整体式无缝桥梁设计的几点探究
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新型全无缝桥梁体系设计与试验研究的开题报告一、项目背景与意义随着我国经济和城市化进程的不断发展,高速公路和铁路的建设也在不断扩大和加强。
在这些交通建设工程中,桥梁是一种重要的结构形式,其承担着交通流量、荷载、风荷载等力学作用,带来了巨大的经济、社会和环境效益。
不断提高桥梁的结构性能和使用寿命成为了当前建设领域中的一个重要研究方向。
传统的桥梁设计中常常采用拼接式结构,即将桥面分成若干个小段,通过钢筋混凝土刚性桥接或铆接连接,形成一个完整的桥梁。
但是这种设计模式存在一些缺点,比如构造复杂、连接部位易损坏、膨胀缝易产生、施工难度大等问题。
因此,研究一种全无缝桥梁体系,对于改善传统桥梁设计的缺点和提高桥梁的整体结构性能将具有极其重要的意义。
二、研究内容本项目旨在研究一种全新的无缝桥梁体系设计方案,通过对其性能进行试验研究,以期改进传统桥梁设计的缺陷,提高桥梁的整体结构性能。
具体研究内容如下:1. 分析当前桥梁设计存在的问题和不足,探究传统桥梁设计与全无缝桥梁体系的区别,并确定设计方案;2. 设计全无缝桥梁体系的关键构件结构,如墩、拱和桥面板等,并依据力学原理和钢结构设计规范,进行设计计算;3. 通过仿真软件进行桥梁体系受力分析和评估,评估桥梁安全性和稳定性;4. 制造或加工相关的构件和零配件,并进行装配;5. 进行实际应力试验和振动试验,测量桥梁的性能参数并评估其性能指标;6. 根据试验结果,完善设计方案和构造方法,形成一个整体完善的无缝桥梁设计方案。
三、研究计划和进度安排1. 研究任务分析和讨论 2周2. 设计方案的确定 4周3. 计算和分析 4周4. 仿真和试验准备 6周5. 实验和测试 12周6. 数据分析和报告撰写 6周四、预期成果本项目预计具有以下成果:1. 所研究的无缝桥梁体系的设计计算和仿真分析方案;2. 一套可行的生产工艺和装配方法;3. 一个完整的实验测试报告,包括桥梁的力学性能、安全性能、稳定性等指标的测量和评估;4. 桥梁设计方案的完善改进,对传统桥梁的设计和生产具有借鉴意义。
整体式桥台桥梁设计要点研究论文整体式桥台桥梁设计要点研究论文摘要:分析了整体式桥梁在设计时需要考虑的结构与土体相互作用、结构产生的次应力、台后填土抵抗作用等显著特点,探讨了黑龙江富裕整体式桥台桥梁的结构设计和细部构造的特殊性设计,并对该桥的计算要点进行了简要分析,对该类型的桥梁设计给出了实际可行的建议。
关键词:整体式桥梁;桥梁设计;框架;结构-土的相互作用;土的水平抗力系数中图分类号:U443.21文献标识码:B近来,国内外整体式桥台桥梁(即没有接缝的桥梁)建造的越来越多。
这是由于相比传统桥梁结构来说,这种桥梁在提高桥梁耐久性和行车的舒适性以及管养方面所占有的优势。
众所周知,桥梁伸缩缝不仅极易磨损,而且维修费用很高。
尽管这些设备的制造费在总建造费中仅占3%左右,但其养护费用却占整个结构总养护费用的12%左右。
而且,磨损的伸缩缝也是桥梁结构受损的原因。
例如,易漏的接缝会渗入解冻剂。
而整体式桥台桥梁的诞生很好地解决了这一难题。
其将上部结构和下部结构进行固结可得到最优化的利用,使得更小的截面和高跨比成为可能。
这样,结构使用的材料少了,从美学角度看更吸引人;同时,由于上下部固结带来的内力和弯矩的重分布可提高结构承载能力,结构的稳定性也会提高。
本文通过黑龙江富裕整体式桥台桥梁的设计,分析了整体式桥梁在设计时需要考虑的显著特点,探讨了整体式桥台桥梁的设计、计算和细部构造的特殊性设计。
1整体式桥梁在设计时需考虑的显著特点分析(1)整体式桥梁结构中上下部结构连接在一起,整个结构嵌入在周围土地中,并与土体相互作用。
(2)由于变形受到约束,以及温度效应和支座的不均匀沉降,结构会产生次应力。
次应力会影响整个结构的受力特性,特别是在正常使用极限状态下。
(3)对于预应力结构需要靠考虑到部分预加力并不会对上部结构产生作用,而通过下部结构直接传至基础。
(4)所产生的次应力很大程度依赖于结构几何形状、上下部结构的刚度比以及基础的刚度。
桥梁设计存在的问题及解决思路摘要:桥梁是我国一项重要的民生工程,给人们的生活和出行带来了很多的便利,作为整个工程的灵魂,设计对桥梁工程施工的顺利开展具有十分重要的作用,在很大程度上决定了工期的进程和施工的质量,本文就桥梁设计存在的问题以及解决思路展开论述。
