斜拉桥的发展现状及常见问题分析
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中国斜拉桥的发展状态和关键技术摘要:斜拉桥的发展引用着多种现代的高新技术,得以桥梁在大跨度的桥梁施工中,得以精确度的保证以及在规范要求的范围内,并且施工中必须考虑到外部环境的影响,所以接下来对以上的问题作以叙述。
关键词:斜拉桥全球卫新定位系统防护措施施工重点斜拉桥又称斜张桥,上部结构由索、梁、塔三个主要组成部分构成,从其力学特点看,属于组合体系桥。
斜拉桥依靠斜拉索支撑梁跨,类似于多跨弹性支承梁,梁内弯矩与桥梁的跨度基本无关,而与拉索间距有关。
斜拉桥开始于17世纪,现在斜拉桥正处于发展的高峰期间,长度、跨度和持久性也在不断增加。
斜拉桥采用斜拉索来支撑主梁,使主梁变成多跨支撑连续梁,从而降低主梁高度、增大跨度。
斜拉桥属于自锚结构体系,斜拉索对桥跨结构的主梁产生有利的压力,改善了主梁的受力状态。
主要构造有基础、墩塔、主梁和拉索。
其上的主梁是受弯构件,为多点弹性支撑,弯矩和挠度显著减小,斜拉索水平分力,提供对称的预应力,减缓主梁的压力。
斜索是受拉构件,为主梁提供弹性支持,调整其索力、间距和数量,可调整桥梁内力分布及刚度,对斜拉索进行预张拉。
斜拉桥孔跨布置主要可分为双塔三跨式、独塔双跨式和多塔多跨式等三种形式。
在特殊情况下,斜拉桥也可以布置成独塔单跨式或者混合式。
1、双塔三跨式目前双塔三跨式最常用,形式有对称式和非对称式,适用在跨越较大的河流、海口及海面比较近的工程中。
以下为双塔三跨式的例子,如图一所示。
杭州湾跨海大桥建于2003年11月14日开工,2007年6月26日贯通,2008年5月1日启用。
杭州湾跨海大桥是一座横跨中国杭州湾海域的跨海大桥,北起浙江嘉兴海盐郑家埭,南至宁波慈溪水路湾,全长36公里,比连接巴林与沙特的法赫德国王大桥还长11公里,已经成为中国世界纪录协会世界最长的跨海大桥候选世界纪录,成为继美国的庞恰特雷恩湖桥和青岛胶州湾大桥是世界上最长的跨海大桥后世界第三长的桥梁。
此桥的特点为两侧都建有辅助墩,目的是为了缓和端锚索应力集中或减少边跨主梁弯矩,增大桥梁总体刚度。
斜拉桥桥施工质量通病及预防措施工程质量通病主要包括工程实体质量通病、施工工艺质量通病和质量管理通病三大类。
有针对性的开展工程质量通病的防治工作,制定质量通病治理计划,编制本工程专用的质量通病防治手册,明确管理要求、工艺标准及操作方法,同时开展精细化管理,重视常规工艺的制定和落实,防止抓大放小的现象出现,进行质量通病专题研究,开展 QC 活动,制定行之有效的防治方法,减少和消除质量通病。
针对质量通病开展典型施工,规范施工工艺。
质量通病及预防措施见表-1。
最新【精品】范文参考文献专业论文斜拉桥斜拉索的主要病害及成因分析斜拉桥斜拉索的主要病害及成因分析摘要:我国的斜拉桥起步较晚,1975年建成的跨径76m的四川云阳桥是国内第一座斜拉桥,80年代中后期是我国斜拉桥开展的鼎盛时期,至今为止建成或正在施工的斜拉桥共有100余座,其中跨径大于200m的有52座。
跨度超过400m的斜拉桥已达20座,居世界首位。
由于斜拉桥的成桥使用条件比拟复杂且防护技术也不完善,因此,在斜拉桥运营假设干年之后,桥体不可防止地会出现许多病害。
拉索是斜拉桥的主要受力构件,对斜拉结构桥梁的结构平安和实用寿命具有直接的重要影响。
然而,斜拉索从出现时起,就不可防止地受到腐蚀退化、振动疲劳衰减等各种不利因素的作用。
关键词:斜拉索;防护系统;主要病害;成因分析中图分类号:U448文献标识码:A拉索病害及成因分析在斜拉桥设计、施工和使用过程中,尽管对斜拉索采取了各种防腐、减隔振措施,但由于方法、工艺、材料等不合理,使得斜拉索病害已成为制约斜拉桥使用寿命的关键性因素。
