现代桥梁（共9篇）
现代桥梁 篇1
引言
桥梁是供铁路、公路、渠道、管线等跨越河流、山谷或其他障碍并具有承载能力的架空建筑。作为交通线上重要的工程实体, 桥梁既是人类文明的产物, 又是人类社会进步与发展的一个重要标志, 随着科技的不断进步, 现代的桥梁得到了飞速的发展。
1 现代桥梁发展概况
现代桥梁的发展主要是指在二战后, 在二战期间, 由于大量的钢桥受到破坏, 预应力混凝土桥和斜拉桥开始崭露头角, 成为现代桥梁发展史上两个最伟大的创新成就。在现代桥梁的发展中也取得了很多创新成果。
从50年代开始, 法国Freyssinet公司开发了一整套预应力材料, 锚固、防腐、施工张拉设备等体系, 为预应力混凝土结构的发展奠定了基础。1953年, 德国工程师Finsterwald在建造跨越莱茵河的Worms桥时, 首创的预应力混凝土悬臂梁桥挂篮悬浇的节段施工新技术, 使预应力混凝土梁式桥突破了100m跨度。
在60年代除了预应力桥梁得到飞速发展外, 另一个重大创新是英国式流线形箱梁桥面悬索桥的问世。这种流线形扁平钢箱桥面具有很好的气动性能, 同时其自重轻, 不仅节省造价, 又便于施工安装, 加上用钢筋混凝土桥塔替代原来的钢塔, 也就诞生了新一代的英国式悬索桥, 并且成为以后悬索桥结构形式的主流。
70年代可以说是预应力技术发展的成熟期。与此同时, 斜拉桥已开始由德国向欧洲各国以及加、美、日等国推广, 特别是在法国, 斜拉桥和预应力技术的结合出现了采用预应力混凝土桥塔和桥面的P.C.斜拉桥。其中最著名的是法国J.Müller设计的Brottone桥 (1977年) , 主跨为320m, 其最大的拉索达到一千吨级的索力, 并创造了另一种刚梁柔塔的法国风格P.C.斜拉桥。在此期间瑞士著名工程师Christian Menn教授还创造了拉桥 (矮塔斜拉桥) 和连续刚架桥。
80年代中, 由于预应力索在水泥灌浆防腐的管道内发生严重锈蚀, 引起了国际桥梁界的关注。一种原用于加固桥梁的体外预应力索新技术得到了发展, 并逐渐代替了体内预应力配索。与此同时, 沿用水泥灌浆防腐工艺的斜拉桥拉索也出现了管内的水泥保护层因收缩和后期活载作用发生断裂, 使防腐失效的问题。为解决这一问题, 日本在80年代初开发了一种采用防老化的高密度聚乙稀材料的热挤防腐索套的平行钢丝索, 这一新型斜拉索是完全在工厂中制成的成品索, 不仅得到了施工单位的欢迎, 同时也为推动斜拉桥向大跨度发展作出了贡献。
20世纪90年代国外桥梁在新材料和新工艺上取得了一些技术创新, 如法国诺曼底桥的平行钢绞线拉索和施工控制技术;丹麦大海带桥的塔墩防撞技术;日本明石海峡大桥的1800MP高强度钢丝、塔墩深水基础和钢桥塔减振技术;日本多多罗桥的长拉索防雨振措施;挪威Stolmasundet连续刚架桥的预应力悬臂施工技术以及大桥的健康监测和振动控制技术。
桥梁工程在20世纪中取得了显著的成就。由于设计理论的进步和各种新材料、新工艺的出现, 尤其是电子计算机的出现和应用, 使桥梁的结构形式和跨度有了飞跃的发展。人们在桥梁工程方面发现的规律和取得的宝贵经验为21世纪的桥梁发展奠定了基础。综观大跨径桥梁的发展趋势, 可以看到世界桥梁建设必将迎来更大规模的建设高潮。
2 我国的桥梁发展前景
为了适应我国快速发展的节奏, 我国的桥梁建设也需得到更大的发展。目前在中国, 国道主干线同江至三亚就有5个跨海工程以及杭州湾跨海工程、珠江口伶仃洋跨海工程、琼州海峡工程等。其中难度最大的有渤海湾跨海工程, 海峡宽57公里, 建成后将成为世界上最长的桥梁;琼州海峡跨海工程, 海峡宽20公里, 水深40米, 海床以下130米深未见基岩, 常年受到台风、海浪频繁袭击。此外, 还有舟山大陆连岛工程、青岛至黄岛、以及长江、珠江、黄河等众多的桥梁工程。
在我国今后的桥梁的发展中, 除了在现有的技术基础上修建桥梁外, 更主要的是要不断地进行技术创新和突破, 目前国外就在桥梁的跨度上不断突破, 如2006年始建, 预计2012年建成的墨西拿海峡大桥, 该桥主跨达3300m, 将于2012年建成于迪拜的Sheikh Rashid bin Saeed大桥, 长一英里, 高673英尺, 建成后将成为世界上跨度最长和最高的拱桥。除了在跨度方面要不断取得创新和突破外, 同时在桥型上也要注重美学与经济、适用的结合。
3 结语
中国作为文明古国之一, 曾经有过辉煌的桥梁历史。但由于中国近代科技的滞后, 近代桥梁发展几近停滞不前。另一方面, 西方国家却在桥梁的技术领域方面取得了许多创新。改革开放后三十多年, 中国桥梁建造获得巨大的进展。经过“学习追赶”和“跟踪提高”两个时代, 最终中国步入了桥梁大国的行列, 为了在21世纪取得更大的成绩, 我们需要不断地进行技术改进和创新。
现代桥梁 篇2
关键词：桥梁美学 造型 设计 形态 艺术
1 引言
一桥飞架南北，天堑变通途。
缩千里为咫尺，联两地成一家。
一座桥，连接的是过去与未来，陌生和熟悉;连接的是野蛮与文明，梦想和归宿。
如果说建筑是凝固的诗，那么桥梁建筑则无疑是这些瑰丽的诗篇中最为潇洒写意的一笔。
桥梁发展到今天，已不仅仅是满足实用功能要求的工程结构物，他还常作为建筑艺术实体得以长久地存在于人类的社会生活中。
一座兼具实用功能与艺术审美的桥梁，既能够显示出一个国家的先进技术与生产工艺水平，更反映出时代精神和当代人的创造力。
2 现代桥梁美学设计的基本原则
浅谈现代化桥梁设计 篇3
关键词：现代化桥梁；设计
一、桥梁设计概述
设计是桥梁工程的灵魂，它在很大程度上决定了桥梁工程的质量、造价、施工难易程度和工期长短等。缺少创新意识、经济指标跟不上以及设计观念落后造成的资源浪费、安全性问题已经对我国桥梁工程技术进步带来许多负面影响。近年来，我国许多桥梁设计表面上大都达到了设计规范强度指标，但实际使用过程中部分桥梁仅仅几年时间就不同程度地出现了桥梁结构安全问题。
具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。然而在国内的结构设计过程中，有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少，实际上目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计；重视强度极限状态而不重视使用极限状态；重视结构的建造而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑。因此，在道路桥梁设计时应该综合考虑构造、材料等因素，采取切实措施加强桥梁结构耐久性设计，此外，还应须知，环境不同、使用条件不同、设计对象不同，设计要求也就不同，桥梁结构体系的布局和构造等方面也要随之进行调整。
