公路桥梁结构桥梁抗疲劳设计方法应用
[桥梁吊杆疲劳问题及分析方法研究综述]桥梁吊杆
[桥梁吊杆疲劳问题及分析方法研究综述]桥梁吊杆桥梁吊杆疲劳问题及分析方法研究综述摘要:吊杆是把桥面系的恒载与活载传递到拱肋的关键受力构件,它的使用正常与否,关系到桥梁的整体寿命和安全。
随着经济的发展,一方面越来越多的桥梁设计成了公轨两用桥梁,另一方面交通流量急剧增加,由于公轨两用桥梁结构较轻,跨度大,在轻轨列车和很多汽车同时通过大跨度桥梁时,桥梁可能产生较大的振动,吊杆的应力变化幅度将会很大,进行疲劳分析是十分必要的。
一、桥梁吊杆的破损现状自1858年第一座带吊杆的系杆拱桥建成以来,世界上这类桥型发展迅猛,在中国情况更是如此。
1960年兰州至新疆铁路昌吉桥(主跨56m)建成后,我国修建了大量的带吊杆拱桥。
据不完全统计,迄今为止,我国已建成带吊杆的中、下承式拱桥达70余座,仅四川和重庆地区就达30多座。
随着钢结构的广泛使用,这种趋势将持续下去,上海卢浦大桥、拉萨柳梧大桥的建设就是最好的佐证。
中、下承式拱桥吊杆是把桥面系的恒载与活载传递到拱肋的关键受力构件,它的使用正常与否,关系到桥梁的整体寿命和安全。
然而,由于受当前设计理论,科学技术和工业水平发展进程的制约,桥梁吊杆吊具的设计、制造、防护、安装、服役、维护、健康诊断、拆换乃至设计寿命的确定、使用一段时间后剩余寿命的预测等等,皆无明确、统一的规范。
在大量的中、下承式拱桥和斜拉桥的吊杆设计、营运、维护、拆换、修复过程中,主要依据设计者的主观判断,缺乏公认的准则,以致吊杆失效造成的桥梁损坏和事故时有发生。
1967年12月15日,美国西佛吉利亚州的PoiniPleaant大桥在没有任何征兆的情况下突然倒塌,造成桥上31辆汽车坠落,46人死亡。
该桥是一主跨为213.4m的悬索桥,其大缆是眼杆链,眼杆材料是经过热处理的碳钢,事故原因正是眼杆在孔眼处断裂。
断裂发生的主要原因是眼杆孔眼处发生应力腐蚀(拉应力使晶间出现裂纹,裂纹凭毛细管作用,将空气中的HZS和盐类吸入,使腐蚀加剧)和腐蚀疲劳(裂纹因多次承受拉应力而穿过晶粒);但孔眼位于隐蔽位置,其裂纹无法检查也是导致这次事故的一个原因。
公路与桥梁加固改造技术作业指导书
公路与桥梁加固改造技术作业指导书第1章绪论 (3)1.1 公路桥梁加固改造的意义 (4)1.2 公路桥梁加固改造的基本原则 (4)第2章加固改造前期工作 (4)2.1 桥梁现状调查与评估 (5)2.1.1 资料收集 (5)2.1.2 现场勘查 (5)2.1.3 结构检测 (5)2.1.4 病害分析 (5)2.1.5 评估与判定 (5)2.2 加固改造方案设计 (5)2.2.1 设计原则 (5)2.2.2 加固方案比选 (5)2.2.3 设计计算 (5)2.2.4 施工图设计 (5)2.3 施工组织设计 (5)2.3.1 施工计划 (6)2.3.2 施工资源配置 (6)2.3.3 施工质量控制 (6)2.3.4 安全管理 (6)2.3.5 施工监测 (6)第3章桥梁结构检测技术 (6)3.1 桥梁结构无损检测 (6)3.1.1 概述 (6)3.1.2 无损检测技术原理 (6)3.1.3 无损检测方法 (6)3.1.4 桥梁无损检测案例分析 (6)3.2 桥梁结构局部检测 (6)3.2.1 概述 (6)3.2.2 局部检测方法 (7)3.2.3 局部检测内容 (7)3.2.4 局部检测案例分析 (7)3.3 桥梁结构整体功能评估 (7)3.3.1 概述 (7)3.3.2 整体功能评估方法 (7)3.3.3 评估指标体系 (7)3.3.4 整体功能评估案例分析 (7)3.3.5 评估结果应用 (7)第4章加固改造材料与工艺 (7)4.1 加固改造材料 (7)4.1.1 混凝土材料 (7)4.1.3 纤维材料 (8)4.1.4 胶粘剂材料 (8)4.1.5 防水材料 (8)4.2 加固改造施工工艺 (8)4.2.1 混凝土结构加固 (8)4.2.2 钢结构加固 (8)4.2.3 桥梁加固 (9)4.2.4 路基路面加固 (9)4.3 新材料、新工艺的应用 (9)4.3.1 纳米材料在加固改造中的应用 (9)4.3.2 智能材料在加固改造中的应用 (9)4.3.3 绿色环保材料在加固改造中的应用 (9)4.3.4 3D打印技术在加固改造中的应用 (9)4.3.5 无损检测技术在加固改造中的应用 (9)第5章桥梁上部结构加固改造 (9)5.1 梁式桥加固改造 (9)5.1.1 砼梁加固 (10)5.1.2 钢梁加固 (10)5.2 拱桥加固改造 (10)5.2.1 石拱桥加固 (10)5.2.2 钢筋混凝土拱桥加固 (10)5.3 悬索桥和斜拉桥加固改造 (10)5.3.1 悬索桥加固 (10)5.3.2 斜拉桥加固 (10)5.3.3 桥梁附属结构加固改造 (10)第6章桥梁下部结构加固改造 (11)6.1 基础加固改造 (11)6.1.1 基础调查与评估 (11)6.1.2 加固方案设计 (11)6.1.3 加固施工方法 (11)6.2 桥墩加固改造 (11)6.2.1 桥墩调查与评估 (11)6.2.2 加固方案设计 (11)6.2.3 加固施工方法 (11)6.3 桥台加固改造 (11)6.3.1 桥台调查与评估 (11)6.3.2 加固方案设计 (11)6.3.3 加固施工方法 (12)第7章桥梁附属结构加固改造 (12)7.1 桥面铺装层加固改造 (12)7.1.1 检查评估 (12)7.1.2 加固改造方法 (12)7.1.3 施工要求 (12)7.2.1 检查评估 (12)7.2.2 加固改造方法 (12)7.2.3 施工要求 (13)7.3 人行道、护栏等附属设施加固改造 (13)7.3.1 检查评估 (13)7.3.2 加固改造方法 (13)7.3.3 施工要求 (13)第8章桥梁加固改造施工管理 (13)8.1 施工计划与进度管理 (13)8.1.1 施工计划编制 (13)8.1.2 施工进度控制 (13)8.2 施工质量控制 (14)8.2.1 施工质量控制原则 (14)8.2.2 施工质量控制措施 (14)8.3 