关键词:桥梁设计;问题;解决思路前言当前桥梁设计中还存在诸多问题,这些问题不仅会导致施工成本增加,还会影响桥梁的安全性能。
桥梁设计单位必须要正视这些问题并采取相关的措施,提高桥梁设计的科学性、合理性,从而提高我国桥梁建设质量和建设水平。
一、桥梁设计中存在的问题(一)耐久性和安全性比较差通过一些新闻媒体可以看到,我国桥梁坍塌事故经常发生。
桥梁坍塌不仅造成资源的大量浪费,还会造成通行人员的伤亡。
随着此类事件的曝光率越来越高,工程界也对桥梁安全性问题越来越重视。
桥梁耐久性和安全性差是当前桥梁工程中普遍存在的问题,很多没有达到使用年限的桥梁就出现了各种病害。
还有一些刚建成不久的桥梁,投入使用还没有几年就出现耐久性和安全性问题,比如构件开裂,施工材料以次充好等,这些都是造成桥梁安全事故的主要原因[1]。
(二)桥梁设计理论和体系完善度不够设计是桥梁工程的灵魂,在桥梁设计中,尤其是使用期安全性和桥梁施工的问题,还有很多有待完善的地方。
即使是对同一个桥梁,由于设计环境和设计人员的不同,在结构设计方面也会出现不同的构造要求和不同的布局。
做好结构设计的前提必须要选择一个合理经济的结构方案,再对连接和构件进行设计以及对结构进行分析,为了保证桥梁结构的安全性,还要选取可靠性指标和规范规定的安全系数。
不管新技术、新材料更新速度多快,设计人员首先必须要保证桥梁结构的合理性[2]。
但是从实际情况来看,构造体系和设计理论不完善仍然普遍存在于桥梁设计之中,很多桥梁设计人员的设计要求只能仅仅满足规范要求对安全度的需要,即理论上的满足,而没有从结构耐久性、结构材料、结构维护、结构构造和结构体系等方面去加强桥梁结构的安全性。
全无缝桥梁构造特点与施工技术研究摘要:本文首先分析了全无缝桥梁的构造特点,然后详细研究了全无缝桥梁的施工关键技术,具有较强的理论性和实用性,供同行借鉴参考。
关键词:全无缝桥梁;构造特点;施工技术1全无缝桥梁的构造特点无缝桥梁可以认为是普通桥梁与道路中连续配筋路面的一个结合体。
将主梁与搭板以及搭板与接线路面通过钢筋无缝联接,将无缝桥梁的温度变形通过加筋作用在接线路面中的连续配筋层内吸纳,如图1所示。
图1搭板与加筋接线路面无缝联接示意图由图1可知,这种全无缝桥梁有以下构造特点:(1)采用半整体式新型桥台。
保留传统桥台的基本构造形式,仅将搭板与边孔的梁端紧密联接,此时的搭板相当于弹性支承在路基上的铰支梁;在梁端与背墙之间保留足够的水平间距,其值应按年最高温度与合拢时之间温度差来取,并计入台后填土对台身产生的偏移影响,保证在任何情况下,二者不发生碰撞;且将桥台上的支座改为滑动支座,将背墙顶表面与搭板之间预留一定的间隙,并在其间铺设油毡;在搭板下铺设塑料薄膜或其它材料,其目的是尽量减小水平滑移产生的摩阻力。
(2)采用以钢筋作为加筋材料的接线路面。
这种无缝加筋接线路面结构由沥青面层、连续配筋层、基层多层构造组成。
搭板与接线路面采用钢筋无缝联接,将无缝桥梁的温度变形通过加筋作用在接线路面内吸纳。
为使接线路面在温降下产生的裂缝有规律的分布,可在接线路面的连续配筋层表面沿行车方向等距离设置预压缝来主动控制裂缝的发张,裂缝宽度一般不大于0.8mm。
(3)加筋接线路面末端设置地梁(可不设置)。
在加筋接线路面末端可地梁,以承受搭板方向传来的轴力,这样可在充分吸收梁体的变形的基础上有效的减小加筋接线路面的长度。
2全无缝桥梁的施工技术2.1桥头搭板推荐使用桥头搭板。
通过将搭板与桥面板连接,将无缝桥梁的温度变形传递至接线路面。
无缝桥梁的桥头搭板的功能,不仅将提供一个从桥面到路基的过渡段、一个平稳的行驶路面和减小荷载对桥梁的冲击作用;搭板也能将梁体温度变形传递出桥梁结构。
关于整体式桥的探讨摘要:本文分析了桥梁伸缩缝装置存在的问题;介绍了国内外无伸缩缝桥梁的工程实践;提出了整体式桥台无缝桥梁应用中存在的问题。
关键词:整体式;桥梁目前,伸缩缝桥梁是一种被广为接受和应用的桥型。
但是,这种桥型普遍存在着因伸缩缝渗水而发生水侵蚀和冻害造成桥梁维修的主要问题。
1国内伸缩缝桥梁现状随着我国经济建设的迅猛发展.公路交通量急剧增大,公路上行驶车辆的行驶速度和车辆的轴重不断增加,桥梁由于其伸缩缝被破坏而遭受不同程度毁坏的现象也十分严重。
国内很多公路及城市道路桥梁管护部门对所管辖区域的桥梁伸缩缝装置及支座的运营情况,分别进行了详细调查,并对调查结果进行了分类整理,基本情况如下。
