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桥梁结构论文

时间:2022-03-13 09:06:47

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇桥梁结构论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

桥梁结构论文

第1篇

桥梁结构应具有足够的强度,以承受作用于其上的重力和附加力;结构各部必须具有足够的刚度,以使其在荷载作用下不产生过大的挠曲和变形;结构各部尺寸必须具有适当大小,以使其承受轴向压力时的构件不发生屈曲,丧失稳定性。同时结构也要具有较高的耐久性。由于作用荷载的随机性、材料强度的离散性、制造与施工质量的分散性、计算假定的近似性,致使在长期使用过程中桥梁结构产生病害,其具体原因如下:

1.原设计荷载偏低,交通发展后车辆荷载增大,桥梁因承载能力不足而产生病害。

2.结构设计中存在缺陷,如采用桥型结构不当、设计假定不尽合理。

3.桥梁施工质量差,未按设计要求和施工规程实施。

4.不重视桥梁后期养护工作,没有及时消除己产生的病害。

5.洪水等自然灾害使桥梁产生损坏。

6.地质条件差,如滑坡、软基等导致桥梁产生病害。

二、桥梁加固的一般流程

在桥梁结构发生病害后,需要采取措施进行加固维修或者更换。桥梁加固工程一般应遵循以下工作程序:

结构可靠性鉴定—加固方案确定—加固设计—施丁组织设计—施工—验收。

结构可靠性鉴定,主要是对病害结构的病情诊断。加固方案好比处方,加固设计是现行规范及有关标准对加固方案的深化过程。加固施工是对被加固结构按加固设计进行加固的施工过程,对于大型结构加固,为确保质量和安全,施工前应编制施工组织设计。

三、桥梁加固增强技术

桥梁的增强改造可以分为裂缝修补和对桥梁结构的加固增强,下面介绍其特点及其适用的场合。

(一)裂缝修补技术

裂缝修补的目的在于恢复结构物的防水性和耐久性,主要技术有:

1.表面处理法,在微裂缝的表面涂抹填料及防水材料,以提高其防水性和耐久性。对于宽度发生变化的裂缝,要设法使用有伸缩性的材料。

2.注浆法,在裂缝中注入树脂或水泥类材料,以提高其防水性及耐久性。主要注浆材料是环氧树脂,多采用低压低速注入法。环氧树脂注入法与钢钉并用,可以增强裂缝部位的整体性,是一种防止裂缝继续发展的好办法。

3.充填法,这是一种适合于修补较宽裂缝的方法,具体做法是沿裂缝凿一条深槽,然后在槽内嵌补各种粘结材料,如水泥砂浆、环氧砂浆、膨胀水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。4.表面喷涂法,喷浆修补是一种在经凿毛处理的裂缝表面,喷射一层密实而且粘度高的水泥砂浆保护层,来封闭裂缝的修补方法。喷浆前,需要把结构表面的剥离部分除去,再用水冲洗清洁,并在开始喷浆之前把基层湿润,然后再开始喷浆。

5.粘结钢板封闭法,当钢筋硂构件产生主拉应力裂缝时,可对裂缝先进行处理之后,再在裂缝处粘结钢板,并用膨胀螺栓对钢板加压。钢板粘结方向应和裂缝方向垂直。

(二)桥梁加固增强技术

本文以最常见的桥梁结构形式的上部结构及其常见的加固方法进行说明。

梁式桥上部结构加固增强技术主要有加大截面加固法、外部粘贴加固法、外部预应力加固法、改变结构体系加固法、增设纵梁加固法。

加大截面加固法采用增大构件的截面面积,根据荷载大小和净空条件不同,可分为以加大截面面积为主和加配钢筋为主两种加固方案。

外部粘贴加固法系用型钢、玻璃钢等材料通过环氧树脂等粘合剂粘贴在结构外部,以提高结构承载能力的一种方法。适用于构件尺寸受限制但又必须大幅度提高结构承载能力的场合,必须保证粘和剂的质量

外部预应力加固法指运用预应力原理,在增设的构件或原有构件上施加一定初始应力的一种加固方法。采用对受拉区施加预加压力,可以抵消部分自重应力,起到卸载、减小跨中挠度、减小裂缝宽度或闭合裂缝的作用。

改变结构体系加固法通过增设支撑或桥墩,把简支变为连续、在梁下增设如钢架等加劲梁或叠合梁,以减小梁内控制截面峰值弯矩,提高承载能力的一种加固方法。

增设纵梁加固法在桥梁墩、台基础稳定,并具有足够承载能力的情况下,可采用增设承载能力高和刚度大的新纵梁,这些新梁与旧梁连接在一起共同受力。由于应运中的车辆荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布,使原梁中所受荷载得以减少,加固后的桥梁承载能力和刚度得以提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时,兼有拓宽的作用。此法适用于梁体结构基础完好,而承载能力不能满足要求的场合。

(三)桥梁结构加固新技术——锚喷

第2篇

【关键词】铁路客运专线,先简支,后结构,连续,桥梁,施工技术

中图分类号:TU74 文献标识码:A

一.前言

随着我国经济水平的提高和交通运输的需要,高等级桥梁的建设越来越多,对桥梁的工程质量标准也相应提高,桥梁施工技术成为决定桥梁质量的标尺之一。目前,小跨径的高等级铁路桥梁施工技术多采用装配式钢筋混凝土板梁的形式;中等跨径的桥梁施工技术则采用装配式预应力混凝土桥梁的形式;对于大跨径预应力混凝土连续梁桥施工方法主要采用拼装法或者平衡悬臂浇筑法。但由于现浇连续梁桥的施工流程复杂繁琐、成本较高、费工费时,先简支后结构连续的施工技术应运而生。先简支后连续桥梁结构是通过现浇混凝土使多跨的的预应力混凝土梁形成连续的结构,具有其独特的优势,为我国的铁路事业发展和整个区域文化经济的交流提供了便利。加强对其施工技术的研究,分析具有十分重要的意义。

二.先简支后结构连续桥梁结构施工要点

1. 先简支后结构连续桥梁结构的优点

(一)建成桥梁变形小、刚度大、伸缩缝少和行车舒适等优点。

(二)减少使用施工设备,又能避免张拉预应力钢束造成地面上的障碍,简支梁的预应力钢束在工厂进行张拉,而负弯矩区的预应力钢束布置及张拉均在主梁上进行,仅需吊装设备起吊主梁。

(三)利于技术操作,省工省时,经济效益高,预制梁能采用标准构件,进行工厂化统一生产和管理。

2.先简支后结构连续桥梁的一般施工流程

(一)在进行先简后支连续桥梁施工过程中 ,首先要严格按照工程的实际情况进行主梁的预先定制,待预制主 梁的混凝土强度达到设计强度后,按照1 号束、4 号束、2 号束、3 号束顺序分别张拉预应力钢束。1 号束的两根钢束应同时张拉,防止主梁横向弯曲。在此过程中,当混凝土的强度达到设计施工的需要之后,将正弯矩区的预应力钢束进行张拉,最后,要在压浆施工的基础上,进行主梁底板通气孔的清洁整理。

(二)当主梁底板通气孔的清理完成之后,可以进行临时支座和永久支座的施工,并将主梁进行规范的安装。并做好桥面上的钢筋和横梁钢筋的链接,在此连接施工过程中,要设置好接头的钢束波纹管,并及时进行穿束,并选择在一天中的气温最低时候进行混凝土的浇筑。当混凝土的强度达到施工设计的标准时候,要进行顶板钢束的张拉并做好压浆施工。

(三)在进行接头的工作施工完成之后,要进行剩余混凝土的浇筑,一般而言,要由跨中朝着支点部分进行桥面整体化的混凝土的浇筑,一些临时的施工支座一定要等到混凝土的施工已经完成之后再严格遵守施工规范进行拆除,在此过程中,完成整个体系的合理转化。最后要进行工程的养护,要喷洒防水层,并将相关的伸缩装置和设备严格遵守施工质量控制标准进行安装,在此基础上,可以转向整个桥面的施工。

三.先简支后连续桥梁施工的质量控制

笔者结合以前所施工的预应力混凝土简支转连续T梁和预应力混凝土简支转连续箱梁的施工过程,提出施工中质量控制,以保证施工质量。

1.临时支座的设置的质量控制应该保证,临时支座应有足够的强度和刚度,拆装方便,落梁均匀。预应力张拉完成后,待压浆强度大于35MPa时方可拆除临时支座。拆除临时支座应做到逐孔对称、均匀、同步、平稳。临时支座拆除后,永久支座与墩顶和梁底严密贴合。

结合目前的施工技术,临时支座有多种设置方法,以可卸落砂箱支座的施工方法为例。当采用砂箱支座时,要充分考虑砂箱承受T梁自重和架桥机重量后的沉降量,梁底与盆式支座间应留有空隙。在施工中会出现每个砂箱沉落置不会完全一样的情况,而导致部分T梁吊空,产生质量隐患,解决办法有两点:aj通过预压试验取得砂箱在受力以后的平均沉降量,并以此指导现场安装临时支座,控制主梁的安装标高与设计标高一致:②适当降低支座垫石标高,预留约3cm的混凝土梁靴高度。在浇注湿接头的时候,在盆式支座上垫一块钢板,一次直接浇注到钢板上,形成混凝土梁靴。

2.张拉预制底座的设置要求张拉预制底座应坚固、无沉陷,利于排水,防止由于排水不畅造成地基下沉。底座的反拱度值应参照设计文件所提供的反拱度值、结合实际施工和生产性试制梁的张拉情况确定。反拱度应做成抛物线。另外要保证桥梁安装精度要严格控制,误差不超过2mm。

3.后连续现浇段施工质量控制施工发现,对于新老混凝土的连接结合是现浇连续段混凝土存在的主要问题,为此预制梁板的端头必须严格进行凿毛处理。为了防止现浇连续段混凝土在养生硬化过程中发生收缩性裂缝影响混凝土在二次张拉过程中的承载力和桥

