桥梁结构论文范例6篇

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桥梁结构论文

桥梁结构论文范文1

1工程概况

桥梁工程6#墩基础采用钻孔灌注桩基础,基础之上为承台,每个承台上设一个墩柱,双墩柱之上为盖梁。6#墩桩基础、承台、墩柱和盖梁结构均处于铁路30m范围内,施工均列入临近营业线施工范围。所有施工都必须在铁路运行天窗进行,且必须严格按照临近运营线施工安全管理规定进行,施工环境非常复杂、施工条件差、施工难度大。

2主要施工方法

(1)基础施工

6#墩基础是由4根准1.2m长的钻孔灌注桩基础组成,,桩的长度为22m,可用C30混凝土灌注,灌注桩时注意让桩端嵌入岩层。桩基础持力层为中风化岩层,可用CZ-5型冲击钻机钻进成孔。在成孔前要先确定钻机的位置,注意使钻机钻锤的中心与桩孔的中心保持在同一垂线上,稳定好扒杆和揽风绳。在成孔钻进过程中,要先用小冲程慢慢的钻进,使钻头全部进入土层后,查看桩位复测是否合格,合格后再进行正常钻速钻进。同时要注意,地勘结果不同的地层,要采用不同的冲程和泥浆的比重,做好记录。在钻进中遇到数据突变等异常情况时要及时排查原因,排除隐患,再进行钻进。吊放钢筋笼时也要据计算确定吊装点,注意入孔时须对准孔位轻放、慢放,防止碰撞孔壁,混凝土浇筑要保证一次性连续浇筑完成,这样可保证整根桩混凝土均匀,密实。

(2)承台施工

根据本承台基坑支护的特点,可采用支护结构受力简单,明确的钢板桩支护方案,它不仅对基坑支护有很可靠的稳定性,其在插打工艺上机械设备也都狠成熟,工程造价低,可在钢板桩插打后拔除重复使用,施工速度也挺快。对于6#墩的承台,它的平面尺寸是4.8m×4.8m,厚度是2.4m的钢筋混凝土做的矩形承台。承台的开挖主要以机械为主,人工为铺的分层开挖,按基坑边坡1∶1的比例开挖。当基坑开挖超过基坑底标高的20cm时,改用人工开挖,破坏基底的原状土结构,便于之后的施工。在整平基底后,进行基底验槽,合格后才能开始用混凝土浇筑垫层,在桩基检测合格后,才能进行承台的施工。承台模板由于都是采用大块拼装的钢模板,在用吊机分块吊装时注意用法兰螺栓连接,并用混凝土一次连贯建筑成型,浇筑砂石泵采用6BS,并采用初凝时间大于6小时的C30标号混凝土,其塌落度在15-18cm间,注意浇筑中应充分振捣,使混凝土密实。

(3)墩柱施工

本工程6#墩墩柱为双柱墩,墩平面为1.7×1.85m(横桥向×纵桥向)的矩形,高6.641m,平面四角设半径15cm的倒圆,采用C40混凝土浇筑。为了能够保证墩柱的外观质量,墩柱模板可采用表面平整光滑,拼接严密的定型钢模板,连接时可采用连接螺栓来栓接,为保证接缝的平整,还可设定准确的定位孔并用销钉过渡配合使用。墩柱混凝土浇筑是分层浇筑的,但每层的浇筑都必须保证一次浇筑完成,每层的厚度也都要控制在30cm左右。可以用串筒下料,要注意串筒口与浇筑面间的距离尽量控制在2m内,边浇筑边用振动棒振捣,这样可保证浇筑的混凝土的密实性。

(4)盖梁施工

盖梁支架采用满堂式和碗扣式钢管脚手架,支架底落在承台顶高程处,承台间及两头需开挖并进行地基硬化处理,其中承台基坑范围用山皮石回填,基坑范围外用30cm厚山皮石回填,用10cm厚碎石垫层和20cm厚C20混凝土进行硬化,来达到满足支架地基的承载力。安装盖梁模板,先要沿着横桥方向在碗扣支架顶托上安放10槽钢,并在沿桥纵向槽钢上每隔20cm布置10×10方木,在方木上铺设15mm厚竹胶板,盖梁侧模板用15mm厚竹胶板,模板外侧在竖直方向每隔15cm安放5×10方木,方木外侧安放2道水平钢管围棱,另外还需沿水平方向和竖向每间距0.61m设置准20对拉螺杆,保证模板稳定。盖梁骨架钢筋采用闪光对焊或双面焊接成型,钢筋骨架在平地上制作焊接成型,吊装至盖梁上搭架子进行安装,局部需焊接时底部需垫木板,焊接时不能烧坏底模,双面焊缝长度不小于5d,焊缝要满足要求。本工程盖梁为变高盖梁,结构体积将近200m3,为大体积混凝土结构。盖梁混凝土浇筑拟分3次进行,第1次浇筑3.2m+0.55m高+挡块部分,第2次浇筑1.84m高+挡块部分,第3次浇筑支承垫石。盖梁混凝土用C40商品混凝土,混凝土分层浇筑,每层浇筑厚度控制在30cm左右,边浇筑边用插入式振捣器振捣充分使混凝土密实。为防止混凝土内部因水泥水化热反应导致温度过高产生不良温度裂纹,影响盖梁施工质量,在盖梁内每隔2m设置准=32mm的循环冷却水管,在高度和宽度方向各布置一道。在浇筑承台混凝土前应进行闭水试验,保证管道严密性,管道还应与钢筋绑扎牢固,确保管道在浇筑混凝土时不发生位移。