根据1990年的调查资料可知.北京市公路管理处、天津市桥梁管理所等13个城市的桥梁管理部门所管理的桥梁总数为2490座。
在被调查的556座桥梁中,有271座桥梁的伸缩缝装置有不同程度的损害,占被调查桥梁总数的48.7%。
上述城市中除北京、天津之外的11个城市建设管理部门,曾在1989年底至1990年初对所管辖的242座桥梁的伸缩缝装置的现状进行了调查。
桥梁伸缩缝装置已损坏的有180座,占被调查桥梁总数的74%。
大连市香炉礁立交桥有90%以上的桥梁伸缩装置已损坏。
调查资料表明.我国桥梁伸缩缝装置的破坏率很高.情况相当严重。
为此,我国公路及城市桥梁建设者开始进行无伸缩缝桥梁课题的研究。
2国外工程实践在美国.从整体式桥台无缝桥梁技术的应用情况来看,该技术的普及推广率高达90%。
仅在田纳西一个州就有1000多座无伸缩缝桥梁,桥型涉及钢桥、混凝土桥、直桥和曲线桥。
整体式桥台桥梁结构见图1。
美国目前还没有形成整体式桥台无缝桥梁的设计、施工以及构造细节统一的标准和规范,美国各联邦州均按照各自的立法执行各自的标准。
但对整体式桥台无缝桥梁上部结构最大跨度,各州的交通运输部门取得了一致的认识,即钢筋混凝土和预应力混凝土结构的最大允许桥长为240m;钢一混凝土组合结构的最大允许桥长为150m。
整体式桥台桥梁设计要点探讨摘要:近年来,我国在积极进行现代化建设的过程中,各地区桥梁工程不断增加,从整体上来看,没有接缝的桥梁使用性能以及寿命都更加符合现代化建设的需求,因此整体式桥台桥梁逐渐引起了人们的高度重视。
鉴于此,本文首先对整体式桥梁的设计要点进行了全面分析,并以某整体式桥梁为例,对桥台桥梁设计流程展开了介绍,最后对整体式桥梁计算要点进行了论述,希望对我国桥梁建设领域的全面发展奠定一定理论基础。
关键词:整体式桥台;桥梁;设计要点一、整体式桥梁的设计要点分析第一,上部结构和下部结构在整体式桥梁中需要进行紧密的连接,同时桥梁整体结构需要在周围土地中嵌入,土体同桥梁之间可以互相作用。
第二,一定的约束力作用于变形中,再加上不均匀沉降在支座和温度效应中的产生,很容易导致次应力在结构中的形成。
针对桥梁整体结构来讲,受力特性会受到次应力的严重影响。
第三,刚度在基础、上部结构、下部结构中对次应力具有重要的影响。
如果固结结构存在于上、下部结构中,必须有针对性的进行建模,对基础刚度以及上部结构和下部结构进行模拟计算,在计算的过程中可以对桥梁的实际荷载进行确定[1]。
在对整体式桥基础进行模拟时,单纯的对土的不利地质参数进行使用并不科学,如果拥有过小的基础刚度,将低估预应力效应以及温度效应中形成的约束反力,因此,设计人员必须对地质参数的最高值和最低值进行确定,并分别展开约束反力的计算。
第四,极限状态下的承载能力,如果开裂现象产生于混凝土结构中,将减小其刚度,弯矩以及内力在约束中也会随之降低。
在这种情况下,应确保构件截面形式的合理性,从而有针对性的对次应力的大小进行控制。
第五,纵桥向在温差作用下会产生一定长度的改变,此时同约束力没有紧密的联系,但是此时可以减少伸缩缝,在这种情况下,将对台背后填土和桥台产生一定程度的影响。
在不同温差变化下,向前和向后偏移的现象将产生于桥台背墙土中。
同时,在实际设计过程中,设计人员还应当对单向移动速率在收缩和徐变中的产生进行充分的考虑。
采用不同下部结构形式的整体式无缝桥受力特征朱伟庆;刘永健;衡江峰;王卫山【摘要】建立考虑桥台-土、桩-土相互作用的整体式无缝桥有限元分析模型,并选取下部结构形式、温度作用、台后填土性质以及桥梁跨径为研究参数,对比分析了采用不同下部结构形式的整体式无缝桥受力特征.结果表明:下部结构刚度越大,其对上部结构的约束作用越强,桥梁纵向整体性更明显,但对主梁梁端和桥台的受力越不利;当下部结构刚度较大时,温度对桥梁内力和变形的影响更明显;随着桥梁跨径的增大,整体温度作用的影响逐渐成为温度作用中的主要因素;当下部结构采用矮桥台与桩基础时,台后填土密实度对梁端和桥台弯矩以及主梁轴力的影响不明显;当采用墙式桥台时,随着台后填土密实度的增大,温度作用下主梁轴力会快速增大;随着桥梁跨径的增大,整体式无缝桥的内力不断增大,且当采用刚度较大的下部结构时增大的速率更快;若以桥台在正常使用极限状态下的混凝土裂缝宽度为控制目标,应对整体式无缝桥的最大桥长进行限制,且下部结构刚度越大,最大桥长的限制越严格.