梁的整体受力性能,现浇连续段接头混凝土添加微膨胀剂,掺加剂量一般控制在水泥用量的0.5%~1%之间。先简支后连续每联各现浇连续接头的浇筑气温应基本相同,温差控制在5℃以内,并尽量安排在一天气温最低时施工。

4.主梁现浇接头与湿接缝施工的质量控制接头混凝土浇筑顺序应严格按设计文件要求执行,从主梁预制到浇筑完横向湿接缝的时间不宜超过3个月。湿接缝混凝土浇筑可采用吊模施工,模板应采用钢模板,并应有足够的刚度和强度。模板安装牢固后,冲洗已经凿毛处理的混凝土表面,在浇筑次层混凝土前对施工缝应刷一层水泥净浆。混凝土浇筑和振捣与预制主梁顶板浇筑同样要求,宜采用平板振捣器与插入棒配合的方式,并保证设计厚度。湿接缝浇筑时宣在气温较低条件,并作好养护,防止裂缝。现浇接头段混凝土可采用微膨胀水泥。

四,结束语

伴随着我国经济的快速发展,对铁路客运专线的服务质量也将会越来越高,桥梁施工是整个铁路客运专线建设施工的重要环节,其施工质量将直接关系到整个铁路客运专线的服务质量的提升和整个交通运输网络的安全,因而,加强对先简后支结构连续桥梁施工技术的分析探究,具有十分重要的意义,在此过程中,要结合具体的工程实际情况,做出规范的施工设计,严格施工流程,严格遵守施工标准,并做好质量控制措施,加强对整个施工过程中的监督管理。如此,既可以降低整个施工的难度,也可以满足结构连续施工的施工工艺要求,也有助于提高整个桥梁的承载能力,降低整个桥梁施工过程中的安全隐患,控制桥梁的施工质量,促进我国整个铁路交通运输事业的发展,为我国经济的发展和人们生活水平的提高奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]邝代强 先简支后连续结构梁桥施工技术探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年16期

[2]穆挺 刘文斌 先简支后连续梁桥施工技术探讨 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2012年13期

[3]吴玉友 浅谈先简支后结构连续桥梁施工技术 [期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2011年18期

第3篇

关键词:GPS技术,桥梁,变形监测,应用

 

1.引言

由于GPS技术具有定位精度高、作业速度快、费用节省、相邻点间毋需通视、不受天气条件影响等常规测量技术不可比拟的优点。因而它在测量领域得到了广泛的应用。同样地,在工程测量领域的大桥变形观测中,用这种高新技术来建立其监测系统,已成为一种重要的手段和方法。

2.桥梁变形监测系统的建立

2.1桥梁变形监测的概念及其意义

大型桥梁的建设和维护是一个国家基础设施建设的重要部分,桥梁变形监测就是运用现代传感与通信技术,实时监测桥梁运营阶段在各种环境条件下的结构响应与行为,获取反映结构状况和环境因素的各种信息,由此分析结构健康状态、评估结构的可靠性,为桥梁的管理与维护决策提供科学依据。

其意义在于可以实时掌握桥梁现场的交通状况,有利于桥梁管理部门进行合理的交通管制,及早发现桥梁病害,确定桥梁损伤部位并进行定性和定量分析,在突发事件之后还可以评估桥梁的剩余寿命,为维修养护和管理决策提供依据和指导,在桥梁运营状况严重异常时触发预警信号,有效预防安全事故,保障人民

生命财产的安全。

2.2 GPS变形网的优点

与传统的形变网相比,GPS形变网有如下优点:

(1)GPS形变网的观测精度与网的图形结构关系不明显;

(2)当整周模糊度确定之后,观测量的权与观测时间的增加不成正比;

(3)网中的每一条基线都含有长度和方位信息;

(4)当观测仪器和作业模式确定之后,基线解的精度与观测时刻紧密相连。即与观测时刻的RDO P(相对位置精度因子)有直接关系。

2.3GPS变形监测网的建立与实施

对大型桥梁来说,GPS变形监测网一般由一个或若干个独立观测环构成,以三角形和大地四边形组成的混合网的形式布设.一般来说,实地选点时要注意以下几点:(1)点位的基础应做到坚实稳固,并易于长期保存,不能选在夏季洪水易淹没的地方;(2)点位视场内障碍物的高度角不能超过15°,以减少卫星信号被遮挡;(3)点位应远离大功率无线电发射源,其距离不得小于200 m,并远离高压输电线和微波无线电信号传输通道,其距离不得小于50 m,以避免电磁场对卫星信号的干扰;(4)点位离江(河)应有一定的距离,附近不能有大面积水域,以减弱多路径效应的影响;(5)点位离大桥的距离至少在200 m以上,减少大桥行车时对点位本身和GPS观测时的影响;(6)点位的数量视桥型大小而定,一般来说,在江(河)两岸桥梁的两侧至少各有一个点,大型桥梁应适当增加,还应联测国家已知点或施工控制网的点.

2.4监测数据处理

桥梁结构变形监测系统中,要进行的数据处理与分析主要包括:WGS一84坐标到桥梁局部坐标系变换、风对大桥位移的影响、温度对大桥竖向位移的影响、辆对竖位的影响、频析、监测据压缩储。

2.4.1监测数据预处理

对于任何一个监测系统,其监测数据中或多或少会存在一些奇异值,尤其是GPS接收信号存在噪声,在用作演示前要进行监测数据的平滑处理,在变形分析的开始,有必要将该奇异值进行剔除。该系统是无人值守24小时连续实时监测系统,在传输过程中也难免会出现一些数据丢失的现象,这时应根据丢失点的前后数据通过插补得到该数据,以保证监测数据序列的连续性。

2.4.2坐标变换

由于GPS位移实时监测系统获得的监测点的坐标是WGS一84坐标系下的坐标,为了便于分析桥梁的变形,通常应将所得到的WGS一84坐标按高斯投影变成平面坐标,然后变换成桥梁局部坐标系下的坐标。在监测站,接收来自卫星的信号和来自基准站的信息,采用GPS软件进行实时差分处理,可得到监测站的三维坐标,并以一定的采样率发送到监控中心;监控中心接收各监测点的监测结果,并通过数据处理软件作进一步的处理与分析,可以得到结构在特定方向上的位移、旋转角等参数。

2.4.3.风载温度车辆荷载对桥梁位移的影响

实时记录桥梁所在位置的风速、风向,根据GPS所得测点的对桥身、塔顶、主缆的三轴向位移资料,可对大桥进行风力将就监测及结构的抗风振验算复核。GPS监测系统长时间监测大桥整体结构的位移变化,可引证因环境温度而引发的日夜和季节性的位移变化周期。对一般大跨度桥梁而言,交通挤塞是交通(车辆)荷载的主要设计考虑因素。测量和论证交通荷载设计假设和参数的有效性是大跨桥交通荷载监测的主要项目。论文参考。从GPS监测系统得出的桥身、塔顶、主缆的三轴向位移资料,可与交通荷载分布状况的监测资料互相验证,协助进一步制定桥梁结构的各级应力阶段,并用作大桥主要构件的疲劳估算。论文参考。绘出位移时程曲线图,对照相应时间内的风速、环境温度、车辆荷载等,便可很直观地显示出桥梁位移随风速、温度和车辆荷载变化而变化的趋势,定量地分析出在某一温度、某一风速、某种荷载时桥梁前产生的最大位移,最后由这些成果来分析风速、温度和车辆荷载对桥梁位移的影响程度。

2.4.4.频谱分析

通过分析监测点位移时程曲线,可以得到桥梁的震动频率和振幅。利用快速傅立叶变换的方法,通过频谱分析可以得到监测点功率谱曲线,与设计的理论值或不同时段的功率谱曲线进行比较,以诊断桥梁结构的稳定性。论文参考。

2.4.5.监测数据压缩存储

桥梁动态监测系统是一个长期的动态监测系统,因而从监测系统中采集的监测数据是海量的,以至很难采用传统的文件形式管理监测数据,必须采用一定的措施。此外,对来自监测系统数据处理与分析子系统的统计数据、处理和分析结果也应该进行有效的管理。数据库技术是管理海量数据的有利工具,而且采取一定的数据压缩技术,会对数据的存储更为有利。最为有效的办法是对监测数据建立动态数据库,并能进行监测数据的定期更新、备份和恢复。

3.结束语

GPS技术可以克服传统的桥梁结构监测方法的缺点,测定位移值的精度可以达到厘米级(R T K)甚至毫米级(相对静态)的精度.GPS可以实时地得到监测点的三维坐标,特别是可实现多点同步观测,受外界影响小,数据采集方便,可实现实时性、自动化管理. 因此可较好的应用于大桥运营的安全性管理上, 国内外的多项实例也表明,GPS技术在大型桥梁变形监测中具有广阔的应用前景.