施工安全与环保管理 (14)8.3.1 施工安全管理 (14)8.3.2 环保管理 (14)第9章桥梁加固改造工程验收 (14)9.1 工程验收标准与方法 (14)9.1.1 验收标准 (14)9.1.2 验收方法 (15)9.2 加固效果评价 (15)9.2.1 结构安全功能评价 (15)9.2.2 功能功能评价 (15)9.2.3 经济效益评价 (15)9.3 验收文件整理与归档 (15)9.3.1 验收文件 (15)9.3.2 文件归档 (16)第10章桥梁加固改造后期维护与管理 (16)10.1 后期维护内容与要求 (16)10.1.1 维护内容 (16)10.1.2 维护要求 (16)10.2 桥梁健康监测与评估 (16)10.2.1 健康监测内容 (16)10.2.2 健康评估方法 (16)10.3 桥梁加固改造技术升级与优化建议 (17)10.3.1 技术升级 (17)10.3.2 优化建议 (17)第1章绪论1.1 公路桥梁加固改造的意义公路桥梁作为我国交通基础设施的重要组成部分,其安全性与可靠性直接关系到国民经济的持续发展及人民群众的生命财产安全。
JTG D60-2015 公路桥涵设计通用规范主要修订内容介绍
2015版通规主要修订内容介绍现行《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)于2004年颁布实施。
近几年的实践应用表明,规范总体上能够满足我国公路桥涵建设的需要,但随着我国公路运营状况、桥涵设计理念和方法的发展和变化,也有一些需要完善的内容:公路桥梁设计汽车荷载标准的适应性问题日渐突出;设计使用年限、耐久性设计、全寿命设计、风险评估、桥梁运营期结构安全监测等新方法、新理念逐渐得到广泛应用和发展;环境保护和可持续发展也成为工程设计中需考虑的重要因素。
为了吸纳近年来的成熟经验和科研成果,提高规范的适应性,促进公路桥梁科学健康发展,交通运输部2009年下达了《公路桥涵设计规范》的修编任务。
在规范修订过程中,编写组进行了大量的科研工作,吸取了已有的成熟科研成果和实际工程设计经验,并且参考、借鉴国内外相关的标准规范。
在规范条文初稿编写完成以后,通过多种方式广泛征求设计、施工、建设、管理等有关单位和个人的意见,并经过反复讨论、修改后定稿。
总体而言,本规范主要做了如下几个方面的修订:1) 增加了桥涵结构的设计使用年限和耐久性要求;2) 完善了极限状态的设计理论和方法;3) 改进了作用组合分类及计算方法;4) 调整了公路桥梁设计汽车荷载标准;5) 增加、完善了各种作用标准值的计算规定;6) 完善了有关桥涵总体设计、环境保护、交通安全保障工程等的相关规定;7) 增加了桥涵风险评估和安全监测的相关规定。
为了清晰地说明本规范的具体修订内容,现将主要修订内容的确定理由及作用和影响分章节论述如下。
1 第1章总则1)公路桥涵的设计原则修改为“安全、耐久、适用、环保、经济和美观”。
长期以来,公路桥涵设计都遵循着“技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理”的基本原则,这是与我国当时的经济条件和技术水平相适应的。
安全、耐久、适用是公路桥涵结构最基本的要求。
随着社会的发展和进步,环境保护日益引起重视。
环保问题关系到社会的可持续发展,必须在交通基础设施建设中贯彻落实。
钢结构桥梁抗疲劳设计的解析
钢结构桥梁抗疲劳设计的解析摘要:随着我国的经济的快速发展,公路桥梁建设项目越来越多。
公路钢结构桥梁具有跨径大、自重轻等特点,由于长期承受自重和车辆荷载循环作用的影响,由于钢结构桥梁应力分布不均,各部分具有不同的疲劳强度,除此以外还有桥梁自身的截面发生突变以及焊接连接的部分和反复应力等等情况造成的裂纹,久而久之会导致桥梁断裂的发生。
由于上述的原因,不同的安全隐患存在于桥梁的服役期间,因此在进设计考虑的时候应当从全局上来进行桥梁结构的设计。
对于疲劳设计而言,在我国现行公路桥梁钢结构设计规范中相对落后,从公路的疲劳问题来看,我们现有的研究认知还不是很全面,因此能够对公路以及桥梁的疲劳进行设计是一项十分必要的工程。
为了降低钢结构桥梁出现疲劳问题的几率,在制订抗疲劳设计方法时,就需要先对影响钢结构桥梁疲劳的因素进行仔细研究。
关键词:钢结构桥梁;抗疲劳设计方法;研究1影响钢结构桥梁疲劳的因素1.1 钢结构材料特性钢结构材料特性的好坏是会直接影响到公路以及桥梁的抗疲劳强度的,其特性所受的影响比较多,除了材料本身的性能之外,钢结构的大小也对其抗疲劳强度造成一定的影响,在起初只有一点点的小裂纹出生,随着时间的推移,之前产生的小裂纹会越来越大,其疲劳的性能也会随之增加,除此以外钢结构的强度增强也会使得其疲劳性能增加,由于这样的原因,还是应当使用强度较为合适的材料。
一般的情况下我们能够总结出,当钢结构表面具有比较高的应力的时候,钢结构的表面在之前一般都会产生裂纹。
1.2钢结构内部和外部因素会对公路结构桥梁疲劳性能而言,钢结构内部因素和外部因素也会对其造成影响,疲劳的性能会因此而发生一定的变化。
公路桥梁的建设结构以及每一个钢构件之间的连接形式都是钢结构构造的一个方面,影响钢结构应力分布的因素包括焊接技术、钢结构制造、焊接处理方法、设计方法等。
钢结构自身缺陷也会影响疲劳性能,除此以外钢结构疲劳的产生还会受到其他外部环境因素的影响,外部影响因素一般包括自然环境发生变化、昼夜温差变化过大、外界施加给桥梁的压力、强冻强高温等。
公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015)条文说明
公路桥涵设计通用规范JTGD60-2015条文说明1总则1.0.1 本次修订对公路桥涵设计原则进行了调整和修改。
近些年的桥梁安全事故,使桥梁工程设计者和管理者认识到结构物的安全、耐久是最基本的要求。
在保证安全和耐久的前提下,桥涵设计要优先考虑满足功能需求,即要满足“适用”的要求,再根据具体情况考虑环保、经济和美观的要求。
环保问题关系到社会的可持续发展,须给予高度重视。
1.0.3 桥梁上的可变作用是随时间变化的,所以它的统计分析要用随机过程概率模型来描述。
