橋梁結構論文范例6篇

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橋梁結構論文

橋梁結構論文范文1

1工程概況

橋梁工程6#墩基礎采用鉆孔灌注樁基礎,基礎之上為承臺,每個承臺上設一個墩柱,雙墩柱之上為蓋梁。6#墩樁基礎、承臺、墩柱和蓋梁結構均處于鐵路30m范圍內,施工均列入臨近營業線施工范圍。所有施工都必須在鐵路運行天窗進行,且必須嚴格按照臨近運營線施工安全管理規定進行,施工環境非常復雜、施工條件差、施工難度大。

2主要施工方法

(1)基礎施工

6#墩基礎是由4根準1.2m長的鉆孔灌注樁基礎組成,,樁的長度為22m,可用C30混凝土灌注,灌注樁時注意讓樁端嵌入巖層。樁基礎持力層為中風化巖層,可用CZ-5型沖擊鉆機鉆進成孔。在成孔前要先確定鉆機的位置,注意使鉆機鉆錘的中心與樁孔的中心保持在同一垂線上,穩定好扒桿和攬風繩。在成孔鉆進過程中,要先用小沖程慢慢的鉆進,使鉆頭全部進入土層后,查看樁位復測是否合格,合格后再進行正常鉆速鉆進。同時要注意,地勘結果不同的地層,要采用不同的沖程和泥漿的比重,做好記錄。在鉆進中遇到數據突變等異常情況時要及時排查原因,排除隱患,再進行鉆進。吊放鋼筋籠時也要據計算確定吊裝點,注意入孔時須對準孔位輕放、慢放,防止碰撞孔壁,混凝土澆筑要保證一次性連續澆筑完成,這樣可保證整根樁混凝土均勻,密實。

(2)承臺施工

根據本承臺基坑支護的特點,可采用支護結構受力簡單,明確的鋼板樁支護方案,它不僅對基坑支護有很可靠的穩定性,其在插打工藝上機械設備也都狠成熟,工程造價低,可在鋼板樁插打后拔除重復使用,施工速度也挺快。對于6#墩的承臺,它的平面尺寸是4.8m×4.8m,厚度是2.4m的鋼筋混凝土做的矩形承臺。承臺的開挖主要以機械為主,人工為鋪的分層開挖,按基坑邊坡1∶1的比例開挖。當基坑開挖超過基坑底標高的20cm時,改用人工開挖,破壞基底的原狀土結構,便于之后的施工。在整平基底后,進行基底驗槽,合格后才能開始用混凝土澆筑墊層,在樁基檢測合格后,才能進行承臺的施工。承臺模板由于都是采用大塊拼裝的鋼模板,在用吊機分塊吊裝時注意用法蘭螺栓連接,并用混凝土一次連貫建筑成型,澆筑砂石泵采用6BS,并采用初凝時間大于6小時的C30標號混凝土,其塌落度在15-18cm間,注意澆筑中應充分振搗,使混凝土密實。

(3)墩柱施工

本工程6#墩墩柱為雙柱墩,墩平面為1.7×1.85m(橫橋向×縱橋向)的矩形,高6.641m,平面四角設半徑15cm的倒圓,采用C40混凝土澆筑。為了能夠保證墩柱的外觀質量,墩柱模板可采用表面平整光滑,拼接嚴密的定型鋼模板,連接時可采用連接螺栓來栓接,為保證接縫的平整,還可設定準確的定位孔并用銷釘過渡配合使用。墩柱混凝土澆筑是分層澆筑的,但每層的澆筑都必須保證一次澆筑完成,每層的厚度也都要控制在30cm左右??梢杂么蚕铝?,要注意串筒口與澆筑面間的距離盡量控制在2m內,邊澆筑邊用振動棒振搗,這樣可保證澆筑的混凝土的密實性。

(4)蓋梁施工

蓋梁支架采用滿堂式和碗扣式鋼管腳手架,支架底落在承臺頂高程處,承臺間及兩頭需開挖并進行地基硬化處理,其中承臺基坑范圍用山皮石回填,基坑范圍外用30cm厚山皮石回填,用10cm厚碎石墊層和20cm厚C20混凝土進行硬化,來達到滿足支架地基的承載力。安裝蓋梁模板,先要沿著橫橋方向在碗扣支架頂托上安放10槽鋼,并在沿橋縱向槽鋼上每隔20cm布置10×10方木,在方木上鋪設15mm厚竹膠板,蓋梁側模板用15mm厚竹膠板,模板外側在豎直方向每隔15cm安放5×10方木,方木外側安放2道水平鋼管圍棱,另外還需沿水平方向和豎向每間距0.61m設置準20對拉螺桿,保證模板穩定。蓋梁骨架鋼筋采用閃光對焊或雙面焊接成型,鋼筋骨架在平地上制作焊接成型,吊裝至蓋梁上搭架子進行安裝,局部需焊接時底部需墊木板,焊接時不能燒壞底模,雙面焊縫長度不小于5d,焊縫要滿足要求。本工程蓋梁為變高蓋梁,結構體積將近200m3,為大體積混凝土結構。蓋梁混凝土澆筑擬分3次進行,第1次澆筑3.2m+0.55m高+擋塊部分,第2次澆筑1.84m高+擋塊部分,第3次澆筑支承墊石。蓋梁混凝土用C40商品混凝土,混凝土分層澆筑,每層澆筑厚度控制在30cm左右,邊澆筑邊用插入式振搗器振搗充分使混凝土密實。為防止混凝土內部因水泥水化熱反應導致溫度過高產生不良溫度裂紋,影響蓋梁施工質量,在蓋梁內每隔2m設置準=32mm的循環冷卻水管,在高度和寬度方向各布置一道。在澆筑承臺混凝土前應進行閉水試驗,保證管道嚴密性,管道還應與鋼筋綁扎牢固,確保管道在澆筑混凝土時不發生位移。