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[1] 余建杰.利用GPS技术建立桥梁变形监测网[J] 信息技术, 2008年第4期

[2] 王峰波.GPS在桥梁健康监测系统中位移及的监测[D] 工程硕士学位论文,长安大学2006年4月

[3] 杨培军.基于GPS的大跨度桥梁健康监测系统研究[D]硕士研究生学位论文,西南交通大学2006年5月

[4] 王小敏,熊军,马木欣.基于GPS的大跨度桥梁变形监测与数据处理[J] 武汉理工大学学报, 第33卷 第2期2009年4月

[5] 苏新洲,苏欣,杨晓明.GP S在大型桥梁形变监测中的应用[J] 铁道工程学报, 2004年3月第1期(总81)

[6]林宗云,刘宗泉,余文斌.用GPS技术建立桥梁变形监测平面基准[J] 地理空间信息, 2005年2月 第3卷第1期

第4篇

关键词:桥梁结构,风振,控制

 

1引言

随着大跨度桥梁的普遍兴建和高效能建桥材料的广泛应用,现代桥梁的结构形态逐渐向大跨、轻、柔方向发展。虽然这对于美观及经济性方面是有益的,但是却给结构设计、施工甚至运营提出了更高更严格的要求。大跨度桥梁作为生命线工程的重要组成部分,在政治、经济领域占据着重要的地位,对于它们的安全性应给予格外的重视。现代桥梁结构趋于轻、柔的特点给结构本身抗风抗震性能提出了考验。随着大跨度柔性桥梁的出现,风荷载往往成为结构上的支配性荷载。风是空气从气压大的地方向气压小的地方流动而形成的。风在行进中遇到结构,就形成风压力,使结构产生振动和变形。桥梁受风力的作用后,结构物振动与风场间产生的互制现象―空气弹力效应所引起的气动力不稳定现象机率大为增加,强风、弱风都有可能使之整体或局部产生损坏。例如,1940年11月7日,美国华盛顿州建成才4个月的老塔科马(Tacoma)悬索桥(主跨853m)仅在8级大风作用下就发生强烈的风致振动而破坏的严重事故。该事件促使了桥梁工程界对结构风致振动的研究,并由此发展了一门新的学科―桥梁风工程学。近几年来,随着我国大跨度桥梁的建设,桥梁风害也时有发生,江西九江长江公铁两用钢拱桥吊杆的涡激共振;上海杨浦大桥斜拉索的涡振和雨振损坏套索等。由此可见,通过对大跨度桥梁的抗风问题进行理论研究,采取有效的措施把风对桥梁的危害控制在容许范围内,具有十分重要的理论价值和实际意义。

2桥梁结构的风致振动

桥梁结构风致振动可分为两大类:一类为限幅振动,主要包括抖振和涡激振;另一类为发散性振动,主要包括驰振和颤振。

桥梁的抖振是指桥梁结构在紊流场作用下的随机性强迫振动。根据现有研究成果,抖振虽然并不像颤振那样引起灾难性的失稳破坏,但是过大的抖振响应在桥梁施工期间可能危及施工人员和机械的安全,在成桥运营阶段则会带来结构刚度问题而影响行人和车辆的舒适性以及引起交变应力缩短构件的疲劳寿命。

气流绕过物体时,在物体两侧会形成不对称脱落的漩涡,从而形成交替作用在物体上的横风向的涡激力或力矩,结构在这种类似简谐力的作用下,就会发生横风向或扭转的涡激振动,并且在漩涡脱落频率与结构的自振频率一致时将发生涡激共振。对桥梁结构而言,除透风率大于50%的桁架主梁可以不考虑涡激振动外,一般均需对主梁整体的涡激振动。此外,大跨度系杆拱桥的吊杆、斜拉桥的斜拉索、悬索桥和斜拉桥在施工阶段的独塔等也易于发生涡激振动。论文参考网。

浸没在气流中的弹性体本身会发生变形或振动,这种变形或振动相当于气体边界条件的改变,从而引起气流力的变化,气流力的变化又会使弹性体产生新的变形或振动,这种气流力与结构相互作用的现象称为气动弹性现象。气动力不稳定是一种典型的气动弹性现象。气流中的结构在某种力的作用下挠曲振动,这种初始挠曲又相继引起一系列具有振荡或发散特点的挠曲,这就是气动弹性不稳定。一切气动弹性不稳定现象都必含有因物体运动而作用在物体上的气动力,这种气动力就是自激力。桥梁结构的驰振与颤振是两种最主要的气动弹性不稳定现象,并可能造成严重的灾难性后果。

3桥梁风振的控制方法

对于大跨径桥梁,风致振动的形式多种多样,各种风致振动的机理也不同。单纯采用空气动力学措施并不能兼顾各个方面。理想的做法是选择适当的空气动力学措施,同时采用适当的振动控制措施(如增加阻尼器)来进一步抑制和减小桥梁结构风致振动。1972年Yao提出了结构控制的概念,将控制论引入了土木工程结构之中,从而开辟了崭新的研究领域。论文参考网。上世纪80年代以来,桥梁风振控制理论研究发展迅速,并且得到了实际应用。就目前技术水平而言,结构振动控制技术主要包括基础隔震、被动耗能减振、主动控制、半主动控制、混合控制及智能控制等。

基础隔震是在上部结构和基础之间设置水平柔性层,延长结构侧向振动的基本周期,使基础隔震结构的基本周期远离地震动的卓越周期,使上部结构的地震作用、横向剪力大幅度减小。同时,结构在地震反应过程中大变形主要集中在基础隔震层处,而结构本身的相对变形很少,此时可近似认为上部结构是一个刚体,从而为建筑物的提供良好的安全保障。

结构耗能减振就是把结构的某些非承重构件(如支撑、剪力墙、连接件等)设计成耗能元件,或在结构的某些部位(层间空间、节点、连接缝等)装设耗能装置。在小幅振动时,这些耗能元件或耗能装置具有足够的初始刚度,处于弹性状态,结构仍具有足够的侧向刚度以满足使用要求。当出现大幅振动时,随着结构侧向变形的增大,耗能元件或耗能装置率先进入非弹性状态,产生较大阻尼,大量消耗输入结构的地震或风振能量。

结构主动控制是在结构受到外部激励而发生振动的过程中,利用外部能源瞬时施加控制力或瞬时改变结构的动力特性,以迅速衰减和控制结构振动反应的一种减振控制技术。结构主动控制需要实时测量结构反应或环境干扰,采用现代控制理论的主动控制算法在精确的结构模型上运算和决策最优控制力,最后作动器在很大的外部能量输入下实现最优控制力。在结构反应观测基础上实现的主动控制成为反馈控制,而结构环境干扰观测基础上实现的主动控制则称为前馈控制。

结构半主动控制是在主动控制的基础上提出的,是一种以参数控制为主的结构控制技术。它是根据控制系统的输入输出要求,利用控制机构来实时调节结构内部的参数,使结构参数处于最优状态。结构半主动控制的原理与结构主动控制的基本相同,只是实施控制力的作动器需要少量的能量调节以便使其主动地甚至可以说是巧妙地利用结构振动的往复相对变形或相对速度,尽可能地实现主动最优控制力。因此,半主动控制作动器通常是被动的刚度或阻尼装置与机械式主动调节器复合的控制系统。

混合控制是主动控制和被动控制的联合应用,使其协调起来共同工作。这种控制系统充分利用了被动控制与主动控制各自的优点,它既可以通过被动控制系统大量耗散振动能量,又可以利用主动控制系统来保证控制效果,比单纯的主动控制能节省大量的能量,因此有着良好的工程应用价值。

把经验和直觉推理、综合判断等人类生物技能应用于一般控制之中,使结构具有感知、辨识、优化和自我控制等功能的控制称为智能控制。论文参考网。结构振动的智能控制是国际振动控制研究的前沿领域,主要涉及智能材料、人工智能、自动控制、力学、电学、机械和计算机等多门学科。结构智能控制主要包括两类:一类是利用智能材料研制的智能减振控制装置对结构实施的局部振动控制;另一类是将模糊逻辑控制、神经网络控制和遗传算法等智能控制算法应用于结构的振动控制。由智能材料制成的智能可调阻尼器和智能材料驱动器等智能减振控制装置构造简单、调节驱动容易、能耗小、反应迅速、时滞小,在结构主动控制、半主动控制、被动控制中有广阔的应用前景。

对于桥梁结构的风振控制,应依据不同的部位,采取响应的振动控制措施。例如,对于桥梁主体的风振控制目前主要采用减振技术。比较成熟的控制装置有调谐质量阻尼器(TMD)、调谐液体阻尼器(TLD)等,其中以TMD应用最为广泛。对于斜拉桥、悬索桥的索塔风振控制装置多采用主动质量驱动器(AMD)及悬挂式TMD。对于拉索振动控制,由于其振动机理比较复杂,因而拉索控制方式的探索也较活跃。大致有三种:其一,耗能减振方式,即采用高阻尼橡胶做成胶圈,安装在拉索的钢导管中。其二,采用专门的阻尼减振器,即在拉索与桥面相交处设置一对阻尼器,用以减小拉索自由长度,反馈拉索振动时的相对位移和相对速度。其三,采用减振副索,即用不锈钢丝绳将斜拉索连起来,借以增强拉索间的互相约束,增大附加阻尼。

4重点研究方向

鉴于桥梁风致振动控制当前存在的不足,应对其成桥后和施工状态下的风振理论及控制进行进一步的研究,主要有:空气振动的控制理论、控制措施、装置及相应的试验研究;数值模拟风洞及空气的动力稳定性计算的计算机仿真技术研究;大跨度桥梁结构体系的空气动力稳定性研究及相应的全桥模型实验;施工阶段空气动力稳定性研究及相应试验;空气动力参数的识别方法、评价及相应的风洞试验。以上问题的研究和解决势必为桥梁的建造产生直接的指导作用,使桥梁的振动控制研究更加科学、经济、可靠。

5结语

经过国内外学者、工程界人士的不断探索和实践,桥梁结构风振控制取得了丰富的研究成果和巨大的进展。虽然目前桥梁风振控制技术在工程中的应用还刚刚起步,还有许多问题尚未解决。但是相信随着科学技术的进步,有关各种技术难题会逐步得到完善,桥梁结构风振控制技术必将会被更广泛的应用到实际工程当中。

第5篇

关键词:桥梁 结构可靠度 研究现状 研究意义 概述

1.引言

结构可靠性的定义是:“在预定的条件下,结构达到设计规定功能的能力”。结构可靠度的定义是:“结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率”。如果失效概率用Pi表示,则可靠概率就等于( 1- Pi),这就是可靠度。

2.研究现状

加固前的可靠度和加固后的可靠度是桥梁结构加固可靠度的研究主要涉及两方面的信息。可靠度的判断作为决策的主要相关依据是需要摸清桥梁结构的实际情况为前提的,这将决定我们采用何种相应的加固方法。加固后仍然需要对结构进行评价,从而评估加固维修是否有效或者是否达到最大功效。