二、现代桥梁建筑设计的要点
在现代桥梁建筑设计与以往的桥梁建筑设计有着明显的区别，现代桥梁建筑设计更加重视的是生态环境的保护、功能的多样化以及外观美感，所以，在桥梁建筑设计中予以重点体现。
（一）注意与周围景观的协调
大家都知道，通常桥梁建筑是在某个地点固定，其与附近的人工建筑以及桥位所处的自然景观共同存在于人们的日常生活空间中，由此将整体的景观构成。所以，在新建设的桥梁建筑过程中，往往附近的民众会将极大的关心和关注给予桥梁建筑的造型能否将美好的景观构成，迫切的希望所建成的桥梁建筑能够与周围的环境相协调。因此，桥梁建筑的设计人员应当考虑首先是桥梁建筑是否与周围环境相互配合、协调一致、融为一体，要避免对桥梁建筑所在地的环境、景观、风景区、城市空间和城市风景等带来不利的影响。所以，设计人员应当从桥梁建筑的本身美予以着手处理，使桥梁建筑能够真正的变成环境美的一大主体；如果是规模相对较小的桥梁建筑，则可以采取消去法，这是因为已经形成周围环境景观，不便于将桥梁建筑突出，，为了防止对环境协调性造成影响，则需要让桥梁建筑从属于周围景观，并且与周围景观互相适应。而其他的一般情况则采取融合法，也就是让桥梁建筑和周围环境融合成一个整体，和谐而自然。
（二）重视桥梁建筑的结构形式设计
正是因为桥梁建筑属于一种水平方向上相对较长的一种立体建筑物，而且纵横方向上也有着明显的不平衡尺度，作为通透的一种建筑物，桥梁建筑的观察视角可以说是多方向、多角度的，所以，对桥梁建筑的结构形式便有着较高的设计要求，通常需要利用比例、对称以及韵律等手法加以完成。 在桥梁建筑结构形式设计中的“比例”上其一，是桥梁建筑局部亦或是机构整体的三维尺寸关系；其二，是桥梁建筑局部与结构整体或者局部与局部间所存在的三维尺寸关系；其三，桥梁建筑空间部分与实体部分的比例关系。和谐的比例关系在三维空间中是至关重要的，并且还是桥梁建筑的一项不可或缺的特性。只有桥梁建筑各个部分的尺度与比例切实的达到协调及匀称，才能够将良好的视觉感受带给人们。
（三）加强桥梁建筑的功能设计
所谓桥梁建筑的“功能美”也就是在对力学理论加以遵循的基础上，不仅要与结构功能的诸多需求相满足，还应当在具备紧张感与平衡的机构中实现内在美，并且在外观上要将其力动感体现出来。桥梁建筑的功能是在设计过程中所产生的。通航、行人、通车以及行洪是最基本的桥梁建筑使用功能，在设计的过程中，首先需要注意的是不可以对使用功能与结构承载能力造成影响，形式与功能要统一和谐，形式要真正的服从功能。四大基本体系，即浮、悬、拱、梁均具备着其自身的内在优势，四大体系的互相结合能够将不同的桥型构成。在桥梁建筑的设计中，要最大限度的求得美学方面与工程方面的统一，比如拱桥的动势展现于其优美弧线上，气质典雅而悦目清心。悬索桥的力动美则是由主索、主塔和加劲梁来展现出来的，以主索与主塔自身的磅礴气势来对桥型的过长水平比例加以协调，使其能够与美学法则加以遵守，并且保持竖向和谐与纵向和谐，比如香港的青马大桥以及美国的金门大桥等。
三、结语
近些年以来，随着科学技术的不断进步以及社会经济的迅速发展，人们的审美意识和审美水平也随之越来越高，并且对现代桥梁建筑设计也提出了更高的要求。从总体上来看，在桥梁设计工作过程中，相当一部分的设计人员仍然沿用的是以往陈旧的设计方法和设计理念，这便使得所设计出来的桥梁无法与现代人的审美感念相切合，无法与城市化进程的加快相适应，所以，现代桥梁建筑的设计人员应当将丰富的设计内涵赋予设计工作，彻底的摒弃以往传统滞后的设计理念桥梁设计中，必须融合先进的设计理念，创新设计方法及模式， 桥梁设计水平是决定提高桥梁设计水平，要牢固树立“质量为本的”的观念，要给桥梁设计单位充足的时间，认真地进行科学合理的设计，减少因时间的匆促而造成的设计方案的缺陷；，以现代化的视角来看待桥梁，从而设计出形式美、功能美以及结构美的桥梁建筑。
【参考文献】
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现代桥梁挠度测量方法简析 篇4
桥梁挠度测量是桥梁检测的重要组成部分, 是桥梁安全性评价的一项重要指标。桥梁的挠度与桥梁的承载能力及抵御地震等动荷载能力有密切关系, 为检验桥梁结构的工作性能和施工是否达到设计要求, 保证桥梁运营的可靠性, 并为桥梁竣工验收提供依据, 为此需对桥梁进行静载试验。进行桥梁静载试验时的一个重要内容是对结构的变形, 即挠度进行观测。桥梁挠度测量方法的研究对于桥梁承载能力检测和桥梁的防震减灾有着重要的意义。
大跨度铁路桥梁多是跨越大江河和大峡谷的, 传统的桥梁挠度测量大多采用弹簧拉钢丝的方法, 在桥下有水或没有固定点的情况下, 往往采用标尺、经纬仪或用全站仪进行测量。这些方法, 目前在我国桥梁检测及验收鉴定中仍广泛使用。在长期的桥梁挠度测量工作中, 许多专业检测人员对测量技术的改进和革新, 也大多基于上述几种方法, 然而, 在实际应用中, 以上方法还有许多不尽人意之处。近年来, 许多桥梁工作者提出了一些新的挠度测试方法, 这些方法与传统的测试方法相比, 有所突破, 其中有很多非接触检测桥梁挠度的方法, 解决了过去的测试方法中不能解决的问题。本文将对这些方法进行介绍和探讨。
1. 精密水准测量方法
水准测量方法是目前常用的桥梁挠度水准测量方法。然而, 作为现代测量技术, 水准测量方法也存在数据精度不足的问题, 主要包括:在相当多的情况下, 变位与变形数据采集的精度, 还不能满足对结构物微小变位与变形的检测要求;数据的可靠度较低;以人工观测和记录为主的观测方法, 数据的出错环节较多, 错误率相对较高, 因而成果可靠性较低, 难以实现自动检测。
在水准测量方法基础上发展而来的精密水准测量方法, 其在观测桥梁挠度时, 具有在桥面作业、观测精度高等优点, 但当桥梁较长时, 设站较多, 观测时间较长。多仪器固定传递法可避免多次设站, 缩短观测时间, 同时还能消除因桥面升降导致的仪器随之变化。精密水准挠度测量采用无基点观测法并采用仪器基准法计算挠度, 能够得到较高的精度, 不需要静止的参考点, 可大大提高测量效率, 特别适用于观测路线较短的桥梁。对于观测路线较长的桥梁一般采用有基点观测法。桥梁静载试验中相对变化量挠度的测定要因地制宜, 结合桥梁结构形式和桥址地形情况综合分析, 选用适合于桥梁的网点布设和观测方法。
