06钢桥破坏形式与设计方法6p
钢桥面铺装典型结构的破坏形式与维修措施分析
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比较优 良， 车辙动稳定度较高， 耐腐蚀性能较好 ， 目 前在国内外有大量 的实体工程应用。还有很好的耐
是 国 内较早 使用 浇筑 式 ＋Ｓ Ａ铺 装 的桥 梁 ， Ｍ 目前均 有一 定 的裂缝产 生 ， 灌缝 修 补 后 未 出现 进 一 步 的 但
病害， 目前 使用 情况 尚好 。 ２ ３ 环 氧 沥青混凝 土 ． （ ） 面开 裂 １表
由于环 氧 沥青 混 凝 土具 有 一定 的 刚度 ， 柔 韧 而 性较 差 ， 因此在 受 到较 大 应 变 的情 况 下会 产生 开 裂 病 害 。环氧 沥青 开裂 后 ， 是 常采 用 灌 缝 的处 理 方 也
间后会 出现 面层 开 裂 的情 况 ， 不 及 时 处 置会 发 展 如
大、 防水 防锈及层 问结 合要 求高 ， 这些都 决定 了钢桥 面铺 装使 用条件 远 远 苛刻 于 一 般 沥青 路 面 ， 使 用 其 寿命 也要 远远 短于 普通路 面 。通常在 钢桥 面需要 采 用 特殊 的铺装 方 案 ， 提高 桥 面 铺装 寿命 。本 文 阐 来 述 了常见 的典 型钢 桥 面铺 装 方 案 ， 就 各种 铺 装 方 并 案 的特点 进行 了分 析 ， 过 对不 同铺 装 方案 常见 的 通
臂
… … 一……… ～ ～ … ， ……… ，
蒜
二
图 ３ 桥 面铺 装 方案 三 （ 层 环 氧 沥 青 ） 双
粘结层 ｝ 涂洒溶剂型粘接剂， 用量为２ｏ４ ０／ ０一０ｇ ｍ
钢桥破坏形式与设计方法
钢桥破坏形式与设计方法吴冲同济大学桥梁工程系Tel.021－65981817cwu@Tongji University, Wu Chong 同济大学吴冲12013-7-12 大连1. 前言☞公路钢桥的破坏形式：强度稳定疲劳脆性断裂腐蚀刚度Tongji University, Wu Chong 同济大学吴冲22013-7-12 大连2. 强度☞强度破坏整体破坏：截面的平均应力达到屈服点fy ，截面应变迅速增加最后导致结构破坏（变形过大或断裂）屈服→塑性变形→强化→断裂边缘屈服→塑性铰→内力重分布→塑性铰→形成机构→（不稳定）倒塌受拉构件受弯、弯拉构件Tongji University, Wu Chong 同济大学吴冲32013-7-12 大连2. 强度屈服塑性变形→强化→断裂受拉件强度破坏Tongji University, Wu Chong 同济大学吴冲42013-7-12 大连2. 强度屈服塑性变形→强化→断裂受拉件强度破坏Tongji University, Wu Chong 同济大学吴冲52013-7-12 大连2. 强度☞强度破坏局部破坏：指截面的局部范围的应力达到屈服点fy ，局部范围应变迅速增加最后导致局部结构破坏（局部变形过大或断裂）Tongji University, Wu Chong 同济大学吴冲62013-7-12 大连2. 强度屈服塑性变形→强化→断裂受拉件强度破坏Tongji University, Wu Chong 同济大学吴冲72013-7-12 大连2. 强度屈服塑性变形→强化→断裂受拉件强度破坏Tongji University, Wu Chong 同济大学吴冲82013-7-12 大连2. 