桥梁结构论文范文

时间:2023-02-25 05:49:41

桥梁结构论文

桥梁结构论文范文第1篇

桥梁的结构设计的第一要务则是针对即将建造施工的地区选择一项经济合理的方案,第二就是根据方案选取规范的安全系数,从理论上保证设计结构的安全。桥梁的安全问题一般都出现在施工过程之中,耐久性不够强这类问题往往是由于管理人员的疏忽。在施工之前,桥梁的结构构造体系、结构材料的使用从开始动工到结束都需要技术人员的管理和核对,在这过程之中就有人员疏忽造成的材料结构数据不准确,结构整体性和延长性不足,冗余性较长;另外还有设计的图纸图示不明,在施工时的混凝土的等级的达标问题,所使用的钢筋直径的粗细程度,构件的截面的厚度等问题都需要人员的核实。一旦某一个管理环节被疏忽或者遗漏就会造成桥梁的使用持久性下降。另外,桥梁的安全性和持久性还和使用环境的不同有很大的关系,这是一个不可抗拒因素,无论是再科学合理的设计方案和巨细无遗的管理方案都无法弥补由环境的更新带来的问题。材料以及钢架需要一段时间的适应,这个问题的结构就需要施工人员和设计人员对材料特性的了解以及丰富的经验和准确的判断。

桥梁的结构性能的评比

桥梁的安全性和耐久性并不是被动的等到桥梁出现破损甚至倒塌才能够鉴定出桥梁的建设及使用情况,专业的数据评估制度是完善桥梁建设的标准。在国家建立的专业的桥梁检测标准中对使用年代较旧的桥进行检测。对于桥梁的负荷承载标准比较低和桥梁存在隐患的城市桥梁按标准进行技术评价。对于不能够达到建设时所设定的承载量的桥梁及时设置警示标志。桥梁的评比也只是集中在桥梁的几个重要方面,桥梁的变形观测、桥梁路面的线形弧度、剪力、轴力和基准线方向的偏离等等。国家还明确的规定了桥梁各个部件所使用的比例和限定额,在桥梁的施工后各项指标都不能够低于国家的标准。这也就有利于相关部门的审查与判断,数据的使用也预先知道桥梁的建设情况,保证其使用的安全性。

安全性是桥梁建设的根本出发点

质量桥梁建设的生命,桥梁作为沟通城市与城市之间的纽带,保证桥梁的畅通性。车辆行驶在桥梁上更加注重的是其安全性以及舒适型,因此有关部门必须高度重视桥梁的安全。一般的桥梁主桥部分为钢筋混凝土建成,钢索使用预应力混凝土的斜拉桥,建设过程中因地制宜的加筑排水孔,这些措施都是为了保证桥梁的安全性能。安全性是国家和人民都重视的问题,也是桥梁的基本特性,同时也是桥梁使用的意义所在。桥梁的施工、监理等工作也是相互合作关系,施工方需要接受工程师的监督、管理,这是创造监理工作的核心所在。安全性则满足设计的要求,施工工艺以及施工标准也均达标。只有坚持严格的检查,实行严格的责任问责制才能够换来桥梁的安全使用。

耐久性对桥梁建设的重要意义

钢筋的耐久性都是由材料的主要是由材料的使用以及设计的科学性,其中桥梁混凝土耐久性还受钢筋锈蚀的威胁,这个对桥梁的耐久性破坏主要分为几个表现,钢筋的表面由于空气自然因素出现了锈斑和锈片;随着时间的推移钢桥梁的筋的硬度发生了变化,进行膨胀,出现胀裂情况,桥梁的有效截面不断的减小,导致桥梁的有效截面逐渐变小,对汽车等承载力下降,最后混凝土丧失其承载能力。坚强桥梁的耐久性对桥梁具有重要的意义,只是对人民财产安全的保障,也能够为国家节省建设资本,同时又有于桥梁技术的发展。

对提高安全性和耐久性的建议

桥梁结构论文范文第2篇

关键词:工程结构可靠度综述

对于结构可靠性这一学科,从其诞生到现在已经有了长足的发展:从基于概率论的随机可靠性到基于模糊理论的模糊可靠性以及近年来提出的非概率可靠性,使得这一理论日臻丰富和完善,并深入渗透到各个学科和领域。

一、结构可靠性理论研究历史

长期以来,人们就广泛采用“可靠性”这一概念来定性评价产品的质量。这种靠人们经验评定其产品可靠、比较可靠、不可靠,没有一个量的标准来衡量。1939年,英国航空委员会出版的《适航性统计学注释》一书中,首次提出飞机故障率不应超过10-5次3h,这可以认为是最早的飞机安全性和可靠性定量指标[1];二战后期,德国的火箭专家R.Lusser首次对产品的可靠性作出了定量表达。他提出用概率乘积法则,将系统的可靠度看成是各个子系统可靠度的乘积,从而算得V-Ⅱ型火箭诱导装置的可靠度为75%[2];1942年,美国麻省理工学院一个研究室开始对真空管的可靠性进行深入的调查研究工作。二战期间,军用电子设备的大量失效使美国付出了相当惨重的代价。于是引起了美国军方对可靠性问题的高度重视,同时率先对可靠性问题进行了系统地研究,并于1952年成立了“电子设备可靠性咨询组”,简称AGREE(AdvisoryGrouponReliabilityofElectronicEquipment)。该组织于1957年发表了著名的《电子设备可靠性报告》。报告中提出了一套完整的评估产品可靠性的理论和方法。该报告被公认为是可靠性研究的奠基性文献。1965年,国际电子技术委员会(IEC)设立了可靠性技术委员会TC-56,协调了各国间可靠性术语和定义、可靠性的数据测定方法、数据表示方法等。上世纪60年代以来,可靠性的研究已经从电子、航空、宇航、核能等尖端工业部门扩展到电机与电力系统、机械设备、动力、土木建筑、冶金、化工等部门[3]。

结构可靠性理论的产生,是以20世纪初期把概率论及数理统计学应用于结构安全度分析为标志,在结构可靠度理论发展初期,只有少数学者从事这方面的研究工作,如1911年匈牙利布达佩斯的卡钦奇就是提出用统计数学的方法研究荷载及材料强度问题;1926年德国的迈耶提出了基于随机变量均值和方差的设计方法,这是最早提出应用概率理论进行结构安全度分析的学者之一。1926~1929年,前苏联的哈奇诺夫和马耶罗夫制定了概率设计的方法,但当时方法不够严格,因此,未付诸实施。1935年斯特列律茨基,1947年尔然尼钦和苏拉等人相继发表了这方面的文章,结构安全度的研究逐渐开始进入了应用概率论和数理统计学的阶段。值得指出的是,弗罗伊登彻尔差不多和尔然尼钦等人同时开展了结构可靠性的研究工作。他提出的在随机荷载作用下结构安全度的基本问题首次得到工程界的赞同和接受。1947年他发表了“结构安全度”[4]一文,奠定了结构可靠性的理论基础。