二桥梁下部结构施工中的质量控制关键点

1模板配置

桥墩的施工中,主要的就是模板的配置问题,它可以直接影响到整个桥墩工程施工的质量,所以,配置模板一般要注意以下几点:首先就是确保模板的材料,数量齐全,保证施工所需;其次,对模板本身来说,它的质量,尺寸要严格按照规范要求执行,质量偏差要控制在有效范围内;然后,用洗刷脱模剂的话,便于拆卸;最后,模板的刚度和强度上要保证,避免在施工中发生变形或者裂缝等现象,影响施工进度。

2钢筋质量控制钢筋

在桥梁施工中占据着重要的纽带作用,是很重要的施工材料,因此在钢筋入库时,都要进行严格的质量检测,检验等。钢筋材料一定要有齐全的相关证书,经技术主管审核后可进入开料的程序,把钢筋按编码分开堆放,做好防潮防雨等措施,避免在使用前生锈而影响后期使用,要严格控制钢筋的质量。

3混凝土质量控制

在混凝土质量控制上,主要就是控制各个实验室的配比单操作了,是把各类原料按照一定比例混合搅拌生成混凝土,这个过程要加强监督,管理,控制原料的用量,成分,以及质量上要合格,才能生成合格的混凝土材料。

4施工管理要加强施工中的管理

对施工队伍而言,要明确各个岗位的负责人,分工明确,落实到位,职责分明。指定完善的规章制度,和建立质量管理小组,健全质量管理体系。

三结语

桥梁结构论文范文2

关键词:桥梁结构;设计;问题

中图分类号:K928文献标识码: A

引言

桥梁结构设计的基本要求是要保证安全性、适用性以及经济性,不仅要求设计者要具备丰富的理论知识,还要具一定的工程经验,如果有经验上的偏差就会严重影响设计的准确性。桥梁结构设计要坚持因地制宜的基本原则,要充分结合建设单位公布的桥梁设计方案,积极学习国外的先进技术,引进一些新设备、新材料,严格依照施工设计的总则、荷载以及每种材料技术条件要求等施工设计标准,采取适当的设计方法,能最大限度地规避主管因素对桥梁结构设计造成的影响。

一、桥梁工程结构设计的状况

自改革开放之后,我国的经济建设一直在紧锣密鼓地进行着,各项工程建设也是百花齐放、不断涌现,其中,桥梁工程建设也得到了飞速的发展,作为维系、连接与输送城乡交通的主要建筑设施,其工程的安全质量的重要性不言而喻,虽然无论哪个行业的工程建设都在严格把控质量、安全大关,然而依然不断出现严重的安全事故,为了保证其正常的使用年限,必须从桥梁结构设计开始就考虑其耐久性因素,而目前在桥梁结构的设计当中,很多设计人员形成了错误的设计观念,比较偏向于对桥梁强度极限的控制,只是保证其达到良好的强度要求,却忽略了更为重要的耐久性因素,没有对使用极限状态记忆控制把握,重建造轻维护,同时缺乏有效的结构耐久性规定和要求来作为设计依据,那么对桥梁使用年限、耐久性的考虑自然无法真正落实。

二、桥梁结构设计存在的问题

当前结构越来越复杂、跨越距离越来越远、功能越来越多的桥梁正在出现,在提高交通通行能力和确保行车便捷的基础上,正在发挥着改善生活质量、加速经济建设的作用,这就需要桥梁设计者不断提高各方面的能力,以此来满足社会、生活、交通、公路等各方面的需要。随着经济建设的不断变化与发展,人们生活质量在逐渐提高,桥梁设计的难度也在增大,这会产生桥梁设计问题,应该对桥梁设计工作进行全面分析,以达到对相关问题的防范。目前,桥梁设计存在的主要问题有以下几个。

(一)桥梁结构设计问题

结构体系是桥梁设计的关键,也是桥梁的核心部分,是整个桥梁建设中最为重要的部分。结构设计如果存在问题,则会直接影响桥梁相关参数,桥梁可靠性就会下降,结构材料的应用就会出现问题。特别是一些桥梁设计人员会盲目地进行结构体系设计,导致桥梁结构设计存在极大的不合理、不科学等问题,进而影响桥梁的安全与功能。

(二)桥梁设计的耐久性问题

当前一些桥梁设计片面重视结构强度计算,忽视桥梁构造、材料、施工等重要环节,这会导致桥梁耐久性降低、整体性变差、延展性不足,不能以充分的冗余来提高桥梁的耐久性能。常见的问题有桥梁受力线路不清晰、混凝土强度不足、钢筋结构坚度不足、保护层厚度偏小,这些都会影响桥梁的安全与寿命,进而导致桥梁病害的形成。

