以下是小编收集整理的桥梁整体设计技巧论文,本文共10篇,希望对大家有所帮助。本文原稿由网友“Gali”提供。
篇1:桥梁整体设计技巧论文
桥梁整体设计技巧论文
摘要:钢结构具有轻质、高强,抗拉、抗压性能强等优势,因而在我国桥梁建设中应用十分广泛,钢结构桥梁整体性能的好坏,与其整体设计密切相关。文章阐述了钢结构桥梁整体设计相关理念,基于关键技术,探讨了桥梁整体设计优化策略。
关键词:桥梁钢结构整体设计
中国钢结构桥梁的发展,近年来取得了骄人的成绩,南京三桥、苏通大桥、昂船洲大桥的建造,表明在大跨径桥梁上钢结构的优势越来越明显。桥梁是为满足交通功能的建筑物,现代桥梁钢结构由结构钢加上单元经焊(栓)连接组成为复杂的受力系统,有明确的承载安全和服役耐久性要求。
一、钢结构桥梁整体设计理念概述
钢结构的特点是质量轻,强度高,并且具备其抗压以及抗拉等相关优点,对于混凝土结构而言,其外观更为直观,强度等级更高。在我国,钢结构桥梁应用十分广泛。因为作为钢结构的施工而言,其施工周期短。钢结构桥梁主要应用在:
①城市立交桥段,尤其是交通要道处,如果采用混凝土桥,必然增加施工周期,对于现场交通不能较好地维护。
②大跨径海、江、河桥梁(长江大桥、杭州湾大桥等),因为大跨径的要求下,只能考虑钢结构,因为如果采用混凝土结构,根本满足不了大跨径要求。
1.1钢结构整体设计目标我国桥梁钢结构的设计使用年限为1,与国际标准(BS5400,EUROCODE)基本一致。完整性设计的目标是确保结构在使用年限内的可靠与安全。桥梁钢结构的完整性设计由荷载、材料性能、结构细节构造、制造工艺、安装方法、使用环境及维护方式等多种因素所确定。设计除对结构、构件连接及构造细节按常规考虑强度、刚度要求外,尚需对损伤与损伤容限、断裂与抗断裂作出评定。
1.2钢结构损伤及损伤容限钢结构从材料加工过程到服役期不可避免的会在内部和表面形成和发生微小缺陷,在一定外部因素(荷载、温度、腐蚀等)作用下,这些缺陷不断扩展与合并形成宏观裂纹,导致材料和结构力学性能劣化。对桥梁钢结构而言,完整性和损伤是相对应的,损伤程度将会对结构的完整性带来影响,损伤极限则是结构的失效。而损伤容限是指钢结构在规定的`使用周期内抵抗由缺陷、裂纹或其他损伤而导致破坏的能力。损伤容限概念的使用是承认钢结构在使用前存在有初始缺陷,但可通过结构完整性设计方法评判带缺陷或损伤的钢结构在服役期限内的安全性。
国内桥梁钢结构因损伤导致局部破坏的实例近几年时有发生,结构损伤构成了对桥梁安全与耐久最大的威胁。在引起设计者对焊接结构损伤、损伤扩展以及结构系统失效过程关注的同时,也引发了人们对如何保证桥梁钢结构系统整体完整性的思考。
二、桥梁钢结构整体设计策略
2.1横向抗倾覆稳定设计钢结构的桥梁普遍比较轻而且强度非常高,然而,在小半径以及多车道设计时,其横向抗倾覆是当前研究的热点内容。早前的桥梁施工中,由于设计原因,导致在施工过程中或者桥梁使用过程中发生桥体倾覆。因为连续钢梁的半径比较小,所以相对而言,其跨度显得较大,如果再加上桥面宽于钢梁,这一必定显得活载不是最优,弄不好横梁外侧支座受力增大,而内侧支座出现不受力,这样横梁受力极其不均匀,发生梁体的倾覆。在设计过程中,通过合理的计算,来设计横梁的偏心受力情况,这样即可满足桥梁的荷载要求,也能似的桥体均匀受力。在横梁处采取灌砂措施,并在满足规范的条件下,增加多车道时的桥梁整体稳定度。
2.2焊接结构完整性设计要点桥焊接结构的完整性设计是保障桥梁整体稳定性的重要因素,其焊接的接头形式因受力的不同而各有差异,其接头部位的应力作用导致了母材结构以及受力性能的不同,同时,在焊接过程中不能100%消除应力,焊接应力通常导致焊接接头的变形,造成焊接接头形成大量缺陷,不能满足桥梁整体性设计要求。所以在桥梁整体设计中,必须考虑焊接接头的设计,在满足相干规范的前提下,必须做到:
①因地制宜地选择形式,并通过焊接性检测要求来获取静力和疲劳等级,来决定焊缝相关形式。
②在焊接设计中,必须详细设计其关键细节,达到焊接中受力均匀,尽可能降低应力。
③在设计中必须考虑焊接检测相关要求,必须以无损检测等相关控制指标来检测焊缝质量。
2.3加劲肋设置加劲肋是在支座或有集中荷载处,为保证构件局部稳定并传递集中力所设置的条状加强件。加劲肋的设计,通常很多人都认为这方面是可有可无的,实际上必须通过设计计算才能决定是否加劲肋。加劲肋与否,是有腹板的h0/δ的值来决定。如果确定需要加劲肋,则优先考虑竖向加劲肋,并且其设置距离由腹板厚度以及相关剪应力来决定。当竖向加劲肋仍然不能满足要求时,可设置水平加劲肋,水平加劲肋是竖向加劲肋的补充形式。加劲肋的设置是因为原有构件截面的不足而用来增强抵抗弯矩和剪力的,因为设置加劲肋可以缩小原构件截面大小,从而有效的降低用钢量,压缩成本,所以在工程中,一般设置在原有构件上起到增强抵抗弯矩和剪力的作用。
2.4钢箱梁横梁设计当桥梁主道设计过宽时,必须优化车道钢结构宽箱梁,在设计中,重点满足其竖向计算要求,对于横梁的跨径,需要从支座间双悬臂简支梁的计算中得知,在支座处可采取竖向加劲肋相关措施,当竖向加劲肋不能满足要求时,考虑横向加劲肋,其计算措施与纵向计算措施相仿。
2.5施工人孔的设置桥梁的整体设计中,其不可忽视的一环是人孔的设置,通常情况下,人孔是为了方便施工,在桥梁箱梁顶板和腹板上开设。顶板施工人孔的具体位置可设置在1.5跨径处,而腹板的施工人孔的具体位置必须设置在应力相对薄弱的地方,比如简支梁,其腹板施工人孔可设置在跨中,而连续梁,必须精确计算剪力,选取剪力最小处。有时候人孔的设计不止一个,不能将所有人孔分布在相同断面,采取错开设置。当应力较大的地方必须加设施工人孔,必须采取加强措施。
2.6结构内力计算结构内力计算是以边孔采用单悬臂,中孔采用简支挂梁作为结构的计算模式。将桥梁纵向划分为多个单元,并对每个单元截面进行编号,然后进行项目原始数据输入。输入的数据信息有:项目总体信息、单元特征信息、预应力钢束信息、施工阶段和使用阶段信息。按全预应力构件对全桥结构安全性进行验算,计算的内容包括预应力、收缩徐变及活载计算。桥台处滑动设支座,桥墩处设固定支座,碇梁与挂梁间存在主从约束,挂梁一端设置固定支座,另一端设滑动支座。牛腿计算是对预先设计好的牛腿尺寸和配筋分4个步骤进行验算:
①牛腿的截面内力。求出截面内力后对各种危险截面进行强度校核;
②竖截面验算。按偏心受压杆件验算抗弯和抗剪强度或按受弯杆件验算强度;
③最弱斜截面验算。求得最弱斜截面位置后,按偏心受拉构件验算此斜截面的强度;
④45°斜截面的抗拉验算。
三、结语
我国基础建设的加快,带动了桥梁技术的长足发展,在当前形势下,桥梁钢结构的整体应用也十分广泛,主要是在设计过程中的优化,才能确保桥梁钢结构的整体性、稳定性。必须从整体性角度出发,全面分析桥梁受力情况,加强焊接形式的优化设计,才能保障桥梁钢结构的整体质量。
参考文献:
[1]中华人民共和国铁道行业标准.铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.2-).北京.中国铁道出版社.2005.
