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橋梁加固基本概念
發(fā)布時間:2014-08-09
自橋梁建成之始,不久就回產(chǎn)生維修、改造和加固的需求,也就是要針對橋梁所發(fā)生的不能滿足繼續(xù)使用的狀況進(jìn)行處理。不能滿足繼續(xù)使用有三種情況: 橋梁使用一定年限之后,出現(xiàn)結(jié)構(gòu)陳舊老化、破損影響到它原有設(shè)計能力而危及運行的,必須予以修補(bǔ),使之恢復(fù)到原有設(shè)計的承載能力。
橋梁基本完好,但當(dāng)初設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低,經(jīng)過一段時間的交通發(fā)展,荷載標(biāo)準(zhǔn)或橋上、橋下的凈空不能滿足新交通的需要,需對其加強(qiáng)才能適宜新的交通。
橋梁設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)合理,結(jié)構(gòu)基本完好,但橋梁遇到某種特殊需要,是原設(shè)計所沒有包括在內(nèi)的荷載或結(jié)構(gòu)變化的湯加,而需要臨時加強(qiáng)的。
上述情況都使改造過程處在一種位置、結(jié)構(gòu)形式不斷變化,而材料、空間都受到局限的被動的技術(shù)狀態(tài)之下;加上橋梁結(jié)構(gòu)形式多樣,地形、地質(zhì)變化差別很大,跨徑大小不同,建筑方法和材料特性各異等因素,使橋梁加固成為廣泛存在而又變化多端、極其復(fù)雜的課題。舊橋在應(yīng)用多年之后,原有技術(shù)資料往往失缺,又受今天能夠干擾,使加固更無從入手
——加固中大橋和中小橋的問題
大橋作為特殊個體,專門設(shè)計,考慮周到,計算精細(xì)。中小橋是一個面廣普及的群體,設(shè)計多采用標(biāo)準(zhǔn)圖,構(gòu)造細(xì)節(jié)缺少個性,主持設(shè)計的人員技術(shù)水平參差不齊,差異程度很大。 大橋施工隊伍素質(zhì)相對要高,施工條件好,中、小橋施工的認(rèn)真程度相對不如大橋.
大橋的問題影響面大,易引起關(guān)注,會聚集專家研究討論,進(jìn)行分析。
中、小橋的加固受重視程度不夠,要收集資料、信息困難,不完整,也很少會去花費資金做專門檢測,大橋修復(fù)和加固方案出自名家,考慮周全,且有多方案比選,資金有保證。
中、小橋無論關(guān)注的程度、投入的人力、資金都受到限制。
中、小橋內(nèi)力分析簡單,一般不涉及到溫度應(yīng)力和結(jié)構(gòu)其他次應(yīng)力。
中、小橋的一般構(gòu)造較簡單,容易處理。
上述因素的另類思考 正由于中、小橋原設(shè)計不精細(xì),設(shè)計人員出于技術(shù)責(zé)任感,安全度會比精確的計算要大些,可以為事后的加固增加結(jié)構(gòu)和斷面的回旋余地。
——加固中上部結(jié)構(gòu)和下部基礎(chǔ)的問題
在加固的橋梁中,上部結(jié)構(gòu)加固的數(shù)量比基礎(chǔ)加固的要多得多,研究和討論也集中在上部結(jié)構(gòu)中。
下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相對要比上部結(jié)構(gòu)簡單,斷面單一,種類形式少。
基礎(chǔ)所直接接觸的地基環(huán)境、地質(zhì)條件復(fù)雜多變,計算中的邊界湯加遠(yuǎn)不如上部結(jié)構(gòu)明確單一,在應(yīng)用力學(xué)理論和計算公式時,邊界條件和介質(zhì)的假定必須要簡化,而導(dǎo)致計算不能十分精確,同樣的,不精確的數(shù)據(jù)其安全度采用較高。
基礎(chǔ)的承載力是依靠土的承壓和抗剪能力(傾覆和滑移是個簡單的力學(xué)平衡問題),而這兩者在大多數(shù)場合下,都隨著時間的增加和土的變形增加而增強(qiáng)。而上部結(jié)構(gòu)的變形增大就意味著結(jié)構(gòu)次應(yīng)力的增大(常是非線形的),而次應(yīng)力增加使結(jié)構(gòu)愈趨不利。下部構(gòu)造和基礎(chǔ)的沉降,常常對下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)影不大,而對上部結(jié)構(gòu)的危害和損失卻要大得多。下部構(gòu)造和基礎(chǔ)的設(shè)計失誤以及施工缺陷,在上部結(jié)構(gòu)施工過程中,一般就會暴露。當(dāng)時施工隊伍尚未退場,在竣工之前就已處理解決,很少會拖到通車運營后帶發(fā)作。上、下部結(jié)構(gòu)的處理方案一定要全橋綜合考慮,不能只從上、下部單一角度出發(fā)。
——加固梁式橋和拱橋的問題
梁式橋出問題,多半是上部結(jié)構(gòu)和構(gòu)造缺陷。而拱橋上部構(gòu)造,施工階段是風(fēng)險最大的時期,拱橋建成時,安全度比較大,拱橋出問題多半是基礎(chǔ)變形造成的。因為拱橋的結(jié)構(gòu)合理性和內(nèi)力的削減是推力起作用,而基礎(chǔ)的變形,又必定是朝向推力減弱方向發(fā)生的。梁式橋加固時,結(jié)構(gòu)改造的空間很小,拱橋加固是,結(jié)構(gòu)改造的空間較大。梁式橋結(jié)構(gòu)加固,可采用預(yù)應(yīng)力增補(bǔ);拱橋結(jié)構(gòu)加固,采用預(yù)應(yīng)力處理結(jié)構(gòu)很困難。梁式橋加固中,減少靜重的可能新極小,拱橋加固中可以尋求減輕靜中的途徑。梁式橋可以利用結(jié)構(gòu)的空間作用來卸載。
——橋梁加固中的檢測和計算分析
橋梁加固處理中,檢測是前期工作,是基礎(chǔ)工作,要做到充分檢測,數(shù)據(jù)可靠,半段正確。方案設(shè)計:要求適應(yīng)和符合結(jié)構(gòu)圖式,施工可操作,且應(yīng)簡單方便;在經(jīng)濟(jì)上合算,有效益。檢測和分析是關(guān)鍵,比施工更重要。
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