二橋梁下部結構施工中的質量控制關鍵點

1模板配置

橋墩的施工中,主要的就是模板的配置問題,它可以直接影響到整個橋墩工程施工的質量,所以,配置模板一般要注意以下幾點:首先就是確保模板的材料,數量齊全,保證施工所需;其次,對模板本身來說,它的質量,尺寸要嚴格按照規范要求執行,質量偏差要控制在有效范圍內;然后,用洗刷脫模劑的話,便于拆卸;最后,模板的剛度和強度上要保證,避免在施工中發生變形或者裂縫等現象,影響施工進度。

2鋼筋質量控制鋼筋

在橋梁施工中占據著重要的紐帶作用,是很重要的施工材料,因此在鋼筋入庫時,都要進行嚴格的質量檢測,檢驗等。鋼筋材料一定要有齊全的相關證書,經技術主管審核后可進入開料的程序,把鋼筋按編碼分開堆放,做好防潮防雨等措施,避免在使用前生銹而影響后期使用,要嚴格控制鋼筋的質量。

3混凝土質量控制

在混凝土質量控制上,主要就是控制各個實驗室的配比單操作了,是把各類原料按照一定比例混合攪拌生成混凝土,這個過程要加強監督,管理,控制原料的用量,成分,以及質量上要合格,才能生成合格的混凝土材料。

4施工管理要加強施工中的管理

對施工隊伍而言,要明確各個崗位的負責人,分工明確,落實到位,職責分明。指定完善的規章制度,和建立質量管理小組,健全質量管理體系。

三結語

橋梁結構論文范文2

關鍵詞:橋梁結構;設計;問題

中圖分類號:K928文獻標識碼: A

引言

橋梁結構設計的基本要求是要保證安全性、適用性以及經濟性,不僅要求設計者要具備豐富的理論知識,還要具一定的工程經驗,如果有經驗上的偏差就會嚴重影響設計的準確性。橋梁結構設計要堅持因地制宜的基本原則,要充分結合建設單位公布的橋梁設計方案,積極學習國外的先進技術,引進一些新設備、新材料,嚴格依照施工設計的總則、荷載以及每種材料技術條件要求等施工設計標準,采取適當的設計方法,能最大限度地規避主管因素對橋梁結構設計造成的影響。

一、橋梁工程結構設計的狀況

自改革開放之后,我國的經濟建設一直在緊鑼密鼓地進行著,各項工程建設也是百花齊放、不斷涌現,其中,橋梁工程建設也得到了飛速的發展,作為維系、連接與輸送城鄉交通的主要建筑設施,其工程的安全質量的重要性不言而喻,雖然無論哪個行業的工程建設都在嚴格把控質量、安全大關,然而依然不斷出現嚴重的安全事故,為了保證其正常的使用年限,必須從橋梁結構設計開始就考慮其耐久性因素,而目前在橋梁結構的設計當中,很多設計人員形成了錯誤的設計觀念,比較偏向于對橋梁強度極限的控制,只是保證其達到良好的強度要求,卻忽略了更為重要的耐久性因素,沒有對使用極限狀態記憶控制把握,重建造輕維護,同時缺乏有效的結構耐久性規定和要求來作為設計依據,那么對橋梁使用年限、耐久性的考慮自然無法真正落實。

二、橋梁結構設計存在的問題

當前結構越來越復雜、跨越距離越來越遠、功能越來越多的橋梁正在出現,在提高交通通行能力和確保行車便捷的基礎上,正在發揮著改善生活質量、加速經濟建設的作用,這就需要橋梁設計者不斷提高各方面的能力,以此來滿足社會、生活、交通、公路等各方面的需要。隨著經濟建設的不斷變化與發展,人們生活質量在逐漸提高,橋梁設計的難度也在增大,這會產生橋梁設計問題,應該對橋梁設計工作進行全面分析,以達到對相關問題的防范。目前,橋梁設計存在的主要問題有以下幾個。

(一)橋梁結構設計問題

結構體系是橋梁設計的關鍵,也是橋梁的核心部分,是整個橋梁建設中最為重要的部分。結構設計如果存在問題,則會直接影響橋梁相關參數,橋梁可靠性就會下降,結構材料的應用就會出現問題。特別是一些橋梁設計人員會盲目地進行結構體系設計,導致橋梁結構設計存在極大的不合理、不科學等問題,進而影響橋梁的安全與功能。

(二)橋梁設計的耐久性問題

當前一些橋梁設計片面重視結構強度計算,忽視橋梁構造、材料、施工等重要環節,這會導致橋梁耐久性降低、整體性變差、延展性不足,不能以充分的冗余來提高橋梁的耐久性能。常見的問題有橋梁受力線路不清晰、混凝土強度不足、鋼筋結構堅度不足、保護層厚度偏小,這些都會影響橋梁的安全與壽命,進而導致橋梁病害的形成。