加固技术时间并不长,在各种不同的加固方法中,我们对维修与加固混凝土结构的相关经验很有限,缺少必要的试验数据、设计施工标准及试验标准是很多加固方法,特别是较新型的加固技术存在的主要问题。因此,有必要收集桥梁结构加固后可靠度的研究资料,尤其对收集加固后的混凝土结构可靠性的系统研究资料。尽管,国外的相关检测设备非常先进,然而,相应的资料偏少也是一个困扰他们的问题。

对于现在的加固设计方法,其前提基本上都是在各自的试验研究基础上的半经验半理论方法,由于目前加固结构分析的复杂性,不能与现行的可靠度设计要求相协调,也无法与整个结构体系的可靠度相一致。尤其是,没有深入的研究局部加固后对构件整体及结构整个体系的可靠度相关影响。对加固后的结构可靠度研究还局限在对加固后构件的研究。大连理工大学赵国藩教授提出了加固后结构构件的可靠度分析[1],分析了现行加固规范所具有的可靠度水平,提出了结构加

固后可靠度分析方法,对现行加固规范所具有的可靠度水平进行了分析研究;张宇[2]等分析了粘钢加固混凝土梁可靠性,赵军[3]长安大学硕士学位论文研究了预应力CFRP即布加固混凝土梁,而朱建俊[4]分析了CFRP卿加固受弯构件可靠度。有关国家重点项目引用了有限元理论研究混凝土一加固材料应力应变,分析了其受力模型,探讨了相应的计算公式,采用分项系数形式和采用可靠度校准分析对各种加固形式进行可靠度分析,力图与现行规范相匹配。

3.研究意义

桥梁从施工建造到投入使用,再到运营阶段,性能逐渐退化,最后达到设计使用寿命,与一个人的生命过程十分相像。施工建造期相当于幼年期,在此期间失效的风险率大;使用期相当于人类的中年期,此时失效风险率降低;老化期相当于老年期,失效风险率又逐渐提高。但在任何一个阶段中如果经过维修加固等措施,结构承载力将得到显著提高,其失效风险率又会降低。

对加固后的桥梁进行使用寿命预测,不仅可以揭示潜在危机,及时作出继续维修、加固或拆除的决策,避免事故发生,而且研究成果可以直接用于指导加固桥梁结构的耐久性评定,提高加固桥梁的耐久性。通过对加固后桥梁使用寿命的预测,一方面,根据预测结果来明确加固后新结构的实际寿命,从而做到防患于未然;另一方面,可以揭示加固后影响新结构使用寿命的内部和外部因素,然后根据工作环境、用途、经济条件等进行有针对性的维修加固。这对提高加固工程的设计水平和施工质量必有一定的促进作用。特别是面对下一代规范将采用基于性能的设计与生命周期宏观造价优化的设计思想,必将要求对建筑结构的寿命进行科学的预测。

4.结束语

目前,国内外对于既有桥梁可靠度研究较多,可靠度分析理论也较完善,但关于桥梁加固后可靠度的研究和资料较少,尤其是对于加固后混凝土桥梁动态可靠度的研究。因此,对于加固后桥梁结构可靠度的研究还需进一步深入。

参考文献:

[1] GBJll4-90,中华人民共和国国家标准.工业厂房可靠性鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社,1992

[2]陈定外译,何广乾校. ISO 2394:1998,结构可靠性总原则[S].中国工程建设标准化协会、建设部标准定额站,1999

第6篇

关键词:智能、桥梁结构、健康检测

Abstract: with the development of the bridge construction in our country, the bridge structure to keep the intelligent direction, the intelligent bridge structure makes it health testing trend facing more and more high level of request, intelligent bridge structure health inspection seems especially important. The author in earnest study Chinese intelligent bridge structure health test, based on study of their professional knowledge, to our country intelligent bridge structure health detection discussed carefully.

Keywords: the intelligence, the bridge structure, health detection

中图分类号:U443 文献标识码:A文章编号:

随着检测技术、计算机技术、电子技术和通讯技术等相关学科的进‘一步深入,桥梁结构健康监测技术正朝着智能化发展。智能桥梁结构健康监测的研究,符合人们希望通过迅速发展中的工程检测、通讯、控制与计算机技术,对采用新技术、新材料、新工艺的新型桥梁结构实施检测和指导养护管理的目的。桥梁结构健康监测是一个复杂的系统,它包括桥梁结构关键部位的测试数据的现场采集、数据与指令的远程传输、数据储存与处理、结构安全状态的评估与预警等。这些齐全的功能特性,使得桥梁结构健康监测不仅仅能够对桥梁结构的安全状态进行监控与评估,它还可能成为桥梁结构研究的“真实试验室”,即通过其在桥梁运营中所获得的结构及环境信息,不仅为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导,还为桥梁的理论研究与试验、提供最真实的第一手信息,获得实际桥梁结构全面的动、静力性能,加深人们对桥梁在各种交通条件和自然环境下的真实行为的理解,从而验证大桥的理论模型、结构设计、计算假定,指导桥梁结构设计方法、施工工艺与相应的规范标准等的改进。因此桥梁结构健康监测的研究和发展,不仅对桥梁建设、管理具有现实意义,而且更将可能对桥梁设计与研究、特别是将来实现“智能公路、铁路系统”等产生深远的影响。

智能桥梁结构概述

智能桥梁结构的含义

智能桥梁结构是指将智能材料嵌入桥梁结构中,能使桥梁结构感知和处理信息,并执行处理结果,使桥梁结构具有自监测、自诊断、自适应和自修复等仿生功能,确保桥梁结构在外部环境和车辆荷载的作用下安全可靠。

2.、智能桥梁结构的特点

(1)具有感知与驱动性能的材料经过复合和仿生设计形成传感器与驱动器,并布

设于桥梁结构中;

(2)对智能感知材料、驱动材料和智能器件进行集成,形成类似于生物体的智能

结构;

(3)以处理和控制为中心,对感知的信息进行处理,产生决策,控制驱动材料去

执行。

综上所述,智能桥梁结构就是把目前广泛使用的离线、被动、静态的检测变为在线、动态和实时的监测,并根据感知信息去分析、判断,控制驱动器,使桥梁结构的各方面性能得到改善,这是减灾防灾的思路产生质的飞跃,是实现桥梁结构设计思想的一场革命。

二、我国智能桥梁结构健康检测方法

桥梁结构健康监测就是要发展一种最小人工干预的在线、实时、连续的结构健康监测、检查与安全评估系统,是根据结构在同一位置上不同的测量结果的变化来识别结构的状态,它与传统的无损检测技术不同,通常传统的无损检测技术是直接测量结构的物理状态,无需结构的历史状态,诊断结果很大程度上依靠测量设备的分辨率和精度,而桥梁结构健康监测是在同一位置上不同时间的测量结构的变化来识别结构的状态,因此历史数据至关重要,识别的精度强烈依赖于传感器和解释算法。正是由于桥梁结构健康监测的上述特点,因此,要求桥梁结构健康监测评估目标是根据获得的大量信息,科学地、客观地评价结构的安全性、耐久性和正常使用性,以给桥梁的管理和维护提供依据,为了实现这一目标,必须用监测到的环境信息与结构反应对大桥的结构状态进行识别和评价,即利用测得的大桥结构特性,如应变、位移、加速度等,对桥梁结构健康状况进行评估。桥梁结构健康监测系统作为一门多学科交叉的综合体系,其理论覆盖到多门学科的综合体系,从国内外的研究来看,目前普遍采用的集系统识别、振动理论、振动测试技术、信号采集分析的试验模态分析方法—整体法,山于桥梁结构复杂、体积庞大、材料的不均匀、冗余度大等特点,难以确定损伤是否发生、损伤的位置和损伤程度等问题。随着现代传感和通信技术的发展,传感器越来越便宜和实用,把传感器布设在桥梁结构的各个最不利位置成为可能,从而为桥梁结构监测的局部法增加了新的活力。桥梁结构监测的局部法,就是把测试传感器布置在结构最不利构件上,根据测试值和结构安全评价指标进行比较完成桥梁结构的安全性判断。因此这个安全评价指标的设定就显得非常重要,如果把安全评价指标取为规范值,测试值往往远远小于安全评价指标,对实际桥梁结构安全预警没有意义;如果采用大型桥梁结构有限元程序进行计算,就必须知道作用在结构上的荷载和环境参数(如温度、湿度等),虽然我们能用有限元程序计算出荷载产生的结构反应,但是,桥梁结构的影响涉及到温度在整个桥梁结构上的分布情况,如果要通过理论计算得到结构的变形,那么首先必须搞清温度在全结构上的分布和在具体每一个截面上的分布状况,事实上,桥梁结构在24小时之内温度的分布是动态的、持续变化的,且结构变形经常不是对称的,山此要搞清温度在全结构上的分布和在每一个截面上的具体分布近乎不可能,这种温度与变形和应变的复杂关系往往无法用理论计算来精确给出。如何建立温度值和桥梁结构反应的关系模型,建立桥梁安全评价指标就显得非常重要了,我们知道人工神经网络是一门崭新的信息处理学科,是一个高度复杂的非线性动力学系统,它具有大规模并行、分布式存储和处理、自组织、自适应和自学习能力,特别适用于需要同时考虑许多因素和条件的、不精确和模糊的信息处理问题。由于人工神经网络强大的非线性映射能力、容错能力和鲁棒性优势,使得人工神经网络在多种交叉学科中得到广泛应用。

参考文献

[1]欧进萍.重大工程结构的智能监测与健康诊断.第十一届全国结构工程学术会议论文集,2002

第7篇

关键词:道路桥梁检测技术

概述

随着我国公路、市政桥梁检测事业的蓬勃发展,公路桥梁检测的任务也日益繁重。很多路桥已经长期服役,而且随着时间的推移,出现老化、人为损坏、承载力下降,甚至成为危路、危桥,影响了交通运输的畅通,阻碍经济的平稳发展,对人民生命财产安全造成威胁。所以对道桥的检测和维护是必不可少的。传统的检查方法在一定程度上已经不太适应日新月异的技术发展,新材料、新工艺、新结构形式的采用也越来越多。为了保证桥梁结构的安全使用,桥梁结构的检测工作也日益突显出它的必要性和重要性。