(三)桥梁设计的疲劳损伤问题

桥梁在运行中会受到车辆荷载、地震和风荷载等动荷载的影响,会在结构内产生循环变化的应力,不但会引起结构的振动,还会引起结构的累积疲劳损伤。疲劳和超载对于桥梁结构耐久性的影响非常大,因此设计师在桥梁设计方面要充分重视对疲劳损伤的研究。

(四)桥梁结构的抗震性

有些桥梁会应用在经常发生地震的区域,地震会对桥梁产生严重的破坏,因为在桥梁结构设计中已经考虑到了动荷载的作用,所以要在巩固动荷载的基础上,加强桥梁结构的抗震性能,将动荷载和抗震性能合二为一的进行综合考虑。

(五)桥梁的超载

桥梁的结构设计都要达到正常的使用标准,可是在实际的桥梁运行阶段,桥梁荷载并不能都达到在设计的允许范围之内,超载会导致动荷载的应力幅值增加,同时损伤出现的几率也会增加。因为超载所造成的损伤是巨大的,这些损伤是很难修复的,超载甚至会破坏桥梁的结构,导致事故的发生。设计人员要加强对桥梁超载问题的研究力度,保证桥梁结构的耐久性以及安全性。

三、桥梁结构设计的优化

(一)桥梁结构的可靠性

目前设计人员从很多角度对桥梁结构的可靠性进行了研究,也取得了一定成果,另外还研究了系统可靠性界定的方法,总之,桥梁结构的可靠性是一个比较复杂的研究内容,其中蕴含了很多种知识,研究具有一定的难度,需要设计人员深入的进行探索。

(二)人为差错

在桥梁结构中出现的问题,大多数都是因为施工人员或技术人员的专业知识或经验缺乏导致的,很多工程中的事故都是因此而发生,所以人为差错的优化已经成为桥梁结构设计中的工作重点。

(三)桥梁结构耐久性的设计要求

在桥梁的结构设计中,要想保证其结构耐久性的设计目标,就必须把握好设计过程中的细节,依据一定的设计要求来进行设计工作。首先,桥梁的设计方案要进行仔细地对比分析,在满足其耐久性设计原则的基础上,考虑其使用性能、美观程度、经济成本等因素,这样综合考量之后,筛选出最合适的设计方案,从而确保其质量过关,其次,一定要注意混凝土的结构耐久性的规定要求,在设计时注意控制其混凝土最小保护层厚度,使预应力管道与钢筋存在一定的距离,为混凝土的振捣做好基础准备,同时对于所采用的水灰比要仔细分析检查,保证其适用性,以达到增强混凝土自身密实度和抗损坏能力的要求,最后,在设计过程中一定要选用具有防腐作用的钢筋,因为在实际施工过程中,经常会发生钢筋腐蚀的现象,所以对钢筋的构造、材质的选用上,必须做到认真、细致,也可以在混凝土中掺入钢筋阻锈剂,通过此种方法来延缓钢筋腐蚀破坏,不仅在时间上有效控制腐蚀,而且及时有效地延缓了其遭受腐蚀的速度。

(四)桥梁结构的抗震设计

由于桥梁的可以起到联络交通的作用,所以在许多山区等地都需要搭建桥梁,但像我国的云贵山区等地又是地震的多发处,所以在这里地区的桥梁结构设计就需设计者充分考虑地势问题,通常采用先简支后连续或墩梁固结的连续-刚构混合体系,这是为了保证行车舒适,结构耐久适用。除此之外即使在非地震区域的桥梁结构设计也应当将地震损坏因素列为考虑范围内,因为地震灾害具有的不确定性,这时为了应对突如其来的灾难,设计人员就需要对于桥梁结构的接缝处,地基墩台和桥面的整体强度,加固连接件等等关键部位进行仔细的核算与周全的考虑,而且需要提前预算到地震后可控状态下桥梁的完整程度,对于桥梁抗震结构的设计就需要不吝惜原料,全面考虑,精细核算,这样才能保证桥梁结构的优质性。

(五)强化桥梁结构设计的抗载荷能力

在桥梁抗高负荷承载的情况下,就需要设计者对于桥梁目前和未来所要面临的载荷能力能高瞻远瞩,应用合理的结构来应对这一情况,而且可以再桥梁设计中的关键部位添加相应的减震装置,如粘滞阻尼器,可以通过气弹性部件可以有效的减少桥梁震动时产生的能量,以减少对桥梁主体的损害;铅芯橡胶支座,可以有效减少支座的硬性撞击,通过有着良好力学性能的铅芯和橡胶的配合,就可以达到这样的效果。总之,在抗重载荷情况下,桥梁的结构设计需要提前预估和计算出将要面对的负载情况,并且利用缓冲部件来直接降低重载荷所引起的桥梁压力过大。

结束语

桥梁设计过程中如果对相关要点和因素不严格控制,极容易引发安全与结构问题的积累,进而影响桥梁施工和使用等后续工作,形成各种病害而影响桥梁。作为桥梁设计人员,应该对设计工作进行强化,借鉴国内外先进的经验与措施,将先进的设计理念、科学的桥梁结构体系更好地应用到桥梁设计之中,在不断创新的同时,达到推进桥梁设计质量与水平双提高的目标。

参考文献:

[1]马建,孙守增,杨琦,赵文义,王磊,马勇,刘辉,张伟伟,陈红燕,陈磊,康军.中国桥梁工程学术研究综述・2014[J].中国公路学报,2014,05:1-96.