(三)橋梁設計的疲勞損傷問題

橋梁在運行中會受到車輛荷載、地震和風荷載等動荷載的影響,會在結構內產生循環變化的應力,不但會引起結構的振動,還會引起結構的累積疲勞損傷。疲勞和超載對于橋梁結構耐久性的影響非常大,因此設計師在橋梁設計方面要充分重視對疲勞損傷的研究。

(四)橋梁結構的抗震性

有些橋梁會應用在經常發生地震的區域,地震會對橋梁產生嚴重的破壞,因為在橋梁結構設計中已經考慮到了動荷載的作用,所以要在鞏固動荷載的基礎上,加強橋梁結構的抗震性能,將動荷載和抗震性能合二為一的進行綜合考慮。

(五)橋梁的超載

橋梁的結構設計都要達到正常的使用標準,可是在實際的橋梁運行階段,橋梁荷載并不能都達到在設計的允許范圍之內,超載會導致動荷載的應力幅值增加,同時損傷出現的幾率也會增加。因為超載所造成的損傷是巨大的,這些損傷是很難修復的,超載甚至會破壞橋梁的結構,導致事故的發生。設計人員要加強對橋梁超載問題的研究力度,保證橋梁結構的耐久性以及安全性。

三、橋梁結構設計的優化

(一)橋梁結構的可靠性

目前設計人員從很多角度對橋梁結構的可靠性進行了研究,也取得了一定成果,另外還研究了系統可靠性界定的方法,總之,橋梁結構的可靠性是一個比較復雜的研究內容,其中蘊含了很多種知識,研究具有一定的難度,需要設計人員深入的進行探索。

(二)人為差錯

在橋梁結構中出現的問題,大多數都是因為施工人員或技術人員的專業知識或經驗缺乏導致的,很多工程中的事故都是因此而發生,所以人為差錯的優化已經成為橋梁結構設計中的工作重點。

(三)橋梁結構耐久性的設計要求

在橋梁的結構設計中,要想保證其結構耐久性的設計目標,就必須把握好設計過程中的細節,依據一定的設計要求來進行設計工作。首先,橋梁的設計方案要進行仔細地對比分析,在滿足其耐久性設計原則的基礎上,考慮其使用性能、美觀程度、經濟成本等因素,這樣綜合考量之后,篩選出最合適的設計方案,從而確保其質量過關,其次,一定要注意混凝土的結構耐久性的規定要求,在設計時注意控制其混凝土最小保護層厚度,使預應力管道與鋼筋存在一定的距離,為混凝土的振搗做好基礎準備,同時對于所采用的水灰比要仔細分析檢查,保證其適用性,以達到增強混凝土自身密實度和抗損壞能力的要求,最后,在設計過程中一定要選用具有防腐作用的鋼筋,因為在實際施工過程中,經常會發生鋼筋腐蝕的現象,所以對鋼筋的構造、材質的選用上,必須做到認真、細致,也可以在混凝土中摻入鋼筋阻銹劑,通過此種方法來延緩鋼筋腐蝕破壞,不僅在時間上有效控制腐蝕,而且及時有效地延緩了其遭受腐蝕的速度。

(四)橋梁結構的抗震設計

由于橋梁的可以起到聯絡交通的作用,所以在許多山區等地都需要搭建橋梁,但像我國的云貴山區等地又是地震的多發處,所以在這里地區的橋梁結構設計就需設計者充分考慮地勢問題,通常采用先簡支后連續或墩梁固結的連續-剛構混合體系,這是為了保證行車舒適,結構耐久適用。除此之外即使在非地震區域的橋梁結構設計也應當將地震損壞因素列為考慮范圍內,因為地震災害具有的不確定性,這時為了應對突如其來的災難,設計人員就需要對于橋梁結構的接縫處,地基墩臺和橋面的整體強度,加固連接件等等關鍵部位進行仔細的核算與周全的考慮,而且需要提前預算到地震后可控狀態下橋梁的完整程度,對于橋梁抗震結構的設計就需要不吝惜原料,全面考慮,精細核算,這樣才能保證橋梁結構的優質性。

(五)強化橋梁結構設計的抗載荷能力

在橋梁抗高負荷承載的情況下,就需要設計者對于橋梁目前和未來所要面臨的載荷能力能高瞻遠矚,應用合理的結構來應對這一情況,而且可以再橋梁設計中的關鍵部位添加相應的減震裝置,如粘滯阻尼器,可以通過氣彈性部件可以有效的減少橋梁震動時產生的能量,以減少對橋梁主體的損害;鉛芯橡膠支座,可以有效減少支座的硬性撞擊,通過有著良好力學性能的鉛芯和橡膠的配合,就可以達到這樣的效果??傊?,在抗重載荷情況下,橋梁的結構設計需要提前預估和計算出將要面對的負載情況,并且利用緩沖部件來直接降低重載荷所引起的橋梁壓力過大。

結束語

橋梁設計過程中如果對相關要點和因素不嚴格控制,極容易引發安全與結構問題的積累,進而影響橋梁施工和使用等后續工作,形成各種病害而影響橋梁。作為橋梁設計人員,應該對設計工作進行強化,借鑒國內外先進的經驗與措施,將先進的設計理念、科學的橋梁結構體系更好地應用到橋梁設計之中,在不斷創新的同時,達到推進橋梁設計質量與水平雙提高的目標。

參考文獻:

[1]馬建,孫守增,楊琦,趙文義,王磊,馬勇,劉輝,張偉偉,陳紅燕,陳磊,康軍.中國橋梁工程學術研究綜述?2014[J].中國公路學報,2014,05:1-96.