[2]叶见曙.结构设计原理(第二版)[M].北京.人民交通出版社.2005.
[3]卢永成等.上海长江大桥主航道桥设计要点[J].世界桥梁..(A01).14-17.
篇2:桥梁钢结构的整体设计策略
桥梁钢结构的整体设计策略
钢结构具有轻质、高强,抗拉、抗压性能强等优势,因而在我国桥梁建设中应用十分广泛,钢结构桥梁整体性能的好坏,与其整体设计密切相关.文章阐述了钢结构桥梁整体设计相关理念,基于关键技术,探讨了桥梁整体设计优化策略.
作 者:陈遥 作者单位:桐庐县交通工程勘察设计有限公司 刊 名:中小企业管理与科技 英文刊名:MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME 年,卷(期): “”(10) 分类号:U4 关键词:桥梁 钢结构 整体设计篇3:简历的整体设计技巧
任何事情都拥有相对应的技巧,正如人们在书写【个人简历】时,也需要借助技巧展现出来的力量才可使其更具说服力,要知道简历能否打动招聘方,很大一部分原因与它的内容有关,有内容的简历可发挥出来的影响要远远高于没有实质性内容的个人简历,正因这般缘故,所以我们才需要对此有所关注。
但怎样去寻找并运用简历中提及的技巧却也使很多求职者感到无法抉择,其实求职者万万不可为此而感到困扰,这里我们便可从以下几点技巧中对此进行细致的观察。
篇4:简历的整体设计技巧
唯有对比书写出的简历,才可赢得招聘方青睐。难道简历也需要进行独特的.设计?对于很多求职者而言,他们确实需要在书 写简历时对其进行一番相应的设计工作,看似没有任何特色的简历想要在众多求职者中吸引到招聘方的目光,无疑是非常困难的。但我们若可以对简历表现出来的外 在色彩进行相应设计,如此便可确保简历在格式等诸多方面发生改变后,呈现出一种罪独特的色彩。
其二、细节技巧之阐述内容是关键
不可否认,简历中阐述的内容可对其简历整体带来的影响力是绝对不可忽略 的存在,经常书写简历亦或者极为关注职场的人想必非常清楚,他们之所以长时间递交简历,但却无法赢得心仪工作,很大的原因便是在于内容的书写方面上出现了 偏差,所以这也就导致了求职者用心的刻绘简历,但最终的收获却微乎其微。
篇5:系统整体设计的论文
1系统整体设计
从逻辑结构上可以将系统分成3个部分:农田环境参数采集系统,数据存储管理系统,远程监控系统。
农田环境参数采集系统是由大量的传感器节点构成。
传感器节点分为农田参数采集节点和网关节点两种节点类型。
农田参数传感器节点负责采集农田环境中的各种参数,所得参数通过WIA-PA无线网络发送给网关节点。
网关节点作为整个农田环境采集系统的核心节点,接受农田参数采集节点发送过来的数据,并将数据整理打包通过Internet网络发送至远程的Web主机。
数据存储管理系统由SQLServer数据库服务器平台和数据分析处理软件组成。
该系统接收来自网关节点的各种数据信息,并存储到数据库中。
此外该数据库中存储了无线传感器网络的配置信息及人员操作记录等。
远程监控系统是负责监测整个系统运行情况的窗口,该系统是基于B/S架构的网络系统。
操作人员可以在不同地点,以不同的方式(如LAN、Internet)对系统进行访问,监测传感器节点的工作情况,并且可以发送指令使传感器节点完成相应的任务。
2系统硬件设计
农田参数采集系统中的农田参数采集节点和网关节点在结构上大体相似,主要由主控制器模块、参数采集模块、电源模块构成。
2.1农田参数采集模块电路设计主控制器模块是农田参数采集模块的核心器件,模块电路所采用的处理器为意法半导体(ST)公司的具有ARMCortex-M3核的STM32F107,负责连接各个参数传感器。
农田环境参数主要由土壤水分、空气温度、湿度等,所采用传感器分别为SHT10温湿度传感器、TDR-3土壤水分传感器、BYT20YSCGJ光照度传感器。
SHT10传感器使用简单,只需将SCK引脚、DATA引脚分别于STM32F107的IO口连接即可。
TDR-3测定土壤水分是通过测定电磁波沿插入土壤的探针传播时间来确定土壤的介电常数进而计算出土壤水分含量。
TDR-3的电路连接图如图3所示,Vout引脚通过信号放大电路、采样保持放大器AD783、A/D转换芯片TLC549连接到STM32F107的IO口。
本设计采用MG811CO2传感器采集CO2含量,该传感器采用固体电解质电池原理测试CO2含量。
CO2传感器电路连接图如图4所示,采集电路由3个部分构成:即温度补偿部分、放大部分以及电压比较部分。
温度补偿部分电路主要采用温感电阻构成,放大部分电路主要采用芯片CA4140。
比较输出部分采用比较器LM393实现比较输出。
2.2射频模块电路设计射频模块电路主要负责将传感器模块所采集的参数信息通过WIA-PA无线网络发送至数据存储管理系统。
射频模块电路主要采用Chipcon公司推出的'符合2.4GHzIEEE802.15.4标准的射频芯片CC2430。
CC2430与主控制器STM32F107连接简单,电路如图5所示,CC2430与STM32F107通过SPI接口连接。
2.3电源模块电路设计由于农田环境参数节点中的处理器需要3.3V电源,传感器模块需要12V和5V电源供电,所以在电源模块供电方式上采用12V的锂电池供电。
3.3V和5V电源主要采用电平转换芯片LP2590-3.3和LP2590-5。
3系统软件设计
3.1节点部分软件设计农田环境参数采集系统的软件部分采用模块化编程,如图6所示,以协议栈、板级支持包、应用程序相结合的方式,程序模块间采通过接口函数通信,软件中的任务调度器对3个模块进行调度。
在协议栈方面,WIA-PA无线传感器网络遵循ISO/OSI的七层结构,通过基于80215.4标准格式的超帧结果,以TDMA的介入方式实现各个时段各个层次间的通信。
在板级支持包方面,根据处理器STM32F107的内核及外设模块进行硬件抽象,编写统一的接口函数方便上层应用程序直接调用,从而使应用程序间接操作各个外设模块。
应用程序将土壤含水率、温湿度等参数采集、以及节点ID信息发送给网关节点。
网关节点负责网络间协议转换,实现WIA-PA无线网络和Internet之间的数据转换和处理。
网关节点软件部分调用嵌入式Linux的socket接口编程函数建立网关和远程主机之间的网络连接,实现网关和远程主机间的Internet通信。
3.2远程监控系统设计与实现远程监控系统采用基于J2EE的B/S构架,该应用构架集成了Struts应用框架技术和Hibernate应用框架技术,可以有效的保证系统长时间在大负荷量的情况下工作,软件框图如图7所示。
该系统架构分为4个模块,分别是节点管理、用户管理、数据管理、日志管理。
节点管理模块:该模块负责对农田环境参数采集节点的情况进行管理,诸如记录节点ID,发射功率等情况。
用户管理模块:该模块是系统安全性保障的一个重要模块,负责对访问系统的用户进行合法性判断,权限判断。
使得用户只能在其权限范围内对系统进行操作和调用特定的数据资源。
数据管理模块:该模块主要是对节点所采集的农田环境参数信息进行处理和存储,方便操作人员分析数据。
本部分具有对数据的参数、打印、备份与统计等操作。
日志管理模块:该模块会对整个系统中的事件进行记录,有助于操作人员了解整个系统在无人值守的情况下的运行状态。
4系统性能测试
整个系统在河南农业大学附近农田进行了测试,通过在农田内部署8个环境参数采集节点与网关节点,参数采样间隔时间设置为30min,采样数据经过WIA-PA网络传输给网关节点,再经过网关节点传送至远程的Web主机。
每个节点每天发送数据包48个,通过查询Web主机内的存储信息来计算数据包的发送成功率。