因此,分析斜拉索病害原因,在设计、施工和使用斜拉桥时给予足够的重视,并采取各种有效措施延长拉索的使用寿命。
拉索腐蚀腐蚀是物质与介质作用而引起的变质或破坏。
由于腐蚀过程是自发的,所以在斜拉桥整个寿命期内,拉索的腐蚀破坏将会始终存在。
①拉索腐蚀部位拉索钢丝腐蚀程度根本上取决于橡胶护套的破损程度,因为这是雨水或露水顺钢索流入或渗入护套内产生的结果,所以钢丝腐蚀有两个明显特点:腐蚀程度大体遵循“上轻下重〞规律,即处于较高位置的钢丝腐蚀较轻,处于较低位置的钢丝腐蚀较重;腐蚀较严重的部位,往往是靠近护套破损的部位以及破损处以下的一段部位。
②拉索腐蚀成因拉索遭受腐蚀的原因,主要是因为防护系统老化而出现大量的微孔、裂纹或裂缝,从而不能有效地隔绝空气、水汽、水和腐蚀介质。
这些物质进入护套后,容易在钢丝外表形成水膜,使钢丝发生电化学腐蚀,水膜中溶解的腐蚀介质,如S02和橡胶挥发物,对锌层腐蚀还有明显加速作用。
斜拉桥索力监测及桥梁状态评估分析摘要:随着现代交通的发展,桥梁作为重要的交通运输设施之一,其安全稳定运行至关重要,对桥梁进行全面可靠的监测与评估是保障桥梁安全稳定的关键措施。
斜拉桥是一种常见的桥梁类型,其结构特点使其在抗震性能方面具有较高的稳定性。
因此,对斜拉桥的索力监测和桥梁状态评估显得尤为重要。
本文旨在研究斜拉桥索力监测及桥梁状态评估分析,为今后相关领域的研究提供参考依据。
关键词:斜拉桥索力;监测;桥梁状态;评估前言:目前,国内对于斜拉桥的监测方法已经比较成熟,主要包括物理量测、数值模拟等多种方式,这些监测方法可以为桥梁的设计、施工以及维护提供有力的支持。
此外,桥梁状态评估也逐渐成为桥梁监控领域的重要组成部分。
桥梁状态评估是指对桥梁的各种性能指标进行综合评价的过程,以确定桥梁是否存在潜在的问题或隐患。
这种评估方法不仅能够及时发现桥梁存在的问题,还能够预测桥梁未来的发展趋势,进而采取相应措施加以解决。
一、斜拉桥索力研究现状在现代桥梁工程中,斜拉桥是一种重要的结构形式。
其主要特点是跨度大、高度高、施工难度大、造价高等特点,因此对斜拉桥的索力监测和桥梁状态评估具有重要意义。
近年来,随着科技的发展以及人们对于桥梁安全问题的重视程度不断提高,越来越多的人开始关注到斜拉桥的索力监测和桥梁状态评估问题。
在这种背景下,我国也在积极探索如何更好地解决该类问题[1]。
例如,中国铁路总公司已经建立了一套完整的斜拉桥索力监测系统,并取得了较好的效果。
此外,还有一些企业也推出了自己的斜拉桥索力监测产品,为桥梁设计与建造提供了有力的支持。
二、斜拉桥索力监测分析(一)施工监控的目标在斜拉桥的施工过程中,施工监控是非常重要的一环。
其目标是通过对工程现场进行实时监测和数据采集,及时发现并解决问题,确保工程进度按时完成,同时保证工程质量和安全。
因此,施工监控需要建立一套完整的系统,包括设备选择、方案设计、实施过程等方面。
首先,对于设备的选择来说,应选用具有高精度、稳定性和可靠性的仪器设备,以保证监测结果的准确性和可信度。
斜拉桥拉索常见病害成因分析斜拉桥拉索常见病害成因分析摘要:在国内,斜拉桥以其跨越能力和独特的美观效果在近二十年内得到长足的发展和广泛的应用。
然而,由于斜拉桥结构体系的复杂性、材料本身的缺陷,施工技术、方法、质量问题,环境腐蚀,车辆超载及运营期养护管理不到位等因素,建成的斜拉桥的拉索出现了不同程度的病害。
本文归纳总结斜拉桥拉索的主要病害,并对病害的产生原因进行分析。
关键词:斜拉索病害成因分析1 引言斜拉索是斜拉桥的主要承重结构之一,其安全性直接影响到斜拉桥的安全。
然而由于拉索材料和技术上的问题,斜拉桥的耐久性没有得到应有的保证,这使得桥梁养护管理者不得不面对着大量的斜拉桥换索问题。
本文归纳总结了已有的斜拉索病害现象及其产生的原因。