[2]張鐵軍.山區橋梁結構設計關鍵問題研究[J].交通標準化,2009,13:117-121.

[3]賈成剛.凍結法鑿井井壁結構設計關鍵問題探討[J].山西焦煤科技,2012,07:13-15+19.

橋梁結構論文范文3

本預應力混凝土連續梁橋共分為三跨(30m+50m+30m)主跨50m,邊跨對稱30m;主梁采用單箱單室預應力混凝土箱梁,跨中梁高為1.5m,支座處梁高為2.8m,截面高度按二次拋物線形式變化;橋面凈寬為7+2×1.5m;設計荷載為公路-Ⅰ級。

在設計中,運用了橋梁設計軟件Midas建立橋梁模型,并對橋梁恒載、活載及徐變內力進行分析計算,得出預應力鋼束的預估值。最后對主梁的應力、變形等進行驗算。經分析比較及驗算表明該設計計算方法正確,內力分布合理,符合設計任務的要求

關鍵詞 橋梁設計; 預應力混凝土; 箱梁; 變截面連續梁 ;Midas橋梁模型

Abstract: The design is based on the requirements of the design task and "Highway Bridge Regulation". The design of the bridge is carried out in the eight-character principle of "safety, pratically, economically and aeshetic" by comparing and choosing the best one. The first program is continous prestressed concrete grider bridge, the second one the beam combination of arch bridge,and the third one is the suspension bridge.Accdoding to the above principles and construction factors, the prestressed conous bridge is chosen to the ultimate.

The continous prestressed concrete girder bridge is divided into three inters, (30m+50m+30m), with the main span of 50m, and 30m-symmetry one. Prestressed concrete box grider is used as the main beam; the beam depth in the mid-span is 1.5m, while at the support bearing it is 2.8m.The sectional depth is changed in the form of parabolic.The net width of the deck is 7+2x1.5m,and the design load is for the highway-I.

In the design, the bridge design software MIDAS is used to get the calculation model. By analyzing and computing the dead load, live load and internal force, the estimated value of the prestressed strand is got. Finally, checking calculation is carried out to the stress and deformation of the main beam. The results of the analysis and checking calculation show that the design calculation method is correct , and the internal force distribution is reasonable to the design task.

Key words: bridge design; prestressed concrete; box-girder; non-uniform continuous beam; MIDAS bridge model

目 錄設計原始資料…………………………………………………………………………….1

第一章 方案比選 ………………………………………………………………………2

第二章 上部結構形式及尺寸擬定 …………………………………………………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 橋面板的計算 …………………………………………………………………8

一.橋面板的設計彎矩 ……………………………………………………………… 8

二.懸臂板的內力計算……………………………………………………………… 11

三.橋面板的配筋…………………………………………………………………… 12

第四章 主梁內力計算…………………………………………………………………14

一.全橋節段的劃分………………………………………………………………… 14

二.恒載活載內力計算……………………………………………………………… 17

第五章 主梁配筋計算…………………………………………………………………32

一.預應力筋的估算原理…………………………………………………………… 32

二.預應力筋的估算………………………………………………………………… 34

三.預應力筋布置…………………………………………………………………… 38

四.非預應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計算………………………………………………47

一.正截面承載力計算……………………………………………………………… 47

二.斜截面承載力計算……………………………………………………………… 47

第七章 鋼束預應力損失計算……………………………………………………… 50

第八章 應力驗算………………………………………………………………………… 56

一.短暫狀況的正應力驗算………………………………………………………… 56

二.持久狀況的正應力驗算………………………………………………………… 57

第九章 抗裂性驗算……………………………………………………………………… 59

一.正截面抗裂性…………………………………………………………………… 59

二.斜截面抗裂性…………………………………………………………………… 61

第十章 主梁變形計算…………………………………………………………………… 62

參考文獻 ………………………………………………………………………………… 63

英文翻譯 ………………………………………………………………………………… 64

致謝 ……………………………………………………………………………………… 90

致 謝 首先感謝何建老師在此次畢業設計中認真輔導了我設計的每一個環節,何建老師對待學生認真負責、和藹耐心的態度和對待工作一絲不茍的作風給我留下了深刻的印象,為我今后的學習工作樹立了榜樣。此外還有學多老師給予了耐心的指導和點拔,令我受益匪淺。在此對各位老師的敬業表示真摯的感謝。

通過這次畢業設計,我比較系統的串連了我大學本科四年所學的知識,深感我們這門專業系統的博大精深,覺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。在畢業設計的反復修改,一遍一遍的看書,和同學一次又一次的討論,一次又一次的請教老師的過程中,通過集中的畢業設計和專業系統的培養,我提高了自己綜合運用所學的基礎理論,基本知識和基本技能,分析解決問題的能力。在老師的指導下,通過獨立系統的完成一個工程項目的設計,比較具體的了解了一個工程設計的全過程,鞏固已學課程的基礎上,培養了自己考慮問題,分析問題,解決問題的能力,同時接觸到和掌握一些新的專業知識和技能。這次畢業設計為自己提供了一次很好的實踐機會,為我將來的學習工作做了很好的鋪墊,是我人生中很重要的一次經歷。

最后,感謝學院的領導和老師在百忙之中為我們細心指導設計,我衷心的感謝各位老師!