随机过程所选择的时间域即为基准期。
根据《工程结构可靠性设计统一标准》(GB50153)的规定,公路桥涵结构的设计基准期取100 年。
1.0.4 设计使用年限是体现桥涵结构耐久性的重要指标,美国、英国、新西兰和日本等多国的桥梁设计规范对桥梁设计使用年限均有明确的规定。
现行《公路工程技术标准》(JTGB01)修订时综合考虑了国标的规定、公路功能、技术等级和桥涵重要性等因素,规定了桥涵主体结构和可更换部件设计使用年限的最低值。
本条规定与《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)保持一致。
1.0.5 本条中的桥涵分类标准采用了两个指标:一个是单孔跨径L K,用以反映桥涵的技术复杂程度;另一个是多孔跨径总长L,用以反映建设规模。
本条与《公路工程技术标准》(JTGB01-2014) 保持一致。
在确定桥涵分类时,符合其中一个指标即可归类,存在差异时,可采取“就高不就低”的原则。
在计算桥梁长度时,曲线桥宜按弧长计,斜桥宜按斜长计。
1.0.7 可持续发展已成为国内外工程界普遍关注的问题。
当前环境、资源对公路桥涵建设的约束不断强化,加快资源节约型、环境友好型行业建设已成为行业转型发展的重要途径,为此,交通运输部适时地提出了“绿色交通”的发展战略,旨在将可持续发展的理念贯穿落实到交通运输发展的各个领域和各个环节。
增加本条规定一方面是贯彻国家和行业的宏观要求,另一方面将有助于提高设计人员对环境和资源的重视。
公路钢结构桥梁设计规范JTGD构件设计疲劳
(D.0.2-2)
Nty ——计算车道所在行车方向上的年总交通量(预测年); p——重车在总交通量中所占的比率,当无可靠数据时可参考表D.0.2取值;
j——在该行车方向上慢车道与主车道数量和。
交通等级
表D.0.2 重车数量占总交通量的比率p
1 港口、矿区等以货运为主功能的高速公路或一级公路
80%
2 其它高速公路或一级公路
g
交通流量,系数g2
g2
=
Q0 480
Nly 0.5106
1
5
Q0——疲劳荷载模型车总重,模型II为445kN;模型III为480kN
Nty——慢车道或主车道的重车(总重大于10吨)年交通量(预测年),应通过对近 似交通状态道路进行交通调查得到,当无可靠数据时可参考下式计算:
Nly
0.95pNy j
40%
3 二级公路
20%
4 三、四级公路
10%
5.5.5(5.5.6) 有限疲劳寿命设计方法(疲劳荷载计算模型II, III)
g
设计寿命,影响系数g3
g3 tLD /10015 tLD——构件的设计使用寿命(年)
多车道效应系数g4
➢ 疲劳荷载计算模型II
g h h h h h h 4 1N N 1 2 1 2 5 N N 1 j 1 j 5 N N 1 k 1 k 5 1/5
N
L
D
NNCC21(mm2)
D D L
L
N
L
m 和C1、C2均为常数。D称为“常幅疲劳极 限”;L称为“截止极限” ,钢结构m≈3
Nc=2×106
ND
疲劳曲线示意图
NL ogN
影响因素:钢材种类、构造细节、加工制作方法、应力状态、细节的初始缺 陷与残余应力、应力集中程度 、
公路钢桥抗疲劳设计概述
公路钢桥抗疲劳设计概述摘要:基于疲劳与断裂是钢构件失效的最可能原因,应对疲劳设计给于相当的重视。
本文对我国公路桥梁疲劳设计问题进行了简述,并对国外规范进行了总结。
提出了我国疲劳验算的缺陷和制定与完善公路钢桥疲劳规范的迫切性。
关键词:公路钢桥;疲劳设计;荷载模型abstractbased on fatigue and fracture is the most likely reason in failure of steel members. this paper, resumed the design of highway bridge fatigue problems in our country, and summarized foreign standard. puts forward the defects of fatigue calculation in our country and the urgency to formulate and perfect highway steel bridge fatigue specification.key words: highway steel bridge; fatigue design; load model 中图分类号:u448.14文献标识码: a 文章编号:1疲劳研究的必要性公路钢桥的疲劳是指在车辆荷载的反复作用下构件在低于钢材屈服强度的情况下发生的脆性破坏。
[1]钢结构构件最常遇到三种破坏形式:拉构件强度破坏、压构件失稳破坏、反复拉压构件疲劳断裂。
其中疲劳与断裂是钢构件失效的最可能原因。
据美国1982统计结果,80%-90%钢桥的破坏与疲劳断裂有关,1967年美国西弗吉利亚州的point pleasant大桥在没有任何征兆的情况下突然倒塌,造成46人死亡,调查结果显示是由于一拉杆下缘产生解理断裂。
警醒下,各国对疲劳给于了相当的重视,随着工程实践和研究的加深,规范也在不断的修订和更新。
道路与桥梁工程中的桥梁承载力规范要求
道路与桥梁工程中的桥梁承载力规范要求桥梁承载力规范是指在道路与桥梁工程中对桥梁的设计、建设和使用过程中所遵循的一系列准则和标准,旨在确保桥梁的结构能够承受正常使用条件下的荷载,保障交通运输的安全畅通。
本文将从桥梁承载力规范的相关背景和重要性、国内外常用的规范要求以及规范的更新与发展等方面进行探讨。
一、桥梁承载力规范的背景和重要性在道路与桥梁工程中,桥梁作为重要的交通枢纽之一,承担着道路运输负荷的转移和分布作用。
因此,保证桥梁的承载力是保障交通运输安全和畅通的前提。
桥梁承载力规范能够对桥梁的设计、建设和使用提供明确和可行的指导,确保桥梁结构能够满足使用条件下的承载要求,同时兼顾工程经济性和可靠性。
二、国内外常用的桥梁承载力规范要求国内外各国在桥梁承载力规范的制定和实施方面都有相应的要求。