强度屈服塑性变形→强化→断裂受拉件强度破坏Tongji University, Wu Chong 同济大学吴冲92013-7-12 大连有效截面：考虑剪力滞和局部稳定净截面拉弯压弯有效截面：考虑剪力滞和局部稳定净截面受弯有效截面：考虑局部稳定净截面轴心拉压《公路钢结构桥梁设计规范(JTGD64-2011)》《钢结构设计规范(GB50018-2003)》受力构件3.1 强度破坏☞强度稳定设计计算方法《公路钢结构桥梁设计规范(JTGD64-2011)》d nf A N ≤=σdeyny y exn x x f W M W M ≤+γγd eyny y exn x x n f W M W M A N≤++γγ1y yNx xN u ux uy M Ne M Ne N N M M ++++≤,,Rd z z eff dM W f =,,Rd y y eff dM W f =,d eff c N f A σ=≤受压：0:dN f Aσ=≤受拉,,y zdy eff z eff M M f W W σ=+≤,Rd eff c dN A f =Tongji University, Wu Chong 同济大学吴冲102013-7-12 大连3.1 强度破坏☞设计方法《公路钢结构桥梁设计规范（JTGD64-2011）》1y yNx xN u ux uyM Ne M Ne N N M M ++++≤u eff dN A f =,ux x eff d M W f =,uy y eff dM W f =整体强度设计：钢材具有较大塑性变形能力，钢桥构件的整体强度设计可以不考虑残余应力和局部应力集中的影响，采用有效截面的名义应力计算：实腹式拉弯构件强度计算公式：实腹式拉弯构件强度计算公式，Nx M y M ——计算截面轴力、x方向和y方向的弯矩——钢材的设计强度df W x,eff ，W y,eff ——考虑剪力滞影响的有效截面模量e xN , e xN ——有效截面偏心距Tongji University, Wu Chong 同济大学吴冲112013-7-12 大连2. 强度☞设计方法222222()3()Eq x y z x y y z z x xy yz zx df σσσσσσσσσστττ=++-+++++≤由于钢材具有较大的塑性变形性能，结构某个点达到屈服状态后会发生应力重分布，对于构件来说只有形成屈服面后才能达到局部强度破坏状态。
桥梁高等钢结构理论
钢结构的研究、设计、施工甚至维护都是围绕上述三个方面的问题展开。 本科阶段：强度问题，部分简单的稳定问题；方法成熟、计算准确。
研究生阶段：稳定和疲劳问题。超百年研究史，稍复杂的问题仍难以从 理论上解决，特别是局部稳定和构造的疲劳问题，主要以 数值模拟和试验研究为主。
1.1 钢结构的强度问题
1.1.1 强度问题破坏形式
（1-12）
微分方程（1-12）的通解： y Acoskx B sin kx Q x 2k 2 EI
（1-13）
当Q=0时，图1-5为理想的轴心受压杆件，式（1-13）变为：
y Acoskx Bsin kx
（1-14）
位移边界条件：x=0,y=0; x=L, y=0; 解得：
（3）强度破坏（除个别受剪脆断及低温脆断外）大都为塑性破坏，即 破坏之前会出现明显的变形，容易被觉察并采取措施防止破坏。
钢结构设计的目的：
在于使结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡，力求以最经济 的途径与适当的可靠度满足各种预定的功能（安全性、耐久性）的要求。 就是说，结构设计的准则应为：由各种作用所产生的作用效应（内力和 变形）不大于结构和连接的抗力或限值（由几何参数、材料性能甚至荷 载性质决定）。
如果采用容许应力来描述式（1-4），设
R f
K
y
f 为钢材的屈服强度，a为构件截面几何特征 y
则式（1-4）可写成：
f
f
S y y [ ]
K KKK
K
123
（1-5）
对于原A3钢： K 1.231.143 1.41 对于原16Mn钢： K 1.231.175 1.45
[ ] 2400 1700 1.41
1.1.2 基于强度的钢结构设计方法发展概述
三种钢桥面铺装方案典型破坏形式及维修方法说明
柳州市维义大桥三种钢桥面铺装方案典型破坏形式及维修方法说明招商局重庆交通科研设计院有限公司二。
一。
年十二月1钢桥面铺装常用三种方案钢箱梁桥面在世界上已有超过白年的应用历史，相比水泥混凝土结构，具有重量轻、施工快捷、质量可靠等优点，因此在世界上得到了广泛的使用。
钢桥面铺装在使用过程中变形量大、温度高、铺装层与钢板粘结不好，是一个世界性的难题。