南華大學船山學院本科生畢業設計(論文)開題報告 設計(論文)題目 寶石路5號橋 設計(論文)題目來源 設計(論文)題目類型  起止時間 2008.12.1~2008.12.12 一、設計(論文)依據及研究意義:

橋梁的形式可考慮連續梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋。對此三種橋型作比較,從安全、適用、經濟、美觀等方面比選,最終確定橋梁形式。

二、設計(論文)主要研究的內容、預期目標:(技術方案、路線)

本橋的設計是根據設計任務書的要求和《公路橋規》的規定,本著“安全、實用、經濟、美觀”的八字原則,提出了三種不同的橋型方案進行比較和選擇。方案一為預應力混凝土連續梁橋,方案二為梁拱組合體系橋,方案三為懸索橋。經由以上原則以及設計施工等諸多方面考慮后,確定預應力混凝土連續梁橋為最終設計方案。

三、設計(論文)的研究重點及難點

計算量大,工程量大,繪制上部結構的一般構造圖、鋼筋構造圖及施工示意圖很復雜

四、進行設計(論文)所需條件:

《結構設計原理》土木工程專業畢業設計指南—橋梁工程分冊

《預應力混凝土連續梁橋設計》 《橋梁工程》 《基礎工程》 《橋涵水文》 《橋梁計算示例集》《橋梁上部結構計算示例(二)》

五、指導教師意見:

橋梁結構論文范文4

關鍵詞:曲線梁橋,設計,問題

 

近年來,隨著我們交通事業和城市建設事業的蓬勃發展,由于受地形、地物的限制等諸多原因,城市立交和公路交叉工程等結構出現彎、坡、斜、異型等特點,曲線梁橋便應運而生。相比于直線梁橋,曲線梁橋對地形地貌的適應性較強。本文將對曲線梁橋設計中應注意的幾個問題進行簡要的探討。

1.總體布置

在進行曲線橋梁總體布置時,應考慮到兩方面問題:(1)結構受力方面,要注意調整梁內的扭矩分布,控制扭矩峰值,使梁截面以及支座受力較均勻;(2)結構變形方面,要注意控制梁端縱橫向變位及翹曲變形。使之符合規范要求。要得到這些結果,主要是靠調整跨徑劃分和處理邊界條件。

1.1分孔問題

因曲線梁橋其特殊的結構構造,其梁內側支座反力較小甚至可能出現負值,為了避免可能出現梁端內側支座“脫空”現象,可使內側支座處于受壓狀態,并考慮給予一定的壓力儲備。達到此目的比較有效的方法是控制邊跨跨徑,使邊跨跨徑與中跨比較接近。當受實際條件限制,邊跨跨徑與中跨差距較大時,也可考慮采取其他一些措施,如調整邊跨與中跨的自重等。

1.2支承方式(邊界條件)

曲線梁橋的支承方式一般分為兩種類型:抗扭支承和獨柱點鉸支承。其中抗扭支承具有較強的抗扭能力,而獨柱點鉸支承具有墩位布設靈活的特點。一般在曲線梁橋的兩端常用抗扭支承,此支承方式可有效地提高主梁截面的橫向抗扭性能,保證橋梁橫向穩定性;此外,在梁橋的中間支承處僅設置一個支座即為獨柱點鉸支承,這兩種支承方式應用均較普遍。

對于橋面寬度較寬或曲線半徑較大的曲線梁橋,主梁截面的抗扭剛度降低,故設抗扭支承較采用點鉸支承合理。對于橋面寬度較窄或曲線半徑較小的曲線梁橋,由于上部結構常采用具有較大抗扭剛度的箱梁結構,一般將中間墩布置成獨柱點鉸支承。

為了增大相鄰兩跨間的矢度,對于曲線半徑較大的曲線梁橋,也可采用鉸支承交替布置在橋軸線兩側的形式,能大大提高全橋抗側傾能力。

2.上部結構

曲線梁橋各截面處于“彎、剪、扭”的復合受力狀態,其應力分布比直線梁橋復雜得多。因此,在截面設計時,要選擇抗扭剛度大的截面形式,如箱形截面、空心板截面等;同時,要在橋跨范圍內設置適量的橫隔板,以加強截面橫向剛度;在截面發生較大變化處,要設漸變段過渡,以減小應力集中效應。

在進行配筋設計時,應充分考慮扭矩效應。與直線梁橋不同,曲線梁橋應在腹板側面布置較多的受力鋼筋,其截面上下緣鋼筋也比同等跨徑的直線梁橋數量多;另外,曲線梁橋除了要布設抗剪鋼筋外,還要配置較多的抗扭箍筋。