1、道路桥梁安全检测的必要性分析

在道路桥梁建设项目中,由于工程材料本身的不足.以及在工程的结构设计、项目施工中出现一些失误在所难免,道路桥梁竣工后的质量鉴定成为业主关注的重要问题。另外,一些多年前建成运营的道路桥梁工程,在负荷若干年后也需要对其安全性进行检测。道路桥梁施工质量的不合格和运营后检测预警的不及时,一方面增加了道路桥梁日后的维修保养成本,让国家和地方政府背上沉重的财政负担:另一方面极容易发生桥毁人亡的惨剧。近年不断出现的大桥垮塌事故就是运营后检测预警不及时最好的例证。因此,加强道路桥梁的安全检测工作具有重要的现实意义。

2、道路桥梁安全检测的主要内容

道路桥梁项目完工后的安全检测内容包括:几何形态检测、索力检测(悬索和斜拉索援)、结构截面的应力检测、预应力检测、温度检测、环境检测、下部续构检测、动态特性检测等。已经投入运营的道桥结构的安全检测则一般通过以下两种方法进行:一是建立自动化系统进行实时监测:二是建立定期检测机制,进行制度化、规范化的检测。通过对两种方式的比较可以发现,虽然实时监测比定期检测机制具有很多优势,这也是如今国际上桥梁安全监测研究的热点但实时监测在应用上也存在许多劣势,如监测系统不但复杂,而且投资投资还很大。并且至今损伤诊断和安全评估仍然不能实现智能化。所以,定期检测机制的加强和完善现实意义应该更强。相关管理机构在具体实施时可以在以下方面进行加强,包括检测制度的完善、高素质人才的培养和引进、先进的检测手段和信息分析方法的应用等方面。

3、目前道路桥梁检测技术应用

3.1道路检测技术

一般而言,道路分为结构化和非结构化两种类型。路面检测的项目主要包括车道、路线、交通、流量、故障检测和自检测等,这是路面管理系统中数据采集的重要组成部分。

目前,国内采用的道路检测方法是传统半自动化方式,主要有如下两种:一是路面弯沉检测新技术。路面弯沉主要指,路面表面轮隙位置在规定的标准轴载作用下所产生的总垂直变形或垂直回弹变形值。检测仪器有自动弯沉测定仪法、激光弯沉测定仪法等。二是路面平整度。路面平整度是指路面表面诱使行使车辆出现振动的高程变化,用于进行路面平整度检测的设备也为两种,一是断面类,另一种是反应类。检测方法主要有探地雷达法、摄像测量法。其中摄像测量法具有成本低和技术先进的优势,在今后一段时间内或将成为路面损坏检测的主要手段。

3.2桥梁检测技术

目前,桥梁检测的项日主要有承载力检测和表观检测两种。桥梁传统的检测方法为电检测法,电检测的原理主要是通过将电阻应变片粘在桥梁某个部位的外面对其应变进行测量。它主要依靠动静载试验和检测人员的现场目测,并辅助使用腐蚀作用实验、混凝土硬度实验以及超声波探测等方法。现在,无损检测技术的研究也比较成熟。

4、道路桥梁检测技术的新趋势

目前,道路桥梁检测新技术的发展方向主要是光纤传感检测技术、超声波检测技术以及探地雷达检测技术三方面,侧重于高新技术的应用。

4.1光纤应变检测技术

利用对某些特定物理量敏感的特性,光纤可以将外界物理量转换成能够直接测量的光信号。桥梁检测中采用这种技术,可测量和监测桥梁钢索的索力及预应力连续混凝土梁内部应力、应变特性,构成所谓的光纤智能桥梁。与传统的传感器相比,光纤应变传感器具有不受环境限制,绝缘耐高压耐腐蚀,即使在易燃易爆的环境中也可以正常运行。同时它还具有重量轻,体积小,精度高、实用性强任意形状等优点。

4.2超声波检测技术

超声波检测技术的原理主要是瞬间应力波,即通过采用一种短促的机械撞击桥梁使其产生低频应力波,该波传导至桥梁的结构内部,由于桥梁的断裂面、冲击面及其它面间的波瞬间会产生共振.相应共振的波信号(时间和频率曲线)可以进一步提供有关空隙位置的信息。据此工程人员可以测定出桥梁结构的完整性或者裂缝的位置。因此,超声波可以被用来对桥梁进行综合检测和维修,包括桥梁、桥板以及桩桥等部位。但对于管道相交或相邻或管道中有蜂窝体、水或部分空气或采用别的材料的管道。以及道路路基密实性等方面,还有不足之处,有待进一步研究。

4.3探地雷达检测技术

探地雷达主要是将高频电磁脉冲波(10~¬-1000MHz或更高)由发射天线以宽频带短脉冲形式送入地下。在地下传播的过程中.该脉冲将会遇到不同电性介质的交界面,部分能量将会被反射至地面被天线接收。工程人员通过反射波到达地面的时间t和反射波的波幅来反映地下介质的的特点。探地雷达能精确测定缺陷区的大小、形状和深度,具有速度快、操作方便,不受周围环境影响,可以在大范围内应用检测等优势。探地雷达主要是对道路基层密实性、道路路面厚度、基层厚度及含水及挡土墙病害的检测等,还可运用于道路材质、湿度、裂缝、桥粱结构等检测。但是该技术对仪器要求分析检测人员必须具有大量实测数据的丰富工程实践。

5、结束语

桥梁检测是一个多学科交叉的系统工作,需要各个环节都做好才 能达到一个最优的效果。为了保证桥梁的安全运营,必须经常对桥梁结构进行检测,桥梁结构检测已成为桥梁结构安全养护和保障正常使用的主要技术手段。同时,学科交叉的现象日益普遍,特别是将一些高新技术的最新研究成果应用于桥梁无损检测技术的研究,必将推动该技术的飞速发展。

参考文献:

[1] 潘长胜,赫广伟, 桥梁检测技术及其发展趋势简述,《 黑龙江交通科技》

第8篇

关键词:桥梁;加固; 耐久性

Abstract: this article mainly aims at the defects of reinforced concrete bridge, based on the principle of reinforcement, based on the analysis of the bridge engineering reinforcement technique necessity and feasibility, this paper introduces some common methods of reinforcement.

Keywords: bridge; Reinforcement; durability

中图分类号:TU71 文献标识码:A 文章编号

随着国民经济的发展,交通运输量大幅度增长,行车密度及车辆载重越来越大,重型车辆日益增多,承受的荷载增大,重型车辆增加及超载现象严重。随着各种重型车辆,尤其是工程用重型运输车的不断出现,公路桥梁负荷日趋加重。桥梁在多年的使用过程中多承受风、雨、水流等自然界的侵蚀,还可能遭受地震、洪水等自然灾害而受到严重破坏。桥梁结构自然老化, 耐久性差,老旧桥梁设计断面单薄、安全储备低,部分桥梁存在设计不当或施工质量差。因此对旧桥、危桥的加固维修, 以及如何提高其承载力的问题, 确保交通运输的安全是目前和今后面临的主要任务[1]。

近20年来,中国的道路建设蓬勃发展,新建桥梁逐渐减少,已建桥梁的维修、养护、加固已成为公路交通部门的工作重心。通过调查,2004年我国存在安全性与耐久性不足的桥梁约有1000多座。在国外,美国全国共有三分之一的桥梁处于非健康状态;日本和德国等国都发现很大一部分的桥梁的安全与耐久性都具有潜在的危机。所以,对这些危桥、旧桥的研究已成为现代交土人的重要课题,对那些年久失修、承载能力不能满足运营要求的桥梁全部拆除重建,不仅需要较大的投资,还不利于环保。因而我们要采取不同的手段对这些桥梁进行检测评定,运用新型的改造的手段来保障提高桥梁的工作能力。这样做既节约了大量的人力、物力、财力资源,又满足了桥梁的运作要求,符合我国可持续发展的要求。

1. 桥梁加固的概念及特点

提高整座桥梁通行能力的措施主要是通过技术改造加强或增加桥梁构件进行加固。可以视桥梁的荷载承受能力、结构类型及使用的技术要求而确定。加固的特点[2]主要包括:1)桥梁加固要比新建桥梁节省成本,新建桥梁施工费时、费力,且成本高,而加固所需费用节约相对来说要节约很多。2)桥梁的加固应使原有结构发挥最大的功效,首先应进行原桥的检测评定,合理利用原有结构,使原有桥梁的经济效益最大化。3)涌现出许多新的施工工艺,新技术的科学性、合理性、耐久性等必须经过大量的工程实践的检验来实现。4)改造的标准与原设计时所采用的标准不同,由于旧桥设计时采用的标准只能满足当时的需要,而不能满足现在以及未来的使用要求,所以加固时采用标准一般比原设计时采用的荷载标准要高一个等级以确保桥梁的安全性与耐久性。

2. 桥梁加固方法的研究

2.1 混凝土桥梁结构的缺陷[3]

混凝土桥梁结构缺陷产生的原因有很多,一般分为表层缺陷和内部缺陷两类。钢筋混凝土表层缺陷主要有:蜂窝、孔洞、剥落、老化、露筋、层隙、磨损、掉角、表面裂缝、表面腐蚀、构件变形、接缝不平等。混凝土表层缺陷,其原因是多方面的,如设计、施工、维修养护不善、交通事故、地震和结构老化等等。钢筋混凝土的内部缺陷主要有:设计方面,结构受力分析错误、结构不合理、计算上出现差错、稳定性能较差、刚度不足等。施工方面:施工质量不好,施工中所使用的材料的规格与性能不符合要求,操作违反规程等原因。

