钢桁架桥承载能力评估文献综述
2020-04-23 19:56:06
一、背景和意义:
我国改革开放之后,随着经济的慢慢复苏,基础建设受到国家重视。桥梁建设由此开始长足发展。1975年2月,中国第一座主跨为75.84米的试验性斜拉桥汤溪河桥在四川云阳修建成功。进入二十一世纪后,我国桥梁建设迅猛发展,桥梁技术更是不断进步,至今我国的桥梁技术已达到国际一流水平。我国已建成和正在建设中的桥梁,主跨在400m及以上者共有77座,其中斜拉桥39座,悬索桥27座,拱桥11座,实现了我国桥梁跨径的大超越。
然而我国桥梁建设仍有许多不足之处:①桥梁作为交通系统中的一座标志性建筑物,其美学价值和景观功能也愈发重要。桥梁工程师要不断提高自己的审美情趣和艺术素养,使每一座桥梁成为美化环境,给人民带来愉悦的艺术品。②创新是设计的灵魂,桥型设计、结构优化、高难度任务攻坚都需要以创新为源头。③工程质量问题频发应当给我们敲响警钟,技术、工艺、资质、材料问题应当层层把关,杜绝不正之风。
随着国民经济的发展,城市交通流量和道路运输量也在大幅度的增长。因为交通运输管理体制等多方面的原因,中国公路桥梁上行驶的大型车辆普遍超载,且超载严重,单车过百吨、轴重过250KN的车辆时常可见。然而我国有一大部分桥梁均是在较轻型荷载下设计的,这些桥梁目前正在超荷使用。加上我国目前对桥梁的维护和管养并不到位,全国范围内的桥梁状况堪忧。据不完全统计,我国病害桥梁超过10万座,其中危桥有6282座。为了确保行车安全和运输的畅通,必须对桥梁的承载能力进行评估。
二、国内外桥梁承载力研究现状:
桥梁承载力的影响因素众多,对于不同类型的桥梁,根据其结构实际状态可以采用不同的评估方法。通常将评估的重点放在桥梁额安全性、耐久性和适用性三个方面,也可以三者均兼顾来评估。在实际桥梁评估过程中,中小桥梁和大型桥梁的评估方法并不相同;前者采用以承载能力为主的评估方法,而后者采用以状态评估为主的综合评估方法。到目前为止,既有桥梁的承载力评估主要有:
1、人工巡检法:即根据外观调查进行评定的方法。通过有经验的技术人员对桥梁进行全面检测,依据定性和定量的检测结果进行桥梁质量的分类和评分。此类评定技术的主要依据是大量定性信息,其取值很大程度取决评定人员的经验和判断,主观性比较强。
2、荷载试验评定法:荷载试验一般是指在现场对既有结构进行加载试验。桥梁荷载试验包括静力荷载试验和动力荷载试验两部分。尽管两者的试验目的、测试内容等不同,属两种不同性质的试验,但对全面分析和评价桥梁结构的工作状况是同等重要的。
静荷载试验时对桥梁结构工作状态进行直接测试的一种主要方法,其主要的流程是将静止的荷载作用在桥梁上的指定位置,进而测试结构所设测点的静应变、静位移及其他的试验项目,在得出相应的数据之后推断桥梁结构在荷载作用下的工作状态和使用能力。对于桥梁结构来说,静荷载往往通过布置指定荷载重量级别的车辆荷载。当试验场的条件受到限制时,也可采用在结构上施加如堆置铁块、水泥、预制件及水箱等物体,或者以液压千斤顶装置施加荷载等方式来模拟某一等级车辆的荷载,以达到相应的试验目的。静载试验的项目较多,可以布置较多的测点,之后根据所得的测试数据,来较为全面的分析结构的受力情况。
将静载试验应用于桥梁的评定,大致有以下两种方式:
1)实测结构的挠度、应变。裂缝宽度等响应,将其与规范容许值或者计算值相比较,由此定性的推算出对应的荷载等级和承载能力。但应该指出,当试验荷载较小时,根据结构响应外推的承载能力可能不可信。