下面我们将以中国和美国为例,介绍其常用的桥梁承载力规范要求。
1. 中国规范要求在中国,国家标准《公路桥梁设计荷载规范》(GB 50010-2010)是桥梁承载力规范的主要参考标准。
该规范对桥梁的设计荷载进行了分类,包括常用车辆荷载、极限车辆荷载、特殊车辆荷载等。
此外,规范还对桥梁的设计方法和理论进行了详细的规定,涵盖了桥梁的超震安全性要求、结构荷载和荷载组合等方面。
2. 美国规范要求在美国,美国公路和交通工程协会(AASHTO)的《公路桥梁设计规范》(LRFD)是桥梁承载力规范的重要参考依据。
该规范综合考虑桥梁的设计、材料和验算工作,通过载荷和抗力的区分来确定安全荷载。
该规范要求进行多种荷载组合的计算,并采用概率方法进行结构的安全评估。
三、桥梁承载力规范的更新与发展随着交通运输领域的不断发展和技术进步,桥梁承载力规范也在不断更新与发展。
这主要表现在以下几个方面:1. 荷载标准的完善桥梁所承受的荷载主要包括车辆荷载、人行荷载和附加荷载等。
新的规范要求应充分考虑各种特殊情况下的荷载,如强风、地震等。
同时,应结合实际情况对不同类型桥梁的荷载进行细化和修订,以满足不同设计要求。
探讨桥梁结构与设计在高速公路中的应用
前 的桥梁设计 中,对于耐久性更多的只是作为一种概念受 到关注高速公 桥梁斜交 角度 ≤2 0 度时 , 采用双柱式桥墩 ; 角度 / >2 0 度时, 采用3 柱式桥墩 。
为大气 , 外观协调。标准 预制结构桥梁 的柱式墩身 、 桩基础桥墩尺寸拟定 便使用而距离近 的材料 , 对于桥涵 的跨径较为标准的 , 应当优先选择装配 如 下 :
工作者提供探讨分析。
关键词 : 桥墩桥 台; 高速公路桥涵设计; 连续箱梁暗桥 ;
一
、
高 速公 路 的桥梁设 计 要点
1 . 1由于高速公路 与山 区地 区的高速公路在地形 、 地质 、 水文 等条件
缝宽的形式变动。 采用连续梁时, 梁高 : 等截面连续箱梁U 1 5 ~1 /2 5 ; 变截 面连续箱梁为 中墩支点U 1 5 — 1 一 / 2 5 , 跨 中或边支点 1 . / 2 5 ~ L / 4 0 ; 同时考 虑箱梁 内模板的构造要求 , 连续箱梁的最小梁高不低 于1 . 3 m 。边 中跨跨径
பைடு நூலகம்
色彩选择 时不但要考虑 与周 边环境色调 、 桥梁造 型相协 调, 还要考虑桥梁 设置挡块后 台帽不伸 出路基宽 度控制 。6 m 跨径 板高0 . 4 5 m, 8 m 跨径 板高
所在地 区的民风 、 民俗 。
0 . 5 5 m 。小桥通道如果桥 台高度超过6 米, 可设计成暗桥 , 暗桥上部采用C 3 0
d团园 四
路桥建设
探讨桥梁结构 与设计在 高速公路 中的应用
摘要 : 随着我 国交通建设事业的迅猛发展, 高速公路建设也进入快车道 , 人们对于高速公路建设越来越 关注。下 面主要从 上部结构设计、 下部结构设计、 桥墩桥 台、 基础等方面对桥梁设计进行分析。本文结合 自身工作经验希 望可以通过本文给广大
公路桥梁标准疲劳车辆荷载
4. 结构分析
利用有限元等方法,分析结构在 荷载作用下的应力、应变分布。
疲劳寿命评估案例分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ案例一
某钢筋混凝土拱桥,通过名义应力法评估其疲劳寿命,发现拱圈 关键截面的疲劳寿命低于设计使用年限,提出加固建议。
案例二
某钢箱梁桥,采用局部应力应变法评估疲劳寿命,结果显示部分焊 缝位置的疲劳寿命较短,需进行焊缝加固和维修。
减轻结构自重
采用轻型、高强度的材料 ,减轻桥梁自重,降低结 构承受的荷载,进而减少 疲劳损伤。
采用高性能材料
高强度钢材
采用高强度钢材能够提高桥梁结构的承载能力和 抗疲劳性能。
耐候钢材
使用具有良好耐候性能的钢材,能够抵抗大气腐 蚀,延长桥梁使用寿命。
纤维增强复合材料
采用碳纤维、玻璃纤维等复合材料增强桥梁结构 ,提高抗疲劳性能和耐久性。
增强桥梁养护与维修
定期检查
建立定期的桥梁检查制度,及 时发现并处理桥梁结构的疲劳
损伤。
维修加固
对已经出现疲劳损伤的桥梁进 行及时维修和加固,防止损伤 扩大导致安全事故。
荷载监控
实时监测桥梁上的荷载情况, 避免超载车辆通过,以减少桥 梁结构的疲劳损伤。
养护技术
采用先进的桥梁养护技术,如 裂缝修补、混凝土表面保护等 ,提高桥梁的抗疲劳性能和使
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疲劳荷载对桥梁结构的影响
结构疲劳破坏:疲劳荷载长期作用于 桥梁结构,会导致结构材料的疲劳破 坏,从而降低结构的承载能力和使用 寿命。
加速老化:疲劳荷载会加速桥梁结构 的老化过程,使桥梁在正常使用年限 内出现提前破损和老化现象。
变形和裂缝:疲劳荷载可能导致桥梁 结构发生变形和裂缝,影响桥梁的线 形和美观,并可能引发结构安全隐患 。
公路桥梁抗震设计细则讲解2
单柱墩容许位移
Δd ≤ Δu
Δu
=
1H2 3
×φy
+ (H
−
Lp 2
) ×θu
7 强度与变形验算
双柱墩、排架墩,横桥向 的容许位移可在盖梁处施 加水平力F,进行非线性静 力分析
7 强度与变形验算
7.5 B类、C类桥梁的支座验算
橡胶支座
支座厚度验算
变形
抗滑稳定性验算
∑t
≥
X0
tan γ
=
X0
μd Rb ≥ Ehzb
N
∑ {x(t)} = {φ} j Yj (t) j =1
..
.
..
Yj (t) + 2ξ jω j Y j (t) + ω 2jYj (t) = −γ j u(t)
γ
j
=
{φ}Tj [M ]{I} {φ}Tj [M ]{φ} j
SRSS方法组合
m1
∑ F =
Fj 2
m2
CQC方法组合
m3
∑ ∑ F =
i j Firij Fj
Fj1 Fj2 Fj3 Fji = γ jφ ji S j mi
6 抗震分析
6.5 时程分析方法
[M
]{Δ
..
x(t
)}+
[C]{Δ
.
x(t
)}+
[
Kt
]{Δx(t
)}
=
−[M
..
