當(dāng)在不計(jì)沖擊力時(shí)汽車荷載和結(jié)構(gòu)自重所產(chǎn)生的向下擾度超過(guò)跨徑的1/1600時(shí),應(yīng)在鋼筋混凝土板、梁、拱的底模上設(shè)置預(yù)拱度,設(shè)置的預(yù)拱度值等于1/2汽車荷載(不計(jì)入沖擊力)和結(jié)構(gòu)自重所產(chǎn)生的擾度。對(duì)于跨度超過(guò)20米的預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁,要根據(jù)監(jiān)理工程師的指示,按照?qǐng)D紙來(lái)設(shè)置反拱。
(2)拱架、模板及支架的制作及架設(shè)。
對(duì)混凝土外漏的模板施工時(shí),要采用膠合板和鋼材,并且要至少有一個(gè)側(cè)面及兩個(gè)邊要拋光。在梁和墩臺(tái)帽的突出位置,要作出倒角或削邊,以便于脫模。根據(jù)監(jiān)理工程師指示,結(jié)合圖紙要求,在結(jié)構(gòu)物的某些部位設(shè)置凹槽和凸條的裝飾線。對(duì)在模板內(nèi)的錨固件和金屬連接件,要至少在距離混凝土表面的25mm深處進(jìn)行拆卸或截?cái)啵幚磉^(guò)程中不應(yīng)損傷混凝土。利用水泥砂漿對(duì)混凝土表面所留的空洞進(jìn)行填塞處理,要保證表面應(yīng)光滑、堅(jiān)固、平順、顏色要均勻。模板內(nèi)不能有雜物、砂漿及其他污物。對(duì)于以后需要拆除的模板,要在使用前就涂刷脫模劑,以便于在拆除時(shí)易于脫模,又能保證混凝土不變色。
(3)拱架、模板及支架的拆卸。
對(duì)于不承重的側(cè)模,要在混凝土的強(qiáng)度能保證其棱角及表面不損壞的情況下才可拆除。一般情況下,混凝土的抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa時(shí)才能拆除側(cè)模。對(duì)承重部分的拱架、模板和支架,要確保混凝土的強(qiáng)度能夠承受自重時(shí)才能拆除。對(duì)于跨徑小于3米的板和梁,要達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)的50%,跨徑大于3米的,要達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)的70%。混凝土預(yù)制塊拱橋或石預(yù)制塊拱橋,要等砂漿的強(qiáng)度達(dá)到圖紙的要求時(shí)才能拆架,如果圖紙沒(méi)有相關(guān)規(guī)定的,一般必須要達(dá)到砂漿設(shè)計(jì)等級(jí)的70%才能拆架。拱橋跨徑小于10米時(shí),要完成拱上結(jié)構(gòu)施工后,才能拆架。對(duì)于裸拱的卸架,要在卸架前進(jìn)行預(yù)估驗(yàn)算,之后才可進(jìn)行拆卸。
2.現(xiàn)澆混凝土和鋼筋混凝土施工。
(1)鋼筋混凝土的梁體澆筑。
首先,要在支架上進(jìn)行鋼筋混凝土的梁體澆筑。進(jìn)行澆筑時(shí),要根據(jù)梁的橫斷面,來(lái)對(duì)上下層采取斜向分段或水平分層的方法,進(jìn)行連續(xù)澆筑。上層和下層之間前后澆筑的距離應(yīng)不低于1.5米,每次澆筑的厚度,以插入式振搗器或附著式振搗器振搗時(shí),不超過(guò)30cm為準(zhǔn)。如果箱梁體無(wú)法以此澆筑完成,需要進(jìn)行二次澆筑時(shí),要保證第一次澆筑到梁的地板承托頂部以上30cm的位置。進(jìn)行二次澆筑時(shí),要先檢查腳手架有無(wú)出現(xiàn)收縮和下沉,要保證最小的沉降和壓縮。
(2)簡(jiǎn)支梁橋上部構(gòu)造的混凝土澆筑。
對(duì)簡(jiǎn)支梁橋上部構(gòu)造的混凝土澆筑時(shí),一般要從墩、臺(tái)的兩端向跨中方向進(jìn)行澆筑。澆筑時(shí)要一次澆筑完成,采用分層澆筑時(shí),可從一端開始。對(duì)于一般跨徑的懸臂梁橋混凝土澆筑,要從跨中向兩端墩臺(tái)的方向進(jìn)行澆筑,其鄰跨懸臂應(yīng)從懸臂向墩臺(tái)進(jìn)行。對(duì)于懸臂梁橋吊梁的混凝土澆筑時(shí),要確保懸臂梁的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級(jí)的70%以上時(shí),才能進(jìn)行澆筑。而對(duì)于跨徑較大的簡(jiǎn)支梁以及在基底剛性不同的支架上澆筑懸臂梁或連續(xù)梁,要防止支架出現(xiàn)不均勻的沉降引起混凝土開裂。