[2]张铁军.山区桥梁结构设计关键问题研究[J].交通标准化,2009,13:117-121.

[3]贾成刚.冻结法凿井井壁结构设计关键问题探讨[J].山西焦煤科技,2012,07:13-15+19.

桥梁结构论文范文3

本预应力混凝土连续梁桥共分为三跨(30m+50m+30m)主跨50m,边跨对称30m;主梁采用单箱单室预应力混凝土箱梁,跨中梁高为1.5m,支座处梁高为2.8m,截面高度按二次抛物线形式变化;桥面净宽为7+2×1.5m;设计荷载为公路-Ⅰ级。

在设计中,运用了桥梁设计软件Midas建立桥梁模型,并对桥梁恒载、活载及徐变内力进行分析计算,得出预应力钢束的预估值。最后对主梁的应力、变形等进行验算。经分析比较及验算表明该设计计算方法正确,内力分布合理,符合设计任务的要求

关键词 桥梁设计; 预应力混凝土; 箱梁; 变截面连续梁 ;Midas桥梁模型

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 录设计原始资料…………………………………………………………………………….1

第一章 方案比选 ………………………………………………………………………2

第二章 上部结构形式及尺寸拟定 …………………………………………………5

一.主跨径的拟定 …………………………………………………………………… 5

二.顺桥向梁的尺寸拟定 …………………………………………………………… 5

三.横桥向的尺寸拟定 ……………………………………………………………… 5

四.桥面铺装 ………………………………………………………………………… 6

五.本桥主要材料 …………………………………………………………………… 6

第三章 桥面板的计算 …………………………………………………………………8

一.桥面板的设计弯矩 ……………………………………………………………… 8

二.悬臂板的内力计算……………………………………………………………… 11

三.桥面板的配筋…………………………………………………………………… 12

第四章 主梁内力计算…………………………………………………………………14

一.全桥节段的划分………………………………………………………………… 14

二.恒载活载内力计算……………………………………………………………… 17

第五章 主梁配筋计算…………………………………………………………………32

一.预应力筋的估算原理…………………………………………………………… 32

二.预应力筋的估算………………………………………………………………… 34

三.预应力筋布置…………………………………………………………………… 38

四.非预应力钢筋截面积估算及布置……………………………………………… 45

第六章 截面承载能力极限状态计算………………………………………………47

一.正截面承载力计算……………………………………………………………… 47

二.斜截面承载力计算……………………………………………………………… 47

第七章 钢束预应力损失计算……………………………………………………… 50

第八章 应力验算………………………………………………………………………… 56

一.短暂状况的正应力验算………………………………………………………… 56

二.持久状况的正应力验算………………………………………………………… 57

第九章 抗裂性验算……………………………………………………………………… 59

一.正截面抗裂性…………………………………………………………………… 59

二.斜截面抗裂性…………………………………………………………………… 61

第十章 主梁变形计算…………………………………………………………………… 62

参考文献 ………………………………………………………………………………… 63

英文翻译 ………………………………………………………………………………… 64

致谢 ……………………………………………………………………………………… 90

致 谢 首先感谢何建老师在此次毕业设计中认真辅导了我设计的每一个环节,何建老师对待学生认真负责、和蔼耐心的态度和对待工作一丝不苟的作风给我留下了深刻的印象,为我今后的学习工作树立了榜样。此外还有学多老师给予了耐心的指导和点拔,令我受益匪浅。在此对各位老师的敬业表示真挚的感谢。

通过这次毕业设计,我比较系统的串连了我大学本科四年所学的知识,深感我们这门专业系统的博大精深,觉得自己存在的差距还很大。但是,在这炎炎夏日工作的几十天,我的收获也是很大的。在毕业设计的反复修改,一遍一遍的看书,和同学一次又一次的讨论,一次又一次的请教老师的过程中,通过集中的毕业设计和专业系统的培养,我提高了自己综合运用所学的基础理论,基本知识和基本技能,分析解决问题的能力。在老师的指导下,通过独立系统的完成一个工程项目的设计,比较具体的了解了一个工程设计的全过程,巩固已学课程的基础上,培养了自己考虑问题,分析问题,解决问题的能力,同时接触到和掌握一些新的专业知识和技能。这次毕业设计为自己提供了一次很好的实践机会,为我将来的学习工作做了很好的铺垫,是我人生中很重要的一次经历。

最后,感谢学院的领导和老师在百忙之中为我们细心指导设计,我衷心的感谢各位老师!