通常钢桥面铺装都先丁路面破坏，特别是一些大型桥梁，通车后往往几年就损坏，造成的损失和影响都非常大。
因此，科学家对钢桥面铺装进行了不懈的分析和研究。
目前，世界上最常用的，也是使用效果最好的三种铺装方案有以下三种。
（1）方案一：双层改性SMA（图1）（2）方案二：浇筑式沥宵混凝土（ GA10 +高弹SMA（图2）（3）方案三：双层美国环氧沥宵混凝土（图3）改性沥青SMA10厚度：35mm于用很呵居洒布改性乳化沥青，用量：300〜500g/铺装下层改性沥青SMA10厚度：35mm粘结层涂洒溶剂型粘接剂，用量为200〜400g/环氧防水层涂刷环氧树脂，用量：500〜600g/ ;撒布1.18〜2.36mm勺碎石，用量：500〜800g/ m2涂刷环氧树脂，用量：200〜300g/ ;撒布0.3〜0.6mm勺碎石，用量：300〜400g/ m2防腐层环氧富锌漆钢板喷砂除锈，清洁度：Sa2.5级；粗糙度:50〜100 nm--- —：—： :— ----------------------------------------- -------- -------- ^―, ■^― ----------------------------------- ------- -------- -------图1桥面铺装方案一（双层SMA方案一面层采用双层SMA吉构，具有较好的密水性、抗车辙性能、耐疲劳性能等，下部防水结构层采用国内桥面铺装中应用比较多、相对比较成熟的环氧树脂防水层。
钢结构的可能破坏形式【共36张PPT】
➢屈曲后强度：由于板件屈曲后存在着较大的横向张力（特别对于四边支承板件而 言），而使板件屈曲后仍有很大的屈曲后承载能力，称为屈曲后强度。
3.4 局部失稳破坏
✓钢结构设计中，如果结构支撑体系布置不够或布置不当，就有可能导致结构的变 形破坏。
✓结构的变形破坏也可能是由于施工安装不当引起的。
✓结构变形破坏事故发生初期，由于变形过大而使结构无法正常使用。若不及时采 取加固补救措施，随着变形的进一步增加，结构破坏的形式就很可能发生转变， 往往会导致整体结构的垮塌。
且给结构构件的连接、安装带来很大的困难。
✓在钢结构的使用过程中 ： 随意改变结构的用途，或发生意外事故而使结构超载，也会导致钢构
件的变形破坏事故发生。
3.6 变形破坏
1. 构件的变形破坏： ➢构件的变形破坏主要导致结构适用性这一功能无法完成，但由于构件刚度失效 将伴随产生较大的变形，可能导致其它构件依次发生变形破坏，从而可能诱发整 体结构的失稳垮塌。 2. 结构的变形破坏：
3.4 局部失稳破坏
3.按板件宽厚比大小确定的构件截面分类： ➢受压板件局部失稳时，宽厚比越大，屈曲荷载越小。根据不同的应用情况， 可将构件截面按板件宽厚比的大小分为四类，见表3-1。
第1类截面（塑性设计截面、特厚实截面）：板 件的宽厚比最小。
构件截面分类
第2类截面（弹塑性设计截面、厚实截面）：板 件宽厚比比第1类截面的大。
单向压弯构件的 整体失稳形式
（1） 弯矩作用平面内：弯曲失稳 （2） 弯矩作用平面外：弯扭失稳
✓实腹式双向压弯构件的整体失稳形式为弯扭失稳。 ✓压弯杆件整体失稳的原因详见第7章。
公路钢桥的常见破坏形式与设计方法
公路钢桥的常见破坏形式与设计方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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钢桥规范-5构件设计(强度与稳定)
轴心受拉构件承载力（高强度螺栓摩擦型连接处除外） Nd——轴心拉力设计值； A0——净截面面积。 高强度螺栓摩擦型连接处承载力 n——在节点或拼接处，构件一端连接的高强度螺栓数目； n1——所计算截面（最外列螺栓处）上的高强度螺栓数目。
翘曲稳定系数k
0.425
1.28
4.00
5.42
6.97
理论宽厚比限值
15.2e
26.3e
46.5e