3.其他工藝要求。
澆筑完成后的梁板,要正在脫模后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),可以安裝自動(dòng)噴淋設(shè)施來(lái)進(jìn)行保養(yǎng),采用土工布從頂?shù)降赘采w梁體,以保證梁板具有足夠的濕度和溫度。對(duì)空心板梁和箱梁等內(nèi)部要蓄水養(yǎng)護(hù),絞縫部位和濕接縫部位在拆模后要及時(shí)用鑿毛工具進(jìn)行端面鑿毛。待拆除模板后,要注意觀察梁體的表現(xiàn),查看是否存在缺陷。
冷拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的接頭,要在鋼筋冷拉前采用以此閃光頂鍛法來(lái)進(jìn)行焊接,焊接之后要進(jìn)行熱處理,以此來(lái)提高焊接質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力筋有對(duì)接焊接頭時(shí),要將接頭位置設(shè)置在受力較小的位置,對(duì)于結(jié)構(gòu)受拉區(qū)煩誒內(nèi),要盡量避免使用。對(duì)預(yù)應(yīng)力筋下料時(shí),其下料長(zhǎng)度需要經(jīng)過(guò)計(jì)算來(lái)確定,確定長(zhǎng)度時(shí)要考慮錨夾具長(zhǎng)度、構(gòu)件孔道尺度、千斤頂尺度、外漏尺度及張拉伸長(zhǎng)值。切斷時(shí)不能采用電弧切割,要采用砂輪鋸切斷預(yù)應(yīng)力筋。進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋編束時(shí),要逐根梳理,要保證直順不扭轉(zhuǎn),每根之間不能相互纏繞,綁扎要牢固。預(yù)應(yīng)力筋的穿束可在混凝土澆筑前或混凝土澆筑后進(jìn)行。采用先穿束后澆筑混凝土?xí)r,在澆筑前要先檢查管道,確認(rèn)管道完好后才可進(jìn)行澆筑。在澆筑混凝土?xí)r,要定時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)、抽動(dòng)預(yù)應(yīng)力筋。采用先澆筑后穿束施工方法時(shí),待混凝土澆筑完成后,要立即疏通管道,保證管道暢通。
當(dāng)下部構(gòu)件和梁體預(yù)制完成后,可將其吊運(yùn)到架梁。在架梁前,必須要多墊石軸線進(jìn)行放樣,在每個(gè)墊石放樣完成后,才可安裝支座吊裝梁體。在施工過(guò)程中,為了便于施工,要先將臺(tái)背填起,并層層碾壓到背墻頂。利用架橋機(jī)來(lái)進(jìn)行吊梁起重作業(yè),如果施工外部條件允許,也可以用吊車進(jìn)行架梁。架梁過(guò)程中,支座要保持固定,不能移動(dòng),待放好后將梁體垂直向下安置。架梁施工完成后,進(jìn)行下道工序施工。為了減少施工工期,在確保施工安全、無(wú)法造成施工干擾時(shí),可以安排架梁、濕接縫和絞縫處理同時(shí)進(jìn)行。對(duì)絞縫澆筑時(shí),要注意伸縮縫不能受到干擾。防撞墻放樣完成后,要根據(jù)設(shè)計(jì)的厚度來(lái)焊接,同時(shí)進(jìn)入波形護(hù)欄的施工,護(hù)欄施工完成后進(jìn)行橋面鋪裝。在濕接縫和絞縫以及橋面的現(xiàn)澆部分所采用的混凝土要和梁體相同,以保證足夠的剛度及強(qiáng)度。
四.結(jié)束語(yǔ)
隨著我國(guó)加大了對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入,未來(lái)一段時(shí)間內(nèi),交通網(wǎng)絡(luò)以及公路橋梁的建設(shè)規(guī)模還將出現(xiàn)快速飛越。為了提高行車舒適度,保障行車安全,在公路橋梁施工中,要嚴(yán)守操作規(guī)程,根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求,打造高質(zhì)量工作,提高公路橋梁的安全性。