节点发送成功率统计表如表1所示。
通过表1可以得知,节点发送数据的成功率随着通信距离的增加而减小,并且在发送耗时方面随着通信距离增加而增加。
5结论
本论文主要针对目前微灌技术的研究,将WIA-PA无线网络和数据库等技术应用于微水监控系统。
采用WIA-PA标准的无线传感器网络对农田环境参数进行采集,上传到数据库中,为系统管理人员提供参考,方便做出灌溉决策和措施。
本系统采用的WIA-PA无线数据传输方式可以有效的降低成本,系统可靠性高,节点布局方面,实时性好,将会有非常好的应用前景。
篇6:系统整体设计的论文
1系统总体设计
基于Wi-Fi无线网络的设计的温室监控系统的总体框架是由温室采集层、数据汇集层、监控中心层3层构成。
部署在温室内大量的微型终端节点能够独立完成对温度、湿度、CO2浓度、光照强度的测量,并且把收集到的数据,使用Wi-Fi无线通信形式发送到数据AP节点进行汇集,最后由AP节点传回到监测中心,如图1所示。
2Wi-Fi无线通信系统节点硬件设计
Wi-Fi又称802.11b标准,IEEE802.11b无线网络规范是对IEEE802.11的改进,其最高带宽为11Mbps。
在信号较弱或有干扰的情况下,带宽可调整为5.5,2,1Mbps[3-4]。
本系统中带宽为11Mbps。
本系统需要完成基于Wi-Fi的无线传感器网络节点的设计与制作,包括终端节点和AP节点,并以无线传输的方式为上位机提供室内温度、湿度、CO2浓度及光照传感器参数值。
2.1电源模块本系统的各个模块工作电压都为3.3V,因此供电采用2节AA电池,提供的工作电压为3.3V。
电源电路如图2所示。
2.2Wi-Fi无线通信模块Wi-Fi无线通信模块采用GainSpan公司的超低功耗模块—GS1011MEP。
该模块芯片中包括2个32位ARM7处理器,一个用于处理无线发送数据,一个用于软件应用。
芯片内嵌的Flash和SRAM用于保存程序和数据;可用USB转串口对模块进行编程和调试;ADC,GPIO,I2C总线等接口用于接收来自传感器采集到的数据信息[5],工作电压为3.3V;通过串口与单片机通信。
Wi-Fi模块电路图,如图3所示。
2.3处理器模块终端节点采用低功耗STC89LE52RC单片机。
该单片机IO口可模拟I2C接口和传感器模块进行通信,供电电压为3.3V。
AP节点无需处理器。
2.4串口模块Wi-Fi模块和单片机通过串口通信,并通过USB转串口进行程序配置,如图4所示。
2.5传感器模块本设计中采用瑞士Sensirion公司生产的SHT11数字式温湿度传感器,工作电压为3.3V;通过串行数据线SDA和串行时钟线SCK与单片机的P1.2,P1.3相连进行通信,SDA需接一个10kΩ上拉电阻,实现SHT11的控制,以读写温湿度的数据[6]。
光照强度传感器采用ISL29010数字型光照强度传感器,工作电压为3.3V,工作电流为0.25mA,待机电流0.1μA,测量精度±50lux,连接单片机的P2.0及P2.1[7]。
CO2传感器采用C20红外CO2传感器,精度可达10×10-6,功耗<100mW,工作电压3.3V,连接单片机的P2.6及P2.7[8]。
传感器与单片机连接电路原理图,如图5所示。
3Wi-Fi无线通信系统节点软件设计
IEEE802.11标准定义了两种基本操作模式:In-frastructure模式和Ad-hoc自组织网络模式。
在本设计方案中,以Infrastructure组网模式为基础,TCP/IP为通信协议,将多个终端节点采集到的数据通过AP节点传输到监测中心。
本系统中,首先使用gs_flashprogram软件对GS1011模块进行烧写Wi-FiProtectedSetup(WPS)程序,该程序内嵌TCP/IP协议;然后,采用KeiluV4软件对单片机进行软件设计,软件结构由AT指令、各传感器的程序和API接口组成。
在系统中,终端节点定时向AP节点发送采集到的数据,AP节点主要负责把收到终端节点发送到的数据帧传送给监控主机,最终为应用程序提供诸如温湿度、光照、CO2等参数信息。
系统中所有的节点都工作在同一信道,同一时刻只能有一个终端节点和AP节点通讯,在定时器的控制下,各个终端节点在不同的时间被唤醒后,开始工作,采集数据后分别向与其配置的AP节点发送5次数据。
发送数据后,定时器满,传感器休眠。
其他时间双方都处于未连接状态,不同的IP地址有效避免了数据的冲突,降低了系统功耗。
其软件流程如图6和图7所示。
4管理系统的实现
上位机是整个系统的管理核心,主要由串口接收程序及上位机管理程序等功能模块组成,采用Mi-crosoftVisualStudio里的MSCOMM控件设计串口接收程序,采用MicrosoftVisualStudio2010里的MFC应用程序框架设计上位机程序。
监控中心程序主要进行传感器设置查询、数据接收、数据存放及历史数据查询等,当监控人员在客户端登入并查询相关资料时,系统可以将数据库中已处理过的数据调出,并以视图的形式提供给用户,以实现对温室大棚的远程监测。
监测人员根据数据可以调整温室内的温湿度等数据。
5系统测试
在某基地对本文设计的系统进行了测试。
在4个温室中各自放置2个节点,其中终端节点8个,路由节点2个。
温湿度传感器、光照强度传感器、CO2传感器集成在终端节点上。
终端节点仅需2节普通5号电池就可以工作6~12个月。
节点固定在温室大棚内离地面1.5m处,两节点相互间隔50m。
终端节点每隔30min进行一次采样,完成数据采集、发送之后,自动进入休眠状态,直至下一个采样周期唤醒。
表1所示为光照、温度、湿度和CO2浓度监测结果。
系统部署示意如图8所示。
6结束语
本文设计的温室环境监测系统具有良好的应用前景,能够正确地采集温湿度、光照强度和CO2浓度数据,并可通过Wi-Fi协议进行网络传输[6]。
但无线传感器网络的发展也面临许多技术难题,如在本文设计的系统中,对于监控的数据无法对温室进行实时调节,只能进入温室调节。
为了改进系统,可以在监控中心增加智能调控系统,如在后台以远程调节温室内的温湿度等。
篇7:路桥专业论文 桥梁设计论文
路桥专业论文 桥梁设计论文
摘要:设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定对胜利河桥进行方案比选和设计的。对该桥的设计,本着“安全、实用、经济、美观”的八字原则,本设计提出三种不同的桥型方案进行比较和选择。方案一为预应力混凝土连续梁桥,方案二为梁拱组合体系桥,方案三为悬索桥。经由以上原则以及设计施工等诸多方面考虑后,确定预应力混凝土连续梁桥为最终设计方案。
本预应力混凝土连续梁桥共分为三跨(30m+50m+30m)主跨50m,边跨对称30m;主梁采用单箱单室预应力混凝土箱梁,跨中梁高为1.5m,支座处梁高为2.8m,截面高度按二次抛物线形式变化;桥面净宽为7+2×1.5m;设计荷载为公路-Ⅰ级。
在设计中,运用了桥梁设计软件Midas建立桥梁模型,并对桥梁恒载、活载及徐变内力进行分析计算,得出预应力钢束的预估值。最后对主梁的应力、变形等进行验算。经分析比较及验算表明该设计计算方法正确,内力分布合理,符合设计任务的要求
关键词 桥梁设计; 预应力混凝土; 箱梁; 变截面连续梁 ;Midas桥梁模型
