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橋梁加固
在19世紀(jì)以前,使用廣泛的橋墩材質(zhì)是木材。但是,木材的剛度不是很高,于是人們將橋墩進(jìn)行加固,就變成了棧橋(TrestleBridge)。下圖中是一座鋼結(jié)構(gòu)棧橋:
盡管一些學(xué)者并不認(rèn)同,但是大多數(shù)情況下,BeamBridge和GirderBridge是完全一樣的設(shè)計(jì)。這種梁式橋上,橫梁上承擔(dān)的彎矩很大,而扁平的結(jié)構(gòu)并不適合承擔(dān)大的彎矩。于是有人在梁的下側(cè)進(jìn)行加強(qiáng),變成TTTTTTT形的截面;或者,做成中空的箱式結(jié)構(gòu),在保證強(qiáng)度的基礎(chǔ)上節(jié)省重量。采用這種設(shè)計(jì)的梁式橋被稱為箱梁橋(BoxGirderBridge):
箱梁橋是目前采用廣泛的橋梁種類之一,這種橋梁有一個(gè)特點(diǎn):橋梁上的載荷越大,或者橋墩間的跨度(span)越大,梁的厚度(depth)就越大。對(duì)于跨越道路或者運(yùn)河的情況,橋面高度相同的情況下,梁的厚度越大,梁下方的空間就越小,因此可能給下面的道路或者運(yùn)河帶來(lái)限界問(wèn)題。解決這個(gè)問(wèn)題的方式之一是通過(guò)式梁式橋(ThroughPlateGirderBridge),如下圖所示。橋面兩側(cè)的“擋板”不是防止人或車(chē)輛掉下去的,而是承重結(jié)構(gòu)的一部分:
然而,這種結(jié)構(gòu)并不是效的結(jié)構(gòu),為了達(dá)到相同的剛度,需要的材料要多于箱梁橋。為了達(dá)到良好的剛度同時(shí)節(jié)省材料(但并不節(jié)省造價(jià)),可以采用桁架橋(ThroughTrussBridge)。
桁架橋通過(guò)桁架結(jié)構(gòu),將橋梁載荷傳遞到橋面上方的鋼制拱形結(jié)構(gòu)上。當(dāng)然,也有承重結(jié)構(gòu)位于橋面下方的DeckTruss。下圖中是常見(jiàn)的ThroughTruss桁架橋。 次數(shù)用完API KEY 超過(guò)次數(shù)限制
橋梁檢測(cè)以后的發(fā)展如何?
橋梁檢測(cè)僅就“發(fā)展前景”而言,不錯(cuò),朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),國(guó)家十三五規(guī)劃,已明顯偏向于橋梁養(yǎng)護(hù),以往輕管養(yǎng)重建設(shè)的弊端已慢慢有所改觀,但任道遠(yuǎn)。當(dāng)然,橋梁檢測(cè)已初現(xiàn)端倪,看到了曙光。畢竟十三五規(guī)劃屬于國(guó)家的戰(zhàn)略規(guī)劃。
目前的基本情況是我國(guó)的橋梁建設(shè)速度遠(yuǎn)高于世界其他國(guó)家,其結(jié)果必然是越來(lái)越多的橋梁需要檢測(cè)了,這就是巨大的潛在市場(chǎng),只是目前尚未很明顯而已。國(guó)家早在15年便開(kāi)始設(shè)立橋梁養(yǎng)護(hù)工程師的管理模式,其入職門(mén)檻,也越來(lái)越高。
若對(duì)橋梁檢測(cè)感興趣,有一定的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)還是很有利的。
當(dāng)然,橋梁檢測(cè)有很多苦楚:①經(jīng)常性的外業(yè),風(fēng)吹日曬,經(jīng)常熬夜(有些檢測(cè)必須晚上進(jìn)行),隨之就是內(nèi)業(yè)的處理,你出了多少外業(yè)必然有多少內(nèi)業(yè)要做。②工資待遇是沒(méi)有設(shè)計(jì)高的,同時(shí)也不會(huì)比設(shè)計(jì)輕松許多,畢竟都是搞工程的嘛,這一點(diǎn)做好思想與心理準(zhǔn)備。
檢測(cè)還是很有發(fā)展前景的,而且現(xiàn)在中國(guó)的橋梁檢測(cè)能力一般,說(shuō)不好聽(tīng)了檢測(cè)報(bào)告都是有忽悠的成分。如果真的想在這方面有所研究,發(fā)展空間還是很大的。而且路橋設(shè)計(jì)已經(jīng)算是夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè),而檢測(cè)和加固未來(lái)市場(chǎng)很大。 次數(shù)用完API KEY 超過(guò)次數(shù)限制
橋梁加固施工主要包括卸載、加載、協(xié)同受力等過(guò)程,橋梁結(jié)構(gòu)受力不斷發(fā)生變化,因而應(yīng)嚴(yán)格按照加固設(shè)計(jì)所定的施工工序進(jìn)行施工,嚴(yán)格控制施工臨時(shí)荷載,盡可能減少作用在原有結(jié)構(gòu)上的施工荷載,避免在某個(gè)階段產(chǎn)生過(guò)載現(xiàn)象,導(dǎo)致對(duì)原有結(jié)構(gòu)造成新的損害。
確定好橋梁加固施工方案時(shí)應(yīng)采取有效加固措施和主動(dòng)加固對(duì)策,充分考慮采取切實(shí)有效的臨時(shí)加固措施,防止在橋梁加固期間產(chǎn)生新的病害或損傷。盡可能保證橋梁新舊結(jié)構(gòu)協(xié)同工作、整體受力,共同承擔(dān)外荷載,使加固后的橋梁結(jié)構(gòu)達(dá)到安全可靠地要求。
如何對(duì)承載能力不足的橋梁進(jìn)行應(yīng)力分布?
由于部分橋梁建成已有多年,對(duì)其承載能力的要求并不像今天這樣嚴(yán)格,所以如果多年前建成的橋梁仍在使用,部分橋梁就會(huì)超過(guò)允許荷載,雖然減輕了交通運(yùn)輸?shù)膲毫?,但?duì)橋梁質(zhì)量造成不可逆轉(zhuǎn)的損害,可能會(huì)縮短橋梁的使用壽命或造成許多質(zhì)量問(wèn)題。
當(dāng)舊橋加固,需要采取一定的措施,卸載舊橋,以減少攜帶橋的加固材料事業(yè)的負(fù)擔(dān),輕巧的使用增強(qiáng)材料來(lái)自全國(guó)各地的一組橋的頂部,大橋?qū)⒊袚?dān)原構(gòu)件的重量和散布在一個(gè)新的加強(qiáng)件,以確保受力均衡。