參考文獻(xiàn):
[1] 谷守樸 公路橋梁上部構(gòu)造的施工工藝 [期刊論文] 《內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸》 -2011年2期
[2]朱勤寶 公路橋梁上部構(gòu)造的施工工藝分析 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》 -2012年9期
[3]王新東 公路橋梁裝配式上部構(gòu)造施工工藝與質(zhì)量控制 [期刊論文] 《中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品》 -2009年8期
[4]覃輝 公路橋梁上部構(gòu)造的施工工藝探討 [期刊論文] 《科技與生活》 -2011年9期
篇12
一.引言。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,公路建設(shè)作為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)工程也得到較快發(fā)展。我國(guó)地域廣闊,陸上地形復(fù)雜,在湖南南部永州地區(qū),基本上都是多山地帶,在此區(qū)域內(nèi)開展公路建設(shè)時(shí),公路中橋梁占用線路的比率較大。在山區(qū)的公路橋梁設(shè)計(jì)中,由于山區(qū)地域基礎(chǔ)的特殊條件,要結(jié)合實(shí)際的地質(zhì)情況來(lái)綜合考慮。
二.山區(qū)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。
1.山區(qū)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的必要性。
永州地區(qū)山區(qū)較多,地形復(fù)雜,地面的高差變化較大,地質(zhì)情況復(fù)雜,不穩(wěn)定斜坡、陡崖、滑坡、煤氣地層等不良地質(zhì)情況都存在。受到外界條件的影響,公路路線布設(shè)的時(shí)候平縱橫都受到了約束,平曲線較大,平面半徑較小,橋梁比率高,擋土墻多。山區(qū)公路橋梁也具有以下的特點(diǎn),彎坡橋較多,墩臺(tái)形式多,在設(shè)計(jì)的時(shí)候必須結(jié)合實(shí)際的地質(zhì)情況,合理的解決橋梁設(shè)計(jì)的各個(gè)細(xì)節(jié),才能夠設(shè)計(jì)出合理的山區(qū)橋梁基礎(chǔ)施工方案,確保橋梁工程質(zhì)量。
2.山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)特點(diǎn)。
(1)山區(qū)公路與橋梁特點(diǎn)。
山區(qū)公路上要特點(diǎn)足地形、地質(zhì)、水文條件復(fù)雜。地形復(fù)雜。表現(xiàn)為溝壑眾多,地面高差變化大,縱橫坡均較陡直,沖溝發(fā)育。地質(zhì)復(fù)雜,表現(xiàn)為滑坡、崩塌、泥石流、巖溶、陡崖、斷層及煤礦采空區(qū)等不良地質(zhì)不同程度存在,巖性、巖石風(fēng)化程度各有不同。水文條件復(fù)雜,表現(xiàn)為水系眾多,水文地質(zhì)、暴雨、洪水等沿路線不爆相同。山區(qū)公路路線布設(shè)時(shí)平縱橫三個(gè)方面都受到約束,一般就是平曲線多,平面半徑小,縱坡大,橋粱比例高,橫坡陡,半邊橋和高擋墻多。山區(qū)公路橋梁也相心具有以下特點(diǎn):彎坡橋多,高墩大跨多,墩臺(tái)形式多,設(shè)計(jì)中必須協(xié)調(diào)解決好橋梁各細(xì)部構(gòu)造與地形地質(zhì)之間的關(guān)系。基于山區(qū)復(fù)雜的地形地貌,致使山區(qū)公路橋梁在路線中所占比例人,一般選擇曲線、人縱坡、高墩、長(zhǎng)橋等設(shè)計(jì)方案。