54.1e
61.4e
设计值
12e
12e
30e，40e
40e
40e
表9-1 加载边简支时单向均匀受压板的翘曲稳定系数
加劲肋不允许出现局部失稳，几何尺寸应满足以下要求 扁钢加劲肋： L形、T形钢加劲肋： 《热轧球扁钢（GB/T 9945）》的球扁钢加劲肋： 闭口加劲肋：
钢管节点
4.疲劳1.4 疲劳吊杆1.4 疲劳吊杆
1.4 疲劳
钢结构疲劳破坏现象
主梁盖板连接疲劳破坏
牛腿截面变化处疲劳破坏
支座处主梁疲劳破坏
1.5 脆性断裂
脆性断裂：在很小的外荷载应力甚至没有外荷载的情况下，钢结构焊缝处出现的断裂破坏现象
5.1.8 考虑剪力滞影响的受弯构件翼板有效截面宽度
类别
梁段号
腹板单侧翼缘有效宽度计算
计算图式
符号
适用公式
等效跨径
简支梁
①
(5.1.8-3)
L
连续梁
①
(5.1.8-3)
0.8L1
⑤
0.6L2
③
(5.1.8-4)
0.2(L1+L2)
⑦
0.2(L2+L3)
桥梁病害及加固设计方法图解
桥梁病害及加固设计方法图解来源：筑龙论坛桥梁工程同新建相比，改建可节省大部分资金。
合理利用原有主体结构，改变功能配置、改善空间质量、扩大功能空间等，可以减少开发商的初期投资费用(包括拆迁费、土建费等)、缩短建设周期，体现较高的经济价值。
目前桥梁加固设计与计算方面的研究还相对滞后，有些方面甚至连公认的算法都没有，使设计者感到难于动手。
桥梁加固设计师除了有扎实的专业知识外，最好既有相当的设计经验，又有相当的施工经验，所完成的设计施工图才较合理、可靠、现实、施工质量容易保证、修改变更少、造价合理、加固效果好，不仅能治“标”，能治“本”的尽量治“本”。
如果只有施工经验，所出加固方案及施工图，可能缺乏对结构系统地受力分析及病害成因及趋势分析，往往该加固的部位加固不够或太多，不需要加固的地方也加固，造成多花了钱，加固效果还不好。
很多设计者在加固材料的用量上比较随意，凭经验、凭感觉用材料的人不少，是否浪费材料或是达不到最好的加固效果，自己不清楚，业主更不知道，大多没有作加固计算，有的高资质设计单位也只对加固前的结构作些复核性计算，最多作加固后的承载力计算。
但大家知道构件的病害往往在正常使用阶段中表现出来，承载能力主要说明构件是否安全，能安全使用的构件并非就没有病害，因此还要作截面上各材料的应力强度计算，才能反映出构件是否有病害、程度如何及发展趋势。
“应力强度计算是反映构件病害的必要依据，承载能力计算是构件安全使用的最后保障”两者均不可缺。
现实加固计算中，常出现承载能力极限状态满足要求，但构件确实存在许多病害，于是一种做法是加大车辆设计荷载使承载力不满足要求，但又缺乏可靠的超载资料；另一种做法是根据各种病害及程度通过一些算法得出各种折减系数，对承载力进行折减，以说明构件不满足承载力要求，构件加固后又补足大于等于被折减的承载力，这种做法虽有一定科学依据，但也有不少人为评判因素，同样不能反映控制截面上各种材料的工作状况。
浅谈钢桥面铺装的结构与材料
浅谈钢桥面铺装的结构与材料一、钢桥面铺装破坏形式由于铺装层结构与铺装材料匹配问题造成的破坏形式大致有以下几类：1、铺装层与钢桥面板间的变形协调性不足及抗剪强度不足而引起推移病害；2、车轮荷载作用下造成纵向加劲肋上的铺装层出现负弯矩而使得面层受拉，并于往复作用下形成纵向裂缝；3、由于铺装层水密性能不佳造成雨水渗透，进而破坏钢面板与铺装层之间的粘结层；4、钢箱梁桥偏于柔性，振动变形幅度较大，而常见铺装层材料（沥青混凝土）在移动冲击荷载长期作用下，抗弯拉疲劳性能不足，引起铺装层材料疲劳破损。
当前钢箱梁桥面铺装系统中，钢板的弹性模量为21000MPa、线膨胀系数为1×10-5/℃，沥青混凝土类铺装层材料的弹性模量为800-1400MPa、线膨胀系数为2.16～3.06×10-5/℃，两者性能跨度较大，变形不协调问题突出，且沥青混凝土类材料防水性能较差、抗弯拉疲劳性能不足、温度敏感性大，亟需更为合理的功能匹配的钢桥面铺装组合。