南华大学船山学院本科生毕业设计(论文)开题报告 设计(论文)题目 宝石路5号桥 设计(论文)题目来源 设计(论文)题目类型  起止时间 2008.12.1~2008.12.12 一、设计(论文)依据及研究意义:

桥梁的形式可考虑连续梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。对此三种桥型作比较,从安全、适用、经济、美观等方面比选,最终确定桥梁形式。

二、设计(论文)主要研究的内容、预期目标:(技术方案、路线)

本桥的设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定,本着“安全、实用、经济、美观”的八字原则,提出了三种不同的桥型方案进行比较和选择。方案一为预应力混凝土连续梁桥,方案二为梁拱组合体系桥,方案三为悬索桥。经由以上原则以及设计施工等诸多方面考虑后,确定预应力混凝土连续梁桥为最终设计方案。

三、设计(论文)的研究重点及难点

计算量大,工程量大,绘制上部结构的一般构造图、钢筋构造图及施工示意图很复杂

四、进行设计(论文)所需条件:

《结构设计原理》土木工程专业毕业设计指南—桥梁工程分册

《预应力混凝土连续梁桥设计》 《桥梁工程》 《基础工程》 《桥涵水文》 《桥梁计算示例集》《桥梁上部结构计算示例(二)》

五、指导教师意见:

桥梁结构论文范文4

关键词:曲线梁桥,设计,问题

 

近年来,随着我们交通事业和城市建设事业的蓬勃发展,由于受地形、地物的限制等诸多原因,城市立交和公路交叉工程等结构出现弯、坡、斜、异型等特点,曲线梁桥便应运而生。相比于直线梁桥,曲线梁桥对地形地貌的适应性较强。本文将对曲线梁桥设计中应注意的几个问题进行简要的探讨。

1.总体布置

在进行曲线桥梁总体布置时,应考虑到两方面问题:(1)结构受力方面,要注意调整梁内的扭矩分布,控制扭矩峰值,使梁截面以及支座受力较均匀;(2)结构变形方面,要注意控制梁端纵横向变位及翘曲变形。使之符合规范要求。要得到这些结果,主要是靠调整跨径划分和处理边界条件。

1.1分孔问题

因曲线梁桥其特殊的结构构造,其梁内侧支座反力较小甚至可能出现负值,为了避免可能出现梁端内侧支座“脱空”现象,可使内侧支座处于受压状态,并考虑给予一定的压力储备。达到此目的比较有效的方法是控制边跨跨径,使边跨跨径与中跨比较接近。当受实际条件限制,边跨跨径与中跨差距较大时,也可考虑采取其他一些措施,如调整边跨与中跨的自重等。

1.2支承方式(边界条件)

曲线梁桥的支承方式一般分为两种类型:抗扭支承和独柱点铰支承。其中抗扭支承具有较强的抗扭能力,而独柱点铰支承具有墩位布设灵活的特点。一般在曲线梁桥的两端常用抗扭支承,此支承方式可有效地提高主梁截面的横向抗扭性能,保证桥梁横向稳定性;此外,在梁桥的中间支承处仅设置一个支座即为独柱点铰支承,这两种支承方式应用均较普遍。

对于桥面宽度较宽或曲线半径较大的曲线梁桥,主梁截面的抗扭刚度降低,故设抗扭支承较采用点铰支承合理。对于桥面宽度较窄或曲线半径较小的曲线梁桥,由于上部结构常采用具有较大抗扭刚度的箱梁结构,一般将中间墩布置成独柱点铰支承。

为了增大相邻两跨间的矢度,对于曲线半径较大的曲线梁桥,也可采用铰支承交替布置在桥轴线两侧的形式,能大大提高全桥抗侧倾能力。

2.上部结构

曲线梁桥各截面处于“弯、剪、扭”的复合受力状态,其应力分布比直线梁桥复杂得多。因此,在截面设计时,要选择抗扭刚度大的截面形式,如箱形截面、空心板截面等;同时,要在桥跨范围内设置适量的横隔板,以加强截面横向刚度;在截面发生较大变化处,要设渐变段过渡,以减小应力集中效应。

在进行配筋设计时,应充分考虑扭矩效应。与直线梁桥不同,曲线梁桥应在腹板侧面布置较多的受力钢筋,其截面上下缘钢筋也比同等跨径的直线梁桥数量多;另外,曲线梁桥除了要布设抗剪钢筋外,还要配置较多的抗扭箍筋。

3.下部结构

曲线梁桥墩顶水平力分配比较复杂,且桥墩所受的外力方向常发生变化,因此,墩柱要尽量采用圆形截面;曲线梁桥墩柱受到纵、横向水平力作用,墩身最大弯矩应是两个方向的力矢量合成值;同一座桥墩各墩柱的轴力也可能有差异,因此要调整墩柱位置,使墩柱受力均匀,避免出现墩柱受拉的情况;在计算桩柱配筋量时,要分别验算各墩柱的内力,根据最不利组合进行配筋。在确定桩长时,要以轴力较大的墩柱进行控制设计。