(2)山區(qū)橋梁橋位選擇。
3.山區(qū)橋梁橋位的選擇
由于山區(qū)的地形、地質(zhì)及水文條件復(fù)雜,橋梁要根據(jù)公路功能、等級(jí)、通行能力及抗洪防災(zāi)要求,結(jié)合水文、地質(zhì)、通航、環(huán)境等條件進(jìn)行綜合橋位選擇。橋位應(yīng)選擇河道順直穩(wěn)定、河床地質(zhì)良好、河槽能通過(guò)大部分設(shè)計(jì)流量的河段。橋何不宜選擇存河漢、沙洲、古河道、急彎、匯合口、港II作業(yè)區(qū)及易形成流冰、流木阻塞的河段。山區(qū)公路橋位選擇總的原則是:中、小橋嚴(yán)格服從路線布設(shè),大橋、特大橋等大型工程應(yīng)做多辦案同精度的橋位比選,并以其為控制點(diǎn),總體上達(dá)到與路線走向一致,路、橋綜合考慮,合理銜接。橋位選擇應(yīng)從國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)防建設(shè)的需要出發(fā),做到整體布局合理,同時(shí)兼顧群眾利益,少占良田。另一方面橋位選擇時(shí),應(yīng)針對(duì)各個(gè)必選的方案進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和勘測(cè),并根據(jù)實(shí)際需要對(duì)橋址區(qū)進(jìn)行必要的工程地質(zhì)勘探和水文地質(zhì)分析,同時(shí)應(yīng)考慮橋位設(shè)置對(duì)其周圍環(huán)境的影響,充分征求地方政府有關(guān)部門的意見,經(jīng)全面分析比選。確定出推薦方案。
4.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。
任何結(jié)構(gòu)物都建造在一定的地層上,結(jié)構(gòu)物與地層接觸的部分就是基礎(chǔ)。工程實(shí)踐表明:結(jié)構(gòu)物的地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的優(yōu)劣,對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量和正常使用起著根本的作用。基礎(chǔ)工程時(shí)隱蔽工程,如有缺陷,較難發(fā)現(xiàn),也較難彌補(bǔ)和修復(fù),而這些缺陷往往直接影響整個(gè)結(jié)構(gòu)物的使用甚至安全。基礎(chǔ)工程在質(zhì)量、工期、費(fèi)用3大指標(biāo)上影響著整個(gè)工程建設(shè)的始終,在工程建設(shè)中占據(jù)了舉足輕重的重要地位。因此,對(duì)于橋梁工程設(shè)計(jì)人員,應(yīng)該全面掌握橋梁基礎(chǔ)的專業(yè)知識(shí),了解各種橋梁基礎(chǔ)的特點(diǎn)及適用范圍,才能在各種復(fù)雜的地質(zhì)條件下發(fā)揮所長(zhǎng)精心設(shè)計(jì)基礎(chǔ)工程,確保橋梁工程建設(shè)更好完成。
基礎(chǔ)工程的分類及特點(diǎn)。基礎(chǔ)根據(jù)埋置深度分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。將埋置深度較前(一般小于5米),且施工簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)稱為淺基礎(chǔ);由于淺層土質(zhì)不良,需將基礎(chǔ)置于較深的良好土層上,且施工較復(fù)雜的基礎(chǔ)稱為深基礎(chǔ)。基礎(chǔ)埋置在土層內(nèi)深度雖較淺,但在水下部分較深,如深水中橋墩基礎(chǔ),稱為深水基礎(chǔ),在設(shè)計(jì)和施工中需要作為深基礎(chǔ)考慮。公路橋梁及其人工構(gòu)造物首先考慮用天然地基上的淺基礎(chǔ)。當(dāng)需要設(shè)置深基礎(chǔ)時(shí)常采用樁基礎(chǔ)或沉并基礎(chǔ),我國(guó)公路橋梁現(xiàn)今最常用的深基礎(chǔ)是樁基礎(chǔ)。
5.樁基分類。