2. 地震式传感器测量
地震式振动传感器测量是桥梁动挠度的另一种现代测量方法, 它是一种惯性测量方法。具有二阶高通特性。在固有频率以下, 其灵敏度急剧下降。但是受弹簧—质量系统结构尺寸和应用顽健性限制, 固有频率不能太低。一般工程上能可靠应用的检波器固有频率约10Hz左右。
由于地震式传感器现场安装便捷, 便于对桥梁梁体、桥墩等多测点同时监测, 从而为研究列车作用下桥梁的空间振动形态成为可能。但是, 地震式振动传感器的输出反映位移时, 都存在有限低频响应问题。低频段幅度、相位频率特性无法满足低通型动挠度信号测量的不失真测试条件, 导致信号畸变, 需经信号恢复计算才能获得桥梁动挠度。采用地震式传感器测量低通型的桥梁动挠度, 信号存在失真, 经过信号恢复处理, 能够校正部分信噪比足够高的谱线。简单的恢复处理将导致十分严重的病态。利用动挠度信号的部分时域特征, 通过低频频谱约束重构技术, 能够找回部分已不可靠的低频分量。
3. 激光法测量
激光法测量是采用激光法进行桥梁挠度测量的原理, 利用激光良好的方向性, 固定在桥梁被测点的激光器随着桥梁的挠度变化, 投射在光电接受器上的激光光斑中心也随之发生改变, 通过获取光斑的中心位置即可得到桥梁的挠度变化。因此, 如何通过性能良好的接收器件准确获取光斑的中心位置是激光挠度测量的关键环节。
激光图像挠度测量方法在保留成像法优点的基础上, 克服了由于物距过远导致测量精度下降的缺陷, 用激光器代替原来的光靶作为位移信息载体, 实现了远距离测量, 在保证较高测量精度的基础上实现了大范围的挠度测量。该系统对于大型钢构密封梁体桥梁的多点挠度测量具有很高的应用价值。由于大气湍流的影响, 使得该系统应用范围受到了限制。在今后的工作中, 将考察大气湍流对激光光斑的影响, 解决测量系统对恶劣环境的适应性问题。
目前, 我国新建的许多大型桥梁主跨一般都在三四百米以上, 甚至更长, 相应的桥梁挠度的变化范围也非常大。在对这些大型桥梁的挠度进行测量时, 可以选择桥墩作为基准。如果直接采用测量范围大的成像法测量桥梁跨中的挠度, 物距至少在百米以上。根据成像公式, 物距增大时测量的精度将会大大降低。如果能够采用某种方法将测点的位移信息经过一个中间转换以此来大幅减小物距, 这样就可以在增大测量距离的情况下不降低分辨力, 从而保证较高的测量精度。由前面的介绍可知, 激光法挠度测量能够利用激光光束良好的方向性实现了对远点位移信息的传输。那么, 如果用激光光束传输远点的位移信息, 将激光光斑成像在一个接收屏上, 再用成像法来跟踪激光光斑在屏上的位置, 则一方面物距的缩短提高了成像法的测量精度;另一方面, 较大的物方视场极大地提高了激光法的测量量程, 这样就将激光法和成像法结合在一起, 形成一种新型的激光图像挠度测量方法, 可以实现大范围、高精度的挠度测量。
4. 结束语
近年来, 越来越多的桥梁工作者认识到检测桥梁挠度的重要性, 尤其在桥梁鉴定、桥梁分类养护、危旧桥改造和新桥验收等方面, 桥梁的挠度检测数据更为重要。传统的挠度测量方法已经渐渐跟不上现代测量技术的发展, 出现了一些非接触观测桥梁挠度的新方法, 如精密水准测量方法、地震式传感器测量和激光法测量等测量方法的发展, 将为桥梁挠度测量带来更便捷、更精确的效果。
参考文献
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现代桥梁 篇5
关键词：桥梁施工,项目管理,项目规划
我国经济的发展加快了对交通基础设施的需求。作为公路与铁路交通基础设施中的重要组成部分, 桥梁建设施工项目管理工作对施工质量、施工成本都有着重要的影响。随着现代桥梁施工市场竞争的日益激烈, 桥梁施工企业对项目管理工作的认识逐渐加深。施工企业都在通过对项目管理水平的提高来促进成本、质量的提高, 促进企业综合市场竞争力的提高, 为企业在激烈的市场竞争中赢得长久发展机会奠定基础。项目规划工作是项目管理体系中的基础, 其对工程施工进度与施工成本有着重要的影响。通过科学的项目规划能够有效的提高施工过程各环节的衔接顺畅度, 促进施工工作的顺利开展。
1 关于现代桥梁施工项目规划工作内容的分析
本文所论述的桥梁施工项目规划主要论述的是桥梁施工过程中项目管理部门针对工程特点对施工过程各因素、环节的规划。其旨在通过科学的规划提高桥梁施工桥梁、提高各环节的衔接顺畅度, 并通过科学的规划工作有效的降低桥梁施工的综合成本。因此, 桥梁施工项目管理中的项目规划工作内容应从促进工程施工着手, 对影响施工进度、施工成本的各项因素进行规划, 促进桥梁工程施工工作的顺利开展, 促进企业综合经济效益的提高。
2 现代桥梁施工项目管理中的项目规划重点与实施
2.1 针对桥梁特点进行综合分析, 促进项目规划工作的开展
在进行桥梁施工项目规划工作中, 施工企业首先应对所承建的桥梁工程进行综合分析, 对工程量、工程进度、各进度中所需材料数量与设备需求等进行细致的分析与论证, 以此为项目规划工作提供技术的数据与信息, 为项目规划工作的科学开展奠定基础。以下按照项目施工过程中的各个要素对其规划重点与实施进行了分析与论述。
2.2 桥梁项目管理工作中的场地规划
在传统的桥梁项目管理中, 场地规划工作一直都未受到企业的重视, 致使施工过程中由于场地规划因素增加了项目的综合成本。其主要是由于场地材料存放地点与施工地点距离过远、设备存放地点不科学、场地面积设计不科学等因素造成。以场地材料存放为例, 在桥梁建设项目中, 施工场地中的材料存放地点与场地面积的大小应根据工程所在地材料运输便捷性、工程施工进度以及阶段施工量等为基础, 科学的计算每一环节所需材料数量以及采购材料供应速度, 以此以合理的存放数量及材料供应减少场地的占用, 以此减少场地平整所带来的成本增加。同时通过合理的材料存放数量与采购进度计划还能够减少材料费用的占用, 有效减少施工企业材料采购造成的信贷成本增加。同时减少材料存放数量还有助于减少材料存放因素造成的材料流失等, 有效提高成本控制效果。另外, 在场地规划中, 合理安排材料存放地点能够有效的减少材料施工过程二次运输造成的人工成本与运输成本增加, 有效降低施工的综合成本。由于桥梁工程施工中需要进行人员住宿营地的建设, 这一建设地点的选择对施工成本也有着一定的影响。在合理的距离要求内设置住宿地点能够减少施工人员休息过程中往返施工现场与营地的时间, 提高施工人员的休息效率, 促进工程施工的科学开展。同时, 营地设置的合理性还有助于减少营地临电、生活污水、明火等对材料、对施工的影响, 保障减少火灾等情况造成的成本。