3.下部結構

曲線梁橋墩頂水平力分配比較復雜,且橋墩所受的外力方向常發生變化,因此,墩柱要盡量采用圓形截面;曲線梁橋墩柱受到縱、橫向水平力作用,墩身最大彎矩應是兩個方向的力矢量合成值;同一座橋墩各墩柱的軸力也可能有差異,因此要調整墩柱位置,使墩柱受力均勻,避免出現墩柱受拉的情況;在計算樁柱配筋量時,要分別驗算各墩柱的內力,根據最不利組合進行配筋。在確定樁長時,要以軸力較大的墩柱進行控制設計。

4.構造要求

對曲線半徑較小的曲線梁橋,預應力鋼束產生的徑向力很大,為了防止此力引起腹板崩裂和鋼束崩出主梁,設計時可根據計算結果采用兩種解決方式:(1)將曲線內側的預應力鋼束向外布置;(2)在腹板內設置足夠的防崩鋼筋。

對于大曲率的曲線梁橋,如調整墩柱偏心后仍不能消除主梁扭轉引起的支座負反力,則可根據扭轉方向采取在主梁內側或外側加配混凝土的壓重方式解決,亦可采用拉力支座解決。

對于橋寬較窄的曲線梁橋,宜加大箱體寬度,減小懸臂寬度,以增大主梁抗扭性能。論文格式。

曲線箱梁橋的橫隔板設置要比直線梁橋有所加強,如果不適當的設置內橫隔板,橫斷面的畸變引起的畸變應力可能會超過受彎正應力。論文格式。

曲線梁橋因溫度效應產生的位移因梁的平面彎曲已不是按直線變化,梁端伸縮縫應能滿足縱、橫雙向變形要求,采用伸縮縫的伸縮量應比相同跨徑的直線梁橋大。

曲線梁橋鋼筋布置要求使截面具有抗扭能力。論文格式。箱梁底板、頂板上下層橫向鋼筋及腹板箍筋要相互搭接,從而構成一個封閉的抗扭矩形。

5. 結束語

綜上所述,為了更好地增添城市景觀、使橋梁服從路線的平面布置和提高交通樞紐的使用功能,應從實際情況出發,堅持實用、安全、經濟和美觀的設計原則,根據曲線梁橋的特性,注意曲線梁橋在進行總體布置(包括分孔和支承方式選擇)、上部結構、下部結構和構造方面等設計中其擁有的各種獨自特點。

參考文獻

[1]項海帆.高等橋梁結構理論.北京:人民交通出版社,2001.

[2]邵容光 夏淦.混凝土彎梁橋 北京:人民交通出版社,1994.

[3]范立礎.預應力混凝土連續梁橋.北京:人民交通出版社,1988.

橋梁結構論文范文5

關鍵詞:橋梁技術狀況;退化

Abstract: In this paper, the actual situation of city bridge detection, analyzes bridge deterioration factors of bridge technical condition, prediction, and based on bridge status information, to apply regression analysis over prediction equation.

Key words: the technical state of bridge; degradation

中圖分類號:K928.78文獻標識碼:A 文章編號:

引言

橋梁技術狀況評價是采用橋梁監測所得到的信息,對橋梁的結構缺損、承載能力、服務水平等所作的一項綜合評定,也是橋梁養護管理部門掌握橋梁技術狀況、確定養護措施、進行養護需求分析、優選投資項目、制定養護計劃的重要依據[1]。

本文是通過多年積累的橋梁數據,探索城市橋梁衰變的規律,以此來預測橋梁未來的發展趨勢,使養護管理工作由被動的“應對”轉變為主動的“預防”,真正實現“防患于未然”。

橋梁退化因素

在橋梁的全壽命周期內,結構退化是一個不可避免的自然過程,橋梁保持較高的服務水平需要進行不斷的養護、維修以恢復其服務水平。在橋梁的退化過程中存在大量的不確定性的因素。

1.建造年代及施工質量:橋梁隨著運營的年代增加,橋梁退化速度增大,同時也受橋梁施工時的質量的影響,施工質量因素一直將影響橋梁性能。以某市2012年度C級橋梁為例,該市被評為C級的橋梁共105座,其中有立交橋及跨河橋共57座,天橋37座,通道11座,其始建時間具體數量及其所占比例情況見表1。

表1.始建時間分布

上述結果表明,上世紀90年代所建橋梁所占C級橋梁比例最大,高達57.14%,上世紀80年代所建橋梁與2000年后橋梁站比例基本相近,上世紀80年代前修建的橋梁占比例總計為3.81%。

2.橋梁的結構形式:不同橋梁結構類型決定了其受力性能的不同,從而導致了不同的橋梁缺損方式和退化速率,仍以該市城市2012年度C級橋梁為例,結構形式有梁、拱、板、閉合框架等,具體數量及其所占比例情況見下表2。

表2.結構形式分布

上述結果表明,梁所占比例高達84.76%。

3.橋梁的養護:橋梁的維修、保養能迅速提高橋梁的等級。

4.橋梁外部因素:包括交通流量、車輛荷載變化、氣候條件、養護水平等,這些因素對橋梁退化趨勢有較大的影響。

以上因素共同作用,相互影響,形成一個復雜的變化過程,橋梁技術狀況預測的目標就是尋找體系內在規律及劣化的發展趨勢。

橋梁技術狀況預測的意義

橋梁結構的退化預測關系到將來橋梁結構維護和計劃的制訂,因此具有重要的意義。橋梁結構退化到一定程度時,橋梁就需要恢復或部分提高其使用性能。橋梁管理部門為了合理分配有限的養護維修資金,維持橋梁盡可能高的服務水平,并確保在役橋梁的安全運行,需要進行中長期規劃,這就必須依靠科學的,符合我國實際情況的橋梁技術狀況預測模型。就橋梁管理者而言,橋梁技術狀況退化預測的意義如下:

評估橋梁結構或構件距某特定狀態等級的剩余時間。

確定橋梁結構在不同時間階段的維護對策。

對橋梁維護工作進行優先級排序,一般退化較快的橋梁具有更高的維護優先級。

估算每年需要進行維護的橋梁數,編制相關預算。

橋梁BCI預測方程

本文選擇以下方程作為該市城市橋梁最大數量的混凝土立交橋和跨河橋BCI的預測方程。

式中:――橋梁狀況指數

――橋梁狀況指數初值,這里取為100。

y――橋齡

――方程參數

利用近6年的檢測數據,對上述方程中的參數進行回歸分析,得到適合該市管橋梁的預測方程如下:

圖1. 預測方程回歸示意

下圖中給出了本預測方程對應的曲線

圖2. 橋梁BCI預測曲線圖

由圖示可以看出,該市管橋梁BCI在50年橋齡時基本可以處于C級橋的狀態,一定程度上說明該市管橋梁維護養護工作成效良好。

然而,此預測方程只適用于鋼筋混凝土梁橋,功能為立交橋或跨河橋。而且,由于基本數據仍然不夠完善等緣故,預測參數仍有待在未來數據的積累基礎上進一步修正。

預測分析

分析的主要對象應該是技術狀況相對較差的C級橋梁,通過預測分析預估其BCI 變化的關鍵時間節點,以便提前采取預防措施。下面給出根據本年度所評BCI評分C級橋的預測結果。我們可以根據預測結果,密切關注橋梁快速退化情況。

表3.橋預測結果

結論

本文依據概率論、數理統計,研究探討了橋梁技術狀況評價和預測方法。主要結論如下:

1.橋梁退化與建造年代及施工質量、橋梁的結構形式、橋梁的養護、橋梁外部因素等有關。

2. 利用近6年的檢測數據,對上述方程中的參數進行回歸分析,得到適合該市管橋梁的預測方程,方程對該市橋梁梁結構維護和計劃的制訂有著指導意義。

建議

退化方程預測結果準確性取決于橋梁狀況指數初值,然而《城市橋梁養護規范》(CJJ 99-2003)中的方法計算雖然簡單,概念明確,但確定BCI值有如下問題:

(1)缺乏構件病害的具體分類和更具體的狀態評定標準,因而構件狀態的量化過程具有很大的隨意性,同一構件不同檢測人員可能得出差別很大的評估結果。例如規范中條款4.5.3其評定具有很大的隨意性和個人主觀性。

(2)在對缺損程度,缺損對結構使用功能的影響程度和缺損發展變化狀況的描述時存在極大的主觀性,如:嚴重,趨向穩定,發展緩慢等等都是一個非常模糊的概念,因此這樣的評定標準太過粗糙[2]。

(3)某些構件的損傷影響了結構的承載能力,但缺乏相應的條款。

建議進一步完善和深化城市橋梁養護技術規范,特別D級橋梁評定標準應更加詳細化和清晰界定化,使橋梁評定有據可依。對于通道、隧道及涵洞等結構應與傳統意義上的橋梁的技術狀況評級區分開,使得規范更有針對性。

參考文獻

橋梁結構論文范文6

Ren Zhenhua

(Shanxi Yuncheng Road & Bridge Co.,Ltd.,Yuncheng 044000,China)

摘要:隨著我國經濟的不斷發展,對公路、鐵路運輸的要求的也越來越高,而這其中,橋梁技術是非常重要的環節。我國的橋梁技術自上個世紀八十年代以來,發展較為迅速,但是對橋梁的保養、維護、維修、加固技術的發展則比較緩慢,進度也相對滯后,這是目前我國公路橋梁發展的主要技術缺陷。本文重要探討與研究如何使用碳纖維加固技術,使橋梁施工更加穩固。

Abstract: With the development of China's economy, the requirement of highway and railway transportation. Bridge technology is an important link. From 1980s, China's bridge technology develops rapidly. But service, maintenance and repair and reinforcement technology, the main technological defect of China's highway and bridge, develops slower. This paper mainly discussed how to use techniques of reinforcing bridge with carbon fiber.

關鍵詞:碳纖維 加固橋梁

Key words: carbon fiber;reinforce bridg

中圖分類號:U44文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)19-0068-01

0引言

隨著國民經濟的不斷發展,公路橋梁的建筑也越來越受到高度的關注,因為公路橋梁的建筑不僅關系物流的四通八達,也關系著人民的生命財產安全。就目前的情況而言,我國的公路橋梁建筑沒什么大問題,但是在橋梁的保養、維修、加固及技術改造方面仍然有所欠缺,尤其是加固技術需要技術人員進一步的加強與改良。

1材料及其性能

將碳纖維材料用于混凝土結構建筑,加強建筑結構的加固修復,是近幾年來新開發的一項技術,這項新技術的優點在于,他利用浸漬樹脂,將碳纖維材料制成的補助構件,沿著受損混凝土構件的受力方向,亦或是垂直于受損構件的受力方向,牢牢粘貼在受損構件之上,因為碳纖維材料優秀的韌性,使之與構件充分結合在一起,共同工作,發揮作用,從而有效的起到對混凝土構件的加固加強。