樁基按施工方法來(lái)分,可分為預(yù)制樁和就地灌注樁;按基礎(chǔ)受力條件來(lái)分,可分為端承樁和摩擦樁;按樁所采用材料來(lái)分,可分為鋼筋混凝士樁、鋼樁和合成樁;各類樁基須根據(jù)地質(zhì)、水文等條件比較采用。通常來(lái)說(shuō),摩擦樁和端承樁在實(shí)際工程中運(yùn)用的比較多。當(dāng)樁基礎(chǔ)穿過(guò)土層,樁端支承在堅(jiān)硬土層或巖層上,上部荷載主要靠樁端處硬七層或巖層提供的反力來(lái)支承,樁側(cè)摩阻力很小,可忽略不計(jì),這種樁稱為端承樁。當(dāng)土層很厚,樁端達(dá)不到硬土層或巖層土,樁的荷載主要靠樁身與周圍土層之間的摩擦力來(lái)承擔(dān),樁端處土層或巖層反力很小,這種樁稱為摩擦樁。實(shí)際的樁通常是介于上述兩種情況之間,樁基豎向力由摩擦力和樁端力共同提供,只是兩個(gè)力所占的比例不同,為了簡(jiǎn)化計(jì)算,我們通常把占比例少的一部分忽略不計(jì)。
6.墩臺(tái)基礎(chǔ)位置確定。
要想確定墩臺(tái)基礎(chǔ)的合理位置,在橋梁分孔時(shí)就要充分考慮基礎(chǔ)位置處的地質(zhì)、邊坡和水文條件是否適合,若能通過(guò)改變橋梁分孔避開不利的地質(zhì),使墩臺(tái)位置遠(yuǎn)離山坡坡面是設(shè)計(jì)中應(yīng)該首選的方案。僅當(dāng)特殊情況,迫不得已時(shí),方可考慮在山坡上設(shè)置墩臺(tái)。目前由于人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)境方面的因素,山區(qū)公路在高填方段,即使沒(méi)有被交物的限制,也往往選擇設(shè)置橋梁的形式。在這種情況下橋梁選擇統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)跨徑應(yīng)該無(wú)可非議,但是山區(qū)中復(fù)雜的地質(zhì)、水文條件就成為制約橋梁分孔的多個(gè)重要因素。例如在京承高速公路山區(qū)清水河18橋右線,7#~238墩段,沒(méi)有被交物的限制,在初步設(shè)計(jì)階段選擇了13×30m的標(biāo)準(zhǔn)跨徑。但到施工圖階段,橋位處的詳勘報(bào)告顯示,148、158墩位處巖體節(jié)理發(fā)育,完整性差,需首先清除上部開裂不穩(wěn)的巖體,對(duì)下部較大的裂隙進(jìn)行灌漿處理,而且需對(duì)東側(cè)下部巖體進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索加固處理。
六.結(jié)束語(yǔ)。
山區(qū)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),要考慮地形條件和地理狀況,同時(shí)要選擇合理的施工方法,通過(guò)工藝控制,來(lái)提高山區(qū)橋梁質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]王航 山區(qū)橋梁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與研究 [期刊論文] 《中外公路》 ISTIC PKU -2008年6期
[2]許璐 山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題研究 [學(xué)位論文]2009 長(zhǎng)安大學(xué):建筑與土木工程
[3]李春鵬 錨固樁基礎(chǔ)在高墩橋梁中的應(yīng)用研究[學(xué)位論文]2007 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢):地質(zhì)工程
[4]尹興科 北京淺山區(qū)橋梁工程基礎(chǔ)選型與勘察技術(shù)要點(diǎn)分析 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》2013年4期
篇13
一.前言