2.3 桥梁施工项目管理中的设备养护规划
设备养护、使用的科学规划对保障桥梁施工项目施工进度、降低施工综合成本有着重要的意义。现代桥梁施工技术中对机械设备的应用原来越多, 机械化程度越来越高, 设备的完好情况对桥梁施工进度有着很大的影响。针对这样的情况, 在进行桥梁项目管理中, 项目管理部应加强对桥梁工程施工设备的规划管理。以设备租赁、设备养护、设备进场时间、设备存放地点等多方面的规划管理工作, 有效保障施工用设备能够准时到位, 并以良好的运行状态投入到桥梁工程的施工中。在进行设备租赁规划时, 施工企业应以桥梁各环节的施工进度掌握为基础、根据各环节所用设备的不同科学的规划设备进场时间, 提高设备的使用效率。避免设备过早进场造成的场地占用、存放成本增加以及租赁费用的增加, 有效降低桥梁项目的综合成本。另外, 施工单位项目管理部门还要根据设备对存放的要求科学的规划场地存放地点, 并按照其要求进行存放条件的准备, 有效减少和降低存放不当对设备的影响, 减少设备问题对施工的影响, 有效避免设备因素对施工进度的影响。设备的科学养护是有效保障工程施工进度与施工质量的关键, 在现代桥梁桩基工程施工中, 为了减少灌注设备问题影响灌注质量, 施工企业会准备备用灌注泵。但是备用灌注泵由于长期处于闲置状态, 其极易发生故障。一旦灌注设备出现故障时备用泵不能及时进行工作将导致灌注的中断, 影响关注质量, 严重时还将导致返工等情况的发生。另外, 其他施工设备的日常养护也会影响桥梁的施工质量, 进而影响施工进度, 影响施工企业的经济利益。针对这样的情况, 现代桥梁施工企业项目管理部门应在工程开工前及根据施工进度规划制定科学的设备养护计划与规划, 在不影响施工的前提下, 提高养护效果与养护工作的质量, 有效减少养护不及时对施工的影响, 有效避免传统桥梁施工中对设备养护不重视造成的施工影响。同时, 通过科学的设备养护还有助于延长设备的使用寿命, 有效提高易损部件的使用。根据易损部件的使用寿命在其损坏前的一定时间范围内对其进行更换, 即有效减少了易损部件损坏对施工影响, 又能够避免过早更换造成的成本增加。通过科学的设备规划有效减少设备因素对施工进度与综合成本的影响, 提高施工企业的经济效益。
3 以综合规划的科学进行促进桥梁工程项目的顺利施工
在注重上述规划的同时, 桥梁施工企业还要通过对桥梁项目多个方面的规划与管理有效促进桥梁工程项目的顺利施工, 以实现桥梁工程施工企业利润最大化的目的。通过对场地、设备、工艺、影响桥梁施工成本与质量、进度的各因素的分析及规划, 使桥梁施工过程中可能影响进度、成本、质量的因素得到有效的控制, 促进企业的健康发展。
结论
综上所述, 现代桥梁施工项目管理中的项目规划工作对施工企业的经济利润、工程施工质量与进度等都有着重要的影响, 其是现代桥梁施工企业项目管理部的重要工作。针对项目规划工作的重要性, 桥梁施工企业应认识到规划工作的重要性, 在注重成本与质量管理的同时, 以科学的规划为成本、进度、质量管理的实施奠定良好的基础, 为企业核心竞争力的提高奠定基础, 为企业在激烈的市场竞争中健康发展奠定基础。
参考文献
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[4]马莹.桥梁施工中场地规划对施工成本的影响, 土木工程师.2008.9.
现代桥梁伸缩缝结构及特性分析 篇6
1 现代桥梁伸缩缝
现代桥梁伸缩缝是按伸缩缝的发展历史进行分类的, 公认的是以国内高速公路建设初期为界, 也就是国外先进技术引进之前所用的伸缩缝统称为旧式伸缩缝, 这一时期的伸缩缝主要以填充式为主要形式, 梳齿板式也称指形缝或锯齿形缝, 是应用较多的一种伸缩缝, 其技术含量较低, 无工厂化生产, 伸缩量小, 承载能力低是这一时期的主要特点, 进入20世纪90年代, 在国内高速公路建设中引进国外伸缩缝加工、施工技术, 使国内伸缩缝发展进入全新的技术更新时代, 出现了大位移, 高承载力的模数式伸缩缝, 尤其是引进具有世界领先水平的德国毛勒产品, 极大的推动了国内伸缩缝企业的快速发展, 相继出现了一大批具有较高水平的伸缩缝企业, 为国内高速公路的快速发展提供了技术支撑。
目前市场上出现较多较为常用的伸缩缝统称为现代伸缩缝, 大体可分为模数式和板式两大类, 模数式分为毛勒结构型、马盖巴结构型、布朗结构型、铰链式结构型, 板式类分为橡胶板式、梳形板式、多向变位梳形板式伸缩缝, 但由于各型伸缩装置结构及作用机理的区别, 其特性及适用桥型也有所不同。但由于模数式与板式缝相比在承载力、长寿命方面具有较明显优势, 市场占有率有明显区别。
2 模数式伸缩缝结构分析
模数式伸缩缝由承载部分、支撑部分、位移控制三部分组成, 各类模数式伸缩缝的最大区别就在于支撑部分和位移控制部分所采用的方式和结构不同。
1) 承载部分。承载部分是模数式伸缩装置的上部结构部分, 是直接承载车辆载荷的钢构体, 是由边梁钢和中梁钢组成, 各型钢间由可折叠、伸开的橡胶条密封连接, 以防雨水从型钢缝隙落入桥梁支座, 各型钢间的缝隙在工作时可以变宽变窄, 桥梁梁板伸缩时, 各型钢间缝隙在控制部分的调整下均匀调整, 其变化范围在0 mm~80 mm之间, 每增加一根型钢, 伸缩量就增加80 mm即增加一个伸缩单元。
2) 支撑部分。支撑部分是支撑承载部分的构件, 作用于承载部分的车辆载荷是通过支撑部分传给桥梁结构体, 也就是说起着支撑上部型钢、作用载荷传递的作用, 其结构主要由横向支撑梁、支撑箱组成, 支撑梁依靠承压、压紧橡胶块预压装入支撑箱, 支撑箱与两侧边梁型钢固定焊接, 支撑梁与橡胶块间可进行滑移移动, 安装时伸缩缝两侧边梁、支撑箱与桥面形成钢混结构体, 中梁与支撑梁连接有滑移和固定式两种方式。固定式连接的支撑梁与中梁交叉焊接, 对于正交伸缩缝, 其支撑梁与中梁正交, 其角度取决于桥梁支座摆放方向与桥梁轴线的夹角, 也就是支撑梁的方向与桥梁梁体的伸缩方向一致, 当梁体伸缩方向与梁体端部不垂直时, 支撑梁与型钢夹角不正交, 即为斜缝。固定式连接的伸缩缝支撑梁的数量与中梁的根数一致, 每增加一根中梁, 支撑梁的数目就增加一根, 在同一根中梁上支撑梁的数量按一定间距均布, 对有多根中梁的伸缩缝, 支撑梁在同一位置相互错开成一排布置, 共同由各自的压紧、承压块装入同一支撑箱内, 故这一结构也称排梁式结构。滑移式连接的所有中梁共用一根支撑梁, 每根中梁均由压紧、承压块通过连接架预压在支撑梁上, 支座与支撑梁的接触面分别镶有不锈钢滑片和四氟板, 在支撑梁上下接触面形成滑移幅, 为避免中梁横向移动而偏移出支撑面, 上下支撑块在滑移面两侧设置防滑凸台, 使支撑梁始终在凹槽内滑动, 图1为另一种滑移式支撑结构图, 所不同的是上、下支撑块分别与中梁底部的连接块、连接架接触面以可转动销轴连接, 接触面分别镶有同样的滑移幅, 形成转动幅, 支撑梁除可做单方向滑移外, 还可通过支座的转动幅进行转动运动。