]{I}Δu
g
{t}
地震动三要素
z 振幅 z 频谱:
振幅-频率 关系曲线
z 持续时间
6 抗震分析
墩抗剪、基础、盖 梁、主拱圈 等不损伤
钢结构桥梁疲劳设计要点探析
钢结构桥梁疲劳设计要点探析发表时间:2018-05-28T16:26:05.600Z 来源:《基层建设》2018年第10期作者:卢剑桥刘超凤厉硕彬[导读] 摘要:对于公路桥梁来说,在对其进行设计时要根据桥梁设计指标的相关要求,以实际情况为根本,优化整体设计形式,并执行有效的评价机制,把评价机制的作用最大程度的发挥出来。
华蓝设计(集团)有限公司广西南宁 530001摘要:对于公路桥梁来说,在对其进行设计时要根据桥梁设计指标的相关要求,以实际情况为根本,优化整体设计形式,并执行有效的评价机制,把评价机制的作用最大程度的发挥出来。
本文将根据钢结构桥梁疲劳设计的影响因素,深入分析钢结构桥梁疲劳设计的相关要点。
关键词:钢结构;桥梁;疲劳设计一、钢结构桥梁疲劳影响因素钢结构疲劳的基本起因是微裂纹。
随着往复荷载的作用,裂纹进一步扩展导致直接降低构件的承载性能,导致失效破坏。
因而,钢结构疲劳涉及材料、构件、构造、加工等系列内在因素,和可变荷载作用等外在因素。
1.材料特性钢材的疲劳性能和钢材的实际强度息息相关,每一种元素比例所构成的钢材料,它们的疲劳性能都存在较大差异。
不过同一种钢材,假若其强度增加很大,那么其疲劳性能的增长趋势是极弱的,所以使用过高强度的钢材进行抗疲劳设计是很不经济的,在选择时一定要综合考虑。
2.构件特性构件的尺寸和表面性能也是影响疲劳特性的关键因素。
钢构件的疲劳强度具有尺寸效应,一般而言构件尺寸小的其疲劳性能好;而构件尺寸大的,其疲劳强度具有一定程度的折减。
此外,钢构件表面的紧密程度也是影响疲劳强度的关键,因此疲劳裂纹的产生和发展一般在钢构件的表面,主要原因是外表面的应力水平往往较高,而约束较弱,使得裂纹容易拓展。
因此设计中需要考虑到尺寸效应引起的钢材疲劳强度折减,以及保证良好的钢构件表面完整性。
3.构造连接特性钢构件用于桥梁结构中,必然存在不同钢构件之间的连接及构造问题。
例如细节构造存在的截面削弱区域,钢构件会有应力集中问题,从而导致疲劳问题突出。
公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015)条文说明
公路桥涵设计通用规范JTGD60-2015条文说明1总则1.0.1本次修订对公路桥涵设计原则进行了调整和修改。
近些年的桥梁安全事故,使桥梁工程设计者和管理者认识到结构物的安全、耐久是最基本的要求。
在保证安全和耐久的前提下,桥涵设计要优先考虑满足功能需求,即要满足“适用”的要求,再根据具体情况考虑环保、经济和美观的要求。
环保问题关系到社会的可持续发展,须给予高度重视。
1.0.3桥梁上的可变作用是随时间变化的,所以它的统计分析要用随机过程概率模型来描述。
随机过程所选择的时间域即为基准期。
根据《工程结构可靠性设计统一标准》(GB50153)的规定,公路桥涵结构的设计基准期取100年。
1.0.4设计使用年限是体现桥涵结构耐久性的重要指标,美国、英国、新西兰和日本等多国的桥梁设计规范对桥梁设计使用年限均有明确的规定。
现行《公路工程技术标准》(JTGB01)修订时综合考虑了国标的规定、公路功能、技术等级和桥涵重要性等因素,规定了桥涵主体结构和可更换部件设计使用年限的最低值。
本条规定与《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)保持一致。
1.0.5本条中的桥涵分类标准采用了两个指标:一个是单孔跨径L K,用以反映桥涵的技术复杂程度;另一个是多孔跨径总长L,用以反映建设规模。
本条与《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)保持一致。
在确定桥涵分类时,符合其中一个指标即可归类,存在差异时,可采取“就高不就低”的原则。
在计算桥梁长度时,曲线桥宜按弧长计,斜桥宜按斜长计。
1.0.7可持续发展已成为国内外工程界普遍关注的问题。
当前环境、资源对公路桥涵建设的约束不断强化,加快资源节约型、环境友好型行业建设已成为行业转型发展的重要途径,为此,交通运输部适时地提出了“绿色交通”的发展战略,旨在将可持续发展的理念贯穿落实到交通运输发展的各个领域和各个环节。
增加本条规定一方面是贯彻国家和行业的宏观要求,另一方面将有助于提高设计人员对环境和资源的重视。
公路桥梁结构加固设计规范应用计算示范
公路桥梁结构加固设计规范应用计算示范
一、设计规范
1.《公路桥涵设计细则》(JTJ028-2000):该规范是我国公路桥梁设计的基本规范,其中包括了桥梁结构加固设计的相关要求和计算方法。
2.《公路桥梁加固技术规范》(JTG/T3431-01-2024):该规范是我国公路桥梁加固设计的技术规范,其中包括了桥梁加固设计的一般原则、加固方法和构造形式,以及相应的计算方法和验算要求。
二、计算示范
1.加固结构分析计算:首先需要进行加固结构的分析计算,包括静力分析、动力分析和抗震分析等。
这些分析计算可以使用有限元软件进行,通过输入材料参数和荷载情况,得到结构的内力、位移和应力等信息。
2.加固材料选取和截面设计:根据加固设计的要求和计算结果,选取适合的加固材料,如钢材、碳纤维等。
然后进行截面设计,计算加固段的截面尺寸和配筋参数,满足结构的受力要求。
3.加固构件连接设计:加固构件的连接设计非常重要,需要保证加固构件与原构件间的传力可靠。
可以采用焊接、螺栓连接等方式,并进行强度和可靠性计算,以确保连接部位的安全性。
4.加固效果评估和验算:设计完成后,需要对加固效果进行评估和验算。
可以采用静载试验、动力试验和模拟地震试验等方法,检验加固后结构的性能是否达到设计要求。
总之,公路桥梁结构加固设计规范的应用计算示范包括加固结构的分析计算、加固材料选取和截面设计、加固构件连接设计以及加固效果评估
和验算等。
通过合理使用规范和计算方法,可以确保加固设计的科学性和可靠性,提高加固结构的安全性和可持续性。
公路钢结构桥梁的疲劳设计研究
公路钢结构桥梁的疲劳设计研究发表时间:2018-01-29T15:16:49.210Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第26期作者:杨景麟[导读] 研究了公路钢结构桥梁抗疲劳的设计方法,先从钢结构桥梁疲劳的问题和影响因素出发。