我國(guó)的公路橋梁發(fā)展歷史悠久,最精美的典范便是隋朝的趙州橋,經(jīng)過(guò)數(shù)千年依然堅(jiān)固古樸,風(fēng)雨難以損毀,是我國(guó)橋梁建筑設(shè)計(jì)施工歷史上的經(jīng)典之作。我國(guó)橋梁公路加固設(shè)計(jì)施工技術(shù)有著深厚的文化底蘊(yùn),在改革開放后,伴隨著國(guó)門的打開,中國(guó)逐漸走向世界,受到世界各種思想的啟迪和沖擊,我國(guó)的路橋設(shè)計(jì)施工加固理論和技術(shù)都不斷得到了完善和發(fā)展,逐漸形成了符合路橋發(fā)展現(xiàn)狀系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論,和科學(xué)的施工方法,不僅真正實(shí)現(xiàn)了與世界的腳步接軌,更在中國(guó)工程技術(shù)人員的常年實(shí)踐中,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)吸取教訓(xùn),實(shí)現(xiàn)了施工設(shè)計(jì)的突破和創(chuàng)新,我國(guó)的公路橋梁維修加固技術(shù)已經(jīng)逐漸趨于成熟。
二.我國(guó)公路橋梁維修施工加固的意義
1.實(shí)施公路橋梁加固是保證運(yùn)輸安全的客觀要求
伴隨著運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,各種超重型車輛不斷投產(chǎn)使用,跨區(qū)域物資運(yùn)輸,跨區(qū)域的經(jīng)濟(jì)文化交流,旅游業(yè)的興起等一系列產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都嚴(yán)重使得公路橋梁出現(xiàn)了一定超負(fù)荷現(xiàn)象,使得公路橋梁的承載力不斷得到加重,加上公路橋梁受到風(fēng)雨霜凍等各種自然因素的侵蝕,已經(jīng)出現(xiàn)了一定的損害現(xiàn)象,存在著一定的安全隱患,因此,實(shí)施路橋加固,是保證運(yùn)輸安全的客觀要求。
2.是保證路橋的功能正常發(fā)揮,實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的必然選擇
交通運(yùn)輸業(yè)是關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)命脈的關(guān)鍵領(lǐng)域,不斷實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸業(yè)服務(wù)質(zhì)量的提升,就必須時(shí)刻保證公路橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施的功能正常,可以隨時(shí)發(fā)揮出這些基礎(chǔ)設(shè)施的正常效率,因此,加強(qiáng)對(duì)路橋的維護(hù)管理,加大路橋的加固護(hù)理,是提升整個(gè)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平,提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)效益的必然選擇。
3.是公路橋梁養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)
近些年來(lái),我國(guó)的公路為人們的生存發(fā)展提供了很多便利,有效的提高了人們的生活節(jié)奏和生活質(zhì)量,但不可否認(rèn)的是,公路交通網(wǎng)絡(luò)中,依然存在著一些細(xì)節(jié)處容易發(fā)生交通事故,比如,橋梁的坍塌,橋面的裂縫,橋欄折斷,橋墩破損甚至是橋上線纜的斷裂,使得高速公路橋梁處隱藏著各種安全隱患,橋頭跳車等各種事故不斷發(fā)生,都是由于對(duì)橋梁的護(hù)養(yǎng)不力,負(fù)荷過(guò)度。因此,加強(qiáng)對(duì)公路維修加固,是解決我國(guó)公路交通中,發(fā)生眾多交通事故,消除安全隱患的重要之一。
三.公路橋梁維修加固技術(shù)探討
1.舊橋上部結(jié)構(gòu)處加固方法