%Considering the abutment-soil interaction and pile-soil interaction,the finite element models of integral abutment bridges were established.The parameters including the types of substructures,temperature action,backfill properties and bridge length were selected,and the mechanical characteristics of integral abutment bridges with different substructures were studied.The results show that the substructures with larger stiffness provides stronger restraint to superstructures and the longitudinal structural integrity of the bridge is more obvious,but the stress states of girder ends and abutments are worse.The effects of temperature action on the internal forces and deformations of bridges are more obvious if thestiffness of substructures is larger.The influence of the uniform temperature effect becomes the main factor of temperature action with the increase of bridge length.When the short abutment and pile foundation are used,the effects of backfill density on the bending moment of girder ends and abutments,and the axial force of girders are not obvious.When the wall-type integral abutments are used,with the increase of backfill density,the axial force of main beam will increase rapidly under temperature action.The internal forces of the integral abutment bridges increase with the increase of bridge length,and the increasing rate is faster when the substructures with larger stiffness are used.If the widths of concrete cracks are chosen as the control target when the abutments are under serviceability limit state,it is suggested that the bridge length should be limited,and the limit of maximum bridge length is more strict when the stiffness of the substructure is greater.【期刊名称】《建筑科学与工程学报》【年(卷),期】2017(034)001【总页数】9页(P49-57)【关键词】桥梁工程;整体式无缝桥;有限元分析;受力特征;结构-土相互作用【作者】朱伟庆;刘永健;衡江峰;王卫山【作者单位】长安大学公路学院,陕西西安710064;长安大学公路学院,陕西西安710064;长安大学公路学院,陕西西安710064;长安大学公路学院,陕西西安710064;西安公路研究院,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TU311整体式无缝桥将桥梁上部结构的主梁与下部结构的桥台浇筑成整体,从而形成一个上、下部结构整体受力的框架结构,在受力上具有较强的整体性。