Abstract: The design is based on the requirements of the design task and “Highway Bridge Regulation”. The design of the bridge is carried out in the eight-character principle of “safety, pratically, economically and aeshetic” by comparing and choosing the best one. The first program is continous prestressed concrete grider bridge, the second one the beam combination of arch bridge,and the third one is the suspension bridge.Accdoding to the above principles and construction factors, the prestressed conous bridge is chosen to the ultimate.
The continous prestressed concrete girder bridge is divided into three inters, (30m+50m+30m), with the main span of 50m, and 30m-symmetry one. Prestressed concrete box grider is used as the main beam; the beam depth in the mid-span is 1.5m, while at the support bearing it is 2.8m.The sectional depth is changed in the form of parabolic.The net width of the deck is 7+2x1.5m,and the design load is for the highway-I.
In the design, the bridge design software MIDAS is used to get the calculation model. By analyzing and computing the dead load, live load and internal force, the estimated value of the prestressed strand is got. Finally, checking calculation is carried out to the stress and deformation of the main beam. The results of the analysis and checking calculation show that the design calculation method is correct , and the internal force distribution is reasonable to the design task.
Key words: bridge design; prestressed concrete; box-girder; non-uniform continuous beam; MIDAS bridge model
目 录
设计原始资料…………………………………………………………………………….1
第一章 方案比选 ………………………………………………………………………2
第二章 上部结构形式及尺寸拟定 …………………………………………………5
一.主跨径的拟定 …………………………………………………………………… 5
二.顺桥向梁的尺寸拟定 …………………………………………………………… 5
三.横桥向的尺寸拟定 ……………………………………………………………… 5
四.桥面铺装 ………………………………………………………………………… 6
五.本桥主要材料 …………………………………………………………………… 6
第三章 桥面板的计算 …………………………………………………………………8
一.桥面板的设计弯矩 ……………………………………………………………… 8
二.悬臂板的内力计算……………………………………………………………… 11
三.桥面板的配筋…………………………………………………………………… 12
第四章 主梁内力计算…………………………………………………………………14
一.全桥节段的划分………………………………………………………………… 14
二.恒载活载内力计算……………………………………………………………… 17
第五章 主梁配筋计算…………………………………………………………………32
一.预应力筋的估算原理…………………………………………………………… 32
二.预应力筋的估算………………………………………………………………… 34
三.预应力筋布置…………………………………………………………………… 38
四.非预应力钢筋截面积估算及布置……………………………………………… 45
第六章 截面承载能力极限状态计算………………………………………………47
一.正截面承载力计算……………………………………………………………… 47
二.斜截面承载力计算……………………………………………………………… 47
第七章 钢束预应力损失计算……………………………………………………… 50
第八章 应力验算………………………………………………………………………… 56
一.短暂状况的正应力验算………………………………………………………… 56
二.持久状况的正应力验算………………………………………………………… 57
第九章 抗裂性验算……………………………………………………………………… 59
一.正截面抗裂性…………………………………………………………………… 59
二.斜截面抗裂性…………………………………………………………………… 61
第十章 主梁变形计算…………………………………………………………………… 62
参考文献 ………………………………………………………………………………… 63
英文翻译 ………………………………………………………………………………… 64
致谢 ……………………………………………………………………………………… 90
致 谢
首先感谢何建老师在此次毕业设计中认真辅导了我设计的每一个环节,何建老师对待学生认真负责、和蔼耐心的态度和对待工作一丝不苟的作风给我留下了深刻的印象,为我今后的学习工作树立了榜样。此外还有学多老师给予了耐心的指导和点拔,令我受益匪浅。在此对各位老师的敬业表示真挚的感谢。
通过这次毕业设计,我比较系统的串连了我大学本科四年所学的知识,深感我们这门专业系统的博大精深,觉得自己存在的差距还很大。但是,在这炎炎夏日工作的几十天,我的收获也是很大的。在毕业设计的反复修改,一遍一遍的看书,和同学一次又一次的讨论,一次又一次的请教老师的过程中,通过集中的毕业设计和专业系统的培养,我提高了自己综合运用所学的基础理论,基本知识和基本技能,分析解决问题的能力。在老师的指导下,通过独立系统的完成一个工程项目的设计,比较具体的了解了一个工程设计的全过程,巩固已学课程的'基础上,培养了自己考虑问题,分析问题,解决问题的能力,同时接触到和掌握一些新的专业知识和技能。这次毕业设计为自己提供了一次很好的实践机会,为我将来的学习工作做了很好的铺垫,是我人生中很重要的一次经历。
最后,感谢学院的领导和老师在百忙之中为我们细心指导设计,我衷心的感谢各位老师!