2 拉索病害及原因分析斜拉桥的桥跨结构的重量和桥上承担的活荷载的绝大部分都是通过斜拉索传递到索塔上的。
无论是什么类型的斜拉桥均要求其斜拉索具备良好的抗疲劳性能、耐久性、抗腐蚀性和安全性。
斜拉索因其材料为钢材,故具有易腐蚀的特点。
此外,斜拉索在车辆荷载的反复作用下会产生疲劳,而风荷载引起的抖振、颤振以及因雨水顺索流动而形成的雨振等振动现象加大了斜拉索疲劳作用的影响,同时也破坏了斜拉索的防护体系,加速了斜拉索的锈蚀进程。
在对国内外多座斜拉桥拉索的病害资料进行收集、分析的基础上,对目前普遍使用的斜拉索进行分析,将其主要病害分为以下几类:2.1 拉索护套损伤在各种防护体系类型的斜拉索病害中几乎都出现了护套开裂问题。
常用的PE防护层损伤表现为横向开裂、纵向开裂、刮痕、断开、起皱,脱层、凹坑、翘皮等,拉索PE护套损伤原因主要有以下几点:(1)PE护套长期暴露在空气中,经受着紫外线的照射、雨水冲淋、有害气体的腐蚀和拉伸应力的作用。
其中,拉伸应力作用使得PE 防腐层的分子间产生间隙,紫外线的照射或有害溶剂渗透到间隙中会导致分子间的凝聚力降低,引起分子移动,其宏观表现为PE防护材料的老化和龟裂。
21世纪斜拉桥发展动态及关键技术分析土木1110 11160299 司振摘要:斜拉桥的优缺点与发展历程,以及21世纪我国在斜拉桥领域取得的成果。
斜拉桥的现状与前景,分析斜拉桥的施工施法、斜拉索以及抗风性能等关键技术。
关键词:优点,缺点,发展历程,现状,前景,悬臂施工,支架法,抗腐蚀,抗风行能21st century developments in cable-stayed bridge andanalysis of key technologySummary:Advantages and disadvantages of cable-stayed bridge and development process, as well as the 21st century results achieved in thefield of cable-stayed bridge in China. Present situation and prospect ofcable-stayed bridge, analysis of stay cable of cable-stayed bridgeconstruction is cast, as well as wind resistance and other key technologies. Keyword:advantage,disadvantage,development history,Present situation,Future,Cantilever construction,Support method,Anti corrosion,The wind resistance performance(1)斜拉桥的定义、特点与优缺点定义:斜拉桥又称斜张桥,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
斜拉桥的前进分析斜拉桥诞生于17世纪,随着高强度材料及预应力技术的广泛应用、施工方法的改进和结构分析理论的发展,使斜拉桥在最近的50年时间里有了飞速的发展,成为比较有竞争力的桥梁结构形式之一。
斜拉桥是塔、梁、拉索三种基本构件组成的缆索承重结构体系,一般表现为柔性的受力特点。
一施工结构分析斜拉桥要经历一个分阶段施工的过程,因为结构在施工过程中刚度远比成桥状态小,几何非线性突出。
结构的荷载是在施工过程中逐步施加的,每一施工阶段都可能伴随结构构形的变化;构件材料的徐变、收缩;边界约束的增减;预应力张拉和体系转换。
后期结构的受力状态和力学性能与前期结构有着密切联系。
因此施工阶段的结构分析便十分必要。