3) 控制系统。控制系统的作用是保证伸缩缝在工作中各中梁相互间缝隙均匀一致, 确保伸缩缝行车舒适性及美观, 除单缝外, 由两个以上伸缩单元组成的伸缩缝都需要进行型钢间缝隙均匀性控制, 目前国内常用的模数式伸缩缝采用的控制原理有力平衡和杠杆机械式两种方法, 在我国早期引进的德国毛勒桥梁伸缩缝, 是以压缩弹簧的力学平衡原理进行控制, 与之相近的瑞士马盖巴伸缩缝是采用竖向剪力弹簧的力学平衡原理进行控制, 而铰链式和转轴式结构的伸缩缝均是采用杠杆式机械原理进行控制。
a.压缩弹簧式是以排梁式结构为主, 其工作原理见图2, 桥梁的梁体的收缩变形, 带动左右两个支撑箱反向移动, 若支撑箱1向左移动, 支撑箱2向右移动, 边梁1随支撑箱1左移, 边梁2随支撑箱2右移, 弹簧1和弹簧3压缩变形, 弹簧1、弹簧3的回弹力增大, 在忽略支撑梁滑移摩阻力及车载荷的作用的情况下, 弹簧1、弹簧2、弹簧3间的力平衡打破, 支撑梁1向左移动, 弹簧1压缩释放而弹簧2压缩, 同时支撑梁2向右移动, 弹簧3压缩释放而弹簧2受弹簧1、弹簧3的共同作用产生压缩变形, 待弹簧1、弹簧2、弹簧3重新建立了新的力平衡后, 支撑梁1、支撑梁2停止移动, 中梁1、中梁2也随之移到新的位置。
b.剪力弹簧式是把支撑部分和控制部分分为两个独立的部分, 支撑部分采用支座固定式滑移支撑梁, 控制部分采用竖向剪力弹簧的剪切变形力平衡进行调整, 如图3所示, 是由多组控制单元组成控制系统, 每组控制单元由两个剪力弹簧、一个T形支架组成, 分别对应连接于三个相邻的中梁下方, T形支架固定连接在第二根中梁上, 两个剪力弹簧依靠T形支架分别连接在第一、第三根中梁上, 各控制单元在中梁上交错布置, 图3中控制单元1上的两个剪力弹簧分别在中梁1、中梁3上, T形支架在中梁2上, 控制单元2交错布置在中梁2、中梁3、中梁4上, 若中梁1向下移动一定距离, 其上的剪力弹簧随之也会向下偏转这个距离, 控制单元1上的弹簧作用力平衡打破, 在中梁1静止不动的条件下, 控制单元1上的两个剪力弹簧首先产生偏转建立新的力平衡, 中梁2、中梁3也会向下移动, 使中梁2、中梁3上的所有剪力弹簧与相应的控制单元上的弹簧重新建立新的力平衡, 即所有的中梁都会因一根中梁的位置移动而产生扰动, 重新到达新的位置, 实际设计中安装于每根中梁上的弹簧数量相等, 其作用力也相等, 采用这种方法可以均匀的控制每个伸缩单元的位移量。
c.转轴式是把支撑部分与控制部分合为一体, 支撑部分采用滑移转动幅连接, 其最主要的特点是一条伸缩缝上的支撑梁与各梁呈不同的角度布置, 使其结构更加简单直观、位移控制更加均匀, 可以说这种结构的伸缩缝代表了目前最高技术水平, 图4为位移运动原理示意图, 中梁1与支撑梁铰接于A点, 中梁2与支撑梁铰接于B点, 中梁3与支撑梁铰接于C点, 三个铰接点成一线, 支撑梁可延铰接点方向移动, 假设支撑梁以A点为转轴转动一角度α到虚线位置, B点移动到B1, C点移动到C1, B点在支撑梁上的移动距离为BB2, C点在支撑梁上的移动距离为CC2, 而A, B, C三点的矢量转动了同一个角度α, 在铰接点移动时带动梁2、梁3移动到新的虚线位置, 伸缩缝在工作过程中, 桥梁的伸缩首先带动边梁的移动, 边梁在移动时拉动支撑梁在支座内滑移并产生角度转动, 这个转动就可使承载部分的型钢梁产生均匀的位移移动。
d.铰链式也称杠杆式, 支撑部分与控制部分独立, 支撑部分采用固定式滑移支撑, 控制方式采用纯机械式原理, 其结构见图5, 这种结构可以把铰链竖向布置, 也可水平布置, 其机构是由多组相同的杆件组成, 可采用双杆菱形铰链结构, 也可采用单杆波浪形结构, 杆件间两两端部铰接, 杆件中心与中梁铰接, 当伸缩缝产生位移运动时, 与边梁的铰接点移动, 与之相连的杆件发生转动, 牵引所有杆件转动, 所有杆件中心点位移, 推动中梁发生改变。
3 板式伸缩缝结构分析
常用的板式伸缩缝有橡胶板式、梳形板式两大类, 橡胶板式伸缩缝由钢构支撑件与高强改性合成胶合成, 图6其伸缩是依靠合成橡胶材料的高剪切弹性变形实现。梳形板式伸缩缝也称指形 (齿形) 缝, 是在原旧式指形伸缩缝的基础上通过改进发展形成了梳形板式和多向变位梳形板式两种形式, 梳形板式由大齿板、小齿板、滑动层、防水层组成, 齿板分段制造, 每段长1 m左右, 安装时根据需要进行拼装, 齿板下方铺设不锈钢滑移层, 滑移层下铺设橡胶板防水层, 齿板利用预埋地脚螺丝与桥面连接在一起, 大小齿板的梳齿呈阴阳交错布置, 伸缩缝的位移就是靠交错齿相互穿插移动实现的。多向变位梳形板式伸缩缝结构与梳形板式结构一致, 所不同的是在大齿板连接端部增加了轴销式转动机构, 见图6, 大齿板下增加橡胶弹性支撑, 大齿板可做小角度竖向转动, 在稍大位移量伸缩缝设计中, 为解决其承载力不足、支撑不稳固、易断齿、防水性差之缺陷, 增大大齿板尺寸使其跨过桥梁预留伸缩缝位置, 使伸缩装置的位移运动在桥梁预留缝的一侧桥面上进行。
4 桥梁伸缩缝特性分析
1) 排梁式伸缩缝的中梁与支撑梁固定连接, 支撑梁在支撑箱内可做滑移及小角度的转动运动, 支撑梁的转动角度取决于承压、压紧支撑块滑移面允许位移量及其所具有的转动空间, 从结构上考虑, 排梁式结构不能满足桥梁的竖向、横向位移需要, 可做极小角度的扇形位移, 但此位移不可作为伸缩缝设计及选用依据。排梁式采用压缩弹簧式控制方式, 其适应能力强, 故障率低, 即使出现中梁个别地方卡死或阻力过大现象, 也不会出现伸缩缝损坏及影响整条缝的正常工作, 在实际运用中发现, 在伸缩量大于560 mm时, 由于受支撑梁滑移阻力不均, 支撑梁需要的调整力增大影响, 原有的压缩弹簧调整能力有限, 各中梁伸缩不均匀现象更为严重。2) 剪力弹簧式伸缩缝的支撑部分采用滑移式, 所有中梁在支撑梁上可以延直线方向任意滑动, 但由于压紧支座的限位及无转动幅的结构限制, 中梁不能横向移动, 在支座与支撑梁的间隙允许范围及支座弹性范围内可进行极小量的扇形开度移动, 这个移动量不可作为该结构伸缩缝的设计及选用依据。