南华大学船山学院本科生毕业设计(论文)开题报告
设计(论文)题目
宝石路5号桥
设计(论文)题目来源
设计(论文)题目类型
起止时间
.12.1~2008.12.12
一、设计(论文)依据及研究意义:
桥梁的形式可考虑连续梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。对此三种桥型作比较,从安全、适用、经济、美观等方面比选,最终确定桥梁形式。
二、设计(论文)主要研究的内容、预期目标:(技术方案、路线)
本桥的设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定,本着“安全、实用、经济、美观”的八字原则,提出了三种不同的桥型方案进行比较和选择。方案一为预应力混凝土连续梁桥,方案二为梁拱组合体系桥,方案三为悬索桥。经由以上原则以及设计施工等诸多方面考虑后,确定预应力混凝土连续梁桥为最终设计方案。
三、设计(论文)的研究重点及难点
计算量大,工程量大,绘制上部结构的一般构造图、钢筋构造图及施工示意图很复杂
四、进行设计(论文)所需条件:
《结构设计原理》土木工程专业毕业设计指南—桥梁工程分册
《预应力混凝土连续梁桥设计》 《桥梁工程》 《基础工程》 《桥涵水文》 《桥梁计算示例集》《桥梁上部结构计算示例(二)》
五、指导教师意见:
签名:
年 月 日
篇8:桥梁加固设计研究论文
桥梁加固设计研究论文
摘要:交通行业近年来随着我国社会经济的不断发展而得到了快速的提升。桥梁作为交通行业中的重要部分,其承载能力直接决定了交通工程的安全性以及工程的使用寿命。本文就主要分析了桥梁承载能力的检测评定以及加固技术。
关键词:桥梁承载;加固设计;能力检测;评定技术
1桥梁承载能力系数的影响因素
1.1结构完整性
桥梁经过长时间的运行,部分构件会出现一定程度上的损伤,受力结构发生变化导致失去其合理性,从而产生缺乏整体性以及结构局部受力过大的现象,这些现象大幅度的降低了桥梁的承载能力,也就削弱了桥梁的安全性。
1.2裂缝
裂缝在钢筋混凝土桥梁结构当中属于常见的一种病害现象。裂缝的存在和发展会降低钢筋混凝土材料的承载能力、抗渗能力和耐久性,从而影响桥梁的使用寿命。一般情况下我们都将混凝土桥梁裂缝分为两种,即非结构裂缝以及结构裂缝。非结构裂缝只要就是指混凝土桥梁自身并不能够满足周围的环境的要求或者是自身性能不达标等原因而导致的一种裂缝。而结构裂缝则是由于桥梁结构的整体承载力明显下降而导致的裂缝。桥梁裂缝问题大多是在其结构受力之后出现,因此在处理桥梁裂缝的过程中要先通过其实际的情况来判断其属于哪一种裂缝问题,之后再采取合理的措施来进行处理。
1.3钢筋锈蚀
桥梁钢筋混凝土结构的钢筋锈蚀严重的损坏了其构件的承载性能以及抗压能力。钢筋锈蚀的原因有多种,但其主要原因为混凝土密实性不足和钢筋保护层厚度不足。钢筋锈蚀对结构构件的损坏主要表现为降低了构件的截面面积、降低了钢筋与混凝土的咬合力以及桥梁结构的承载能力等。
1.4混凝土施工质量
桥梁施工过程中,如对水泥品种的选取、混凝土水灰比和保护层厚度的控制不严格,浇注完成的钢筋混凝土构件内部会存在着严重的质量问题,从而降低了混凝土结构的抗侵蚀能力,尤其是抗锈蚀能力,从而降低了其桥梁结构的承载能力。
2桥梁承载能力检测的评定方法
2.1经验法
经验法主要指的就是在评定桥梁承载能力时,需要具有丰富的工作经验的专家对结构抗力效应考虑引入不超过1.2的结构检验系数,并根据对桥梁现象调查的裂缝、桥台沉陷、挠度以及水平位移等缺陷和病害情况来对桥梁结构的强度以及稳定性进行验算。该方法主要应用于我国“十二五”之前。随着经济以及科学技术的发展,由于该方法受专家主观因素影响较大、其评定指标较为单一、难以把握其检算系数和评定标准以及无法定量化应用检测结果等缺点,其应用频率不断的下降。
2.2承载能力衰减时变模型法
变模型法要根据工程所处的地域以及桥梁结构的类型来确定是否使用,并且该方式对于钢筋强度、混凝土的强度和粘结性、碳化深度等方面的取值较为粗糙。但是该方式的应用为预测桥梁寿命以及旧桥承载能力的评定提供了有力的依据。应用该方式来建立不同损伤程度的桥梁承载能力的衰减模型时要对其混凝土强度、结构的耐久性参数以及钢筋的锈蚀程度进行充分的考虑。
2.3荷载试验方法
荷载试验方式能够直接获取在荷载作用下的桥梁结构的校验系数,并且能够保证系数的客观性以及准确性,从而准确的推断出桥梁的安全储备区间。但是在实际的应用过程中,该方式的耗时较长,并且其试验场地规模相对较大,同时还需要大量的试验资金,因此该方式适用于大型的、资金较为充足的桥梁工程当中。在桥梁承载能力的评定当中应用该方法可能会对其结构造成新的损伤,并且其结果反应的都是结构短期内的现象,若想要检测结构的疲劳特桥梁承载能力检测评定技术在桥梁加固设计中的应用赵鹏山东东泰工程咨询有限公司山东淄博256140性以及耐久性指标等就不能够使用该方法。
2.4基于动测参数的评定法
其承载能力的评定主要是通过结构在激振、荷载以及振动的作用下桥梁结构出现的反应来进行的。动测参数评定方式能够将结构在动力荷载的作用下的力学性能以及受力状况准确的反映出来,其结果与桥梁实际的状态较为切合。但是由于技术的限制,该方式还未形成一个较为完善简便的方法,并且也需要建立于承载能力和动态测试参数相关的计算模型。
2.5基于检测结果定量化的评定法
结果定量化评定法是在我国旧桥承载能力检定方法的基础上进行了修订。该方式能够在评测的过程中对桥梁的缺损状况、自振频率以及材质强度等方面的影响进行综合考虑,提高了评定结果的客观性。但是该方式的应用仍有部分的不足,主要有以下几点:(1)通过回弹法、钻芯取样法以及超声回弹法等方式来判断构件材质的强度,其结果与实际的差异较大。(2)由于工程计算模型的尺寸、边界条件以及施工原因等,通过实测自身频率和理论计算频率的实测值来确定分项标度的时候,其结果与实际的差异相对较大。(3)其规程针对的主要都是钢筋混凝土桥梁,对于钢筋混凝土的组合结构还有许多地方未得到明确。(4)在评测过程中考虑到了耐久性的影响,因此其构件强度、钢筋锈蚀程度以及电阻率的测区等方面的真实性是否能够代表构件的情况还有待证实。