2.2 桥梁加固机理研究分析

加固方法主要利用了两个相互挤压且做相对运动或者有相对运动趋势的物体的接触面之间会产生摩擦阻力这一力学原理。摩擦阻力的大小主要取决于两个物体之间的压力,由摩擦力的计算公式,可以看出,摩擦力F与压力N之间是正比例关系,当压力N越大时,摩擦力F也越大。如果当上部结构的重量G大于摩擦阻力的临界值 时,就会打破力的平衡,发生滑动;当G≤F0时,受到的摩擦力F=G,就保持力的平衡,就不可能向下滑动,从而起到支撑上部结构重物的作用[4]。

3. 桥梁的加固方法

3.1粘贴碳纤维加固法

碳纤维材料和黏结剂必须由供应商配套提供,并同时给出材料的各项性能指标。碳纤维质轻(1.7~1.9g/cm3),高强(3~4GPa),高弹模(220~440GPa),导电性良好(10-2~10-3Ω•cm),线膨胀系数为零,是一种性能极为优良的复合材料组分[5]。加固法是利用树脂类材料把碳纤维布材或板材粘贴于混凝土结构或构件表面,形成复合材料体。碳纤维加固旧桥具有以下优点:不增加恒载及断面尺寸;可适应不同构件形状,成型很方便;施工简便;采用碳纤维加固补强,对原结构不产生新的损伤;能有效地封闭混凝土的裂缝;碳纤维布(片)具有优良的耐化学腐蚀性;不影响结构的外观。

3.2 粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法是通过配置黏结剂把打磨好的钢板粘贴在混凝土结构的表面,用以提高混凝土结构的承载能力。具有独特的特点:1) 不会破坏被加固结构的外形。2) 施工工艺简单, 施工质量易于控制。3) 施工工期短, 经济性较好。4) 粘钢所占空间小, 不影响桥梁净空, 桥梁自重增加很小。5) 加固部位、范围与强度可视设计构造需要灵活设置。6) 可在不影响或少影响交通的情况下施工。

3.3 体外预应力加固法

体外预应力加固通常是在梁底或梁侧下部增加预应力加劲钢丝索或预应力粗钢筋补强并分别锚固在梁的两端,通过设置一定的联结构件使预应力拉杆与梁体构成一个体系,抵消部分恒载应力[6]。体外预应力法实际上改变了原结构,其计算方式与无粘结预应力混凝土结构相似。这种方法施工简便、对交通干扰较小,人力投入少的特点,体外预应力加固桥梁能很明显的提高或恢复桥梁原有的承载能力,满通的需求。

桥梁的加固方法必将越来越先进,传统的加固方法除了简便易行,材料经济而继续得到青睐外,新方法的运用,使得桥梁加固的对象更广,施工更方便快捷,效果更明显,选择最佳加固形式做出最优控制以实现桥梁的加固和耐久性的目的,保障人民的财产和生命的安全至关重要。为我们带来最大的经济效益与社会效益,这是我们工程人员一个前进的方向,是实现可持续发展的物质保障,立足现状,放眼长远,处理好桥梁设计与维修管理的关系,如何把维修加固中发现的问题,放到今后桥梁设计上加以考虑。

参考文献:

[1] 张开鹏,蒋玉龙,曾雪芳.桥梁加固的发展与展望.公路,2005,8: 300

[2] 陈开利,王邦楣,林亚超.桥梁工程鉴定与加固手册.人民交通出版社.2005.06

[3] 刘来军,赵小星.桥梁加固设计与施工技术.人民交通出版社.2004.03

[4] 孟云.桥梁加固与改造.重庆大学出版社.1989.01

第9篇

【关键字】桥梁设计安全耐久性问题对策研究

中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:

一、桥梁安全性、耐久性不足的危害

1、桥梁安全性、耐久性不足的危害

随着时代经济的高速发展, 人类所建造的各种大型工程结构物, 规模巨大,结构复杂, 功能众多。国际上称之为“超级工程”。这些工程的特点是: 投资巨大, 技术复杂, 环境影响严重, 袭击破坏机率增大(风、浪、地震、海啸、船撞、破坏等等)和维修、养护、加固难度大, 一旦出现安全耐久性问题, 影响是非常大的。

(1)巨额的经济损失

从国外的桥梁建设经验中发现, 如果在桥梁的设计和建造时期没有很好地考虑梁的安全与耐久性, 将会在桥梁的运营和维护中付出惨重的经济代价。1986年, 英国仅英格兰中环线的11 座高架桥,使用12 年就严重破坏, 维修费用已高达12 亿英镑,为当年造价的6 倍。又如北京西直门环形立交桥,为缓解日益严重的交通阻塞, 在上世纪末拆除重建。在拆除过程中, 发现结构大量的冻融病害,橡胶支座老化结硬, 致使支座承台破裂, 估计桥上的橡胶支座的使用寿命未满10 年。假定该桥的原设计寿命期为50 年, 那么其间的支座就需要更换4~ 5 次。

(2)严重的工程事故

国际上统计, 桥梁工程事故的80% 以上是由人为错误造成的, 这些人为错误主要反映在结构的安全、质量和管理的每个环节上。如果对发生病变的桥梁不及时加固维修或拆除, 将造成严重的工程或交通事故, 甚至有的在使用中因意外原因导致垮塌。例如2007 年6 月15 日, 广州九江大桥被一艘运沙船撞击导致垮塌。九江大桥是325 国道上的一座特大型桥梁, 位于广东省佛山市南海区九江镇与江门鹤山市之间。桥梁全长1675. 2m, 1988 年6 月正式建成通车。运沙船撞击导致桥面坍塌约200m。被撞的九江大桥修复工程历时2 年、耗资1. 4 亿元进行修复, 据九江大桥修复工程项目部总经理介绍, 九江大桥修复工程难度大, 技术复杂, 不可预见性因素多, “比修一座新桥还难”, 为此专责小组多次邀请了来自科研、设计、施工、咨询和建设管理领域不同行业的国内外专家, 对受损桥体的解体拆除、重建修复、沉船打捞等方案进行多方案比选, 深入分析研究, 不断优化方案, 反复论证。

(3)恶劣的环境社会影响

我们发现在不断立项新建、改建桥梁的同时, 由于各种原因也在不断地加固维修甚至拆除不到使用年限的桥。如观澜河大桥, 它是梅观高速公路上的一座预应力连续梁桥, 跨径组成为3 联4 x 40m, 桥梁全长495. 43 m, 该桥因为承载能力降低, 不能满足使用要求, 经专家多次论证后, 需进行拆除。还有如杭申线七星大桥、三门峡黄河公路大桥等。而且为加速路桥等公共工程建设, 国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30 年的经营收人作为补偿。如果没有实施提高桥梁耐久性措施, 对于设计工作寿命为100 年的桥梁, 很可能30 年到期后国家接收的已是一个破旧待拆的工程。

二、桥梁设计中存在的问题

桥梁安全性、耐久性不足,既有内因也有外因,或是内、外因交叉影响。主要有以下几个方面:

1、设计规范的先天不足

结构建设过程中的各个方面工作都需要有质量保证体系。其中最首要的即是“行为”的规范、规程、指南或标准。总而言之,要建成一项大型工程,一切工作都要有管理条例,各项工作都必须按规定执行,不能随心所欲修改或变更,也即在过程中,一切修改和变更都要有文件规定。这些规定的选择是业主的权限与职责。

2、设计中具体细节注意不够

具体细节方面的设计虽然繁琐,但是保障设计的重要环节,需要设计人员不断学习和积累经验。如:设计人员应结合桥梁所在地区的材料实际供应情况进行结构设计。超载现象在我国公路运输中较为普遍,汽车超载营运,会对桥梁结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响,因此除了交管部门要加强管理外,设计时也需要对超载带来的后果进行研究、分析。伸缩缝处空心梁预埋数量不足、桩基主筋保护层与建筑制图不一致等诸多问题。

3、设计人员学习、更新知识不够

目前国内建设的现状是工期紧,任务重,突击建设。这导致设计人员整天忙于完成设计任务,无暇认真研究新规范,学习新技术、新材料,往往是工程设计图基本照搬以前的设计,略作修改,而设计规范不断更新,结果要么就是计与现行规范不一致,要么就是从规范上照搬几条,而不考虑结构所处的环境、气候、技术水平现状,让后边的施工、监理无所适从,从设计之初就留下隐患。

三、桥梁设计的可行性对策

1、逐步健全设计规范

要减少桥梁使用期间的工程事故,提高桥梁的安全和耐久性,首先要有不断健全的规范、规程、指南、标准等管理体系的保证,它是避免人为错误的重要保证,特别是职责与权限的制定。

2、重视结构的安全性、耐久性问题

桥梁在建造和使用过程中,一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀,并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来因素的作用,同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。随着我国经济的快速发展,我国逐渐修建了大量的斜拉桥,但受拉索的耐久性问题而不得不提前换索,影响了使用,又增大了经济损失。大量的病害实例也证明,除了施工和材料方面的原因,影响结构耐久性的决定性因素是来自设计上的缺陷。长期以来,人们一直偏重于结构计算方法的研究,却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别,目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。

3、加强创新设计方法

近年来一些施工方、监理方也经常和设计单位进行技术交流,宣贯耐久性技术。如尝试与设计方一起在设计文件中对材料和防腐提出要求,把设计与研究很好地结合起来,而且针对具体工程根据其特定的环境与技术要求编制专用技术指南,这种方法反映效果很好。还有,在接手工程的技术支持工作之初,先给业主、监理、施工各方的技术人员进行培训,对混凝土性能等基本且关键的技术知识深入学习,这样事前培训加现场指导的方式解决实际问题。

4、加强重视桥梁的超载

桥梁超载主要有三种情况:(1)是早期修建的老桥超龄负载运营;(2)是桥梁通行的车流量超过原设计;(3)是车辆违规超载。前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加;后者是车辆使用者违法超载营运,后两种超载现象在我国公路运输中较为普遍。桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧,甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面,由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复,将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化,从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。

5、积极借鉴国外的经验和成果

国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常,但使用性能差,耐久性和安全性差。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关,但作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提,充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平,采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。桥梁安全性和耐久性不足已成为迫切需要解决的问题,要积极借鉴国外成功的经验和做法,除了加强施工质量管理外,要从桥梁设计理念和结构体系和构造的角度做好耐久性的设计。