4.构造要求

对曲线半径较小的曲线梁桥,预应力钢束产生的径向力很大,为了防止此力引起腹板崩裂和钢束崩出主梁,设计时可根据计算结果采用两种解决方式:(1)将曲线内侧的预应力钢束向外布置;(2)在腹板内设置足够的防崩钢筋。

对于大曲率的曲线梁桥,如调整墩柱偏心后仍不能消除主梁扭转引起的支座负反力,则可根据扭转方向采取在主梁内侧或外侧加配混凝土的压重方式解决,亦可采用拉力支座解决。

对于桥宽较窄的曲线梁桥,宜加大箱体宽度,减小悬臂宽度,以增大主梁抗扭性能。论文格式。

曲线箱梁桥的横隔板设置要比直线梁桥有所加强,如果不适当的设置内横隔板,横断面的畸变引起的畸变应力可能会超过受弯正应力。论文格式。

曲线梁桥因温度效应产生的位移因梁的平面弯曲已不是按直线变化,梁端伸缩缝应能满足纵、横双向变形要求,采用伸缩缝的伸缩量应比相同跨径的直线梁桥大。

曲线梁桥钢筋布置要求使截面具有抗扭能力。论文格式。箱梁底板、顶板上下层横向钢筋及腹板箍筋要相互搭接,从而构成一个封闭的抗扭矩形。

5. 结束语

综上所述,为了更好地增添城市景观、使桥梁服从路线的平面布置和提高交通枢纽的使用功能,应从实际情况出发,坚持实用、安全、经济和美观的设计原则,根据曲线梁桥的特性,注意曲线梁桥在进行总体布置(包括分孔和支承方式选择)、上部结构、下部结构和构造方面等设计中其拥有的各种独自特点。

参考文献

[1]项海帆.高等桥梁结构理论.北京:人民交通出版社,2001.

[2]邵容光 夏淦.混凝土弯梁桥 北京:人民交通出版社,1994.

[3]范立础.预应力混凝土连续梁桥.北京:人民交通出版社,1988.

桥梁结构论文范文5

关键词:桥梁技术状况;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

中图分类号:K928.78文献标识码:A 文章编号:

引言

桥梁技术状况评价是采用桥梁监测所得到的信息,对桥梁的结构缺损、承载能力、服务水平等所作的一项综合评定,也是桥梁养护管理部门掌握桥梁技术状况、确定养护措施、进行养护需求分析、优选投资项目、制定养护计划的重要依据[1]。

本文是通过多年积累的桥梁数据,探索城市桥梁衰变的规律,以此来预测桥梁未来的发展趋势,使养护管理工作由被动的“应对”转变为主动的“预防”,真正实现“防患于未然”。

桥梁退化因素

在桥梁的全寿命周期内,结构退化是一个不可避免的自然过程,桥梁保持较高的服务水平需要进行不断的养护、维修以恢复其服务水平。在桥梁的退化过程中存在大量的不确定性的因素。

1.建造年代及施工质量:桥梁随着运营的年代增加,桥梁退化速度增大,同时也受桥梁施工时的质量的影响,施工质量因素一直将影响桥梁性能。以某市2012年度C级桥梁为例,该市被评为C级的桥梁共105座,其中有立交桥及跨河桥共57座,天桥37座,通道11座,其始建时间具体数量及其所占比例情况见表1。

表1.始建时间分布

上述结果表明,上世纪90年代所建桥梁所占C级桥梁比例最大,高达57.14%,上世纪80年代所建桥梁与2000年后桥梁站比例基本相近,上世纪80年代前修建的桥梁占比例总计为3.81%。

2.桥梁的结构形式:不同桥梁结构类型决定了其受力性能的不同,从而导致了不同的桥梁缺损方式和退化速率,仍以该市城市2012年度C级桥梁为例,结构形式有梁、拱、板、闭合框架等,具体数量及其所占比例情况见下表2。

表2.结构形式分布

上述结果表明,梁所占比例高达84.76%。

3.桥梁的养护:桥梁的维修、保养能迅速提高桥梁的等级。

4.桥梁外部因素:包括交通流量、车辆荷载变化、气候条件、养护水平等,这些因素对桥梁退化趋势有较大的影响。

以上因素共同作用,相互影响,形成一个复杂的变化过程,桥梁技术状况预测的目标就是寻找体系内在规律及劣化的发展趋势。

桥梁技术状况预测的意义

桥梁结构的退化预测关系到将来桥梁结构维护和计划的制订,因此具有重要的意义。桥梁结构退化到一定程度时,桥梁就需要恢复或部分提高其使用性能。桥梁管理部门为了合理分配有限的养护维修资金,维持桥梁尽可能高的服务水平,并确保在役桥梁的安全运行,需要进行中长期规划,这就必须依靠科学的,符合我国实际情况的桥梁技术状况预测模型。就桥梁管理者而言,桥梁技术状况退化预测的意义如下:

评估桥梁结构或构件距某特定状态等级的剩余时间。

确定桥梁结构在不同时间阶段的维护对策。

对桥梁维护工作进行优先级排序,一般退化较快的桥梁具有更高的维护优先级。

估算每年需要进行维护的桥梁数,编制相关预算。

桥梁BCI预测方程

本文选择以下方程作为该市城市桥梁最大数量的混凝土立交桥和跨河桥BCI的预测方程。

式中:――桥梁状况指数

――桥梁状况指数初值,这里取为100。

y――桥龄

――方程参数

利用近6年的检测数据,对上述方程中的参数进行回归分析,得到适合该市管桥梁的预测方程如下:

图1. 预测方程回归示意

下图中给出了本预测方程对应的曲线

图2. 桥梁BCI预测曲线图

由图示可以看出,该市管桥梁BCI在50年桥龄时基本可以处于C级桥的状态,一定程度上说明该市管桥梁维护养护工作成效良好。

然而,此预测方程只适用于钢筋混凝土梁桥,功能为立交桥或跨河桥。而且,由于基本数据仍然不够完善等缘故,预测参数仍有待在未来数据的积累基础上进一步修正。

预测分析

分析的主要对象应该是技术状况相对较差的C级桥梁,通过预测分析预估其BCI 变化的关键时间节点,以便提前采取预防措施。下面给出根据本年度所评BCI评分C级桥的预测结果。我们可以根据预测结果,密切关注桥梁快速退化情况。

表3.桥预测结果

结论

本文依据概率论、数理统计,研究探讨了桥梁技术状况评价和预测方法。主要结论如下:

1.桥梁退化与建造年代及施工质量、桥梁的结构形式、桥梁的养护、桥梁外部因素等有关。

2. 利用近6年的检测数据,对上述方程中的参数进行回归分析,得到适合该市管桥梁的预测方程,方程对该市桥梁梁结构维护和计划的制订有着指导意义。

建议

退化方程预测结果准确性取决于桥梁状况指数初值,然而《城市桥梁养护规范》(CJJ 99-2003)中的方法计算虽然简单,概念明确,但确定BCI值有如下问题:

(1)缺乏构件病害的具体分类和更具体的状态评定标准,因而构件状态的量化过程具有很大的随意性,同一构件不同检测人员可能得出差别很大的评估结果。例如规范中条款4.5.3其评定具有很大的随意性和个人主观性。

(2)在对缺损程度,缺损对结构使用功能的影响程度和缺损发展变化状况的描述时存在极大的主观性,如:严重,趋向稳定,发展缓慢等等都是一个非常模糊的概念,因此这样的评定标准太过粗糙[2]。

(3)某些构件的损伤影响了结构的承载能力,但缺乏相应的条款。

建议进一步完善和深化城市桥梁养护技术规范,特别D级桥梁评定标准应更加详细化和清晰界定化,使桥梁评定有据可依。对于通道、隧道及涵洞等结构应与传统意义上的桥梁的技术状况评级区分开,使得规范更有针对性。

参考文献

桥梁结构论文范文6

Ren Zhenhua

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

摘要:随着我国经济的不断发展,对公路、铁路运输的要求的也越来越高,而这其中,桥梁技术是非常重要的环节。我国的桥梁技术自上个世纪八十年代以来,发展较为迅速,但是对桥梁的保养、维护、维修、加固技术的发展则比较缓慢,进度也相对滞后,这是目前我国公路桥梁发展的主要技术缺陷。本文重要探讨与研究如何使用碳纤维加固技术,使桥梁施工更加稳固。

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.

关键词:碳纤维 加固桥梁

Key words: carbon fiber;reinforce bridg

中图分类号:U44文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)19-0068-01

0引言

随着国民经济的不断发展,公路桥梁的建筑也越来越受到高度的关注,因为公路桥梁的建筑不仅关系物流的四通八达,也关系着人民的生命财产安全。就目前的情况而言,我国的公路桥梁建筑没什么大问题,但是在桥梁的保养、维修、加固及技术改造方面仍然有所欠缺,尤其是加固技术需要技术人员进一步的加强与改良。

1材料及其性能

将碳纤维材料用于混凝土结构建筑,加强建筑结构的加固修复,是近几年来新开发的一项技术,这项新技术的优点在于,他利用浸渍树脂,将碳纤维材料制成的补助构件,沿着受损混凝土构件的受力方向,亦或是垂直于受损构件的受力方向,牢牢粘贴在受损构件之上,因为碳纤维材料优秀的韧性,使之与构件充分结合在一起,共同工作,发挥作用,从而有效的起到对混凝土构件的加固加强。