剪力弹簧式伸缩缝的支撑梁具有固有的单支撑特点, 可以设计使用具有竖向转动功能的箱体支撑件, 以满足桥梁竖向位移需要, 与排梁式相同的控制原理, 即使出现中梁个别地方卡死或阻力过大现象, 同样不会出现伸缩缝损坏及影响正常工作, 其单支撑梁结构可以使该结构伸缩缝规格范围增大, 满足特大桥梁对伸缩缝的位移量需要。3) 转轴式伸缩缝采用斜支撑梁结构, 所有中梁与支撑梁间的压紧支撑具有滑动和转动功能, 且支撑梁的角度可在较大范围内运动, 所以转轴式伸缩缝可在较大范围内横向移动, 其箱体内采用的具有竖向转动功能的支撑块, 可使伸缩缝适应桥梁的竖向位移需要, 具有与剪力弹簧式相同的支撑特点, 其规格范围较大, 特有的水平、横向、竖向大位移量, 满足了各类结构桥梁的所有位移需要。转轴式伸缩缝采用机械控制原理, 位移偏差仅在支座的弹性范围内, 若中梁任意一根及一点出现阻力过大或卡死现象, 就会出现部件损坏及支撑块脱落, 因此清理胶条内杂物及保持伸缩缝正常运行至关重要。4) 铰链式伸缩缝采用固定式滑移支撑和机械式控制方法, 减少了该结构伸缩缝的移动方向, 竖向布置的铰杆限制了中梁的横向位移, 水平布置的铰杆限制了中梁的竖向位移, 因此铰链式伸缩缝适应能力较差, 其控制位移不具有位移偏移量, 若出现阻力过大或卡死现象, 有比转轴式更容易出现伸缩缝控制部分损坏的缺陷。5) 板式伸缩缝的特点是平板式整体结构, 分段制造现场拼装, 利用预埋螺栓与桥梁连接, 依靠其结构的自然伸缩满足桥梁位移变化, 橡胶板式伸缩缝的伸缩量取决于支撑钢构件间的合成橡胶材料的弹性剪切位移量大小, 故橡胶板式伸缩缝普遍存在规格范围较小, 多用于中小桥梁;梳形板式伸缩缝位移量取决于大小齿板交叉齿间的活动位移量, 可以根据桥梁的位移需要进行任意设计。板式伸缩缝的承载能力取决于缝体的厚度及强度, 由模数式伸缩缝的实验验证所得, 车辆通过模数式伸缩缝时, 作用于每根中梁的轮压载荷是轮压的1/3, 而由于板式缝较大的过载面积, 与路面螺栓连接, 不能与桥面形成钢混结构体, 当全部的轮压荷载从板式缝的一端移动到另一端时, 就会对齿板产生撬动载荷, 极易破坏连接螺栓, 出现齿板变形及齿部断裂。桥梁的竖向位移会使梳形板缝齿尖翘出路面, 给交通安全带来隐患, 多向变位梳形板缝增加了大齿板的竖向转动, 但较大的竖向位移仍会产生齿尖翘出路面及连接损坏的现象, 因此板式伸缩缝均不具有竖向和横向位移功能, 其适用范围极其有限。
参考文献
现代桥梁 篇7
桥型方案分析
根据城市总体规划, 为完善贯通市区南北向交通干道, 建设跨黄河两岸的各类桥梁, 论文所选取的案例属于规划期内在市区拟建的三座跨黄河大桥中的一座。按照设计条件及要求, 设计方案中可采用单跨、双跨、三跨或四跨的布置形式对跨越黄河的主桥孔跨进行布置设计, 主跨跨径为70~150m。参考相关的涉及文献资料, 能够满足这些要求的桥型方案主要有拱桥、斜拉桥、悬索桥、桁架桥和连续梁桥等。针对桁架桥的特点, 经过优化方案设计, 提出了双层钢桁架连续梁方案作为设计的推荐方案。
桥梁总体布置
结合设计方案研究的结果, 根据设计规划的大桥桥位, 工程全长1105.60m, 高架层全长954m, 布设主桥、两端为引桥和引道工程。
桥梁工程的景观设计应用
桥梁景观设计的基本要求
本工程方案处于市区出口的一侧, 是该地区的城市门户的景观亮点工程之一, 可充分展示城市的风貌和形象。
符合该地区桥梁“一桥一景”的原则, 也是黄河风情线上的一颗亮丽的明珠。
大桥桥梁方案应在满足功能要求的条件下在线型设计、桥梁跨径布置、梁型选择、照明设计、景观绿化及周边环境协调等方面做到功能与景观的和谐统一。
主桥景观设计分析
(1) 立意
本方案 (如图1所示) 立意自然与人文的双重元素, 将山脊与脊梁的具体形象进行艺术的抽象, 并与桁梁桥的具体构型相结合。大桥以极具视觉张力的崭新形象跨圣河、望远山, 连千载古城新貌。
(2) 造型优化
本次方案设计力求将桁架桥这一传统桥型以崭新的姿态呈现在人们面前, 在继承中体现创新, 给人眼前一亮的感觉。为此, 设计过程中着重造型的优化和细节的处理, 结合三角桁的特点提取三角构型作为基本造型元素, 通过调整腹杆形态、节间三角区形态等建筑设计手法, 使桥梁造型更加丰富、更加柔和、更加美观。
在桁架梁节点造型的细节处理中, 采用大直径圆弧过渡取代传统桁架生硬的直线处理。同时, 节间三角区空间通过一定的装饰构造, 调整为不规则的三角弧形镂空, 并通过双层凹陷的效果使造型更生动现代、也为桥梁的夜景照明提供了隐藏灯具的极佳位置, 使桥梁在日景及夜景中都能很好的展现出截然不同的景观特色。
桥墩的造型与主梁造型相统一, 同样以三角构型作为基本造型元素。桥墩主体轮廓上小下大, 给人以稳重和安全感。同时, 墩身侧壁三角形饰面也很好的呼应了梁上的三角桁空间和水中的桁梁倒影。
(3) 色彩涂装
桥梁造型流畅, 需要一个协调的颜色来与之相称。桁架桥一般较适合稳重刚硬的蓝色, 也有温和明亮的黄色与热情的红色, 但本方案造型较为现代, 在方案模拟比较之后我们认为白色更适合作为本方案的涂装。白色也是最容易和周围环境相协调, 相适应的。因此白色作为本方案的推荐色彩涂装。
(4) 夜景照明
夜间景观照明首先是要延续桥梁的设计理念, 但又不拘泥于白天的景观, 是白天的传承和发扬。
桥梁景观照明分区域营造层次感, 协调主次之间的和谐关系:全桥第一层次为大面积较弱的泛光照明, 使桥梁主体部分与环境拉开层次;第二层为梁测的线形照明, 以及下层桥交通及景观照明由内而外透出桥孔的光亮;第三层也就是重点突出的区域为梁侧三角桁镂空区间, 并运用彩色的LED投光灯赋予其色彩变化, 成为夜景中的亮点。梁的照明选用白色光源, 与主体保持一致, 保证各自独立性与整体性的同时又能相得益彰。在夜景处理中对梁底也做了相应得处理, 从横梁漫射出来的光倒映在水面上形成一条光影效果鲜明的光带, 随波漂荡。
引桥景观设计分析
该大桥位于地区的中心, 该工程的建设将体现了城市的风貌, 由于工程所在位置为中心区, 因此必须对其进行全面的景观设计, 体现以人为本和可持续发展的理念, 确保良好的景观效果, 加强人性化设计, 提高科技含量, 力求工程与环境的协调, 以确保工程与环境的和谐、统一。本文主要结合对引桥的主体构造, 如梁、墩等主要构件的造型进行分析研究。
根据不同区域的环境特征, 可选用单幅或双幅高架桥的形式, 保持主桥的总体结构风格统一。使桥梁与周边的环境更加和谐, 提高该路段景观效果, 同时, 在结构角度做到最佳。