【参考文献】

[1]郭艳玲.于英梅我国桥梁设计中存在的具体问题分析[期刊论文]-中国科技博览2010(17)

第10篇

【关键词】几何非线性;CR列式法;切线刚度矩阵;预拱线形

1.2由于结构线性分析采用结构变形前的位形,故在计算过程中总体刚度矩阵[K] 为常量,因此结构节点位移列向量[δ] 与结构节点荷载列向量[P] 成正比关系,亦即表现为位移与荷载的线性关系。

1.3当结构发生大变形(大位移、大转角)时,与未受外荷载时相比,结构的位形已经有了较大的变化,且这种变化不可以忽略,若仍采用未受外荷载时的状态来代替这个状态,必然造成较大的误差,此时结构位移与荷载的关系不能采用式(1)简单表达,而是表现为非线性关系,在常规的桥梁结构分析中,一般结构的材料仍然是线性的,即材料的本构关系符合胡克定律,在这个前提下的非线性问题即为几何非线性问题。几何非线性分析的实质就是要求出结构变形之后的平衡状态,然后求出这个状态下结构的内力[1,2]。

1.4几何非线性问题一直是近年来国内外学者研究的一个重点,而在分析和研究中,人们多采用U.L列式法或T.L列式法,近年又有人提出并采用CR列式法[3]和改进CR列式法[4]。在整个几何非线性分析过程中,T.L列式法在建立t时刻的有限元平衡方程时,以结构的初始位形(即0时刻)作为参考位形,所有静力学和动力学的变量总是参考于初始位形;U.L列式法在建立t+Δt时刻的有限元平衡方程时,以结构t时刻的位形为参考位形,所有的静力学和动力学的变量都根据时刻t来定义,在分析过程中参考位形是不断更新的。

1.5CR列式法是对U.L列式法的一种改进,CR列式法通过建立单元的随转坐标系,把单元的刚体平动和转动与能引起单元变形的那部分运动区别开。在t时刻结构位形上求得t至t+Δt时段内结构的结点位移增量,对每个单元从结点位移增量中扣除单元的刚体平动和转动,即可得到t至t+Δt时段内产生单元变形的那部分结点位移增量。与U.L列式法相比,CR列式法在计算结构大变形、大转动的过程中,荷载不必分级太多,而且收敛速度比U.L列式法快,但是CR列式法在计算某时刻单元长度时采用此时刻单元弦长,并非此时刻单元实际长度,从而影响了杆端抗力增量的精度,因此收敛结果还会有较大偏差。本文采用一种改进的CR列式法,运用插值函数推导出单元变形曲线表达式,精确计算单元在此时刻实际长度,从而得出精确的杆端抗力增量,确保迭代计算的收敛及算法的稳定性。

3. 基于几何非线性梁桥预拱线形的有限元计算

4. 结束语

通过对桥梁结构几何非线性问题基本原理的阐述,推导出结构几何非线性计算的改进的CR列式法的计算公式,并给出CR列式法实现步骤;介绍了CR列式法中有关梁单元弧长的计算方法,给出了梁单元较为精确的切线刚度矩阵;建立了悬臂梁预拱线形计算的几何非线性模型,并得出如下结论:

(1)对于梁桥而言,按几何线性和几何非线性所计算出的预拱度线形相差不大,如本文例子中最大相对误差仅为1.36%。

(2)在桥梁特别是大跨度桥梁的施工中,对线形的要求一般比较严格,如纵断面高程有时候要求误差不得超过0.5cm,显然在这种情况下,应该采用较为精确的几何非线性计算方法。

(3)按几何非线性计算出的预拱线形制作梁的安装线形,架设后更能满足成桥线形的要求。

参考文献

[1]王雷. 大跨度悬索桥非线性静力分析与程序设计. 长沙理工大学硕士学位论文[D]. 2005.5.

[2]唐茂林. 大跨度悬索桥空间几何非线性分析与软件开发. 西南交通大学博士学位论文[D],2003.6.

[3]黄文,李明端,黄文彬.杆系结构的几何非线性分析-1.平面问题.计算结构力学及其应用,1995(2):7~16.

[4]程进,江见鲸,肖汝诚,项海帆.改进的UL列式法在几何非线性分析中的应用.力学与实践,2003(25):33~35.

[5]梁志广,齐岳,石观峰.杆系结构几何非线性分析方法的讨论.石家庄铁道学院学报,1997(9):55~60.

[6]Hsiao Kuomo, Horng Horngjann, Chen Yehren. A corotational procedure that handles large rotations of spatial beam structures. Computers and Structures, 1987,27(6):769~781.

第11篇

本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定,对棋盘山立交桥进行方案比选和设计并对棋盘山跨越鱼塘部分的桥梁进行结构设计计算。对于棋盘山立交桥,为使其桥型与周围环境相协调,又节省资金,本论文提出两种不同的立交桥型方案进行比较和选择:方案一为小环型立交桥,方案二为变喇叭式立交桥。通过对桥梁安全、经济、适用、美观、和使用效果等方面的比较,确定变喇叭式立交桥为推荐方案。跨越鱼塘部分的桥梁结构形式定为等截面预应力混凝土箱形连续梁桥。

在设计中,桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在施工过程中,恒载内力的计算。运用力法方程求解活载内力影响线,并根据新规范的规定进行活载的加载,进而求出活载内力。另外还进行了主梁的配筋计算,估算了钢绞线的六种预应力损失。进行了预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度和变形验算、挠度及预拱度的计算。下部结构采用以钻孔灌注桩为基础的单墩柱,支座采用盆式橡胶支座,并分别对支座、桥墩和桩基础进行了计算和验算。根据本桥跨鱼塘线通车的特点和现场条件,采用了满堂红支架的施工方案。

本设计的全部图纸采用AutoCAD绘制。另外,本论文还翻译了《预应力混凝土桥梁》”的英文文献。

关键词:变喇叭式立交、预应力、等截面箱形连续梁、计算机辅助设计

Abstract

AdesignofpartialbridgestructureovertherailwayinQipanshanwasfinishedinthispaper,accordingtoDesigningAssignmentandtheStandardofRoadandBridge.Basedontypeofthebridgecorrespondingwiththeambienceandcostsaving,thispaperprovidestwodifferenttypesofbridgeforselection.Thefirstonewascircularcrossroadsandthesecondoneistrumpetcrossroads.Afterthecomparisonsofeconomy,appearance,characteristicunderthestrengthandeffect,thesecondoneisselectedforthisdesign.Thebridgestridingoverfishpondadoptedpre-stressedconcretecontinuousbridge.

Inthedesign,inconstructionprocessofthestructuralcalculationoftheupperpartinthecontinuousbridge,thepermanentloadweresimulatedandcalculated.ThemethodofForceEquationisusedtocalculatetheinfluencelineofthevariableload.Alsothemethodofthedynamicprogrammingisusedtoloadthevariableload.Thenthepre-stresslosswasestimated.Thecheckingcalculationofstrengthformaingirderwasprecedednotonlyduringperiodofpre-stressingforcebutalsoinusing.Thedeformationofthemaingirder,deflection,pre-camberandtheassessmentofreinforcingsteelbarwerecheckedtoo.

Thepierofthebridgewasbasedondiggingpile,andtherubberpotbearingisadopted.Accordingtothecharacteristicoftheoverpassbridgeandlocalecondition,aredconstructionwereadopted.

AllofthedesigndrawingsweredrawbyAutoCAD.Inadditiontothethesiscalled“Pre-stressedconcretebridges”wastranslatedintoChinese.

Keywords:BridgeEngineering;Pre-stressedConcrete;ContinuousBridge;AutoCAD

引言

毕业设计对于我们土木工程专业的学生而言是一个十分重要的实践性学习环节。我们通过毕业设计,可以将以往所学的基础课、专业基础课和专业课课程进行综合性应用,同时也是我们毕业走向工作的一次演习。

本设计为棋盘山互通立交工程(跨河区域)方案比选和部分结构设计。按照设计任务书的要求进行设计。本文提出两种立交方案:环形立交和变喇叭形立交。跨越鱼塘部分的桥梁采用预应力混凝土连续梁桥。

设计共分为四部分:第一部分为桥梁设计,包括第一章介绍桥型设计方案比选,第二章介绍桥梁上部结构设计,第三章介绍桥梁上部结构设计,第四章介绍施工方案;第二部分为桥梁工程英文资料及文献翻译;第三部分为专题;第四部分为附录。