(一)橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法
通常使用先鑿除舊橋面使其與原有主梁合二為一的方法來(lái)增大橋梁的有效高度,再在梁頂土加鋪一層鋼筋混凝十層,以有效提高橋梁荷載橫向分布的能力;以便提高整體橋梁的承載能力。
(二)加大截面面積和配筋補(bǔ)強(qiáng)加固法
通常采用加大構(gòu)件截面面積、提高配筋率等加固方法來(lái)解決橋梁剛、強(qiáng)度不足,穩(wěn)定性及抗裂性較差等問(wèn)題。這種方法通過(guò)增大橋梁側(cè)面或底面尺寸,增加梁的有效抗壓和抗彎強(qiáng)度來(lái)達(dá)到增加橋梁承載力的目的是被廣泛適用于橋梁和拱橋加固的方法。
(三)錨噴漿混凝土加固法
通過(guò)高速噴射機(jī)器的引入。新的混凝土混合物將被連續(xù)噴涂到錨鋼絲網(wǎng)面上,其硬化凝結(jié)后的表面將形成一個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),這將加大橋梁的受力面積,從而使整體結(jié)構(gòu)變得更加完整,進(jìn)而能夠承受較大的外部負(fù)載。
(四)粘貼鋼板或碳纖維加固法
當(dāng)交通流量增加時(shí),梁板的主梁承載能力小于負(fù)載壓力或受到嚴(yán)重銹蝕時(shí),將極易產(chǎn)生嚴(yán)重的橫向裂縫。使用錨桿和粘結(jié)劑將纖維固定于混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱部位或受拉邊緣,使其與結(jié)構(gòu)形成整體,以鋼板或碳纖維代替額外的加強(qiáng)型鋼筋,從而實(shí)現(xiàn)增加橋梁承載力的目的。這種加固方法的特點(diǎn)是:不需要破壞被加固的原結(jié)構(gòu);施工工藝簡(jiǎn)單,施工質(zhì)量較容易控制,施工工期短。
2.增設(shè)額外的縱梁加固法
當(dāng)橋墩基礎(chǔ)的安全性能良好,并具有足夠的承載能力時(shí),可以使用一個(gè)額外的具有高承載能力的新的縱梁,以便使其與老梁連接成為個(gè)整體共同受力。在新的橋梁結(jié)構(gòu)下的主梁原來(lái)所承受的負(fù)載將進(jìn)行再次分配,從而加固了橋梁,改進(jìn)了其荷載能力和剛度。當(dāng)在主梁一側(cè)或兩側(cè)增設(shè)縱梁時(shí),將同時(shí)具有加寬擴(kuò)大的作用。為確保新老混凝土能夠在-起共同發(fā)揮效用,一定要注意新的橋梁和舊的橋梁之間的橫向聯(lián)系。
3.舊橋下部結(jié)構(gòu)處加固方法
(一)擴(kuò)大基礎(chǔ)底面面積加固法
這種方法適合用于承載能力不足或過(guò)淺的深度,而磚石或混凝土剛性實(shí)體又是作為構(gòu)成墩臺(tái)的主要成分的情況。應(yīng)首先計(jì)算地基強(qiáng)度以確定是否擴(kuò)大基礎(chǔ)底面面積。
(二)新建輔助擋土墻加固法和墩臺(tái)拓寬加固法
可新建輔的擋土墻以抵抗橋臺(tái)水平土壓力過(guò)大而造成橋臺(tái)傾斜現(xiàn)象的發(fā)生。利用舊橋基礎(chǔ),靠墩臺(tái)蓋梁挑出懸臂加寬部分,以便于安裝上部結(jié)構(gòu)。此種情況為只加寬墩臺(tái)下部的蓋梁、墩臺(tái)身和基礎(chǔ)則不需予以加固。
四.關(guān)于公路橋梁維修加固的幾點(diǎn)建議
1.要做到科學(xué)的加固維修設(shè)計(jì),從路橋的現(xiàn)實(shí)狀況和整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際出發(fā),實(shí)地勘察,精密測(cè)量,采集第一手相關(guān)的地質(zhì)地貌,施工高度,施工難度等一系列的客觀數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)的真是完整性,采取科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法,選擇合理的加固方法,制定嚴(yán)格的施工規(guī)范,做好各種加固施工前的準(zhǔn)備,比如對(duì)器械工具,人員的準(zhǔn)備。