二、钢桥面铺装数值模拟分析2.1铺装材料弹性模量影响分析根据正交异性钢桥面板的结构组成特点，选取有代表性的桥面板结构建模分析。
该模型包括4块横隔板以及8条纵向加劲肋，其平面尺寸为5760mm×9000mm（横向×纵向），铺装上、下层厚度分别为40mm、50mm。
采用有限元软件ANSYS对钢桥面铺装结构进行数值模拟，以壳单元Shell63模拟钢板、横隔板及纵向加劲肋，实体单元Solid65模拟桥面铺装层。
假设铺装层与钢桥面板完全连续，并可通过共节点的方式处理铺装层与钢板的连接问题。
简化轮载根据《公路桥涵设计通用规范D60-2004》中对后轴车轮着地宽度及长度（0.6m×0.2m）及后轴重力标准值140kN，荷载集度为0.58MPa。
为满足行车舒适以及抵抗车辙的需要，铺装上层选用SMA沥青混凝土，其弹性模量为1.5GPa；钢材弹性模量取210GPa；铺装下层分别计算弹性模量为1GPa至35GPa范围内的材料，进而对分析铺装层进行承载分析。
钢桥面铺装技术
高温稳定性
结合料选择及要求
1、双层SMA混合料的结合料应使用高粘度沥青，以改善沥青 混合料的抗车辙能力。
2、钢桥面铺装的 SMA混合料的结合料应尽量减少老化过程 ——改善沥青混合料的抗裂、抗疲劳破坏的能力。
3、SMA沥青混合料应采用施工时粘度较低的沥青结合料—— 为静碾压实提供条件。
分
析
目前国内还没有出台高粘度改性沥青的规范，关于60℃粘度的具体数 值定在多少也是众说纷纭，没有一个统一的意见。
采用RST改性沥青结合料，完全可以使SMA沥青混合料在不振动碾压条件下压实，达到规定压实度、并且 几乎无渗水的要求。
通过对结合料粘度调整，使钢桥面的双层SMA铺装技术可以在静碾压实方式下达到良好的压实效果，防止 振动压实引起的铺装层与桥面板粘结问题，以及防止高粘度沥青铺装层压实难度较高的问题。同时高粘 度沥青及聚合物纤维的使用，使沥青混合料具有良好的柔韧性和追从性，满足钢桥面铺装的特殊要求。
RST直投式沥青改性剂对沥青的改性作用
工艺过程两大要 素：温度；时间。 对直投改性的效 果和效率具有决 定性的影响。
RST采用直接投 入拌缸的使用方 式，无需配置专 门的改性系统。
RST对沥青的 改性是在混合 料拌和过程中 完成。
RST对沥青的 改性历程服从 所有热塑性材 料的通性。
RST改性沥青应用
在环氧沥青涂层固化前撒布3-5mm粒 径辉绿岩预拌碎石，50-60%覆盖率
面向钢桥面铺装的特种SMA生产方法
聚酯纤维投放 RST改性剂投放
规格集料加热
175~185℃
加入热沥青
170~180℃
加入填料
集料热筛进入拌锅 干拌>15s
湿拌
湿拌>45s
桥梁的破坏成因及结构加固方法
桥梁的破坏成因及结构加固方法随着社会的不断发展，社会的运行已经离不开交通，而桥梁作为交通的重要组成部分之一，其在交通中所起的作用是不可忽略的。
现在我们经常听说某某大桥坍塌，有可能是施工单位偷工减料，豆腐渣工程，更多的是较量本身遭到破坏而没有加固，本文主要就桥梁的破坏成因及加固方法展开讨论。
标签：桥梁；破坏成因；结构加固一、前言随着交通的不断的提升，桥梁在交通的地位日益变得更加重要。
就例如南京，地铁，告诉公路就建设在桥上。
桥梁的主要作用就是连接两个地方使之联通起来，方便人们的交通。
武汉长江大桥就是一个典型的例子。
本文就主要探讨桥梁的作用，破坏成因以及加固方法。
二、常见桥梁病害分类1、桥梁两端处路面开裂，新旧桥连接处路面沿纵向开裂。
2、由于施工工艺和施工质量存在问题，底板预应力钢丝混凝土保护层厚度偏薄，预应力钢丝（多为中丝）外露锈蚀，梁底外观不光滑；普通钢筋混凝土板部分桥梁梁底裂缝渗水；存在纵向裂缝、腹板斜裂缝和横向裂缝，甚至腹板斜裂缝已贯通腹板。
3、连续梁桥跨中附近存在横向裂缝并贯穿梁底，漏水。
4、由于基础沉降引起旧桥墩台部分有竖向裂缝，但裂缝形态较陈旧，发展已经稳定，对桥梁运营影响一般不大。
5、由于桥梁边梁梁底被过往车辆撞伤，伴随有梁间接缝填料剥落，混凝土脱落；预应力钢丝断丝并锈蚀，预应力钢绞线裸露锈蚀，横向光面钢筋外露；光面箍筋外露锈蚀；梁底有划痕等现象。