设计本着安全、经济、适用、美观的原则按照新规范进行设计,并参考了大量的相关书籍。设计数据力求准确无误,满足使用要求。

由于时间、能力和知识有限,设计难免有疏漏之处,敬请指正。

目录

引言6

第一部分桥梁设计7

第一章桥型设计方案比选7

1.1设计说明7

1.1.1设计原始资料7

1.1.2设计范围7

1.1.3岩土工程勘查技概况7

1.1.4地层7

1.2方案比选8

1.2.1立交方案说明8

1.2.2方案比选:10

第二章上部结构设计11

2.1设计说明11

2.1.1任务依据及设计范围11

2.1.2桥梁设计概述11

2.2桥型及纵、横断面的布置12

2.2.1桥梁的布置及孔径的划分12

2.2.2截面形式及截面尺寸拟定13

2.3恒载内力计算13

2.3.1计算恒载集度13

2.3.2解算二次超静定结构:14

2.4温度及支座沉降次内力计算14

2.4.1温度次内力的计算14

2.4.2支座沉降次内力计算15

2.5活载内力计算16

2.5.1活载增大系数16

2.5.2绘制三跨连续梁内力影响线18

2.5.3影响线加载27

2.6内力组合28

2.6.1按承载能力极限状态设计28

2.6.2按正常使用极限状态设计28

2.7配筋设计33

2.7.1预应力筋计算与设计33

2.7.2钢束的布置34

2.7.3毛截面的几何特性与换算截面的几何特性计算36

2.8预应力损失及有效应力的计算37

2.8.1摩阻损失的计算37

2.8.2锚具变形、钢束回缩损失的计算40

2.8.3混凝土弹性压缩损失的计算41

2.8.4钢筋松弛引起的应力损失的计算42

2.8.5混凝土的收缩和徐变损失43

2.8.6预应力损失组合及有效应力44

2.9预加力产生的次内力45

2.10应力、变形及其它验算46

2.10.1预加应力阶段的正截面应力验算46

2.10.2使用阶段正应力验算47

2.10.3使用阶段的主应力的验算48

2.10.4非预应力钢筋的设置53

2.10.5截面强度计算54

2.10.6斜截面强度验算54

2.10.7挠度与预拱度计算55

第三章桥梁下部结构的设计57

3.1支座的设计57

3.1.1支座上的荷载组合57

3.1.2支座尺寸的确定59

3.2桥墩的设计59

3.2.1荷载计算59

3.2.2配筋计算61

3.3桩基础及承台的设计62

3.3.1承台的设计62

3.3.2桩的设计63

第四章施工方案65

4.1主要材料65

4.1.1施工前的准备工作65

4.2上部结构施工66

4.3预应力混凝土连续箱梁施工68

4.3.1工程材料68

4.3.2预应力体系68

4.3.4预应力后张法施工工艺69

4.4下部结构施工70

4.4.1盆式橡胶支座的施工70

4.2.2桥墩的施工70

4.2.3桩基础的施工70

第二部分桥梁工程英文资料及文献翻译74

第三部分专题81

第四部分附录91

结束语91

致谢92

附件一:弯矩影响线数值表93

附件二:设计图纸119

参考文献120

参考文献:

[1]王伯惠.道路立交设计.北京:人民交通出版社,1999.

[2]吴国雄,李方.互通式立体交叉设计范例.北京:人民交通出版社,2001.

[3]范立础.预应力混凝土连续梁桥.北京:人民交通出版社,1996.

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[5]姚玲森.桥梁工程.北京:人民交通出版社,1998.

[6]叶见曙.结构设计原理.北京:人民交通出版社,1996.

[7]交通部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004).北京:人民交通出版社,2004.

[8]交通部.公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004).北京:人民交通出版社,2004.

[9]交通部.公路桥涵设计规范(合订本).北京:人民交通出版社.

[10]交通部.公路路线设计规范(JTJ011-94).北京:人民交通出版社.

[11]邵旭东.桥梁工程.武汉:武汉理工大学出版社,2002.

[12]史佩栋.实用桩基工程手册.北京:中国建筑工业出版社,1999.

[13]周竞欧,朱伯钦,许哲明.结构力学.上海:同济大学出版社,2004:155-167.

[14]李廉锟.结构力学.北京:高等教育出版社,1996.

[15]冯大斌,栾贵臣.后张预应力混凝土施工手册.北京:中国建筑工业出版社,1998.

[16]姚玲森,李富文.中国土木建筑百科辞典(桥梁工程).北京:中国建筑工业出版社,1999.

[17]凌治平.基础工程[M].北京:人民交通出版社,1990.

[18]王广山.桥头跳车原因分析及预防措施[J].东北公路,1996,(2).

[19]孙江.桥头搭板脱空后压浆补强技术应用[J].华东公路,1997,(4).

[20]程翔云.桥头跳车防治综述[J].公路,1997,(12).

第12篇

关键词:公路桥梁,施工,养护,管理

 

1.施工队伍的管理

桥梁建设中,不仅需要有经验高素质的设计人员设计出减少投资、提高质量、增加效益的桥梁工程,需要选择一支优秀的施工队伍从本质上保证桥梁质量,而且极有必要加强对施工队伍的管理。施工队伍作为一种人力资源,它不仅仅是构成一个单位的无形资产和企业资质,更主要是,其行为后果直接关系国家人民的安危。对桥梁施工队伍的管理首先应该建立资信制度。桥梁施工队伍作为技术含量相对较高的施工群体,它的业绩和资信是企业赖以生存和发展的重要条件,也是业主单位挑选施工单位的基础。在施工过程中,业主和管理单位应已各种形式对施工单位进行定期不定期的业绩考评,并将考评的结果以媒体等形式予以,管理部门对施工实行过程实录,并及时通过媒体和专业网站予以。公布内容应包括项目经理和总工程师的业务水平和从业务道德等基本情况,让社会参与评议和监督,媒体公布栏目实行长期对外开放。一个施工单位的业绩多少、优劣、真伪,任何一个需要了解情况的单位,随时都可以点击了解。以这种管理模式,项目业主在选择施工单位时只要通过媒体就能一目了然。其次,对施工单位使用民工队伍的使用情况提出具体要求并进行监督。按行业管理部门的要求和具体岗位的特点,企业在使用民工前,对从业人员必须经过一定的岗前培训或令其经历一定的熟练过程,以确保劳动过程中达到预期的效果和效率,尤其是钢筋工、木工、焊工等比较重要的技能岗位的要求更高。因此,我们认为,对桥梁施工队伍中民工队伍的管理也是施工企业监管的必不可少的内容。

2.对公路桥梁的养护管理

一直以来,“重建设、轻养护”在桥梁管理中表现得十分突出。交通部于1997年和2001年2次下达要求加强桥梁养护管理工作的通知,但一直收效不佳。论文格式。2000年普查资料显示,27万余座桥梁中有危桥9597座,一些南方城市地区危桥比重甚至达到1/5~1/4。当前造成危桥的原因有很多,而桥梁失养是桥梁使用性能迅速衰变,变成危桥的主要原因之一。因此,我们要从完善养护队伍、应用桥梁管理信息系统、严格桥梁检测和管理车辆超载问题等方面加强公路桥梁的养护管理。

2.1完善养护队伍

实行养护机制改革后,各基层公路管理机构均成立了2个或2个以上的养护队伍,原来的养护道班基本撤消,大部分养护工人直接转入养护队,按市场规律和企业管理运作。养护队的成立为完善养护队伍,建立桥梁专业养护队提供了基础条件。但是由于当前的养护工人素质参差不齐,很难做到真正的专业养护。桥梁养护需要做到专业人员、专门程序和专用方法,以保证桥梁工程师的工作部署落实到位,随时掌握桥梁的使用情况,处理各种危机突发事件,并使队伍逐渐从日常养护过渡到具备进行桥梁中、小修甚至大修的能力。

2.2 桥梁管理信息系统的利用

2.2.1 国内外概况

桥梁管理信息系统是近20年来在世界土木工程界新出现的一个跨学科、跨领域、综合型的工程技术集成系统。它涉及传统的工程结构分析、材料技术、系统科学、管理科学、计算机科学等多种学科,包括网级和项目级两个层次。经过20多年的发展,在美国、加拿大、南非、英国、法国、丹麦等国家和地区已经建立起了较为成熟的桥梁管理信息系统。国内从20世纪80年代后期开始研发公路桥梁管理信息系统,最具代表性的成果是交通部北京公路研究所于1997年推出的公路桥梁管理系统(CBMS)及上海市近年来开发的“上海市城市桥梁管理系统”。论文格式。论文格式。桥梁信息系统在改善桥梁维护和管理水平等方面起到了很好的作用[1,2]。从总体来说,目前各国投入实际应用的桥梁管理系统主要实现了公路桥梁的路网级管理,即在建立桥梁信息数据库的基础上,通过对现有桥梁状况的检查结果进行分析与评定,对桥梁的使用状态进行等级划分,为桥梁的维护决策和维护资金的合理分配提供依据。

2.2.2 公路桥梁管理系统(CBMS)

公路桥梁管理系统(CBMS)是“八五”期间国家科委和交通部的重点推广项目。该成果采用现代化的计算机技术,具有100余项功能[3]。该成果的推广应用,旨在通过计算机为公路桥梁的日常养护、维修加固与评价提供现代化管理手段及辅决策依据。

将CBMS应用于实际时应该做以下几项重要工作:(1)正确建立自己的数据库,包括静态数据库、动态数据库、评价决策数据库、费用分析等;(2)根据评价结果对中长期桥梁养护规划作滚动式调整,制定桥梁养护实施计划;(3)建立报表体系,随时掌握营养桥梁的维修、事故等情况,保持体系的制度化和持续性。

2.3 严格公路桥梁的检测制度

养护队对桥梁以及各种防护措施应坚持日常养护巡查,注意观察桥梁的使用状况,并作好巡查记录,同时各级桥梁养护工程师分别组织经常性检查、定期检查和专业检查。

经常性检查:由县级桥梁工程师组织实施,以目测为主,配合简单工具,至少每季度一次,填写“经常性检查记录表”上报。

定期检查:由市级桥梁工程师组织实施,按照新建桥梁竣工后,一、二类桥梁1~3年内至少检查一次,三类桥梁3~6个月检查一次,四类桥梁3个月检查一次。对于所报告新增的三类以上桥梁应立即安排检查。检查应拍摄总体照片,填写“桥梁定期检查数据表”,并提交检查报告。

专业检查:凡遭受意外损害、定期检查中难以判明损坏程度以及决定改造之前均需进行专业检查。专业检查由市级桥梁养护工程师上报,获批准后委托具有相应资质的单位进行。专业检查应该对桥梁的技术情况,各种缺陷和病害进行全面细致检查,对桥梁的现状、承载能力均做出正确的评估,提出维修加固或改造的建议性方案。

总之,各级交通管理部门要严格按照交通部关于超载、超限运输治理有关文件精神,按照管理措施,遏止超载车辆上路下桥,使桥梁在正常交通量及荷载标准下使用,延长桥梁使用寿命。

参考文献

[1]李新平,符锌砂. 城市桥梁管理信息系统(MBMS)[J].计算机工程与应用,2003,(11):220-232.

[2]刘健,贾丽君,朱俊毅等. 城市桥梁信息管理系统研究与开发[J].交通与计算机,2001,(5):32-34.