从20世纪40年代初期到60年代末期,是结构可靠性理论发展的主要时期。现在所说的经典结构可靠性理论概念大致就是这一时期出现的。随着结构可靠性理论研究工作的深入,经典的结构可靠性理论得到了全面的发展。基于概率论的结构设计方法逐渐被工程界所接受。但在这一时期,结构可靠性理论还未能马上被工程界广泛应用,其原因如下[5]:

1.传统的确定性结构设计方法当时在人们头脑中根深蒂固,认为没必要改变已用的结构设计方法,而且,结构的失效很少发生,即使发生结构失效,绝大数是由于人为差错造成的,并非结构设计方法问题。

2.基于概率理论的结构设计方法似乎比传统的确定性结构设计方法麻烦,涉及到当时比较难处理的统计数学问题。

3.当时有用的统计数据极少,不足以定义重要的荷载、强度的尾部分布。

除上述妨碍结构可靠性理论应用的原因外,当时结构可靠性理论本身也面临两大难题:

(1)结构可靠性理论所采用的数学模型不足以完全准确地反映应用情况,即模型误差是未知的。

(2)即使是对一个简单的结构,其失效模式可能多到难以计数,更不用说进行可靠度分析。

因此,二十世纪60年代初期,许多学者致力于克服上述困难的研究。例如林德等人把规范化的结构设计问题定义为寻求一套荷载和抗力系数的最优值问题,他们建议采用一种迭代过程确定结构的安全度和造价,康奈尔(C.A.Cornell)等人提出了与尔然尼钦相同的一次二阶矩法,并建立了比较系统实用的一次二阶矩设计方法,利用结构的可靠指标β,而不是失效概率Pf,,作为结构可靠性的一种量度量,使结构的可靠性理论达到实用的目的。

二、国内外工程结构可靠性理论研究现状

二十世纪70年代至80年代,是结构可靠性理论完善并被各国规范、标准相继采用时期,自从康奈尔(C.A.Cornell)提出了一次二阶矩法之后,林德(N.C.Lind)根据康奈尔(C.A.Cornell)的可靠指标,推证出一整套荷载和抗力安全系数,这次研究使可靠度分析与实际可接受的设计方法联系起来。随后,德国的拉克维茨(R.Rackwitz)和菲斯勒(B.Fiessler),对基本变量为非正态分布情况提出了一种等价正态变量求法,这种方法经过系统改进之后,作为结构安全度联合委员会(JCSS)的文件附录推荐给土模工程界。该方法也被许多国家规范所采纳,我国的《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)[6]也是以该方法作为可靠性校准的基础[7]。

三、桥梁结构可靠性理论研究现状

桥梁可靠性设计要解决的问题是[8]:在结构承受外荷载和结构抗力的统计特征已知的条件下,根据规定的目标可靠指标,选择结构(构件)截面几何参数,使结构在规定的时间内,在规定的条件下,保证其可靠度不低于预先给定的值。可靠性的数量描述一般用可靠度。我国对结构可靠度的研究只限于理论方面,且侧重于可靠度设计方面,对结构耐久性方面的研究,特别是对耐久性评估理论的研究还很落后。实际上对现有桥梁结构做出正确的可靠性评估,准确预测出其剩余寿命,才能保证结构在寿命延续期内的安全性,节省大量的维修加固资金。我国在桥梁设计过程中,存在着考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态不重视使用极限状态;重视桥梁结构的建造而忽视其检测和维护,使结构安全性存在不同程度的隐患和缺陷。近几年来,国内发生的几起大桥坍塌或局部破坏事故在很大程度上是由于构件疲劳损坏(如结构开裂、变形过大等)所导致,从而严重影响桥梁结构的承载能力和使用性能。为了保证桥梁安全运营、延长其使用寿命以及提高桥梁的安全性和耐久性,减少早期桥梁病害,从而节约后期桥梁的维修费用,因而对桥梁结构可靠性研究非常必要和迫切[9]。

四、工程结构可靠性理论研究发展趋势

进入二十世纪80年代后,结构系统的可靠性理论研究工作已经成为结构工程中的研究热点,并已出版了许多专著,对于复杂的结构系统可靠度分析和先进的计算方法蓬勃发展。概括而言,如下几方面是结构可靠度理论研究的热点:

1.结构系统的可靠度分析。对于结构系统可靠度分析的非常复杂的研究课题,许多学者对此从不同角度进行了研究,提出了一些概念和方法。如结构可靠度分析的一阶矩概念及荷载为FerryBorgesCastanheta组合情况下的计算方法问题;利用系统系数,针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同,计算系统可靠度并进行结构设计的方法;利用蒙特卡洛(Monte-Carlo)法采用重要抽样技术计算结构系统的可靠度等,同时,一些学者还研究了系统可靠度界限的问题。总之,系统可靠度分析研究内容丰富,难度较大。

2.对结构极限状态分析的改进,除考虑强度极限状态外,还应考虑结构的正常使用极状态、破坏安全极限状态,以及地震和其他特殊情况下考虑能量耗损极限状态等。

3.目标可靠度的量化问题。虽然校准法已经部分解决了这个问题,但与实际情况相比,这方面的问题还远远没有解决。

4.人为差错的分析。许多结构的失效并非由荷载、强度的不确定性造成,而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的,这方面事例很多,已成为目前研究热点之一。

5.在役结构的可靠性评估与维修决策问题。对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科,它不仅涉及结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论,而且,与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。同时,经典的结构可靠性理论,在在役结构的可靠性评估中也必将得到相应的发展。

6.模糊随机可靠度的研究[10]。模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容,随着模糊数学理论与方法的完善,模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。

五、结语

桥梁工程问题的解决总是理论与工程经验的结合,掌握的知识越多,主观经验越少,桥梁结构的设计越合理,这也正是桥梁工程技术研究追求的目标。桥梁结构可靠度理论研究是内容极其丰富且复杂的重大研究课题,不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决,而且,将其应用到桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。

参考文献

[1]王超,王金等.机械可靠性工程[M].北京:冶金工业出版社.1992.

[2]刘惟信.机械可靠性设计[M].第一版,北京:清华大学出版社.1995.

[3]拓耀飞,李少宏.论结构可靠性的发展[J].榆林学院学报.2006,16(4):32-35.

[4]A.M.Freudenthal,Safetyofstructures,Trans.ASCE,112(1947).

[5]刘玉彬.工程结构可靠度理论研究综述[J].吉林建筑工程学院学报,2002,19(2):41-43.

[6]中华人民共和国国家标准.建筑结构设计统一标准(GBJ68-84).北京,1985.

[7]贡金鑫,赵国藩.国外结构可靠度理论的应用与发展[J].土木工程学院.2005,38(2):1-7.

[8]张建仁,刘扬.结构可靠度理论及其在桥梁工程中的应用[M].北京:人民交通出版社.2003.

[9]武芳飞,赵雷.桥梁结构可靠性研究的现状和发展[J].工程结构.2004,24(5):60-61.