在桥梁加固施工中,通常使用两种碳纤维材料,分别是碳纤维复合材料包括碳纤维布和粘接材料,下面我们来做一个简单的介绍:①碳纤维布,碳纤维布是目前桥梁加固技术中运用最为广泛的材料,碳纤维布弹性好,不易被拉扯断,强度高,可以承受受损构件带来的巨大压力,韧性好,可以有效弥补受损构件的功能,同时,单根纤维间强度变化小、在制造与处理过程中强度稳定并保持不变。②粘接材料,粘接材料的功能就是将碳纤维与受损的混凝土构件连接在一起,具有一个纽带的作用。所以,粘接材料是碳纤维与受损构件是否能够连接在一起的重要关键点,也是两者传力途径中的薄弱环节,因此,粘接材料应当具有足够的刚度与强度以及韧性,才能够有效保障碳纤维与受损混凝土构件之间的剪力的传递,也不会因为混凝土构件的开裂从而导致脆性粘接的破坏。

2碳纤维加固的主要特点

作为一种新型的高效桥梁加固技术,碳纤维加固技术具有以下的几个特点:①使用碳纤维加固与其它加固方法比较,碳纤维布加固技术因为碳纤维独特的强度与韧性不会再增加构件的承载压力,也不会进一步的扩大断面的尺寸,进一步说,碳纤维加固技术不会影响整座桥梁的结构外观,也不会减小桥下空间。②碳纤维加固技术施工十分简单,技术也并不复杂,所以不需要使用大型设备,而施工的工期也比较短,施工过程中,可以不受空间的限制,在碳纤维与受损构件的连接时,因为碳纤维布本身的柔性特点,所以碳纤维布可以与任何一种形状的受损构件进行连接,对其进行加固,成型非常方便。③在进行碳纤维布加固时,依据碳纤维布本身的刚度与强度,再通过环氧树脂等粘结材料与受损混凝土构件进行有效的粘结,从而不需要再额外设置锚栓或者是凿开混凝土,所以不会损伤原有完好的构件。④在进行碳纤维布加固时,由于碳纤维布本身柔性很好的特点,当他粘贴在受损混凝土构件表面的时候,能够有效封闭并连接受损混凝土构件表面的裂缝,并能强力约束混凝土结构裂缝的生成,阻止裂缝的进一步扩展。⑤在加固时,由于受损构件的老化,可能使用的碳纤维布也许不止一次,但是碳纤维布能够在同一个部位不断缠绕、重叠、粘贴,从而充分的满足构件的补强要求,将加固的效果达到最佳。

3碳纤维加固技术的计算

虽然碳纤维加固技术有诸多优点,但是在施工时也不能有半点马虎,必须经过严格周详的计算,才能够进行施工。

①碳纤维布虽然柔韧性极好,但也仅仅能在活载作用下承担一部分承载压力,所以,在施工前的计算时,应当根据相应的弹性模式比值,并且按照极限应力法来计算碳纤维布的应力状态。②碳纤维布在进行加固时,技术人员应当先对受损构件的截面进行假定:当受损构件弯曲后,他的截面仍然保持为平面,那么在加固时,粘贴的碳纤维布材料的拉力应变能力仍然按照截面假定计算进行确定,但是也不能够超过碳纤维布材料的容许拉力应变强度。③在碳纤维布的加固时,应当注意,钢筋应力等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但是不大于其设计的强度值,否则尽管碳纤维布的柔韧性较好,但是也无法承受巨大的压力。④在达到受弯承载力极限状态前,碳纤维片材与混凝土之间必须粘结可靠,不发生粘结剥离破坏。⑤碳纤维布加固混凝土结构的破坏模式较多,且与受拉钢筋间的相关性较大,需判定加固后构件的极限状态。

4结语

在世纪初,我国加入世贸组织后,公路运输、铁路运输行业变得越来越炙手可热,交通运输量的增长幅度,每年都有50%左右,高速增长的经济与运输量,迫使我们必须重视公路交通,因为公路交通在国民经济中的作用和地位越来越显著地为人们所重视,而与此同时,公路桥梁的建设也已经进入了大家的视线。

目前,我国桥梁建造技术已经进入了世界领先水平,但是很遗憾,我国对桥梁的维修并不是十分严重,以为建成一座桥梁,就可以一劳永逸,却不知这种想法大错特错。桥梁也有他的使用期限,也会老化,当桥梁出现损伤的时候,如果不能进行及时加固,则会加快桥梁的老化。所以,我们应当重视桥梁加固技术。

所以,我们必须尽快认识到碳纤维加固技术对于桥梁加固的重要意义,伴随着碳纤维修复和补强技术的不断深入的研究和进一步的发展,该项先进技术必将广泛为工程界所接受和采用,真正、有效地提高桥梁通行荷载及安全性能,为我们的公路工程建设服务。

参考文献:

[1]徐继红,卢丙灶,郭阳平.论碳纤维加固桥梁技术[J].应用技术,2009,(36).

[2]张逗.桥梁碳纤维加固技术研究.硕士学位论文,2007,(11).

[3]黄颖.碳纤维加固桥梁技术[J].公路交通技术,2005,(1).

[4]于泽友.碳纤维加固桥梁技术探索与研究[J].河北工程技术高等专科学校学报,2002,(1).

[5]樊丽辉,于泽友.碳纤维加固桥梁技术研究.第~届全国公路科技创新. 高科技论坛论文技术新设备卷.