整体式桥台无缝桥梁技术摘要:伸缩缝是桥梁施工中在结构两端留设的间隙,能够适应在温度因素、混凝土因素和外界作用力影响下而出现的变形情况。
虽然伸缩缝在桥梁中起到了良好作用,但是在长时间使用过程中也会出现雨水侵蚀和损坏问题,影响桥梁整体的使用效果。
而整体式桥台无缝桥梁可以改善以上问题,将桥梁墩台和上部结构整合在一起形成一个整体,不用设置伸缩缝,在使用期间不会受到雨水方面的影响,基于此,本文对这项技术的应用进行了探究。
关键词:整体式桥台;无缝桥梁;施工技术整体式桥台无缝桥梁技术具有整体性和连续性特点,能够为车辆提供良好的行车环境且桥梁结构整体的抗震性能增强,不用进行频繁的维修养护,桥梁工程的经济效益得到了提升。
要加强对这项技术的研究与应用,将整体式桥台无缝桥梁技术应用到现代桥梁施工中可以提高工程整体的应用性能,结合当前桥梁无缝施工技术的应用情况,对存在的问题进行针对性处理以提高技术的应用效果。
一、伸缩缝桥梁使用中存在的不足交通运输量在不断增加的过程中对基础交通设施的质量和性能也提出了较高要求。
行车数量越来越多,还有许多车辆存在超速超载的情况,这就会对桥梁的伸缩缝产生一定的影响,致使伸缩缝毁坏的现象较为常见。
通过对桥梁伸缩缝装置及支座的运营情况进行调查分析了解到,许多桥梁在长时间使用过程中伸缩缝装置都会出现不同程度的平破坏,整体的破坏率比较高,对桥梁的应用质量和效果产生了较大影响,所以加强对无伸缩缝桥梁的研究具有一定的必要性。
二、整体式桥台无缝桥梁技术的应用实践国内桥梁专家对广东省清远市佛岗县省道354线的四九桥进行了实地严格检验,该桥属于整体式桥台无缝桥梁,在桥梁投入使用的两年后对整体桥台的工作状态进行分析,整个桥台、桥面和路面等都比较完整,没有较为严重的裂缝问题,车辆在行驶期间人们感觉非常平稳,改善了以往桥梁工程使用中存在的问题。
一方面,不用在桥梁结构中设置伸缩缝装置,避免在长时间使用过程中结构破坏严重的问题;另一方面是对桥拉跳车现象进行了有效控制,能够为人们提供良好的行车体验,不用投入较多的成本进行后续的养护工作,桥梁工程整体的运营质量得到了提升。
整体式无缝桥梁新技术初步试验研究,工程-摘要:传统的无缝桥梁搭板末端常出现路面裂缝或路面接缝。
针对这个问题,在某一采用沥青混凝土铺装的中小整体式无缝桥梁,我们提出了采用斜置搭板和加筋接线路面结构等两项新措施,取消了搭板末端的路面接缝,而梁体的伸缩变形在接线路面以下被安全吸纳。
有限元模型计算揭示了斜置搭板与接线路面的相互作用问题;室内小尺寸模型试验初步验证了加筋路面的受力变形机理,并探讨了加筋材料的选择问题,推荐使用土工格栅。
我国第一座整体式无缝实验桥梁 4 年安全运营和长期监测结果均表明这种设计思路的有效和可行。
关键词:整体式桥台;裂缝;斜置搭板;加筋接线路面;土工格栅对于中小桥梁,采用整体式无缝桥梁来改善桥头伸缩缝处的跳车、噪音和减少经常的维修更换,在美国、英国、澳大利亚、瑞典等国已成功应用了60 多年。
其常规作法是:取消全桥伸缩缝(包括梁端与桥台之间的伸缩缝),将主梁、桥台和搭板(或称沉降板) 紧密连接,将主梁的伸缩变形移至接线路面,一般在搭板末端与接线路面之间设置道路缩胀缝以吸纳桥梁的变形。
这种构造措施仍然存在着路面开裂或路面接缝的定期维修、更换问题,而且最终仍然会出现跳车等不利现象。
在充分研究了国外现有成果的前提下,湖南大学桥梁工程研究所对常规的整体式无缝桥梁提出了两项新的措施,不仅取消了全桥伸缩接缝,而且取消了搭板与接线路面之间的路面接缝,真正实现了“全无缝、零维护”的目标。
下面介绍有关研究、试验和实桥使用情况。
1 理论研究新的措施是:对于沥青混凝土桥面铺装和接线路面的整体式无缝桥梁,将原平置的搭板倾斜插入接线路面中,并在搭板上部铺设土工材料,形成加筋接线路面结构,采用斜置搭板与梁端紧密联接,目的是使搭板长度范围内覆盖土与搭板尾端的土体共同形成一个厚而长的弹性体,来吸收梁体的伸缩变形;而采用加筋接线路面结构可以把集中在搭板端部的伸缩变形较均匀地向远桥端分散开来,并进行有效的阻隔,避免出现路面反射裂缝。
桥上无缝线路的设计1、引言无缝线路由于消灭了大量的钢轨接头,因而具有行车平稳、机车车辆及轨道维修费用低、使用寿命长等优点,是铁路现代化的主要内容之一。
桥上铺设无缝线路以后,由于减轻了列车车轮的冲击,改善了桥梁的受力状态,因而能延长桥梁使用寿命,减少养护维修工作量。