2.要采取先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備,對(duì)加固施工的各種機(jī)械設(shè)備做出科學(xué)選擇,保證機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定安全,同時(shí),要加強(qiáng)對(duì)加固材料的選擇,采購(gòu)質(zhì)量管理,選擇符合我國(guó)國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料,杜絕假冒偽劣產(chǎn)品,從材料商保證加固的質(zhì)量。同時(shí),嚴(yán)格執(zhí)行材料使用制度,規(guī)范科學(xué)合理施工使用,避免浪費(fèi),做到物盡其用。
3.要對(duì)整個(gè)加固工程設(shè)計(jì)施工都進(jìn)行全程監(jiān)控,實(shí)施全面的質(zhì)量管理監(jiān)督。加強(qiáng)對(duì)管理人員的管理技能的提高,培養(yǎng)其負(fù)責(zé)的工作態(tài)度,安裝先進(jìn)的監(jiān)控設(shè)備,加強(qiáng)對(duì)施工人員的施工規(guī)范性指導(dǎo)和管理,從施工細(xì)節(jié)到全局的施工進(jìn)度,加固后的護(hù)理修繕,都做出細(xì)致全面的監(jiān)控,保證質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),要做好加固后期的定期實(shí)施路橋維護(hù),管理。全程管理控制,保證加固的質(zhì)量,提高整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)中的路橋使用壽命和安全性能。
五.結(jié)束語(yǔ)
交通運(yùn)輸領(lǐng)域是我國(guó)關(guān)系到國(guó)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展安全命脈的關(guān)鍵領(lǐng)域,交通運(yùn)輸?shù)陌踩P(guān)系到千萬(wàn)出行者的生命財(cái)產(chǎn)安全,關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)文化交流,因此,采取各種措施,將整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)中的安全隱患消除,是保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)政治安全的必然要求,路橋是我國(guó)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中的重要部分,在設(shè)計(jì)施工以及維修過(guò)程中實(shí)施加固技術(shù),實(shí)施科學(xué)合理,符合實(shí)際情況的加固設(shè)計(jì),做出嚴(yán)密穩(wěn)妥的技術(shù)施工,不斷加強(qiáng)施工設(shè)計(jì)質(zhì)量的監(jiān)督,是保證加固質(zhì)量,保證路橋功能完整,促進(jìn)我國(guó)公路交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的完善的客觀要求,必須嚴(yán)格科學(xué)實(shí)施,保證運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量與安全。
參考文獻(xiàn):
[1]周創(chuàng)理 淺談公路橋梁維修加固技術(shù) [期刊論文] 《中華民居》 -2012年6期
[2]楚艷惠 橋梁維修加固技術(shù) [期刊論文] 《交通世界(建養(yǎng)機(jī)械)》 -2006年1期
[3]周宏禮 淺談農(nóng)村公路橋梁常見病害及加固技術(shù) [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》 -2012年8期