2.6基于原始指纹评定法
原始指纹指的就是在桥梁刚建成时,通过对桥梁进行细致的检测而得到的资料,可将检测的桥梁状态作桥梁的初始状态。在进行桥梁承载能力的评测时可以将桥梁的原始指纹作为其结构的参照标准,并且能够将原始指纹与检测的结果进行对比。采用该种方式要以参数随着时间的衰减模型为参考来判断桥梁的剩余承载能力。原始指纹评定法能够使其检测结果与桥梁的初始状态进行对比,以此来获得结构的损伤程度。其思路相对明确,在评定的过程中能够避免计算模型与实际差异的'影响,能够保证计算结果的真实性。但是该方式的主要缺点就在于其初始状态的调查需要大量的精力来进行测评,并且其承载能力的检测参数衰减关系不明确。
3基于桥梁承载能力的加固设计措施
3.1加装钢板
在桥梁加固工程当中,将钢板加装在桥梁外能够大幅度的增加桥梁的抗承载能力,而且桥梁横截面也不会大量增加。目前这种加固方式并未得到广泛的应用,其主要原因还是钢板的加工工作难度较大,在加装的过程中需要一定的支护设备,在其投入使用后还要不断的进行钢板维修与保养。当前加装的钢板的主要方式是在桥梁表面进行玻璃钢的粘贴。这种方式由于其材料的弹性模量不能够满足混凝土的要求,因此在加固之后一旦受力就极易产生变形。因此只能够在应用于临时加固以及没有大客车通行的桥梁当中。
3.2加装钢筋
加装钢筋的方式就是在桥梁的表面进行二次钢筋加装,固定桥梁表面,从而达到在不增加桥梁自身的重量的前提下有效的提高桥梁的抗弯性。该方式通常不用于城市的桥梁加固工程中,主要是因为该种方法会对桥梁的外观造成一定的影响。
4结束语
在桥梁工程当中,其承载能力的测评以及加固设计是重要的组成部分。在进行桥梁工程加固设计过程中要对其影响承载能力的因素进行充分考虑,同时要选择合理的测评方式,这样才能够保证加固设计以及措施的合理性。
参考文献:
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[2]张劲泉.我国公路桥梁承载能力检测评定技术的现状与发展[C]//中外桥梁病害诊治大会.2005.
篇9:大跨度桥梁设计的论文
大跨度桥梁设计的论文
一、非线性地震反应分析
大跨度桥梁结构的非线性可分为材料非线性(又可称为物理非线性或弹塑性)和几何非线性两种,一般情况下结构的几何非线性可通过考虑所谓的P-△效应来进行在结构非线性地震反应分析的计算理论研究方面,备受关注的是结构的弹塑性分析,这不仅是因为相对于几何非线性而言,结构的弹塑性性能对于结构的抗震性能影响较大,而且更由于问题的复杂性。所以国内外众多学者针对后者开展了大量的研究工作。在大跨度公路桥梁弹塑性地震反应分析的力学模型中,根据各种构件的工作状态,将结构简化为杆系结构是合理的,同时对计算而言也是非常经济的。若按构件所处的空间位置可把力学模型分为平面模型和空间模型两种。若按模型中所采用的单元应力水平的种类来分,又可分为微观模型(采用应力空间)和宏观模型(采用内力空间)两种。由于微观模型要求将结构划分为足够小的单元,尽管很有效但所需的计算量较大,只适用较小规模的结构或构件的非线性分析,因此在实际工作中应用的范围比较有限,所以这里仅按前一种分类方法来加以讨论。
在结构弹塑性地震反应分析中,构件恢复力模型的确定是基本的步骤而构件的恢复力关系又集中反映在滞回特性曲线上,基本指标有曲线形状、骨架曲线及其特征参数、强度、刚度及其退化规律、滞回耗能机制、延性和等效滞回阻尼系数等。国内外在这方面已进行了大量的试验研究并取得了相应的研究成果。在平面模型中,根据所采用的塑性铰类型可把它分为集中塑性铰模型和分布塑性铰模型两大类。在集中塑性铰模型中,有代表性的一种是Clough等于1965年提出的双分量单元模型,该单元模型采用两根平行杆来模拟构件,其中一根用来表示具有屈服特性的弹塑性杆,另一根用来表示完全弹性杆,非弹性变形集中于杆件两端的集中塑性铰处,该模型的最大不足是不能考虑构件刚度退化。另一种有代表性的是1969年Giber-son提出的单分量模型,它克服了Clough双分量模型的不足,同时只用两个杆端塑性转角来刻划杆件的弹塑性性能,而杆件两端的弹塑性参数又是相互独立的,因此应用起来较为简便。其缺点是基本假设中有地震过程中反弯点不能移动的限制,所以对一些与基本假设不甚相符的特殊情况其使用的合理性就受到了限制。
二、多点激振效应
通常桥梁结构的地震反应分析是假定所有桥墩墩底的地震运动是一致的。而实际上,由于地震机制、地震渡的传播特征、地形地质构造的不同,使得入射地震在空间和时间上均是变化的。即使其他条件完全相同,由于地面上的各点到震源的距离不同,它们接收到的地震波必然存在着时间差(相位差),由此导致地表的非同步振动。这一点已被地震观测结果所证实。因此,多点地震输入是更合理的地震输入模式。特别是大跨度桥梁结构,当地震波的波长小于相邻桥墩的跨度时,入射到各墩的地震波的相位是不同的,由于在桥长范围内各墩下的基础类型和周围的场地条件可能有很大的差别,因此入射到各墩的地震波的波形也可能是不同的。有关实际震害表明,入射地震波的相位差可增大桥跨落梁的危险性。所以就地震波传播过程中的多点激振效应进行研究是有很大的实际意义的。
从概念上看,仅考虑入射地震波的相位变化情况属于行波效应分析问题。若再考虑地震波的波形变化就属于地震波的多点输入问题。从计算方法上看,由于多点地震输入算法与同步激振的计算方法不同,因此必须重新推导结构体系的动力平衡方程。美国学者Penzien和Clough于1975年推导了多自由度体系考虑地震波多点输入时的动力平衡微分方程及求解方法,通过所谓的影响矩阵,实现了地震波的多点输入算法。这种方法后来被广泛应用,目前所有考虑地震波多点输入的结构地震反应时程分析算法均以此为基本出发点。
综上所述,大跨度公路桥梁的多点激振效应分析是一个比较复杂的计算问题,其复杂性一方面在于计算方法上面,更重要的是对于不同类型的桥梁结构体系可能有着截然不同的计算结果。因此实际计算时只能针对具体的桥梁结构进行具体的分析,不能一概而论。从计算方法上看,目前有关研究基本上仍局限于线弹性体系的'多点激振效应分析,而非线性多点激振效应与结构体系非线性地震反应分析的力学模型是密切相关的.