桥上无缝线路不同于一般铺设在路基上的无缝线路。
桥跨结构因温度变化而伸缩,同时受到列车荷载作用而挠曲,因此,桥上无缝线路除受机车车辆荷载、轨温变化和列车制动等作用外,还将受到桥跨结构伸缩变形引起的伸缩附加力和挠曲变形引起的挠曲附加力。
与此同时,钢轨也对桥跨结构施加大小相等、方向相反的反作用力。
桥上无缝线路一旦断裂,不仅危及行车安全,也将对桥跨结构施加断轨附加力。
所有这些,均将通过桥跨结构而作用于墩台上。
这也是桥上无缝线路和路基上无缝线路的不同之处。
2、桥上无缝线路设计步骤和相关规定桥上无缝线路的设计,一般有以下的几个步骤:1、设计范围。
写出桥上线路的设计里程范围与长度。
2、设计范围内的主要技术标准。
主要包括:线路等级、正线数目、牵引种类、牵引定数、机车类型、限制坡度、最小曲线半径、闭塞方式和运输模式。
线路平、纵断面设计应重视线路的平顺性,提高旅客的乘坐舒适度。
正线线路的平面圆曲线半径应因地制宜,合理选用。
平面圆曲线半径应根据轨道结构类型按表1选用。
优先选用推荐曲线半径,慎用最小和最大曲线半径。
必要时,可采用最小与最大曲线半径间100m 整倍数的曲线半径。
3、设计采用的规范。
列出设计所涉及到的相关规范与规定。
4、轨道结构。
主要包括:钢轨的轨型与材质、轨枕的型号以及每公里铺设根数、扣件的类型与型号、道床的尺寸与道砟级配、道床铺设要求。
正线轨道应按一次铺设跨区间无缝线路设计。
正线应按照线下工程类型选择轨道结构形式。
桥梁隧道地段和正线地质条件好的路基地段,宜集中成段铺设无砟轨道。
无砟轨道与有砟轨道之间应设置过渡段。
正线有砟轨道结构应符合下列规定:1)焊接用钢轨应采用100m定尺长的60kg/m新钢轨,其质量应符合相关技术条件。
整体式无缝桥的工作原理整体式无缝桥,也被称为连续钢梁桥,是一座能够实现无缝连接的桥梁,其工作原理可以分为桥梁设计、施工和运行三个阶段。
首先,在桥梁设计阶段,整体式无缝桥的设计主要考虑桥梁的结构和力学性能。
整体式无缝桥通常由多个钢梁相连组成,这些钢梁之间没有任何接缝,可以实现无缝的连接。
通过对桥梁结构进行分析和计算,设计师能够确定桥梁的形状、材料和尺寸,以及每个钢梁的位置和间距。
设计师还需要考虑到桥梁所承受的力和载荷,确保桥梁能够承受交通和自然环境的力量,在使用寿命内保持结构的稳定和完整。
其次,在桥梁施工阶段,整体式无缝桥的工作原理依赖于精密的工程施工和技术。
首先,需要在适当位置搭建支撑结构,以保证桥梁能够承受施工期间的重量和力量。
然后,钢梁被逐一安装、连接,并且进行校准和调整,以保证每个钢梁的位置和角度的准确性。
在连接钢梁时,通常使用焊接或螺栓连接等技术,确保钢梁之间的连接紧密和可靠。
此外,施工过程中还需要进行质量检查和监测,以确保整体式无缝桥的质量和安全。
最后,在桥梁运行阶段,整体式无缝桥的工作原理是通过承受交通和自然荷载,将力传递到桥墩或桥台,从而保持桥梁的结构稳定和安全。
当车辆通过桥梁时,桥梁承受来自车辆重量、车辆运动和车辆振动等力量。
整体式无缝桥通过桥墩或桥台将这些力量传递到地基,保持桥梁的稳定和坚固。
此外,整体式无缝桥还需要经常进行巡检和维护,以确保桥梁的运行和安全性能。
如果在使用过程中发现了桥梁的结构问题或损坏,需要及时进行维修和加固。
总之,整体式无缝桥的工作原理是通过合理的设计、精确的施工和有效的运行来实现。
桥梁设计的关键是确定桥梁的结构和力学性能,施工阶段的关键是通过精密的工程施工和技术来实现无缝连接,运行阶段的关键是通过承受交通和自然荷载,确保桥梁的稳定和安全。
整体式无缝桥在现代交通基础设施中发挥着重要作用,为人们出行提供了便利和安全。
桥梁整体结构的施工技术探究随着社会经济的不断发展,科学技术的不断进步,我国桥梁工程的建设数量不断增加,为我国的经济发展做出了巨大的贡献。
然而桥梁质量事故时有发生,使得桥梁整体结构施工技术逐渐成为当前热议的话题。
本文就桥梁整体结构的施工技术进行探讨。
标签:桥梁整体结构;施工技术大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时,出现了影响正常使用的病害与劣化;特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题,这也与施工质量低下有重要关系,典型的问题有钢筋保护层不足及目前广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题。