通过以上病害的表现形式及事例分析并结合静载试验、桥梁受力分析、道路运营状况及偶然事件的发生判定病害主要为以下六类。
（一）正常使用状态问题：梁体主要受拉区在荷载作用下开裂或原有裂缝有扩展，钢筋应力较大，结构使用状态出现问题；但梁体本身受压区未破损，受拉筋未损失，结构的极限强度并未减少。
（二）极限状态问题：梁体主要受力区在荷载作用下，截面应变符合平截面假定，截面应力较小，梁体在荷载作用下没有开裂或原有裂缝稳定，没有新的扩展，结构的使用状态没有问题；但梁体由于被撞而造成钢筋或预应力钢丝断裂，使梁体现有配筋与原设计相比减少，结构的极限强度降低。
钢结构的可能破坏形式课件.ppt
• 在超静定结构中其某个构件的某个截面出现塑性铰并不 意味结构失去承载能力。由于塑性内力重分布结构可以 继续承受增加的荷载。
3.4结构的疲劳破坏
• 3.4.1疲劳破坏现象 • 钢结构或钢构件在连续反复荷载的作用下，要发生疲
劳破坏。
• 钢结构或钢构件总是存在裂纹，疲劳破坏就是裂纹发 展导致最后断裂。
• 3.4.2影响疲劳强度的因素 • 包括应力集中、缺陷、残余应力等因素，它们相互交
织在一起，通常用试验判定。 • 3.4.3疲劳强度的确定 • 《钢规》当应力变化的循环次数 n大于或等于 5 ×104
次时，应进行疲劳计算。
• 由试验可知，焊接结构应力幅△σ与疲劳破坏荷载循
环次数一一对应，而与钢材种类没有关系。
•
对一般简支实腹吊车梁疲劳验算位置有4处(见图)： • ①下翼缘与腹板连接角焊缝； • ②横向加劲肋下端的主体金属； • ③下翼缘螺栓和虚孔处的主体金属； • ④下翼缘连接焊缝处的主体金属。
•简支吊车梁疲 劳计算位置
3.5结构的累积损伤破坏
• 钢构件在荷载反复作用下，要发生此类破坏。如钢柱或 梁柱节点在强地震作用下的破坏。由于构件累积损伤造 成的破坏是再强度很大的荷载作用下，反复次数不多情 况下发生的，又称低周疲劳断裂。
• 2、极值型失稳
• 结构变形随荷载增加而增加，且愈来愈快，直到结构 不能承受增加的外荷载而压溃。又称第二类稳定。
• 3、屈曲后极值型失稳
• 失稳时有平衡分岔现象，但不立即破坏，有较显著的 屈曲后强度，可继续承载直到出现极值型失稳。
• 4、有限干扰型失稳
• 结构屈曲后承载力迅速下降，如有缺陷结构在受荷过 程中就不出现屈曲现象而直接进入承载力较低的极值 型失稳。又称不稳定分岔屈曲，这类结构称缺陷敏感 型结构。
桥梁设计及桥梁结构损坏原因及处理
桥梁设计及桥梁结构损坏原因及处理发布时间：2021-09-04T09:54:26.234Z 来源：《基层建设》2021年第17期作者：朱美超[导读] 摘要：高速公路桥梁在受到车辆反复碾压、风吹日晒等影响下，本身的路面性能和结构性能将难以维持最初的状态。
摘要：高速公路桥梁在受到车辆反复碾压、风吹日晒等影响下，本身的路面性能和结构性能将难以维持最初的状态。
因此，做好对高速公路桥梁的定期养护和维修至关重要。
维修加固技术越来越具有多样化的特征，实际的技术应用中，需结合高速公路桥梁的结构特征，选择最为有效的加固技术。
基于此，本篇文章对桥梁设计及桥梁结构损坏原因及处理进行研究，以供参考。
关键词：桥梁设计；桥梁结构；损坏原因引言桥梁作为大型构造物，在材料、气候、人为等因素的作用和影响下，可能会产生一些病害，轻则导致结构性能下降，严重时将造成桥梁破坏，甚至引起严重的安全事故。
因此，为保证桥梁质量与使用安全，有必要分析汇总可能发生的病害，并探讨有效的维修加固技术。
1我国公路桥梁的总体发展现状结合我国当前的公路桥梁工程使用情况来讲，伴随着整体社会发展水平的逐步提升，公路桥梁本身的性能要求也越来越高。
结合我国实际的建筑结构可靠度统一标准来讲，我国的公路桥梁工程使用年限往往控制在100~120年，具有极强纪念意义的公路桥梁建筑使用年限为100年，一般的建筑使用年限应控制在50年，该标准与当前的国际标准有一定的交互性，证明我国当前所践行的公路桥梁使用期限要求，符合具体的发展现状。