三、结构设计
上部构造形式的选择,应结合桥梁具体情况,综合考虑其受力特点、施工技术难度和经济性。简支空心板结构的桥型,施工方便,施工技术成熟;但跨径小,梁高大;由于桥梁跨径受限制,往往造成跨深沟桥梁高跨比不协调,美观性差;上部构造难以与路线小半径、大超高线形符合,且高墩数量增加;桥面伸缩缝多,行驶条件差。因而,在山区大跨度中,该类桥型一般用于地形相对平缓、填土不高的中、小桥上。预制拼装多梁式T梁在中等跨径桥中具有造价省、施工方便的特点,其造价低于整体式箱梁,是中等跨径直梁桥的常用桥型。但对于曲线梁来说,T梁为开口断面,抗扭及梁体平衡受力能力均较箱梁差,曲梁的弯矩作用对下部产生的不平衡力大。但当曲线桥的弯曲程度较小时,曲线T梁桥采用直梁设计,以翼缘板宽度调整平面线形,可减少曲梁的弯扭作用,在一定程度上可弥补曲线T梁桥受力和施工上的不足。虽然直线设置的曲线桥仍有部分恒载及活载不平衡影响及曲线变位存在,但较曲线梁小。此外,可以采取加强横向联系的措施,提高结构的整体性。对于大跨径桥梁,最好采用悬臂浇筑箱梁。但是对于中等跨径的桥梁,箱梁桥不论采取何种施工方式,费用都较高,与预制拼装多梁式T梁相比,处于弱势。
下部结构应能满足上部结构对支撑力的要求,同时在外形上要做到与上部结构相互协调、布置均匀。桥墩视上部构造形式及桥墩高度采用柱式墩、空心薄壁墩或双薄壁墩等多种形式。柱式墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式,其自重轻,结构稳定性好,施工方便、快捷,外观轻颖美观。对于连续刚构桥,要注意把握上下部结构的刚度比,减小下部结构的刚度比,减小下部结构的刚度,可减小刚结点处的负弯矩,同时减小桥墩的弯矩,也可减小温度变化所产生的内力。但是桥墩也不可以太柔,否则会使结构产生过大变形,影响正常使用,并不利于结构的整体稳定性。对于高墩,除了要进行承载能力与正常使用极限状态验算外,还要着重进行稳定分析。对于连续梁结构或连续刚构桥,各墩的稳定性受相邻桥墩的制约影响,应取全桥或至少一梁作为分析对象。稳定分析的中心问题就是确定构件在各种可能的荷载作用和边界条件约束下的临界荷载,下面以连续梁为例进行说明。介于梁、墩之间的板式橡胶支座,梁体上的水平力H(车辆制动力和温度影响力等)是通过支座与梁、墩接触面上摩阻力而传递给桥墩的,它不但使墩顶产生水平位移,而且板式橡胶支座也要产生剪切变形。当梁体完成水平力的传递以后,梁体暂时处于一种固定状态,但由于轴力及墩身自重的影响,墩顶还会继续产生附加变形,这就使得板式支座由原来传递水平力的功能转变为抵抗墩顶继续变形的功能,支座原来的剪切变形先恢复到零,逐渐达到反向的状态。
四、结语
山区大跨度作为公路工程的一部分,很多方面需要探讨。山区大跨度方案的确定应遵循“安全、舒适、经济、美观”的原则,只有把握好规律,抓住侧重点,山区高速桥梁的布置和设计才能准确无误。
参考文献
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[4]唐茂林.大跨度悬索桥空间几何非线性分析与软件开发[D].西南交通大学,
篇10:桥梁抗震设计研究论文
[摘 要]我国地震时常发生,震害强烈,破坏力大。
因此,对于我国的公路桥梁工程建筑来说,必须要加强防震措施,减少地震带来的损失。
我国安全防灾等相关部门要不断加强公路桥梁质量规范和设计,推进抗震措施的理论发展和实践技术,来保障人民财产在地震灾害中不受较大的损失,促进社会的和谐发展。
[关键词]桥梁抗震设计、破坏的类型、措施
一、地震给桥梁带来的破坏类型
(一)支座破坏
根据我国对地震灾害中桥梁的调查显示112座桥梁中有53座桥梁约占47%发生了支座破坏,综合国内外十次大地震的调查报告,支座的破坏现象属于普遍现象。
支座的地震灾害主要表现为支座倾斜和剪断、自动支座的脱落和支座自身建造组成的破坏。
支座垫块被重力压碎,使得桥板不稳定,甚至造成落梁。
落梁的发生与支座破坏密切相关,支承破坏使得桥梁上部失去支撑,造成落梁事故。
当支座破坏时会使得墩-梁之间产生位移,当墩梁间的相对位移大于主梁搁置长度后,主梁将从桥墩脱落从而使得发生落梁。
(二)梁体移位造成的破坏
上部梁体的移位是震害中常见的破坏,根据地震的震向而发生纵向移位、横向移位以及扭转移位。
其中伸缩缝处发生移位成为主要灾害。
地震时地势的扭曲,桥梁的梁体移位是绝对的。
如果震幅较小不会发生太大的移位,震后将换掉不能正常工作的的支座,把梁体加固后恢复原位,桥梁就还可以正常工作。
但是,如果震幅过大,造成较大移位就会导致落梁。
所以采取抗震措施减小梁体位移就显得十分重要。
就如云南地震时的有些桥梁上部结构没有落梁,发生了比较大的移位。
虽然没有出现塌落事故,但是已经成为废桥不再能够正常使用了。
(三)地基与基础破坏
地基与基础的严重破坏是导致桥梁倒塌的重要原因,而且倒塌后基本无法修理。
基础与地基的紧密相连,基础的好坏直接影响着地基的稳定程度。
基础的破坏势必会引起地基的破坏,使得出现移位、倾斜、下沉、折断和屈曲失稳等现象。
扩大基础的震害一般由砂土液化、地基失效的不均匀沉降、土承载力和稳定性较差、地面变形较大等导致地层发生水平滑移、下沉、断裂而造成的基础破坏。
常见基础破坏除了上面的原因外,还有上部结构传导下来的惯性力所引起的桩基剪切、弯曲破坏,更有桩基础设计不当所引起的。