桥梁结构论文范文第3篇

关键词:工程结构可靠度综述

对于结构可靠性这一学科,从其诞生到现在已经有了长足的发展:从基于概率论的随机可靠性到基于模糊理论的模糊可靠性以及近年来提出的非概率可靠性,使得这一理论日臻丰富和完善,并深入渗透到各个学科和领域。

一、结构可靠性理论研究历史

长期以来,人们就广泛采用“可靠性”这一概念来定性评价产品的质量。这种靠人们经验评定其产品可靠、比较可靠、不可靠,没有一个量的标准来衡量。1939年,英国航空委员会出版的《适航性统计学注释》一书中,首次提出飞机故障率不应超过10-5次3h,这可以认为是最早的飞机安全性和可靠性定量指标[1];二战后期,德国的火箭专家R.Lusser首次对产品的可靠性作出了定量表达。他提出用概率乘积法则,将系统的可靠度看成是各个子系统可靠度的乘积,从而算得V-Ⅱ型火箭诱导装置的可靠度为75%[2];1942年,美国麻省理工学院一个研究室开始对真空管的可靠性进行深入的调查研究工作。二战期间,军用电子设备的大量失效使美国付出了相当惨重的代价。于是引起了美国军方对可靠性问题的高度重视,同时率先对可靠性问题进行了系统地研究,并于1952年成立了“电子设备可靠性咨询组”,简称AGREE(AdvisoryGrouponReliabilityofElectronicEquipment)。该组织于1957年发表了著名的《电子设备可靠性报告》。报告中提出了一套完整的评估产品可靠性的理论和方法。该报告被公认为是可靠性研究的奠基性文献。1965年,国际电子技术委员会(IEC)设立了可靠性技术委员会TC-56,协调了各国间可靠性术语和定义、可靠性的数据测定方法、数据表示方法等。上世纪60年代以来,可靠性的研究已经从电子、航空、宇航、核能等尖端工业部门扩展到电机与电力系统、机械设备、动力、土木建筑、冶金、化工等部门[3]。

结构可靠性理论的产生,是以20世纪初期把概率论及数理统计学应用于结构安全度分析为标志,在结构可靠度理论发展初期,只有少数学者从事这方面的研究工作,如1911年匈牙利布达佩斯的卡钦奇就是提出用统计数学的方法研究荷载及材料强度问题;1926年德国的迈耶提出了基于随机变量均值和方差的设计方法,这是最早提出应用概率理论进行结构安全度分析的学者之一。1926~1929年,前苏联的哈奇诺夫和马耶罗夫制定了概率设计的方法,但当时方法不够严格,因此,未付诸实施。1935年斯特列律茨基,1947年尔然尼钦和苏拉等人相继发表了这方面的文章,结构安全度的研究逐渐开始进入了应用概率论和数理统计学的阶段。值得指出的是,弗罗伊登彻尔差不多和尔然尼钦等人同时开展了结构可靠性的研究工作。他提出的在随机荷载作用下结构安全度的基本问题首次得到工程界的赞同和接受。1947年他发表了“结构安全度”[4]一文,奠定了结构可靠性的理论基础。

从20世纪40年代初期到60年代末期,是结构可靠性理论发展的主要时期。现在所说的经典结构可靠性理论概念大致就是这一时期出现的。随着结构可靠性理论研究工作的深入,经典的结构可靠性理论得到了全面的发展。基于概率论的结构设计方法逐渐被工程界所接受。但在这一时期,结构可靠性理论还未能马上被工程界广泛应用,其原因如下[5]:

1.传统的确定性结构设计方法当时在人们头脑中根深蒂固,认为没必要改变已用的结构设计方法,而且,结构的失效很少发生,即使发生结构失效,绝大数是由于人为差错造成的,并非结构设计方法问题。

2.基于概率理论的结构设计方法似乎比传统的确定性结构设计方法麻烦,涉及到当时比较难处理的统计数学问题。

3.当时有用的统计数据极少,不足以定义重要的荷载、强度的尾部分布。

除上述妨碍结构可靠性理论应用的原因外,当时结构可靠性理论本身也面临两大难题:

(1)结构可靠性理论所采用的数学模型不足以完全准确地反映应用情况,即模型误差是未知的。

(2)即使是对一个简单的结构,其失效模式可能多到难以计数,更不用说进行可靠度分析。

因此,二十世纪60年代初期,许多学者致力于克服上述困难的研究。例如林德等人把规范化的结构设计问题定义为寻求一套荷载和抗力系数的最优值问题,他们建议采用一种迭代过程确定结构的安全度和造价,康奈尔(C.A.Cornell)等人提出了与尔然尼钦相同的一次二阶矩法,并建立了比较系统实用的一次二阶矩设计方法,利用结构的可靠指标β,而不是失效概率Pf,,作为结构可靠性的一种量度量,使结构的可靠性理论达到实用的目的。

二、国内外工程结构可靠性理论研究现状

二十世纪70年代至80年代,是结构可靠性理论完善并被各国规范、标准相继采用时期,自从康奈尔(C.A.Cornell)提出了一次二阶矩法之后,林德(N.C.Lind)根据康奈尔(C.A.Cornell)的可靠指标,推证出一整套荷载和抗力安全系数,这次研究使可靠度分析与实际可接受的设计方法联系起来。随后,德国的拉克维茨(R.Rackwitz)和菲斯勒(B.Fiessler),对基本变量为非正态分布情况提出了一种等价正态变量求法,这种方法经过系统改进之后,作为结构安全度联合委员会(JCSS)的文件附录推荐给土模工程界。该方法也被许多国家规范所采纳,我国的《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)[6]也是以该方法作为可靠性校准的基础[7]。

三、桥梁结构可靠性理论研究现状

桥梁可靠性设计要解决的问题是[8]:在结构承受外荷载和结构抗力的统计特征已知的条件下,根据规定的目标可靠指标,选择结构(构件)截面几何参数,使结构在规定的时间内,在规定的条件下,保证其可靠度不低于预先给定的值。可靠性的数量描述一般用可靠度。我国对结构可靠度的研究只限于理论方面,且侧重于可靠度设计方面,对结构耐久性方面的研究,特别是对耐久性评估理论的研究还很落后。实际上对现有桥梁结构做出正确的可靠性评估,准确预测出其剩余寿命,才能保证结构在寿命延续期内的安全性,节省大量的维修加固资金。我国在桥梁设计过程中,存在着考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态不重视使用极限状态;重视桥梁结构的建造而忽视其检测和维护,使结构安全性存在不同程度的隐患和缺陷。近几年来,国内发生的几起大桥坍塌或局部破坏事故在很大程度上是由于构件疲劳损坏(如结构开裂、变形过大等)所导致,从而严重影响桥梁结构的承载能力和使用性能。为了保证桥梁安全运营、延长其使用寿命以及提高桥梁的安全性和耐久性,减少早期桥梁病害,从而节约后期桥梁的维修费用,因而对桥梁结构可靠性研究非常必要和迫切[9]。

四、工程结构可靠性理论研究发展趋势

进入二十世纪80年代后,结构系统的可靠性理论研究工作已经成为结构工程中的研究热点,并已出版了许多专著,对于复杂的结构系统可靠度分析和先进的计算方法蓬勃发展。概括而言,如下几方面是结构可靠度理论研究的热点:

1.结构系统的可靠度分析。对于结构系统可靠度分析的非常复杂的研究课题,许多学者对此从不同角度进行了研究,提出了一些概念和方法。如结构可靠度分析的一阶矩概念及荷载为FerryBorgesCastanheta组合情况下的计算方法问题;利用系统系数,针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同,计算系统可靠度并进行结构设计的方法;利用蒙特卡洛(Monte-Carlo)法采用重要抽样技术计算结构系统的可靠度等,同时,一些学者还研究了系统可靠度界限的问题。总之,系统可靠度分析研究内容丰富,难度较大。

2.对结构极限状态分析的改进,除考虑强度极限状态外,还应考虑结构的正常使用极状态、破坏安全极限状态,以及地震和其他特殊情况下考虑能量耗损极限状态等。

3.目标可靠度的量化问题。虽然校准法已经部分解决了这个问题,但与实际情况相比,这方面的问题还远远没有解决。

4.人为差错的分析。许多结构的失效并非由荷载、强度的不确定性造成,而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的,这方面事例很多,已成为目前研究热点之一。

5.在役结构的可靠性评估与维修决策问题。对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科,它不仅涉及结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论,而且,与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。同时,经典的结构可靠性理论,在在役结构的可靠性评估中也必将得到相应的发展。

6.模糊随机可靠度的研究[10]。模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容,随着模糊数学理论与方法的完善,模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。

五、结语

桥梁工程问题的解决总是理论与工程经验的结合,掌握的知识越多,主观经验越少,桥梁结构的设计越合理,这也正是桥梁工程技术研究追求的目标。桥梁结构可靠度理论研究是内容极其丰富且复杂的重大研究课题,不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决,而且,将其应用到桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。

参考文献

[1]王超,王金等.机械可靠性工程[M].北京:冶金工业出版社.1992.

[2]刘惟信.机械可靠性设计[M].第一版,北京:清华大学出版社.1995.

[3]拓耀飞,李少宏.论结构可靠性的发展[J].榆林学院学报.2006,16(4):32-35.

[4]A.M.Freudenthal,Safetyofstructures,Trans.ASCE,112(1947).

[5]刘玉彬.工程结构可靠度理论研究综述[J].吉林建筑工程学院学报,2002,19(2):41-43.

[6]中华人民共和国国家标准.建筑结构设计统一标准(GBJ68-84).北京,1985.

[7]贡金鑫,赵国藩.国外结构可靠度理论的应用与发展[J].土木工程学院.2005,38(2):1-7.

[8]张建仁,刘扬.结构可靠度理论及其在桥梁工程中的应用[M].北京:人民交通出版社.2003.

[9]武芳飞,赵雷.桥梁结构可靠性研究的现状和发展[J].工程结构.2004,24(5):60-61.

桥梁结构论文范文第4篇

1工程概况

某桥梁工程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

桥梁建筑施工是向综合性,复杂性较高的工程,桥梁下部结构的施工质量,也关系着整个桥梁的安全使用,在市政桥梁下部结构建设中,桥墩,地基等部分的施工要有严密的控制,对于混凝土的浇筑要确保期严密性,均匀性良好,浇筑部分也要严格的按照标准规范进行,可提高整体的桥梁使用性能和安全性能。

桥梁结构论文范文第5篇

1.1中央数据库

中央数据库部署在北京数据中心,采用Ora-cle/SqlServer群集,具体随方案选择而定。入库方式:通过人工或网络传输的方式获取数据库备份,经过导入程序入库;中央数据库存储项目的历史数据,其存储数据量比现场数据库要高出1~2个数量级。中央数据库要支持快速的数据查询、文件导入导出和Web访问,主要功能如下:将经过处理的实时数据写入现场数据库;支持数据的历史回放和离线分析;支持历史海量数据库的实时备份、清除和异地恢复;提供与评估软件平台的文件导出和数据接口;支持数据的后期操作和查询、编辑、更改[3]。各模块功能见表1,整体结构设计见图2。

1.2现场数据库

现场数据库针对具体项目,部署在现场监控中心,存储的是处理后的实时数据,要求定期备份、删除、异地恢复、更新。实时数据的特点是数据量大,数据入库较快。在设计现场数据库的时候,主要考虑如下:各个监测类型原始数据互不干扰;数据写入要求实时,考虑拥堵策略和故障恢复策略;灵活配置监测项、监测点的数据存储库表结构[4];一定时期的历史数据在线回放和分析;单一监测类型数据存储(由于处理系统需要在较长时间内持续对采集数据进行处理,即使一种设备,持续累计多天的时候,数据量也会非常大,需要考虑以何种方式对多天数据进行组织)。现场数据库配置版本为SQLServer数据库。

1.3结构特征值数据库

本数据库主要存储桥梁结构采集数据的特征值,包括结构应变、加速度、索力等原始数据的最大值、最小值、平均值及方差等,特点是数据量相对较小,但数据计算频繁,使用频率较高。此数据库数据量小但关系较复杂,由于其入库频率相对于原始数据来说比较低,故采用较为简单的单库表结构。特征数据库配置版本为SQLServer数据库。

2海量数据库详细设计优化方案

2.1高速大容量数据存储与管理

通过对系统的总体评估,拟采用以下措施解决系统中大数据量的存储与管理问题。通过使用OracleRAC(集群)模式加强底层数据库的处理性能;使用存储过程的方式来进一步加强数据库的交互性能;定期进行数据备份与清理,避免存储过多的低使用率数据(比如,数据库一般可以保持6个月到1年的数据,其它数据通过磁带库等存储介质将数据备份转移,减轻数据库的处理压力);对海量数据进行分区操作(例如针对按年份存取的数据,我们按年进行分区,不同的数据库有不同的分区方式,而不同的文件组存于不同的磁盘分区下,这样将数据分散开,减小磁盘I/O,减小了系统负荷,而且还可以将日志、索引存放于不同的分区下);建立广泛的索引[5]。对大表建立索引,例如针对大表的分组、排序等字段,都要建立相应索引,一般还可以建立复合索引。当插入表时,首先删除索引,插入完毕,建立索引,并实施聚合操作,聚合完成后,再次插入前还是删除索引。要注意索引使用的时机,索引的填充因子和聚集、非聚集索引都要考虑。在对海量数据进行查询处理过程中,查询的SQL语句的性能对查询效率的影响是非常大的[6]。在对SQL语句的编写过程中,例如减少关联,少用或不用游标,设计好高效的数据库表结构等都十分必要。

2.2数据库优化设计

桥梁结构桥梁索力数据量较大,由于实时数据处理系统平时的主要操作是桥梁索力的插入及数据查询,对数据的实时性及可恢复性要求不高,并不要求绝对的精度,允许一定的数据损失,对数据库的一致性、并发性及事物的隔离性要求不高,但对于大数据的吞吐量要求较高,故可将其定位为针对插入操作的OLTP系统及部分的OLAP系统[7]。所以考虑降低数据库的隔离级别和并发一致性控制以提高数据库性能,优先满足海量数据插入的吞吐量要求。Oracle版本的数据库优化设计如表2所示。