另外，在实际的公路桥梁优化过程中，还需要结合不同的分支以及性能进行针对性管理，例如，针对临时性结构使用期限是要控制在5年左右，用于进行替换的建筑结构构件使用期限需要控制在25年左右，普通的建构筑物以及基础设施使用年限控制在50年左右，因此针对公路桥梁的日常养护以及维修来讲，需要结合公路桥梁本身的类型以及使用需求进行阶段性的优化，结合其使用年限落实优化策略以及加固方案的探讨。
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钢结构稳定
钢结构稳定
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3. 稳定
3 稳定破坏
整体稳定设计计算方法 《钢结构设计规范 受力 (GB50018(GB50018-2003)》 构件 轴心 毛截面： N 受压 fd 《公路钢结构桥梁设计规范 (JTGD64JTGD64-2011) 2011) 》 有效截面：考虑局部稳定
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3
3. 稳定
3. 稳定
钢结构稳定
钢结构稳定
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3. 稳定
3. 稳定
钢结构稳定
钢结构稳定
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3
2. 强度 强度破坏
2. 强度 强度破坏
局部破坏：指截面的局部范围的应力达到屈服点fy，局部范围应变迅速增加最后导致 局部结构破坏（局部变形过大或断裂）
受拉件
屈服塑性变形→强化→断裂
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b
e,L2
考虑局部稳定和剪力滞的有效宽度
b
e,S1
b
e,S2
Aeff be,i ti As ,i
be,k
在该区间两端点值之间 线性插值
b b
s e ,i i
bep, k
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bes b b bes [1.1 2 ]b b 0.15b
s e
0.2时： 1 2 1 1 1 4 时： 0.2 1 (1 ) 1 (1 ) 0 0 2 2 2 2 fy fy E ,cr E
N M x NexN M y NeyN 1 Nu M ux M uy
N Rd Aeff ,c f d
M Rd , z Wz ,eff f d
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M Rd , y Wy ,eff f d
钢结构稳定
N
A
N Rd
1
N Rd Aeff ,c f d
毛截面： 受弯
bWx
毛截面：
N
Mx
My
yW y
fd
有效截面：考虑剪力滞和局部稳定 My Mz m, y 1 LT , y M Rd , y M Rd , z
My M Rd , y m, z
LT , z M Rd , z
0 ( 0.2)
E ,cr 2E 2
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考虑剪力滞的有效宽度
表 5.1.7-1 梁 段 号 简 支 梁 符 号 适用公 式 翼缘有效宽度计算的等效跨度 计算图式 腹板单侧翼缘有效宽度计算 等效跨度
fd
——钢材的设计强度
Wx,eff，Wy,eff ——考虑剪力滞影响的有效截面模量 exN, exN ——有效截面偏心距
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3. 稳定
3. 稳定
钢结构稳定
钢结构稳定
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有效截面：考虑剪力滞和局部稳定