施工阶段的结构分析一般采用有限位移理论。
施工分析的最终结果就是斜拉桥成桥时的理论受力状态。
二斜拉桥的有限位移理论引起斜拉桥几何非线性的因素主要有三个方面:1索的垂度影响。
在分析斜拉桥结构时,常将斜拉索模拟成桁架单元,由此带来了计算模型与实际结构间的误差。
2梁柱效应。
斜拉桥主梁、主塔都是工作在压弯状态,引起了梁柱效应。
用梁单元分析时可用稳定函数表示的几何非线性刚度矩阵或一般的几何刚度矩阵来计入这一效应。
3大位移效应。
由于斜拉桥具有柔性结构特征,外荷载作用下结构变形较大,平衡方程必须建立在变形后的位置上。
三前进分析法施工仿真计算主要采用前进分析和倒退分析法。
前进分析法是一种以计算斜拉桥施工过程中内力、构形,以保证施工的合理与安全为目的的仿真施工过程的计算方法。
前进分析法的非线性计算是斜拉桥有限位移理论计算的关键。
四计算算例桥梁形式:三跨连续斜拉桥梁跨径:40+110+40=190m桥梁高度:主塔上部:40m;主塔下部:20m荷载计算模型索主塔主梁主梁索计算结果成桥变形图正装分析调索索力UnknownLoad Factor Result (Influence Matrix)File Name : Date : 2009/11/19 Number of Constraints : 4 Number of Load Cases : 7正装分析变形形状正装分析弯矩正装分析施工阶段轴力变化各施工阶段的未闭合配合力计算时采用的节点位移和内力。
道路与桥梁工程概论论文——浅谈斜拉桥的基本概况及发展前景摘要:斜拉桥是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是一种由塔、梁、索三种基本构件组成的组合桥梁结构体系,可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。
其可使梁体内弯矩减小,降低建筑高度,减轻了结构重量,节省了材料。
斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。
斜拉桥在目前所有桥型中具有鲜明的特征和优势。
在此浅述有关斜拉桥的发展历程和建造技术要点,以及斜拉桥在世界桥梁发展史上的地位和发展前景。
关键字:跨径结构体系构造建筑美学Abstract:With many girder cable-stayed bridge is will draw directly lasso in bridge tower bridge, is a kind of by a tower, beams, cable three basic components combination bridge structure system, can be considered a lasso more instead of a pier across the elastic supporting continuous beam. It can make the beam is reduced, reduce body bending moment the height and reduce the weight, saving material structure. Cable-stayed bridge by cable tower, girders, composed stay-cables.Cable-stayed bridge in the present in all the distinctive temperature.though characteristics and advantages. In the light of the development process and relevant cable-stayed