浙江西城工程设计有限公司山西分公司山西太原 030006摘要:桥梁运营期间所面临的车辆荷载作用具有高度随机性,再加上超载和重载现象及交通量的增长,这种可变和往复荷载作用,使桥梁的疲劳问题更加突出。
本文将系统分析影响公路钢结构桥梁疲劳性能的主要因素,剖析疲劳问题的形成机理和破坏原因;给出开展公路桥梁抗疲劳设计的基本要点,保障桥梁的运营安全。
关键词:公路钢结构桥梁;抗疲劳设计方法;研究引言研究了公路钢结构桥梁抗疲劳的设计方法,先从钢结构桥梁疲劳的问题和影响因素出发,再对抗疲劳设计方法及其重点进行阐述,论述其设计规范和实际应用中的问题后做出总结,为我国公路钢结构桥梁抗疲劳设计提供一些科学的参考,对我国其他交通行业钢结构桥梁抗疲劳设计规范的制定也有着借鉴意义。
1钢结构桥梁的优点钢结构具有强度高、自重轻的优点,以常用材料Q345钢材与C50混凝土对比,钢材的抗压强度为混凝土的12倍,而密度仅为混凝土的3.2倍,因而对相同承载力要求的构件,材质采用钢材比混凝土构件断面小,自重轻。
钢构件采用空腹截面和格构型式来增大截面惯性矩,很大程度上提高了材料利用率,减轻结构重量。
一般钢结构比钢筋混凝土结构减轻自重约1/3-1/2。
钢结构抗震性能好,钢材与混凝土比较:①钢材具有强度高、自重轻的优点,因而抗震性能优越。
地震作用在结构上的荷载是结构反应加速度和质量引起的惯性力,因此,减轻自重即减小地震作用力,提高了抗震性能;②钢材具有塑性变形好、耗能强的优点。
钢材组织均匀,接近各向同性,为理想的弹塑性体,钢材的延伸率在20%以上,可使结构刚度减小,结构自震周期增大,衰减地震波,减小地震破坏、保证了结构安全。
桥梁结构抗震设计
桥梁结构抗震设计桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,在地震发生时起到了至关重要的作用。
为了确保桥梁的抗震能力,设计师们需要充分考虑各种因素,使用合适的设计方案,以确保桥梁在地震中能够稳定可靠的承受荷载。
本文将探讨桥梁结构抗震设计的原理和常用方法。
一、桥梁结构抗震设计的原理桥梁结构抗震设计的原理是通过合理的结构布局和材料选择,以及合理的施工方法,来提高桥梁的整体抗震性能。
具体来说,包括以下几个方面:1. 强度设计:在抗震设计中,需要根据桥梁的荷载特点和地震影响,确定合适的结构强度。
通过合理的截面尺寸和钢筋布置,确保桥梁具有足够的抗震能力。
2. 刚度设计:桥梁的刚度决定了其在地震中的变形能力。
设计师需要通过优化结构形式和加强桥墩、桥面板等部位的刚度,来提高桥梁的整体抗震刚度。
3. 隔离设计:在桥梁抗震设计中,隔离设计是一种常用的方法。
通过采用隔离装置,可以降低地震能量的传递,减小桥梁的震动响应,保证桥梁的安全性。
二、桥梁结构抗震设计的常用方法1. 弹性设计:弹性设计是一种较为传统的桥梁抗震设计方法。
它通过弹性分析确定结构的抗震性能,并根据设计规范的要求,确定合适的设计参数。
这种方法适用于地震烈度较小的区域。
2. 弹塑性设计:弹塑性设计是一种较为先进的桥梁抗震设计方法。
它考虑了结构的弹塑性变形,能够更准确地评估结构的抗震性能。
通过弹塑性分析,设计师可以得到桥梁在地震中的耗能能力和破坏模式,从而确定合适的抗震措施。
3. 减震设计:减震设计是一种逐渐兴起的桥梁抗震设计方法。
它通过设置减震装置,将地震能量引导到减震装置中,从而减小桥梁的震动响应。
常见的减震装置包括摩擦减震器、液体阻尼器等。
三、桥梁结构抗震设计的实践应用桥梁结构抗震设计在实践中已得到广泛应用。
例如,在某高速公路桥梁的抗震设计中,设计师采用了弹塑性设计的方法,通过弹塑性分析得到了桥梁的抗震性能。
为了提高桥梁的整体抗震能力,设计师还在桥梁的墩柱上设置了减震装置,以吸收地震能量。
公路混凝土桥梁疲劳寿命安全评估方法
0引言随着交通运输业的不断发展,公路桥梁的安全运输也成了人们关注的重点,在众多已建成或正在建设的公路桥梁中,钢筋混凝土结构占很大比重,因此,对混凝土疲劳寿命的准确评估具有重要的现实意义。
多年来,国内外专家学者在结合混凝土的抗疲劳特性、剩余寿命预测等方面,对混凝土的疲劳寿命做出了众多评估与研究,也取得了许多有学术价值的科研成果,例如弹性力学评估方法[1]。
这些方法虽能对混凝土结构材料进行有效的疲劳寿命评估,但偏差值较大,无法对公路桥梁等混凝土结构建筑进行准确的寿命预测,严重影响我国交通运输业的进一步发展。
针对上述问题,本文提出并设计了一种基于S -N 曲线的疲劳寿命安全评估方法,并通过实验论证分析的方式,确定该方法的可行性。
结果表明,以钢筋混凝土的S -N 曲线为基础,依照线性疲劳损伤累加原则对桥梁疲劳损伤程度进行分析与评估的方式,能够对公路混凝土桥梁的疲劳使用寿命进行准确评估与预测,较弹性力学评估方法具有极高的有效性。
1基于S -N 曲线的混凝土桥梁疲劳寿命评估方法设计1.1构建S -N 曲线为了准确评估混凝土结构的疲劳强度和使用寿命,本次设计引入外荷载与疲劳寿命之间的关系理论,建立能够反映混凝土应力幅值和疲劳使用寿命之间关系的曲线,这条曲线就叫做S -N 曲线[2],如图1所示。
图1混凝土S -N 曲线示意图图1中,x 轴和y 轴均采用对数坐标,其方程表达式为:Δγm =C /N ,(1)式中:Δγ代表混凝土的实际应力幅值;m 代表S -N 曲线斜率;C 为常数,本次计算不做定向分析。
断裂力学的研究表明,在桥梁表面已经产生裂纹的情况下,小于Δγ的应力幅值也会加大裂纹扩展面积[3]。
因此本次设计将S -N 曲线的斜率调整为m +2,若实际应力幅值高于Δγ,则此时混凝土为疲公路混凝土桥梁疲劳寿命安全评估方法摘要:公路桥梁疲劳寿命的准确评估,对于车辆行驶安全具有重要的现实意义,基于此,提出并设计了一种基于S -N 曲线的公路混凝土桥梁疲劳寿命安全评估方法。
公路桥梁结构桥梁抗疲劳设计方法应用
公路桥梁结构桥梁抗疲劳设计方法应用摘要:随着我国社会既经济的发展,公路桥梁工程建设越发的完善,但是由于我国人口众多,私家车拥有量也是与日俱增,这就导致我国公路桥梁工程的消耗使用比较严重,部分公路桥梁由于长期处于疲劳工作状态下使得其结构出现严重破损,影响交通工程的安全性。
其中,桥梁工程出现疲劳的现象比较多,所以,在进行公路桥梁结构看疲劳设计时要将工作重点放在桥梁抗疲劳设计上,从而促进公路桥梁抗疲劳性能。
尖键词:公路桥梁;结构桥梁;抗疲劳设计;方法应用引言随着我国社会经济的发展,结构桥梁工程的建设越来越多,但是在发展的同时也会越到需索刁钻的问题,其中,抗疲劳设计就是一项比较复杂而且艰难的工作。