5
3 稳定破坏 整体稳定系数
有效宽度 考虑剪力滞的有效宽度
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3.1 强度破坏
2. 强度
பைடு நூலகம்
设计方法《 JTGD64-201 2011） 》 设计方法《公路钢结构桥梁设计规范（JTGD64整体强度设计：钢材具有较大塑性变形能力，钢桥构件的整体强度设计可以 不考虑残余应力和局部应力集中的影响，采用有效截面的名义应力计算： 实腹式拉弯构件 强度计算公式：
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3. 稳定
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钢结构稳定
钢结构稳定
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3. 稳定
3. 稳定
钢结构稳定
钢结构稳定 局部失稳：指桥梁次要构件或构件中的局部板件失稳，结构失 稳后不一定完全丧失承载能力
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设计方法
局部强度设计：局部强度破坏应该考虑残余应力和局部应力集中的影响，但 是在事实上残余应力的计算及其困难，在实际设计中往往被忽略，仅考虑应 力集中的影响。 验算准则：第四强度准则
2 2 2 2 Eq x2 y z2 ( x y y z z x ) 3( xy yz zx ) fd
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3. 稳定
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钢结构稳定
钢结构稳定
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3. 稳定
3. 稳定
钢结构稳定
按力学角度分：弹性屈曲稳定（第一类稳定）和弹塑性极值稳定（第二类稳定） 按失稳破坏范围分：整体失稳和局部失稳
钢结构稳定
整体失稳：桥梁主要承重结构失稳，结构整体丧失承载能力
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n
0
受拉件
屈服塑性变形→强化→断裂
净截面 My Mx 受弯 fd xWexn yWeyn 净截面 拉弯 压弯
有效截面：考虑剪力滞和局部稳定 My Mz fd Wy ,eff Wz ,eff 有效截面：考虑剪力滞和局部稳定
My Mx N fd An xWexn yWeyn
N M x NexN M y NeyN 1 N， Nu M ux M uy 实腹式拉弯构件强度计算公式
N u Aeff f d
N
M ux Wx ,eff f d
，
M uy Wy ,eff f d
M x M y ——计算截面轴力、x方向和y方向的弯矩
由于钢材具有较大的塑性变形性能，结构某个点达到屈服状态后会发生应 力重分布，对于构件来说只有形成屈服面后才能达到局部强度破坏状态。 采用有限元方法分析时，不能仅根据某一点的应力判别达到上式的破坏极 限状态作为判别标准，应该考虑钢材的塑性变形性能的影响
Mz
1
M mx M x ty y f d M y NeyN M z NezN N byWy N my mz 1 xWx 1 0.8 拉弯 y N Rd N N N Ex LT , z M Rd , z M Rd , y 1 1 N cr , y N cr , z 压弯 my M y M N M y Ne yN tx x fd M z NezN N my mz 1 y A bxWx N z N Rd N N yWy 1 0.8 M Rd , z LT , y M Rd , y 1 1 N Ey N cr , z N cr , y x A