3系统应用项目及领域

本系统已经软件实现并应用到南京第4长江大桥的结构监测后期运营管理中,不但能较好的弥补新系统的数据处理与存储管理短板,还能完美融合到已经投入使用的大型结构监测系统中。同时,本系统力争建立一个基于结构监测的北京大型数据中心,中心数据库主要服务于建立全寿命期的数字化、信息化桥梁数据中心,用于桥梁结构海量历史数据的存储管理和挖掘分析,为日后的离线数据分析和历史状态追溯提供支持。同时,以中央数据库为基础和平台,根据结构的分析和报告编制需求,可以单项和并行的完成数据应用和管理。

桥梁结构论文范文第6篇

关键词:高铁连续梁桥施工;控制问题;探讨

Abstract: high-speed rail bridge construction is a relationship between the beneficial to the people's livelihood projects, during the construction process, safety must be full control of construction, to put one's heart and soul into serving the people, people's satisfaction with the project construction. At present, the high-speed railway in our country most of the use of continuous bridge hyperstatic structure, the bridge structure stiffness, little deformation, driving comfort, less expansion joint, stress the key section of high-speed rail continuous beam construction control including control, linear control, temperature control, work structural stability control and safety control work, this paper mainly discusses the high-speed rail construction control of continuous beam bridge and control method.

Keywords: high-speed rail continuous beam bridge construction; problem; discussion

中图分类号:TU755 文献标识码:A文章编号:

1、引言

近些年来,我国的高速铁路得到了迅速的发展,给人们的交通出行带来了极大的方便,但是,高速铁路的建设要求很高,在施工中也存在一些困难,尤其是桥梁的设计和施工,给设计人员和施工人员带来了巨大的挑战。由于悬臂结构和T型刚构的桥梁需要设置较多,容易出现“搓板”现象,因此,我国高速铁路大多使用超静定结构的连续式桥梁,这种结构的桥梁刚度大、变形小,行车平顺,伸缩缝设置较少,优势明显。本文主要针对超静定结构的连续式桥梁来探讨桥梁的施工控制方式。

2、高铁连续桥梁现场施工控制内容

高铁连续梁现场施工控制的内容包括线性的控制工作、关键截面应力的控制工作、温度控制工作、结构稳定性控制工作以及施工安全控制工作。

2.1 线性控制

线性控制是高铁连续桥梁现场施工控制工作中最为重要的内容,其具体的内容包括几何外形控制工作以及挠度变形控制工作。在桥梁施工的过程中需要严格的控制好梁体的竖向挠度变形以及桥梁的几何外形。

2.2 关键截面应力控制

为了控制好关键截面的应力,必须要在桥梁关键截面处设置好应力的观测点,对应力变化进行实时的检测,如果发现应力出现偏差,就要做好调整工作,提高桥梁结构受力的稳定性。

2.3 温度的控制

温度的控制是桥梁施工控制工作中的主要内容之一,合理的温度控制能够检测出现场气温的变化以及桥梁内部混凝土的温度变化,能够有效的防止开裂情况的出现。

2.4 稳定性的控制

高铁桥梁中有大量的高桥墩、大块度以及薄壁的箱型结构,这种结构的大量使用会降低桥梁的整体刚度,影响桥梁的稳定性,因此,必须要重视好桥梁结构稳定性的控制工作。

2.5 安全的控制

高铁桥梁施工时一项关系国计民生的大工程,在施工的过程之中,必须要全程控制好施工的安全性,做到全心全意的为人民服务,建设好人民满意的工程。

3、高铁连续桥梁现场施工控制方式

对于高铁连续桥梁的施工控制工作,需要严格的根据施工进度和施工方案来完成,从现场梁体的整个施工开始时期到最后的合拢期,控制人员都必须对整个现场梁体内部的温度和应力进行及时的观测,再根据观测数据的变化来修改理论模型,计算出下一节桥梁的预拱度,并建立好模标高来对整个施工过程进行指导。

3.1 高铁连续桥梁的施工控制方式

待整个桥梁下部结构的施工完成之后,由于实际的现场环境有一定的限制性,因此,施工单位以及设计单位必须对设计方式进行反复模拟分析,对设计方案进行优化。此外,为了更好的控制施工过程的应力,必须要对桥梁结构应力变化进行实时的检查,以便保证整个梁体结构受力的稳定性。同时,在埋设传感器时,需要考察现场钢筋网的实际情况,在测点处沿纵桥方向设置好传感器,以便对连续桥梁结构的应变值和应力进行实时的测量,此外,还要注意到导线沿腹板钢筋处的温度和应力变化情况。

3.2 高铁连续桥梁施工过程中温度与裂缝的控制措施

对于高铁连续桥梁的施工,必须要注意到温度应力的产生,如果混凝土温度应力较大,就可能导致混凝土施工完成后出现开裂的情况。对混凝土温度应力产生影响的因素十分复杂,水泥品种、施工现场环境、混凝土浇筑温度、混凝土收缩等问题均会对温度应力产生影响,因此,在浇筑混凝土的过程中,必须要对其内部温度进行实时的监控,在混凝土浇筑完成后,要做好后续的养护工作,在养护时要注意降温,防止由于温度应力的影响导致浇筑完成的混凝土出现开裂。此外,要注意到,如果浇筑作业在冬季或者晚上气温较低的情况下施工,混凝土很容易出现不均匀的温度变化,进而出现裂缝,因此,在浇筑完成后,要在混凝土表面进行保温处理,在其表面加盖干草、棉絮等,防止由于温差的因素而发生裂缝。

3.3 高铁连续桥梁配筋的设置

据国内外的研究调查结果表明,当混凝土由于内外温差的影响出现收缩时,并不会导致钢筋出现收缩,但是在钢筋与混凝土之间也必然会出现收缩的应力,由于混凝土材料具有非均匀性的特征,在混凝土出现收缩时,内部的各个质点也会出现非均匀性受力情况,也会出现一些集中的应力点,在受力的增加下,就会发生局部变形,如果发生变形,那么就会出现地方裂缝。为了防止该种裂缝的产生,必须在应力集中点的位置合理的配置钢筋,减少混凝土的受力,提高混凝土的抗拉性能。

参考文献:

[1]周雄.沪杭高铁连续梁桥施工控制若干问题研究[期刊论文],武汉理工大学,2011,05(01)

[2]汪琴,何亚伯.基于自适应的大跨径连续梁桥施工控制[期刊论文],建设工程安全理论与应用——首届中国中西部地区土木建筑学术年会论文集,2011,08(06)

[3]邹京,柳邵波,谢明亮.跨度连续梁桥施工控制的若干问题[期刊论文],中国高新技术企业2010,07(20)

桥梁结构论文范文第7篇

【关键词】公路工程 桥梁工程 预应力技术 公路桥梁 公路施工 预应力

中图分类号:F540.3 文献标识码:A 文章编号:

一.引言

随着我国改革开发的不断深入,交通运输事业得到空前发展。在公路桥梁建设中,预应力混凝土桥梁因自重轻、跨度大、承载能力高、设计经济合理、施工较为简单、施工工艺较为成熟、对临时设施要求不高等优点,在公路桥梁建设中得到广泛应用。为了减少预应力混凝土对桥梁施工中造成的病害,预应力技术在公路桥梁中的应用受到了大量学着的关注和研究,本文结合施工、养护工作对公路桥梁预应力技术应用进行了分析研究。