bridge built technological essencials, as well as in world history ofcable-stayed bridge bridge the status and development prospects.Key Words:span structurestructural system architectural aesthetics正文:身处三大,身在宜昌这个坐落在长江之滨的魅力城市,自然和跨江桥梁构成了密不可分的关系。
斜拉桥的发展现状及常见问题分析
摘要:作为一种可以跨越超长距离的桥梁结构,斜拉桥主要是由主塔和斜索所组成的桥梁结构,这种形式的桥梁结构,虽然整体性能突出,但是在施工的过程中稳定性控制难度极大,一旦施工操作不到位,就可能一发坍塌事故。
为此,想要全面提升斜拉桥的施工效果,施工企业就必须要积极开展斜拉桥相关技术的研究工作,了解发展情况,分析常见问题。
关键词:斜拉桥;结构;桥梁工程
引言
在社会不断发展,城市化建设进程不断加快的过程中,区域间的交流与沟通日益频繁,此时就对交通运输工程提出了更高的要求。
比如说在进行桥梁项目建设的过程中,为了对其美观性、实用性、受力性、跨越能力等方面进行兼顾,就可以对斜拉桥施工技术展开运用,同时积极进行施工技术的研究工作,促进斜拉桥梁作用的充分发挥。
1斜拉桥技术研究目的
斜拉桥属于一种高次超静定桥梁结构,在具体施工的过程在,由于收到桥梁结构参数与设计值差异和施工中荷载不确定等因素的影响,就会造成斜拉桥结构内力与位移的计算结果无法满足设计要求。
在施工的过程中如果不能进行有效的控制与调节,就会对斜拉桥的使用性能产生影响,严重的还会威胁到整体使用安全。
为此,就需要积极开展斜拉桥施工的研究工作,全面提升斜拉桥结构内力、线性与设计要求的一致性,保障使用安全,延长使用寿命。
开展斜拉桥施工控制工作,可以对斜拉桥结构的目标状态与实施状态进行有效的调控,并且必须要严格遵循斜拉桥结构施工的安全性和周期性要求,同斜拉桥自身结构特点相结合确定具体的管控手段,合理确定施工中的允许误差,积极开展施工监控工作,全面提升斜拉桥施工效果,保障我国路桥项目使用安全,为城市与交通运输事业的发展的奠定基础。
2斜拉桥的发展现状
目前,斜拉桥正朝着多元化、轻便化方向进行发展。
首先,在开展桥面布设
和规划工作的过程中,需要严格遵循轻型化原则,适当减轻桥面系统的构筑重量,同时科学控制拉索部分的造价成本,提高主题结构的轻柔化水平在对近年来大部
分大跨度斜拉桥工程的建设施工情况进行分析的过程中可以发现,叠合梁的使用
越发频繁,除了可以减轻桥面的实际重量,同时还促进了斜拉桥结构大范围跨越
能力的提升,推动整体结构设计朝着多样化方向发展进行发展。
斜拉桥发展初期阶段,主要应用钢结构,在桥体跨度逐渐加大的过程中,整
体构筑规不断扩大,也开始对混凝土塔结构进行了广泛的应用,此时斜拉桥结构
形式已经出现了多元化的发展趋势。
比如说,对石形塔或“Y”形结构进行运用,梁体能够获得自振频率,以此为基础加快了颤振风速,因此就可以看出,在开展
大跨径斜拉桥建设的过程中,就需要对以上类型索塔的使用进行优先考虑。
并且,目前我国各个区域在进行交通工程建设的过程中,对多塔斜拉桥的应
用越来越多,为多塔斜拉桥的发展提供了有效推动力。
与此类型刚度相同的索塔
为预应力混凝土桁架,在斜拉桥的创新发展过程中对混凝土结构进行了积极的运用,同时也是桥梁拉索新型化发展的必要路径。
在桥梁跨径不断扩大的过程中,
拉索的实际垂度会明显增加,并且削弱结构整体刚度性能。
所有,想要对桥梁的
安全性与稳定性进行保证,在斜拉桥的设计与建造的过程中,就需要对其他辅助
要素进行适当的运用。
现阶段,常用的拉索的防护材料主要由PU、PE有色材料