在施工与运行的过程中如果略了各类问题,就会导致工程在启动之后出现抗疲劳强度不足,出现桥梁使用年限缩小的情况。
一、影响桥梁结构抗疲劳强度因素1 •残余应力在我国现阶段的桥梁建设中普遍采用钢结构作为桥梁的主要材料,而钢结构的抗疲劳性能基本上是受加工材料性能的影响,例如在加工阶段中冶炼、轧制、焊接等过程,都与可能会出现受热不均的现象,致使钢结构内部存在残余应力,对于钢结构桥梁来说,其一般只能承受翼缘内周期性压力应力,在高残余拉应力范围内便会出现开裂问题,而影响桥梁结构抗疲劳性能。
针对钢结构中的残余应力,如果不能够完全掌握受力的峰值,还有受力的分布区域,这就很可能会造成残余应力影响钢结构质量的问题出现,尤其是对桥梁结构疲劳强度影响十分明显。
2・低温冷脆循环作用在一般情况下,钢结构桥梁工程的施工过程对下弦和桥墩支座连接位置的集中应力以及流限状态的研究不够全面,这种钢结构桥梁受到低温冷脆循环很容易会发生脆断的现象。
除此之外,当钢结构材料厚度为B>2. 5 (KIC/ (Tys) 2 时,钢结构平面应力逐渐趋于脆性状态,是钢结构桥梁施工设计的要点。
3. 其余因素3.1钢结构的材料特性所用钢结构本身的物理特性也是会结构桥梁抗疲劳设计的影响因素,例如钢结构的大小以及各种性能等。
JTG D60-2015 公路桥涵设计通用规范主要修订内容介绍
2015版通规主要修订内容介绍现行《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)于2004年颁布实施。
近几年的实践应用表明,规范总体上能够满足我国公路桥涵建设的需要,但随着我国公路运营状况、桥涵设计理念和方法的发展和变化,也有一些需要完善的内容:公路桥梁设计汽车荷载标准的适应性问题日渐突出;设计使用年限、耐久性设计、全寿命设计、风险评估、桥梁运营期结构安全监测等新方法、新理念逐渐得到广泛应用和发展;环境保护和可持续发展也成为工程设计中需考虑的重要因素。
为了吸纳近年来的成熟经验和科研成果,提高规范的适应性,促进公路桥梁科学健康发展,交通运输部2009年下达了《公路桥涵设计规范》的修编任务。
在规范修订过程中,编写组进行了大量的科研工作,吸取了已有的成熟科研成果和实际工程设计经验,并且参考、借鉴国内外相关的标准规范。
在规范条文初稿编写完成以后,通过多种方式广泛征求设计、施工、建设、管理等有关单位和个人的意见,并经过反复讨论、修改后定稿。
总体而言,本规范主要做了如下几个方面的修订:1) 增加了桥涵结构的设计使用年限和耐久性要求;2) 完善了极限状态的设计理论和方法;3) 改进了作用组合分类及计算方法;4) 调整了公路桥梁设计汽车荷载标准;5) 增加、完善了各种作用标准值的计算规定;6) 完善了有关桥涵总体设计、环境保护、交通安全保障工程等的相关规定;7) 增加了桥涵风险评估和安全监测的相关规定。
为了清晰地说明本规范的具体修订内容,现将主要修订内容的确定理由及作用和影响分章节论述如下。
1 第1章总则1)公路桥涵的设计原则修改为“安全、耐久、适用、环保、经济和美观”。
长期以来,公路桥涵设计都遵循着“技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理”的基本原则,这是与我国当时的经济条件和技术水平相适应的。
安全、耐久、适用是公路桥涵结构最基本的要求。
随着社会的发展和进步,环境保护日益引起重视。
环保问题关系到社会的可持续发展,必须在交通基础设施建设中贯彻落实。
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公路桥梁结构桥梁抗疲劳设计方法应用
摘要:随着我国社会既经济的发展,公路桥梁工程建设越发的完善,但是由于我国人口众多,私家车拥有量也是与日俱增,这就导致我国公路桥梁工程的消耗使用比较严重,部分公路桥梁由于长期处于疲劳工作状态下使得其结构出现严重破损,影响交通工程的安全性。
其中,桥梁工程出现疲劳的现象比较多,所以,在进行公路桥梁结构看疲劳设计时要将工作重点放在桥梁抗疲劳设计上,从而促进公路桥梁抗疲劳性能。
关键词:公路桥梁;结构桥梁;抗疲劳设计;方法应用
引言
随着我国社会经济的发展,结构桥梁工程的建设越来越多,但是在发展的同时也会越到需索刁钻的问题,其中,抗疲劳设计就是一项比较复杂而且艰难的工作。
在施工与运行的过程中如果略了各类问题,就会导致工程在启动之后出现抗疲劳强度不足,出现桥梁使用年限缩小的情况。
一、影响桥梁结构抗疲劳强度因素
1.残余应力
在我国现阶段的桥梁建设中普遍采用钢结构作为桥梁的主要材料,而钢结构的抗疲劳性能基本上是受加工材料性能的影响,例如在加工阶段中冶炼、轧制、焊接等过程,都与可能会出现受热不均的现象,致使钢结构内部存在残余应力,对于钢结构桥梁来说,其一般只能承受翼缘内周期性压力应力,在高残余拉应力范围内便会出现开裂问题,而影响桥梁结构抗疲劳性能。
针对钢结构中的残余应力,如果不能够完全掌握受力的峰值,还有受力的分布区域,这就很可能会造成残余应力影响钢结构质量的问题出现,尤其是对桥梁结构疲劳强度影响十分明显。
2.低温冷脆循环作用
在一般情况下,钢结构桥梁工程的施工过程对下弦和桥墩支座连接位置的集中应力以及流限状态的研究不够全面,这种钢结构桥梁受到低温冷脆循环很容易会发生脆断的现象。
除此之外,当钢结构材料厚度为B≥2.5(KIC/σys)2时,钢结构平面应力逐渐趋于脆性状态,是钢结构桥梁施工设计的要点。
3.其余因素
3.1钢结构的材料特性
所用钢结构本身的物理特性也是会结构桥梁抗疲劳设计的影响因素,例如钢结构的大小以及各种性能等。
如果钢结构在使用过程中出现了裂纹,则其疲劳性也会随着裂纹的增加而增大。
除此之外,如果所用钢结构的强度过高,疲劳特性也会随着强度的增加而增加,由此可见并非选择强度越高的材料其抗疲劳特性就越好,要根据实际情况选择适合的强度的钢结构。
3.2外部因素
除了材料本身的影响之外,结构桥梁还会因为受到外界影响而产生疲劳现象,例如周围环境的变化,温度变化,强冻或者超高温的影响,还有就是外界给与的作用力的影响。
3.3内部因素
在结构内部也存在各种影响因素导致结构桥梁出现疲劳的情况,其中结构内部构造的应先因素包括以下几点,公路桥梁的结构、钢构件的连接形式、构造细节等。
同时公路钢结构桥梁设计方法、采用钢结构的制造以及其焊接技术、焊接处理等都会对钢结构应力分布以及钢结构自身的缺陷产生很大的影响.