二.预应力技术在桥梁中的应用。

1.应用。

近几年来,预应力技术得到迅速发展,同时在预应力混凝土桥梁中,其设计、结构分析和实验研究、预应力施工工艺设备、预应力材料、施工工艺等方面都得到深入研究。在预应力桥梁中,预应力混凝土连续桥是其中一种,它具有结构刚度大、整体性能好、结构变形小、抗震性能好、桥面伸缩缝少、主梁变形绕曲线较为平缓、桥面行车舒适度高等诸多优点。在我国,目前已建成上海黄浦江奉浦大桥、山东东明黄河公路大桥、云南六库怒江大桥等预应力混凝土连续桥。经过20多年的发展,我国已建成跨径大于120米的预应力桥梁74座。

2.作用。

预应力混凝土技术在桥梁的结构中使用,提高了桥梁构件的刚度和抗裂度,极大的改善了构件的使用性能,增加了桥梁结构的耐久性;节省了混凝土和钢材的用量,对于大跨径桥梁来说,具有显著的优越感;减少了混凝土梁的主拉应力和竖向剪力,可便于减小梁的腹板厚度,能进一步减轻梁的自重。预应力混凝土技术作为结构构件的连接手段,促进了桥梁结构的施工方法和新体系的发展。

三.预应力混凝土结构性能与构造。

1938年,德国的E.Hoyer成功研究了一种不用靠专用锚具来传力的先张法预应力施工工艺,并在德国建设了世界上第一座粘结预应力混凝土桥梁,此桥梁的建设,为预应力混凝土桥梁工程构件工厂化生产提供了简单而又可靠的方法。20世纪50年代,预应力混凝土桥梁技术开始在我国发展起来,并先后在1956年和1957年建成了第一座预应力混凝土铁路桥梁和预应力混凝土公路桥梁,这两座桥梁的结构都为有粘结后张预应力混凝土结构。从70年代开始,我国修筑的各类大桥基本上都是预应力混凝土结构,而且基本上都采用了有粘结预应力混凝土技术。有粘结预应力混凝土结构,是将一种预加应力的预应力筋同混凝土完全粘结的预应力混凝土结构,混凝土构件和预应力筋形成了组合截面,在外荷载作用下截面共同受力、应变协调。体内有粘结预应力混凝土技术是预应力筋和混凝土粘结的共同作用,其具有以下优点:

(1)使用面较广。后张有粘结预应力混凝土结构是一种对结构跨度、施工方法、体系等各方面适用程度最广的预应力混凝土结构。

(2)抗剪效果好。有粘结预应力混凝土结构在正常使用阶段对结构提供了可以抵抗荷载剪力需要的预加剪力,保护在剪力较大区段弯曲的预应力筋。在极限荷载状态下,通过和混凝土粘结的共同作用,阻滞了斜裂缝的形成,增大了混凝土的剪压区高度,改善了斜截面的抗剪性能,提高了承载能力。

(3)抗裂性能好。采用体内有粘结预应力混凝土结构,其体内的预应力筋容易改变线形,以适应各种应力要求,预加应力直接作用在混凝土截面的受拉方向上,通过和混凝土之间的粘结作用来限制裂缝的发生。即使是在荷载过重而发生开裂时,所产生的裂缝也都是以细而密的方式出现的,有利于恢复整体的受力性能。

(4)系统可靠。采用先张或后张预应力筋,通过与混凝土的粘结后,具有非常可靠的锚固作用,由于在锚固区段内预应力筋的应力增量较小,在正常使用过程中一般不可能出现预加应力失效的情况。同时,先张预应力筋和后张预应力筋(孔道压浆质量好)也是简单可靠的防腐措施。另外,预应力筋和混凝土的粘结作用,能在构件最不利受力截面上充分发挥材料的强度,提高了系统的可靠性。

根据预应力的施工工艺不同,有粘结预应力通常分为两类:由预应力筋和粘结锚固系统组成的先张预应力体系;由预应力筋和锚具组成的后张预应力筋。这两种预应力体系分别形成了先张预应力混凝土结构和后张预应力混凝土结构。其基本结构如图所示:

(a为先张预应力混凝土结构;b为后张预应力混凝土结构)

1.先张预应力混凝土结构。

先张预应力混凝土结构是在构件的预制过程中建立起来的预应力结构,其建立中在预加应力时需要使用专门的支架或台座,张拉状态下的预应力筋可直接观察到。先张预应力混凝土一般由具有一定规模的预制厂进行成批的生产,一般不适用于需要在现场制造的大型预应力混凝土构件。先张预应力混凝土结构中所采用的预应力筋通常为高强度的钢丝、粗钢筋或是钢绞线等,按照直线或是折线进行线形布置。在先张预应力筋的锚固过程中,主要是靠端段和混凝土之间的粘结力来实现的,锚固的大小和预应力筋的种类和混凝土的强度息息相关。

先张预应力筋布置方式采用直线或折线形式,采用直线布置适合长线预制施工,能够满足构件的基本受力要求,但不适合大跨径的预应力构件。直线布筋时,由于无预剪力作用,非预应力筋对截面的抗剪强度影响较小,在构件的跨径较大,剪力也较大时,由于主拉应力的影响,无法有效客服,容易产生不利影响。

2.后张预应力混凝土结构。

后张预应力混凝土结构能够在预制厂或是现场来实现,所采用的预应力筋通常为钢丝束、粗钢筋或钢绞线束等,按照直线或曲线进行线形布置,预应力筋布置在预留孔道内,其锚固要靠专用的锚具等机械锚固装置来实现。后张预应力相比先张预应力体系来将,具有更大的适用范围。根据后张预应力混凝土结构的施工工艺特点,其适合大跨度、大型、需要现场施工、预应力筋布置复杂的预应力混凝土构件。采用后张预应力混凝土结构,其后张预应力体系是在混凝土结构成型后开始建立的,混凝土采用预制或现浇施工时,需要先预设预应力筋的孔道,要预埋锚具,而后再穿预应力筋,进行张拉的施工过程。每根预应力筋需要两个锚具,

后张预应力筋在进行预应力筋布置时,需要控制三个要素:预应力筋锚固截面的位置、预应力筋在梁弯矩控制截面的位置、控制截面和锚固截面间的预应力筋线形。通过控制以上三个要素,能充分保障预应力筋的实际效果,能够满足构件受力要求。

四.结束语。

预应力技术从理论知识到工程实践,都经历了许多学者的共同研究和努力,进行不断创新和完善,已成为比较成熟的技术。在桥梁施工中,进行预应力施工要合理应用科学技术,依靠科技进步,解决深层次的问题,逐步完善我国的公路桥梁工程质量。

参考文献

[1] 阳成齐 论公路桥梁施工中预应力技术的探讨 [期刊论文] 《科技与企业》 2012年5期

[2] 阮金贵 叶玉琴 关于公路桥梁施工中预应力技术的探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 2012年8期