在橋梁加固施工中,通常使用兩種碳纖維材料,分別是碳纖維復合材料包括碳纖維布和粘接材料,下面我們來做一個簡單的介紹:①碳纖維布,碳纖維布是目前橋梁加固技術中運用最為廣泛的材料,碳纖維布彈性好,不易被拉扯斷,強度高,可以承受受損構件帶來的巨大壓力,韌性好,可以有效彌補受損構件的功能,同時,單根纖維間強度變化小、在制造與處理過程中強度穩定并保持不變。②粘接材料,粘接材料的功能就是將碳纖維與受損的混凝土構件連接在一起,具有一個紐帶的作用。所以,粘接材料是碳纖維與受損構件是否能夠連接在一起的重要關鍵點,也是兩者傳力途徑中的薄弱環節,因此,粘接材料應當具有足夠的剛度與強度以及韌性,才能夠有效保障碳纖維與受損混凝土構件之間的剪力的傳遞,也不會因為混凝土構件的開裂從而導致脆性粘接的破壞。

2碳纖維加固的主要特點

作為一種新型的高效橋梁加固技術,碳纖維加固技術具有以下的幾個特點:①使用碳纖維加固與其它加固方法比較,碳纖維布加固技術因為碳纖維獨特的強度與韌性不會再增加構件的承載壓力,也不會進一步的擴大斷面的尺寸,進一步說,碳纖維加固技術不會影響整座橋梁的結構外觀,也不會減小橋下空間。②碳纖維加固技術施工十分簡單,技術也并不復雜,所以不需要使用大型設備,而施工的工期也比較短,施工過程中,可以不受空間的限制,在碳纖維與受損構件的連接時,因為碳纖維布本身的柔性特點,所以碳纖維布可以與任何一種形狀的受損構件進行連接,對其進行加固,成型非常方便。③在進行碳纖維布加固時,依據碳纖維布本身的剛度與強度,再通過環氧樹脂等粘結材料與受損混凝土構件進行有效的粘結,從而不需要再額外設置錨栓或者是鑿開混凝土,所以不會損傷原有完好的構件。④在進行碳纖維布加固時,由于碳纖維布本身柔性很好的特點,當他粘貼在受損混凝土構件表面的時候,能夠有效封閉并連接受損混凝土構件表面的裂縫,并能強力約束混凝土結構裂縫的生成,阻止裂縫的進一步擴展。⑤在加固時,由于受損構件的老化,可能使用的碳纖維布也許不止一次,但是碳纖維布能夠在同一個部位不斷纏繞、重疊、粘貼,從而充分的滿足構件的補強要求,將加固的效果達到最佳。

3碳纖維加固技術的計算

雖然碳纖維加固技術有諸多優點,但是在施工時也不能有半點馬虎,必須經過嚴格周詳的計算,才能夠進行施工。

①碳纖維布雖然柔韌性極好,但也僅僅能在活載作用下承擔一部分承載壓力,所以,在施工前的計算時,應當根據相應的彈性模式比值,并且按照極限應力法來計算碳纖維布的應力狀態。②碳纖維布在進行加固時,技術人員應當先對受損構件的截面進行假定:當受損構件彎曲后,他的截面仍然保持為平面,那么在加固時,粘貼的碳纖維布材料的拉力應變能力仍然按照截面假定計算進行確定,但是也不能夠超過碳纖維布材料的容許拉力應變強度。③在碳纖維布的加固時,應當注意,鋼筋應力等于鋼筋應變與其彈性模量的乘積,但是不大于其設計的強度值,否則盡管碳纖維布的柔韌性較好,但是也無法承受巨大的壓力。④在達到受彎承載力極限狀態前,碳纖維片材與混凝土之間必須粘結可靠,不發生粘結剝離破壞。⑤碳纖維布加固混凝土結構的破壞模式較多,且與受拉鋼筋間的相關性較大,需判定加固后構件的極限狀態。

4結語

在世紀初,我國加入世貿組織后,公路運輸、鐵路運輸行業變得越來越炙手可熱,交通運輸量的增長幅度,每年都有50%左右,高速增長的經濟與運輸量,迫使我們必須重視公路交通,因為公路交通在國民經濟中的作用和地位越來越顯著地為人們所重視,而與此同時,公路橋梁的建設也已經進入了大家的視線。

目前,我國橋梁建造技術已經進入了世界領先水平,但是很遺憾,我國對橋梁的維修并不是十分嚴重,以為建成一座橋梁,就可以一勞永逸,卻不知這種想法大錯特錯。橋梁也有他的使用期限,也會老化,當橋梁出現損傷的時候,如果不能進行及時加固,則會加快橋梁的老化。所以,我們應當重視橋梁加固技術。

所以,我們必須盡快認識到碳纖維加固技術對于橋梁加固的重要意義,伴隨著碳纖維修復和補強技術的不斷深入的研究和進一步的發展,該項先進技術必將廣泛為工程界所接受和采用,真正、有效地提高橋梁通行荷載及安全性能,為我們的公路工程建設服務。

參考文獻:

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