这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响,但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的影响。
一、大桥上部结构施工技术与方法1.模板。
在桥梁施工中,不可忽视预制梁模板的重要性,它虽然是临时结构,但是直接影响着梁体尺寸的精密性,在一定程度上决定着桥梁工程的造价、工程进度情况以及桥梁的施工质量。
2.后张法预应力空心板梁预制和张力施工工艺2.1在施工前要对预制厂地进行整理,保证场地的平整、压实;处理好地基问题;按设计图纸把板梁底模铺设好。
2.2钢筋工要按照相关要求和标准进行下料、制作、搬运和绑扎,确保钢筋施工质量。
2.3模板应当采用钢模板进行整体拼装,确保模板施工质量,尤其是侧模,要顺直、牢固、尺寸准确,做到不漏浆、不变形。
2.4要按照设计标准和要求预留孔道的形状和尺寸。
2.5内模采用木模制作,也可以采用定购橡胶蕊模,但在使用前要进行充气检验,保证不会出现漏气的情况。
2.6板梁砼要现场拌制,混凝土浇筑过程中要注意厚度和工序,振捣时要注意避开相应管道。
2.7穿束前要清理孔道内的杂物,检查有没有串孔问题,并采取相应措施保持孔道干燥。
对于预应力束的搬运,要做到无锈蚀、无污染、无破坏;穿预应力筋时要人工进行,困难时可借助卷扬机牵引。
2.8砼达到规定强度后可进行拆模,满足设计要求后便可进行张拉。
整体式无缝桥梁设计的几点探究
摘要:无缝桥梁是一种新型的桥梁结构,科学合理设计能够对伸缩缝导致的一
些问题进行有效解决。
本文首先简要概述了整体式无缝桥梁在各国的发展现状,
接着以某高架桥为例,对于整体式无缝桥梁设计进行了相关内容的探究,希望能
够为其在实际当中的应用提供必要的参考。
关键词:整体式;无缝桥梁;设计
1引言
通过整体式无缝桥梁的应用,能够将中小桥梁当中存在的桥头伸缩缝处的噪音以及跳车
问题进行有效的改善,同时还能够将经常更换以及维修的费用降低。
整体式无缝桥梁在澳大
利亚以及美国等城市已经有六十多年的应用历史。
它的常规做法就是将全桥伸缩缝取消,紧
密的连接搭板、桥台以及主梁,从而将主梁的伸缩变形向接线路面进行转移,通常情况下,
在接线路面以及搭板末端之间进行道路缩胀缝的设置,从而能够对桥梁的变形进行改善。
但
是这种措施仍然存在着路面接缝更换以及维护和路面开裂的现象,进而就会发生跳车等使用
问题。
针对以上所存在的相关问题,一种新型的全无缝桥梁优化设计得以出现,它是在传统的
整体式无缝桥梁基础上进行的,这种设计将加筋接线路面同斜置搭板进行紧密结合的一种形式,能够有效的消除路面接缝,将维护次数真正的降低,同时还具有行驶性能好、抗震以及
防水等众多的优点。
2 整体式无缝桥梁在各国的发展状况分析
公路运输部门自始至终都非常关心桥梁伸缩装置的问题,将整体式无缝结构应用到中小
桥梁当中能够将这一难题彻底的解决,这也就是说让其结构的每个位置都不存在伸缩缝的问题,并且通过后台以及桥台的特殊处理来将梁体变形给予消除和吸纳,如下图1所示。
美国是对于整体无缝桥梁试验进行研究的最早国家,在上个世纪四十年代就已经开始了,美国当前大多数州都要求将整体式全无缝结构应用到中小桥梁当中,主要包含有斜桥以及弯
桥两种类型。
整体式无缝桥的钢桥最长为127米。
在七十年代,美国就开始对于整体式无缝
桥梁进行相关内容的研究,就当前的情况而言,在60到70米的大多数桥梁都是利用整体式
桥台结构。
另外,无缝桥梁技术在加拿大、澳大利亚以及法国等众多国家当中的应用也相对
比较成熟,这也使得整体式无缝桥梁技术在实际当中的应用更加广泛。
对于这种无缝桥梁,主梁同桥台之间进行相应的连接成为一个整体结构,梁体同桥台出
现变形的实质也就是土同整个结构之间进行共同的作用。
为此,在进行设计的时候,应该考
虑到大变形条件下的各种问题,综合各国加强的情况来看,还没有一个公认的设计较为成熟
的理论,通常情况下都是利用观察以及经验来对其进行确定。
3 某高架桥实例分析
本文所应用的高架桥在设计时应用了整体式桥台设计原理,并且已经在投入使用当中。
3.1 高架桥的设计分析
该高架桥整个平面设计具有一定的弯曲,大桥全长约777米,桥宽24.5米,主跨75.46米。
梁两端具有较大的伸缩量,同时在东侧进行了整体式桥台的设计,不设支座及伸缩缝,确保
安全以及可靠性。