[3] 张丽红 周敏 公路桥梁施工中若干预应力技术问题的探讨 [期刊论文] 《城市建设与商业网点》 2009年30期

[4] 徐志强 体外预应力技术加固桥梁的研究与发展 [期刊论文] 《公路与汽运》 ISTIC 2007年6期

[5] 曾磊 公路桥梁施工中预应力技术的研究 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 2012年11期

[6] 廖放明 李德慧 王国安 体外预应力技术及其在桥梁工程中的应用综述 [期刊论文] 《中外公路》 ISTIC PKU 2005年1期

桥梁结构论文范文第8篇

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: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

桥梁结构论文范文第9篇

(一)教育内容改革

从土木工程人才培养的实际要求出发,及时更新教学内容、改革教学体系。在整个课程体系中贯穿桥梁工程设计与施工,使内容完整连贯、重点突出。同时也提高了教学内容的实用性、针对性。在这方面,高校土木工程教科研组织可以以目前桥梁工程建设基本要求作为标准,结合自身长期积累的教学经验,确定该课程的教学体系。

(二)重视实践教学

实践教学是学生增强桥梁设计能力、全面发展的重要阶段。通过课程设计、毕业实习和毕业设计三个部分进行实践。所谓实践教学,就是让学生通过课程设计、毕业实习和毕业设计等形式运用专业基础课上所学知识。使其可以利用专业知识对桥梁结构进行理论分析,并且能够解决简单的实际桥梁设计问题。实践教学主要可以从课程设计实践和桥梁模型设计竞赛两方面展开。

1.课程设计实践

桥梁实践课程是培养桥梁工程专业人才的重要途径,它对学生所学的知识的感性认识、提高实际运用能力与增强创新意识都有重要作用。此外,通过它也可以了解学科的最前沿知识,更新教材知识。工程实践作为夯实理论知识、养成工程意识和能力的关键过程,对提高学生的桥梁结构理论的分析能力和简单设计能力有重要作用。课程设计应结合已经学过的材料力学、混凝土结构设计原理、结构力学等书,并且尽量选择常见的梁形。教师提前准备任务书和指导资料,以便学生提前预习,进行全面的桥梁设计。此外,教师也应监督辅导设计过程。

2.桥梁模型设计竞赛

为增强学生的工程创新能力,提高学生对课程知识的熟练运用和理解,我们积极组织学生参加桥梁结构模型设计竞赛。桥梁结构模型设计与制作需要参赛者对选择结构、计算、制作工艺等多种知识熟练的掌握和应用。结构合理的受力形式对模型承载力的大小有重大影响。学生需要了解掌握各种桥梁结构形式,并了解其受力特点与传力途径,准确计算其受力情况,以找到最佳的结构。此外,设计制作过程中选择适合的材料也十分重要,不同的材料结构导致的破坏形式也有所不同,这也要求学生掌握了解各种材料的特性并进行选择。通过参加桥梁结构模型竞赛,参赛学生在对桥梁结构形式、受力分析、结构整体性和稳定性,以及细部构造等各方面都有深刻的认识和理解,同时也巩固了力学和材料学等基础知识,对学生的课程学习具有很好的促进作用。在选择结构的过程中,学生不但对桥梁理论有了更深的理解,而且对以前所学的知识进行了很好的温习。除了材料和结构的选择之外,制作工艺对结构能否达到预期的受力设计也有很大的制约。为了防止由于制作工艺而导致结构模型的承重受到影响,参赛者必须细致处理细小构造与节点,使之与计算结果吻合。制作工艺既是学生对结构受力知识掌握情况的考核,也提高了学生对桥梁构造的理解。

(三)课程考核改革

对考核方式的改革要能够客观评价学生的综合素质,加强对实践操作能力、知识运用能力与创新能力的考核比重。以桥梁工程特点和应用型人才培养要求为标准建立一套符合人才选拔的科学系统的考核体系。要使考核方式多样化,考试内容更侧重对综合能力的考察,而不只是局限于只是记忆方面的考核,成绩评定更全面,促使学生积极主动的学习。提高作业、课上表现、论文以及资料阅读等多个方面在成绩中的比重,而不局限于最后的卷面成绩。力争使考核形式向着多样化、多种形式、多阶段的方向发展。

1.改革考核内容

考核方式改革是为了改变传统考核方式存在的种种弊端。针对传统考试考核内容局限于教材、笔记,以及老师划定的范围重点等缺点进行改革。克服传统考核方式偏重知识记忆、缺乏对创新能力与综合素质的考察而导致上课记笔记、课下抄笔记、考核背笔记、考完全忘记的情况出现。改革应该以培养应用型人才培养要求为标准,考核偏重学生对学过知识的理解和独立思考的能力。这主要体现在减少单个知识技能考核,增加对创新应用与知识能力体系的考核。

2.改革考核形式

现行的考试在形式上多以闭卷笔试的考核方式为主,内容以教材理论知识为主。改革考试形式可以结合专业特点,进行开卷、闭卷、开闭卷相结合、实践操作、撰写专题报告、模型制作、答辩以及学术论文等多种形式的考核。并且将考核分散在平时测验、期中期末、课堂课外多阶段。改革制度多样化发展。鼓励学生在课外学习,提升作业、课上表现、论文以及资料阅读在成绩中的比重。最终达到提高专业水平、综合素质的目标。

二、结语

本文围绕桥梁工程课程的教学方式、教学内容、实践环节和考核方法四个方面,对桥梁工程课程的教学改革进行了探索和实践,提出了一系列改革方案。

桥梁结构论文范文第10篇

【关键词】公路桥梁 上部构造 施工工艺 桥梁上部构造 加固技术 结构施工

中图分类号: TU997 文献标识码: A

一.引言

随着我国经济的快速发展,提高了对城市之间的物流、人流需求。为更进一步促进经济大发展,我国开始大量修筑高速公路。在公路交通网络中,桥梁是重要的组成部分,而桥梁的质量直接关系到行车安全,关系到公路是否畅通。近些年来,由于运输的需要,各类重型车辆越来越多,加大了公路的负荷,部分公路维护成本加大,而有相当数量的桥梁都出现结构老化、桥面开裂及破损等有损桥梁结构安全的现象,车辆超载、结构失稳,导致桥梁的耐久性和适用性降低,导致桥梁的承载能力出现不同程度的降低。为避免在后期使用过程中出现质量问题而投入大力的财力、物力和人力进行维护,在桥梁修建中,要提前预防,特别是对桥梁的上部构造施工中,要格外引起注意。

二.公路桥梁上部构造施工概述

公路桥梁结构包括上部构造和下部构造两大部分,其中上部构造主要包括:板梁、支座、防撞墙、湿接缝、波形护栏、伸缩缝、桥面铺装及绞缝等。桥梁上部构造通过支座支承于桥墩和桥台上。目前,桥梁施工基本上都是先预制板梁,预制完成后进行吊装,然后进行梁和梁的处理。预制梁板时需要有固定的施工场所,选择的场所既要方便施工,又要便于吊装。板梁预制厂一般分为制梁区、钢筋加工区、存梁区、办公区及生活区。存梁区和制梁区保持纵向连接,钢筋加工区设置在制梁区附近,便于作业。板梁预制完成后,将其吊装到支座上,然后进行桥面铺装,完成上部施工。