在条件允许的情况下,也可以选用高阻尼材料。
3斜拉桥常见问题分析
3.1抗震问题分析
在对公路、铁路、桥梁进行分析的过程中可以发现,虽然抗震设计理论存在
一定的共通支出,但是一般情况下道路工程的抗震设计规范与桥梁工程的抗震设
计之间存在较大差异,特别是不能应用到大跨度桥梁建设当中。
并且国外的相关
设计规范也存在一定局限性,不适用于斜拉桥、大型跨度桥梁的规划与建设。
在对斜拉桥抗震设计方面进行分析的过程中可以发现,现阶段还缺少精细化
的明确规范,主要与以下几方面问题有关:首先,地震具有强大的的破坏性,斜
拉桥结构受到地震影响会出现严重的损坏,无法达到理想的抗震效果;其次,在
斜拉桥发展创新速度不断加快的过程中,现有的抗震设计规范与多元化结构的实
际需求之间存在不相符情况。
因此就可以看出,虽然斜拉桥在设计、规划和构筑方面具有较大优势,便捷
性较高,但在整体抗震性能方依然存在不足,需要展开进一步的完善与优化。
斜
拉桥的地震反应的分析,整体作业流程较为复杂,在模型分析的过程中,不仅会
涉及到动力计算模型,同时海域一系列几何非线性问题、阻尼问题有关,无形中
增加了抗震设计工作的整体难度。
斜拉桥在结构与外部观感上存在明显的空间性,一旦整体跨度较大,在受到地震波作用力影响的情况下,很可能出现行波效应,
并且不同位置的结构所表现的地震反应也会存在较大差异性。
3.2抗风问题分析
对于柔性斜拉桥结构来讲,环境因素会对其使用效果产生影响。
比如说在风
的作用力下,桥梁结构会出现变化,并且斜拉桥上方的气流状态也会随着风向而
发生改变。
在斜拉桥外部形状出现变化时,会引起塔与主梁等细节性部件的变化
情况,也可能出现涡激振、斗振、颤振等异常问题,所以在进行斜拉桥设计施工
的过程中就需要对抗风问题进行充分考虑。
相关设计人员需要对风的动力影响对
桥体可能产生的干扰进行重点关注,做好风速、风向等关键影响因素的分析工作,特别是对于主梁结构的风振问题来讲,必须要对斜拉桥实际使用阶段的安全性和
稳定性进行保证。
3.3计算模型误差问题分析
由于斜拉桥结构具有高次超静定特点,为此在开展结构受力计算的过程中,
就需要根据相关要求开展计算模型的构建,之后利用结构力学模型进行转化,在
对模型进行分析研究的过程中,明确其能够直观反映结构力学性能。
并且模型的
精准性同计算结果的准确性息息相关。
尤其是在信息技术和智能技术不断发展的
推动下,为数据分析提供了技术保障,三维空间结构逐渐代替了平面杆系结构分
析。
现阶段,国外斜拉桥计算模型运用极其广泛,但大是进行三主梁式、脊梁式
斜拉桥的分析,收到人员、技术、设备等因素的影响,计算结果的精确性无法达
到既定要求,为此就表明模拟梁结构与支座的计算模型还没有达到标准化水平,
同时也是斜拉桥计算模型中常见的误差情况。
3.4非线性问题分析
由于斜拉桥结构具有柔性化特点,尤其是在跨度加大的过程中柔性越发明显,为此即使承受正常荷载,在使用阶段也可能出现位移问题,并且在荷载过大时,
桥梁的结构、形状会发生较大变化。
其中几何非线性行为最为明显,根据不同的
行为特点可以划分为弯矩祸合效应、大位移效应、梁柱轴力、垂度效应四种类型。
虽然能够针对不同的行为特点进行斜拉桥主体结构的针对性调整,但但是由于桥
体自身结构复杂,为此在进行非线性问题的分析处理时候会出现一定的阻碍,是
后期发展过程中需要关注的问题之一。
结束语
总之,同其他桥梁结构相比,斜拉桥结构更为复杂,在施工的过程中会出现
频繁的位移和内力变化情况,众多因素都会影响整体机构的稳定性,为此施工企
业就需要对斜拉桥的发展现状进行分析,并且研究其中所存在的相关问题,不仅
能够提高斜拉桥的应用效果,同时还能够为我国交通运输事业的发展提供技术支撑。
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