二、公路桥梁结构抗疲劳设计方法
1、全寿命周期设计
在全寿命周期设计方法应用过程中,为了达到最佳的应用效果,要求桥梁设计人员在实际工作开展过程中应综合耐性退化、桥梁功能退化等因素的影响,考察公路桥梁设计施工、运营、维护等全周期,然后分析公路桥梁结构设计的可行性,同时在可行性判断过程中综合费用、替换周期等因素,就此达到最佳的全寿命周期设计状态。
但在全寿命周期设计过程中,应与全寿命周期设计理念衔接,针对抗疲劳设计方法进行分类,继而有针对性的控制各个寿命周期。
2、确定疲劳荷载
在抗疲劳设计中首先要做的就是进行疲劳荷载的确定,公路桥梁路面上通过车辆的情况变化很大,具体荷载会因为同时车辆间距、车型等不同而时刻发生着变化,根据规范要求可将钢结构疲劳损伤等效折算成标准疲劳车,但是要注意的是车辆作用的总荷载值一定是相同的。
如果出现标准重荷载的情况,只需在标准疲劳车荷载的基础上诚意1.1即可。
3、构件需满足的要求
根据以前的桥梁抗疲劳设计的经验,并且结合我国桥梁设计的规范要求可知道桥梁构件需要符合以下几点标准:一、公路钢结构桥梁设计对承受弯曲、拉伸等钢构件,需要利用一些不仅长而且圆的过渡性钢构件,有效减小钢结构刚度变化;二、合理选择对接焊缝,而且要保证焊缝位于荷载作用下面,在进行焊接工作之后还要有相应的后期处理,以保证焊接质量。
4、横向抗倾覆稳定设计
钢结构相比于其他桥梁建设材料具有更较轻,并且强度更高的特性。
但是,在进行实际的设计过程中,尤其是小半径和多车道设计过程中,应当注意横向抗倾覆稳定设计。
如果所用钢筋梁的半径较小,同时梁的跨度又较大,就有可能导致横向倾覆情况的出现。
除此之外,如果出现桥面比钢梁宽的情况,则很有可能会导致横梁外侧支座的受力增加,同时内部支座的受力减小甚至不受力,这就可能会导致桥梁受力不均出现横向倾覆的情况。
5、焊接结构完整性设计
在进行钢结构桥梁焊接的过程中一定要确保焊接结构具有完整性设计,因为桥梁钢结构的设计是否具有完整性直接关系到整个桥梁的稳定性。
在进行焊接的部分由于受力不同,所以焊接要求也会有所不同。
在焊接过程中,存在的应力很有可能使焊接部位发生变形,从是桥梁难以达到预期要求,所以,在进行焊接的过程中,一定要严格控制焊接结构完整性设计。
三、抗疲劳设计方法实际应用
在钢混叠合加劲梁接头抗疲劳设计过程中,应注重将疲劳应力幅设定为△σe,然后由悬索桥有限元模型,得出非线性关系,计算各节点应力影响线,并在应力影响线计算过程中,将移动作用荷载分别设定为1t,10t,随之对1t、10t 不同荷载作用下应力影响线进行对比分析,最终由有限元模型非线性计算方法获知,正弯矩区中上缘节点应力为-92.7MPa,下缘节点应力为95.1MPa,而负弯矩区中,上缘为-35.6MPa,下缘为36.5MPa,因而在公路桥梁设计过程中应注重将△σe上、△σe下疲劳应力幅分别控制在-90.5MPa,-92.9MPa,就此达到最佳的抗疲劳设计效果。
同时,在抗疲劳设计过程中,为了达到精准性设计目的,于悬索桥抗疲劳设计验算环节中,设定保证率r为97.7,就此对连接处容许应力幅值进行计算,并与《中国钢结构设计规范》中容许应力幅值144MPa进行对比
分析,达到最佳的抗疲劳设计状态。
四、实例分析
我们以悬索桥为例,由于受到悬索桥自身性质所影响,加载构件截面内力计算往往不适合用于这种结构,但是在恒载作用之下,公路桥梁结构刚度非常大,以有限元模型为基础,同时进行移动荷载非线性分析,经过分析计算得到基于移动荷载作用之下的节点应力,两种误差值非常大公路桥梁钢结构设计规范对不同疲劳抗力设计方法展开了综合比较分析,得到了由于荷载差异等项目在实际应用过程中需要验算构件构造细节,计算高强度螺栓,同时公路桥涵钢结构木结构都可以按照设计规范进行计算钢结构设计规范可以按照验算部位II类构造进行计算,同时在设计过程中还需要以国外设计规范为参考结论与建议
结语
综上所述,为了满足我国交通工程的需求,公路桥梁工程不断发展与建设,但是随着结构桥梁建设数量的增加,使得其质量德不到有效保证,尤其是桥梁的抗疲劳特性,结构桥梁的抗疲劳特性一直以来都是人们在桥梁建设中的主要考虑问题,为了提高桥梁的抗疲劳特性,就要在设计、选材、施工、验收等各个阶段一定要严格把控,建造出质量完美达标的结构桥梁。
参考文献:
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从抗疲劳角度探讨桥梁钢结构设计[J].城市建筑,2013(20)
[2]张玉玲,辛学忠,刘晓光。
对正交异性钢桥面板构造抗疲劳设计方法的分析[J].钢结构,2009(02)
[3]朱劲松,孟会林。
公路钢桥精细化抗疲劳设计方法及其应用[J].桥梁建设,2009(03)。