在公路桥梁施工前,要根据招标文件、设计文件和施工合同,结合有关规范来编制施工组织设计。同时要做好施工前的现场准备,要在施工现场修建临时的设施,安装相关机具,做好材料的堆放和储存,并进行施工测量,做好开工前的试验检测工作。

三.公路桥梁上部构造的施工工艺

1.拱架、模板及支架。

(1) 拱架、模板及支架的设计。

对结构隐蔽表面的模板,其扰度不应超过1/250跨径;结构外漏表面的模板,其扰度不应超过1/400跨径。当在不计冲击力时汽车荷载和结构自重所产生的向下扰度超过跨径的1/1600时,应在钢筋混凝土板、梁、拱的底模上设置预拱度,设置的预拱度值等于1/2汽车荷载(不计入冲击力)和结构自重所产生的扰度。对于跨度超过20米的预应力简支梁,要根据监理工程师的指示,按照图纸来设置反拱。

(2)拱架、模板及支架的制作及架设。

对混凝土外漏的模板施工时,要采用胶合板和钢材,并且要至少有一个侧面及两个边要抛光。在梁和墩台帽的突出位置,要作出倒角或削边,以便于脱模。根据监理工程师指示,结合图纸要求,在结构物的某些部位设置凹槽和凸条的装饰线。对在模板内的锚固件和金属连接件,要至少在距离混凝土表面的25mm深处进行拆卸或截断,处理过程中不应损伤混凝土。利用水泥砂浆对混凝土表面所留的空洞进行填塞处理,要保证表面应光滑、坚固、平顺、颜色要均匀。模板内不能有杂物、砂浆及其他污物。对于以后需要拆除的模板,要在使用前就涂刷脱模剂,以便于在拆除时易于脱模,又能保证混凝土不变色。

(3)拱架、模板及支架的拆卸。

对于不承重的侧模,要在混凝土的强度能保证其棱角及表面不损坏的情况下才可拆除。一般情况下,混凝土的抗压强度达到2.5MPa时才能拆除侧模。对承重部分的拱架、模板和支架,要确保混凝土的强度能够承受自重时才能拆除。对于跨径小于3米的板和梁,要达到混凝土设计等级的50%,跨径大于3米的,要达到混凝土设计等级的70%。混凝土预制块拱桥或石预制块拱桥,要等砂浆的强度达到图纸的要求时才能拆架,如果图纸没有相关规定的,一般必须要达到砂浆设计等级的70%才能拆架。拱桥跨径小于10米时,要完成拱上结构施工后,才能拆架。对于裸拱的卸架,要在卸架前进行预估验算,之后才可进行拆卸。

2.现浇混凝土和钢筋混凝土施工。

(1)钢筋混凝土的梁体浇筑。

首先,要在支架上进行钢筋混凝土的梁体浇筑。进行浇筑时,要根据梁的横断面,来对上下层采取斜向分段或水平分层的方法,进行连续浇筑。上层和下层之间前后浇筑的距离应不低于1.5米,每次浇筑的厚度,以插入式振捣器或附着式振捣器振捣时,不超过30cm为准。如果箱梁体无法以此浇筑完成,需要进行二次浇筑时,要保证第一次浇筑到梁的地板承托顶部以上30cm的位置。进行二次浇筑时,要先检查脚手架有无出现收缩和下沉,要保证最小的沉降和压缩。

(2)简支梁桥上部构造的混凝土浇筑。

对简支梁桥上部构造的混凝土浇筑时,一般要从墩、台的两端向跨中方向进行浇筑。浇筑时要一次浇筑完成,采用分层浇筑时,可从一端开始。对于一般跨径的悬臂梁桥混凝土浇筑,要从跨中向两端墩台的方向进行浇筑,其邻跨悬臂应从悬臂向墩台进行。对于悬臂梁桥吊梁的混凝土浇筑时,要确保悬臂梁的混凝土强度达到设计等级的70%以上时,才能进行浇筑。而对于跨径较大的简支梁以及在基底刚性不同的支架上浇筑悬臂梁或连续梁,要防止支架出现不均匀的沉降引起混凝土开裂。

3.其他工艺要求。

浇筑完成后的梁板,要正在脱模后及时进行养护,可以安装自动喷淋设施来进行保养,采用土工布从顶到底覆盖梁体,以保证梁板具有足够的湿度和温度。对空心板梁和箱梁等内部要蓄水养护,绞缝部位和湿接缝部位在拆模后要及时用凿毛工具进行端面凿毛。待拆除模板后,要注意观察梁体的表现,查看是否存在缺陷。

冷拉预应力钢筋的接头,要在钢筋冷拉前采用以此闪光顶锻法来进行焊接,焊接之后要进行热处理,以此来提高焊接质量。预应力筋有对接焊接头时,要将接头位置设置在受力较小的位置,对于结构受拉区烦诶内,要尽量避免使用。对预应力筋下料时,其下料长度需要经过计算来确定,确定长度时要考虑锚夹具长度、构件孔道尺度、千斤顶尺度、外漏尺度及张拉伸长值。切断时不能采用电弧切割,要采用砂轮锯切断预应力筋。进行预应力筋编束时,要逐根梳理,要保证直顺不扭转,每根之间不能相互缠绕,绑扎要牢固。预应力筋的穿束可在混凝土浇筑前或混凝土浇筑后进行。采用先穿束后浇筑混凝土时,在浇筑前要先检查管道,确认管道完好后才可进行浇筑。在浇筑混凝土时,要定时转动、抽动预应力筋。采用先浇筑后穿束施工方法时,待混凝土浇筑完成后,要立即疏通管道,保证管道畅通。

当下部构件和梁体预制完成后,可将其吊运到架梁。在架梁前,必须要多垫石轴线进行放样,在每个垫石放样完成后,才可安装支座吊装梁体。在施工过程中,为了便于施工,要先将台背填起,并层层碾压到背墙顶。利用架桥机来进行吊梁起重作业,如果施工外部条件允许,也可以用吊车进行架梁。架梁过程中,支座要保持固定,不能移动,待放好后将梁体垂直向下安置。架梁施工完成后,进行下道工序施工。为了减少施工工期,在确保施工安全、无法造成施工干扰时,可以安排架梁、湿接缝和绞缝处理同时进行。对绞缝浇筑时,要注意伸缩缝不能受到干扰。防撞墙放样完成后,要根据设计的厚度来焊接,同时进入波形护栏的施工,护栏施工完成后进行桥面铺装。在湿接缝和绞缝以及桥面的现浇部分所采用的混凝土要和梁体相同,以保证足够的刚度及强度。

四.结束语

随着我国加大了对交通基础设施建设的投入,未来一段时间内,交通网络以及公路桥梁的建设规模还将出现快速飞越。为了提高行车舒适度,保障行车安全,在公路桥梁施工中,要严守操作规程,根据施工设计要求,打造高质量工作,提高公路桥梁的安全性。

参考文献:

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