桥墩在地震中会出现桥墩倾斜、沉降、移位、墩身剪断、开裂,受压缘的混凝土崩坏,钢筋屈曲、裸露,桥墩与基础连接处折断、开裂等现象。
二、桥梁的抗震设计要点
(一)抗震概念设计
地震的发生存在多种偶然的复杂性因素,使得结构计算模型需要的假定结果与实际情况存在较大差异,以致计算机在一定程度上难以预测抗震性能。
所以,在桥梁结构抗震设计中,不一定要完全信赖计算,概念设计其实比计算设计更加准确可信。
优秀的概念设计使得桥梁结构的抗震性能更加出色。
优秀的概念设计需要根据桥梁的功能和结构作出相应的力学分析,设计出独特的防震结构体系。
抗震桥梁设计时,应对动力特征进行简单分析和对震力进行预测,找到桥梁结构设计的薄弱部位进行加固;然后对上、下部结构连接部位和过渡孔处连接部位及塑性铰预期部位和桥墩形式的选取、构造设计等进行分析同时作出相应的补救措施,防治桥梁出现坍塌,来保证桥梁结构的经济性、抗震安全性和选择结构体系正确性。
最后,应根据分析结果对抗震性能的好坏进行综合性评定,根据分析结果再对设计方案进行不断的修改和完善,力求达到最佳。
(二)延性抗震设计
桥梁的抗震设计,要对预期会出现的塑性铰部位进行配筋设计计算,对其进行加固和防护;同时为保证抗震安全性,对桥梁结构进行分析,直到通过抗震能力检测。
考虑多数条件,多种墩高和场地及多种地震烈度的情况,在进行桥墩线弹性最大弯矩比和非线性位移延性比参数的变化规律分析是通过大量数据分析统计和计算得到的,根据随机地震反应理论和动力计算,总结出估算解决桥墩位移延性的方法,降低地震所造成的危害。
(三)桥梁减、隔震设计
进行桥梁减震和隔震设计可以较好地提高桥梁抗震能力,并且具有简便、先进、经济等优点。
减隔震支座的设计装置使得结构消耗的能量较少同时增大结构的振型周期,降低了地震时的震波频率,良好的自我复位能力结合了结构特点选取适当的建设方案,建立相应的建造参数,合理有效的使得结构地震的反应程度降低,使地震后桥梁上部结构基本能够恢复到原来的位置,最大程度的减少了桥梁建筑损失程度。
(四)场地的选择
在场地选择的过程中,应该选择有利于桥梁抗震的地势基础。
其中有利于抗震的地段主要指一些土壤条件好和比较坚实的地段。
不利于桥梁抗震的地段主要是指在地震的过程中可能发生陷落的松软地段以及土壤成因、岩石状态和性质都不明显的地段。
三、公路桥梁的防震措施
(一)防止落梁的措施
主梁的支承长度按照公式:a≥50+L(L是指梁的跨径;L单位为m;a单位为cm)有伸缩缝的相联桥墩在设置主梁限位装置的时候,适当的将主梁的支承长度在伸缩范围内取值稍微偏大一点。
依据国内外建设规范以及抗震建筑设计细则,应设置纵向防落梁的安全防卫构造,但是限位装置不能妨碍防落梁构造作用的正常发挥。
挡板构造尺寸应该适当偏大,主筋配筋要足,挡块内侧加入减震橡胶块,特别是在斜弯桥设计中应比直线桥具备更多的考虑挡块,内侧不仅应设置橡胶块,还应考虑留有不小于5cm的缝隙,同时桥墩盖梁端部悬出挡块外10cm为宜。
(二)桥台的抗震防护措施
桥台胸墙需要加强,并加大配筋数量,用来缓冲地震的作用力。
在各个梁中间和梁与桥台胸墙中间适当设置弹性垫块,选取浅基的桥洞和通道来加强下部的支撑梁板,为防止墩台在地震时滑移,尽量使结构形状保持四铰框架。
当桥位位置处于液化土或软土的地基时,使得桥梁中线与河流保持正交形状,并适当增加架桥距离,才能保证桥梁的安全质量。
当桥台处于路堤较高的.高度时,这样的情况就应该首先选择在地形平坦、横坡较缓的地段通过,来保证桥台的稳定。
桥台高度的降低是稳定的前提,然后再将台身掩埋在路堤土方内,保证填土的密实度。
基础的建设应尽量采取整体性强的T形、U形或箱形桥台,来保证地基的稳定强度。
为防止砂土在地震时液化,桥台背部的每一层都需要非透水性的填料进行夯实,并且要加强防水设施的建设。
(三)桥墩抗震保护措施
桥梁抗震设计中利用桥墩的延性减震的方法是现在最实用的方法。
高位桥墩应该采用钢筋混凝土的建筑结构,同时加强空心截面,加大桥桩和桥柱的半径。
在桥墩塑性铰位置和挨着承台下桩基的范围区域内加强箍筋数量的配置,墩柱之间的箍筋距离与延性有着重要关系,距离越大延性越小,相对的间距越小延性越大。
桥墩的高度相差过大时高度低的墩将延性较差最先受到严重的破坏。
现有的绝大多数桥梁建筑中的结构都是钢筋混凝土结构,虽然钢筋混凝土结构具有优秀的抗震性能,但是如果设计不合理,钢筋混凝土结构在地震的作用下就会造成巨大的破坏。
所以,通过一些抗震的措施来保证结构具有抗震所需的延性,抗震能力十分重要,这种做法也是为了在大强度的地震中保证桥台建筑物的结构不被改变和破坏,从而实现建筑抗震设计这一目标,使建筑物结构的完整与安全得到有效地保障。
桥梁工程的抗震设计对整个桥梁质量安全有着重要的意义。
四、结束语
近些年来,国内外地震灾害频繁发生,给人类生存带来了极大的威胁。
随着科技的发展,我国在抗震措施方面有了较大的突破。
在公路桥梁设计上对抗震建设的重视,保证了人民财产的安全和公路桥梁设施的完整,避免了公路桥梁结构受到地震灾害的毁灭。
主要阐述了我国公路桥梁的主要震害,对公路桥梁设计与抗震措施进行了简单的分析和指导。
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