墩是支撑桥面的主体构造物, 墩的造型在桥下路面上十分突出, 因此在设计中应考虑墩梁的协调性, 同时强调个性和特色的造型, 在满足墩梁结构要求的情况下, 通过流畅的线条达到“桥梁造型优美”的效果。
在研究的过程中, 提出了多种各有特色的方案, 通过多方面的比选, 选择最适当的桥梁主体构造成为该大桥的工程景观。
(1) 引桥的梁型设计
造型经典简洁, 受力明确, 层次关系分明, 结构合理, 视觉上给行人以刚劲、现代、挺拔、硬朗的视觉感受。充分体现了力度美、力学美。
通过在两处进行圆角设计, 使推荐方案在硬朗中不失柔美、大气中不失精致, 同时它也是最为经济、施工上最为合理、周期最短的梁型。如图2所示。
(2) 引桥的墩型设计
造型优雅简洁, 对高架道路空间起柔化作用, 与周边环境协调, 提供于人较佳的视觉效果和良好的亲和力, 使道路空间更具人性化。
通过柔和的弧线结合方形截面的柱式结合的设计手法, 使引桥在满足结构需要的情况下, 做到刚柔并济, 经济最合理, 景观最和谐。如图3所示。
结语
现代桥梁设计中, 大桥桥梁方案应在满足功能要求的条件下在线型设计、桥梁跨径布置、梁型选择、照明设计、景观绿化及周边环境协调等方面做到功能与景观的和谐统一。该大桥项目是一条交通性主干道, 连接城市中心区与郊区, 方案的设计符合“一桥一景”的基本设计原则, 是具有里程碑意义的意向城市建设项目工程。
浅析现代桥梁的抗风理论及其应用 篇8
桥梁对抗风性能的要求较高, 因此, 保证桥梁的安全性和实用价值必须从提升桥梁的抗风理论入手, 实施模型构建的方法对现代桥梁的抗风理论进行研究是一种科学的方法, 能够很大程度上提升现代桥梁的理论研究水平。
1 现代桥梁的风环境
1.1 强风均匀速度剖面
设计人员在进行桥梁的抗风理论研究过程中, 必须对现代桥梁的设计方案具备全面的认识, 尤其要关注现代桥梁距离地面较近的位置的风速情况, 避免过高的风速影响现代桥梁的安全等级。现代桥梁的抗风设计需要根据桥梁不同高度和结构进行等级划分, 强风结构的设计是现代桥梁抗风系统的重点, 要首先明确桥梁不同抗风区域的具体高度, 并且对桥梁的强风状态进行控制, 以便桥梁能够根据风速的具体情况实施桥梁的结构测算[1]。可以使用大气风廓线仪作为主要的测量用具, 并且根据大风的具体等级进行强风状态的控制, 要保证使用大气风廓线仪的过程中器械处于垂直状态, 并且使用雷达装置进行搭配使用, 保证进行强风测算的过程具备较高的简洁性特点, 并且能够对桥梁的抗风需求进行满足。
1.2 风速和风向的极值统计
在进行现代桥梁的抗风设计中, 需要根据桥梁周边区域的风速和风向进行设计, 因此, 要对桥梁所在区域的具体风速和风向进行控制, 要调取桥梁所在地区的历史风速资料, 对桥梁区域的最大风速进行明确, 以便桥梁的抗风设计方案能够有效保证桥梁承受最大风力。要根据桥梁的风速情况进行风速测算模型的建立, 在进行抗风设计的过程中, 使用风速模型对桥梁的抗风受力情况进行模拟, 以便设计人员能够精准的通过桥梁的抗风设计实现桥梁抗风性能的提高[2]。要根据对历史资料的分析对桥梁最大风速情况进行测算, 根据当地最大风速的等级, 对模型的构建流程进行控制, 要保证模型的使用过程中能够受到来自不同方位的同等级风速的影响, 以便模型的测算能够同桥梁的实际建设需求保持一致, 要使用均匀的测算方法对桥梁的模型进行设计, 在进行规模较大的桥梁设计中, 必须保证模型能够适应桥梁的跨度需求, 如果桥梁需要在空间内进行较大范围的更改, 则需要按照桥梁的变化尺度对桥梁的设计模型进行更改。
1.3 近地区域的风洞模拟
近地位置由于风力流速过大, 造成对桥梁的抗风要求过高, 因此, 在进行现代桥梁设计的过程中, 需要根据近地风洞的使用情况, 对风洞进行可靠的模拟, 以便风洞在运行过程中能够保证具备足够的可靠性。在进行模拟工作的过程中, 需要保证模拟的构件具备足够的可造作性, 根据风洞位置的湍流边界对风洞的抗风性能进行判断, 并采取与之相对应的风洞设计措施。
2 现代桥梁的抗风设计
2.1 对现代桥梁进行动力稳定性的验算
目前, 我国现代桥梁建设的总数已接近百万, 大型现代桥梁接近三千座, 因此, 对现代桥梁的稳定性进行验算, 是确保现代桥梁抗风等级的关键性举措, 要组建专门机构负责现代桥梁的稳定性检验, 按照桥梁的具体跨度和国家对现代桥梁稳定性的统一要求, 对桥梁的建设质量进行保证, 在验算的过程中, 要对现代桥梁所处区域的外部环境进行稳定性验算流程的确定, 以便桥梁的动力稳定性能够得到保证。
2.2 对现代桥梁的静风等效风荷载进行计算
静风等效荷载的计算方法是目前很多现代桥梁设计团队重点关注的计算方法, 首先, 要根据风的具体特性对荷载的运行方法进行明确, 并从现代桥梁的整体结构设计中掌握桥梁的具体设计方法, 按照桥梁承重的具体需要, 对桥梁的整体风荷载情况进行判断, 并结合桥梁的结构需要, 对等效风与静风的具体关联进行明确, 使不同形式的科研成果能够同时使用于现代桥梁的设计当中。可以根据现代桥梁的阵风荷载情况对阵风的具体效益系数进行判定, 以便等效风的荷载情况能够通过模型的方式进行普及。可以根据现代桥梁的空间结构状况, 对桥梁的静风等效具体状况进行研究, 并将大跨度桥梁的静风替代方案进行多种替代方法的设计, 可以按照相同时间段内的风速情况对等效风的具体替代方法进行明确, 以便可以使用平均数计算的方式对现代桥梁的设计理念实施管理, 可以根据不同类型的风对桥梁的影响情况, 进行等效风的判断, 在多种等效风测算方案制定完成之后, 要采用线性连接的方式对静风的替换方案进行设计, 使静风等效荷载的方法能够得到正确的使用。
3 结论
现代桥梁的设计是我国现代基础设施建设的重要组成部分, 提升现代桥梁的抗风等级, 是提高现代桥梁安全性与使用质量的关键性举措, 对现代桥梁所处的风环境进行科学的研究, 并制定现代桥梁具体的抗风设计方法, 对提升现代桥梁的使用质量至关重要。
摘要：随着我国基础设施建设等级的不断提高, 现代桥梁的建设质量受到了更高的关注, 现代桥梁的抗风性能是决定桥梁质量的关键性因素, 分析现代桥梁在抗风方面的理论, 并制定相关措施的执行方案, 对提升现代桥梁的质量至关重要。
关键词：现代桥梁,抗风理论,应用
参考文献
[1]卞乘伟, 王伟.浅析桥梁抗风理论两次跃迁中的辩证法——从悬索桥风毁失败到斜拉桥抗风的成功[J].科技资讯, 2010, 30 (01) :83-84.