在西侧选用重力式U形桥台,同时进行伸缩缝的设置,通过沥青砼桥面铺装,同时将其同沥青砼路面之间进行连接。
全桥路面以及桥面除了西侧以外,其他地方不存
在任何接缝的现象。
3.2 整体桥台、搭板以及土共同作用的平面分析
整体式桥台的具体情况如下图2所示。
只有1#墩同梁之间进行固结,其它的在桥墩上进
行滑动支座的布置。
全桥的受力变形特点通过平面杆系进行模拟,此时将活载的影响忽略不计,2#-9#墩作用模拟为水平摩阻力Ti+竖向刚度无穷大的支承,摩阻力为该支座处所承担恒
载的L倍。
3.4 高架桥的试验分析
为了能够将整体桥台受力以及变形特点进行实际的测量,将砼应变计预埋在了0#台内,
台梁同台下桩的结合位置,从而方便于实验进行相关的研究以及分析。
随着施工的不断开展,按照相关的顺序进行预埋,并且完成整个桥的建设以后,每隔15天进行一次测量,同时也
要对9#台处梁端位移值进行测量,由于位置的原因不能够测量出0#台位移量,但是可以通
过9#台来对0#桥台的位移进行推算,然后通过空间模型的利用,从而将桩身以及台身应力
计算出来。
经过一段时间的实地测量,其一部分结果如下图4和5所示。
通过将实际测量值同模型计算结果相比较发现,两者之间的变化存在着一致性,都相对
比较安全。
而在实际当中,通过观察发现,当温度相对比较低的时候,0#台存在着上宽下窄
的问题,同时挡墙以及台背之间会出现一条通缝,当温度回升以后,所出现的缝隙就会自动
的闭合,且没有任何的痕迹存在,这也同模型计算得到的结果相一致。
3.5 高架桥实际使用情况分析
该高架桥将一侧伸缩缝取消,依据温度中心等效跨长的相关计算约等同于50米的桥梁完
全的将无缝化得以真正的实现。
自完成项目建设以后,经过炎热和寒冷的考验,桥面没有出
现过裂缝问题,一直处于完整的状态。
0#桥台区没有出现跳车、拥包以及坑槽等相应的不良
问题,同时 0#整体式桥台也一直处于优良的工作状态,行车比较通畅以及稳定。
4 整体式无缝桥梁中反射裂缝的对策分析
随着梁体温度的改变,整体式桥台会出现一定的变形现象,这就会严重的影响到桥台区
的桥面铺装以及台后填土的受力变形,如果桥梁的长度相对比较大的时候,将会对接线路面
造成一定的影响,从而很容易出现裂缝问题。
在国外的一些研究文献当中,都认为对于这一
方面没有必要做相关的处理来解决,这也就意味着对于这一方面没有进行更深入的研究。
通
过研究我国当前路基路面设计施工的实际情况,我们对这一方面进行了一些深入的研究和处理,以便能够对其起到一定的防治作用。
通过下图所示的空间模型来对台后土体的变形以及
应力情况进行相关的计算,通过横向以及竖向弹簧来对搭板下部的板土作用进行模拟,同时
假定温度下降的时候,板后土体受到变形影响的长度为3米,而土体深度受到的影响为2米,温度上升的时候,分别为9米和3米,由此来进行相对应的计算。
通过计算结果可以发现,
拉应力由搭板传递给路面,并且呈现逐渐降低的趋势。
对于路面来说,搭板远台端、台梁结
合部以及铰缝处的应力相对都比较集中,对于搭板而言,坡度设置成10%的情况要比5%的好,由此可见,对于路面来说,坡度进行相对比较大的设置对于搭板是比较有利的。
对于防治措施来说,除了处理后台填土以外,处理接线路面以及合理的设置搭板也是有
效的对策。
另外,在其他两条长度约为50米的全无缝桥梁中,分别采取10米以及12米三
段式铰接搭板,并且对于搭板设置坡度较陡的情况进行相应的考虑,台梁同搭板结合部的应
力相对就会比较大,分别设置两端搭板坡度为5%以及3%,从而有利于对其进行对比分析。
再设计过程当中,通过透水性好的砂砾土对于台后填土,并且要求夯实度应该大于95%。
从
而将可能出现的沉降现象尽可能的降低,进而使得排水的顺畅性有了足够的保证。
与此同时,在条件得以允许的范围内还应该将沥青砼面层的厚度进行适当的增加。
5结束语
整体式无缝桥梁的设计思想对于以往的设计进行了重大的突破,并对其进行了很大程度
的改变,这一技术的应用不仅仅能够将运营以及投资成本降低,同时增加了桥梁的耐久性以
及抗震性和行车的舒适性,这使其在中小型桥当中具有广泛的应用,同时也能够在旧桥加固
以及改造当中应用。
这一技术的应用可以称之为该领域当中的一大进步,取得了相对比较优
异的经济以及社会效益,为此,在这一方面还应该进行更加深入的研究,对计算模型进一步
完善,使其应用范围更广以及效果更加显著。
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