现代桥梁 篇9
桥梁钢结构防腐涂层的设计, 要考虑到自然环境、涂层安装部位、涂层使用寿命等诸多方面因, 并要做到涂层体系设计的经济性和环保性。
1.1 环境因素
桥梁钢结构基本都裸露在空气之中, 这就导致钢结构极易与空气中的水分子发生电化学腐蚀。因而在防腐涂层体系设计时, 应充分考虑桥梁所处区域环境状况对钢结构电化学腐蚀速率的影响, 通常要考虑以下几个方面:环境温度、湿度大小、空气成分、是否有工业污染等。采用合理的防腐涂层设计, 不仅可以有效的保护桥梁钢结构, 更能在一定程度上降低造价, 增强项目的合理性。
1.2 涂层部位的考虑
桥梁钢结构的不同部位发生的腐蚀程度不一样, 对防腐涂层的要求也就不一样。因此在桥梁钢结构防腐涂层设计过程中要充分认识到这种差异性, 因地制宜, 对不同的部位采用针对性的防腐涂层设计, 保证整个防腐体系的高效性。
1.3 防腐体系寿命的考虑
国际上, 把防腐涂层的使用年限划分为两类:普通型, 可使用10~15a;长效型, 可使用15~25a。随着科学技术在材料学上的不断运用和发展, 现在市面上的高性能防腐涂层材料最多可以到达25a的使用寿命。在桥梁钢结构防腐涂层体系的设计中要合理的设计涂层使用的年限, 由于桥梁的设计使用寿命很长, 因而在实际涂层体系的设计时常按长效型涂层体系进行设计。
2 防腐涂层体系高性能材料的选择
2.1 底漆的选择
现代桥梁钢结构防腐涂层底漆的作用主要是:与钢结构接触充分, 提供电化学保护, 因而常用到涂料内富含锌的油漆材料, 常见的有环氧富锌底漆、醇溶型无机富锌底漆、水性无机富锌底漆。富锌底漆主要具有以下特点:孔隙率大, 喷涂较厚的中间漆时容易产生空隙, 造成安全隐患;漆膜表面凝结较快, 但内部固化还需要1~3d的养护。底漆的选择除了上述的几种, 还有一类比较少见的环保型钝化缓蚀底漆, 该种底漆在铁路中应用较广泛, 在桥梁中应用较少。
2.2 中间漆的选择
我国桥梁钢结构涂层体系中采用的中间漆主要是环氧云铁漆, 它能延长侵蚀路径, 起到很好的屏蔽腐蚀介质的作用, 并能够吸收一定的应力, 保证了良好的力学性质, 是一种综合性较强的长效漆, 并且其表面具有一定的粗糙度, 可以大大增加与面漆之间的粘结力, 提高共同作用的效率。环氧云铁漆常见的类型有薄涂型和厚涂型两种。
2.3 面漆的选择
面漆是桥梁钢结构涂层体系中最后的一到涂层, 它直接与外界环境接触, 因而要具有良好的耐候性和耐久性。以前常用而代之的是FEVE氟碳类面漆和丙烯酸聚氨酯面漆, 前者在国内采用较多, 优点突出, 种类繁多, 应用情况各异;后者在国外得到普遍采用, 其施工性能优良。另一种改性耐候材料聚硅氧烷因其环保的特点, 得到一定应用, 但是它施工质量受环境影响较大缺点也非常明显。总的来说, 我国在桥梁刚结构防腐涂层体系中, 面漆的选择还是以应用氟碳面漆为主。
在底漆、中间漆、面漆的选择时应根据实际钢结构所处的环境, 相关规范的要求, 并结合经济、适用的原则对材料方案进行合理的选择。
3 防腐涂层体系的设计
桥梁钢结构防腐涂层的设计通常包含两个方面, 一是涂层配套体系的选择, 二是涂层厚度。目前我国桥梁钢结构防腐涂层体系常用的是地—中—面三层长效配套涂层体系, 首先是底漆, 采用一道或两道富锌漆, 富锌漆能够很好的为钢结构提供电化学保护, 并具有良好的施工性能;接着是中间漆, 中间漆采用一道环氧云铁漆, 但是当涂层厚度超过150μm时则应多刷一道, 它具有一定的粗糙度可以更好地与面漆紧贴、不至脱落;最后是面漆, 面漆一般分不同的时段进行两道氟碳高性能漆的涂刷, 具有优异的耐候性和耐久性, 是目前钢结构涂层面漆中使用较多的。防腐涂层的设计对现代桥梁钢结构的保护具有重要的意义, 是提高钢结构的耐久性, 防止钢结构被腐蚀的重要保障。
另外, 在涂层厚度的设计中需要注意两个方面的问题:第一, 注意底漆厚度的选择。在桥梁钢结构防腐涂层体系中, 底漆的厚度并不是越厚越好, 过厚不符合国家节能减排的环保要求。对于底漆厚度采用40~80μm的设计值, 而我国桥梁钢结构底漆的厚度一般为75μm或80μm, 特别注意当底漆厚度不够时, 应采取用中漆弥补的方法。第二是每道漆的厚度要控制适当, 在涂层设计原则中对不同的环境和不同涂层材料对每道漆的厚度做出了不同的规范要求, 进行涂层体系的设计时一定要在符合要求的情况下选择合理的厚度, 能够在很大程度上提高施工的效率和涂层的耐久性。
4 结语
防腐涂层的设计对现代桥梁钢结构的保护具有重要的意义, 是提高钢结构的耐久性, 防止钢结构被腐蚀的重要保障。在桥梁钢结构防腐涂层体系的设计中, 应充分考虑多种因素对钢结构腐蚀作用的影响, 做到防腐涂层体系的完善, 无漏洞。另外, 合理控制材料的选择, 优先采用环保清洁的涂层材料, 并从经济合理的角度出发, 在合理的范围内降低造价。
参考文献
[1]吴石.地面装备用防腐涂层体系现状及发展趋势[J].表面技术, 2008 (04) .