桥梁结构设计(公路桥梁结构设计你不得不知道的六大要点)

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桥梁构造设计(公路桥梁构造设计你不得不知道的六大要点)

桥梁构造设计的义务就是以最经济的门路来满足构造的功效请求,使桥梁构造在施工和应用期内能蒙受各种预期的荷载作用。桥梁在建造和应用进程中,必定会受到环境、有害化学物资的侵蚀,并要蒙受车辆、风、地震、疲劳、人为因素等外来作用,同时桥梁所采取材质的自身性能也会不断退化,从而导致构造各部分不同水平的损伤和劣化。

大批的病害实例也证明,除了施工和材质方面的原因,影响构造耐久性的决议性因素是设计上的缺点。桥梁涌现安全性和耐久性差的现象,既有施工方面的问题,百思特网同时在桥梁设计范畴,特殊是关于桥梁施工和应用期安全性的问题还有许多可以改良的处所。构造设计的重要义务是选择经济合理的构造计划,其次是构造剖析与构件和衔接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证构造的安全性。

满足构造混凝土耐久性的根本请求

近些年来,不少桥梁产生倒塌的严重事故,造成很多不该有的人间悲剧。通过调查剖析成果表明,很多事故是因为设计不规范或施工不注意质量掌握造成的。施工中的偷工减料、工程腐烂,设计中的态度不严谨,盘算毛病等等都是造成桥梁涌现安全隐患的主要因素。目前,桥梁设计的耐久性设计,常常只是作为一个参考价值,而不是具体盘算出其应有的安全应用年限,更不会对桥梁的耐久性进行一系列的试验研讨。这种现象在必定水平上导致了桥梁事故产生频繁、构造应用性能差、耐久性差的严重效果,也背离了国际上对桥梁的构造的耐久性、安全性、实用性日益看重的发展趋势。

进步混凝土自身的耐久性是解决混凝土构造耐久性的前提和基本混凝土的耐久性重要取决于混凝土的材质组成,其中水灰比、水泥用量、强度等级均对耐久性有较大影响。《桥规JTGD62》明白规定了不同应用环境下,构造混凝土的根本请求,对影响混凝土耐久性的最大水灰比、最小水泥用量、最低强度等级、最百思特网大氯离子含量和碱含量做出了限制规定,这是《桥规JTGD62))对公路桥涵构造耐久性设计的根本请求,设计时应遵守履行。

加大钢筋的混凝土掩护层厚度

钢筋混凝土是钢筋与混凝土构成的一种复合型建筑材质,由钢筋外边沿到混凝土表面的最小距离称为掩护层厚度。钢筋掩护层的重要作用是满足混凝土构件截面受力须要,掩护钢筋不被锈蚀,保证构造的正常应用。一般情形而言,只有掩护层混凝土碳化,钢筋表层钝化膜损坏,钢筋才有可能锈蚀。钢筋混凝土掩护层厚度对构造应用的寿命、应用的安全性有着直接关系。

国度现行规范对钢筋混凝土受力钢筋掩护层厚度又进步了一级,这更解释受力钢筋掩护层对构造应用的耐久性、安全性、抗腐性、抗碳化、抗火灾等有主要作用。钢筋混凝土的碳化深度与应用时光成正比。受碳化影响的混凝土表面强度、密实度下降,使水蒸汽或其他有害气体容易侵入混凝(www.isoyu.com原创版权)土。当掩护层完整碳化,水蒸汽或其他有害气体就直接侵蚀到钢筋,钢筋就会锈蚀,掩护层越薄碳化所需时光表越短。钢筋表面锈蚀而发生膨胀力(其膨胀力在混凝土体积中一般要增长2~4倍),锈蚀形成向外胀力,拱裂混凝土掩护层,使气体直接渗入,侵蚀受力钢筋,影响构造安全和应用寿命。

因此,加大钢筋的混凝土掩护层厚度,是掩护钢筋免于锈蚀,进步混凝土构造耐久性的最主要的办法之一。鉴于此,《桥规JTGD62》给出了钢筋最小混凝土掩护层厚度,但其与国际上较为通用的设计规范相比,还是有点差距。设计时恰当加大钢筋的混凝土掩护层厚度对进步混凝土构造耐久性是非常有益的。

增强结构配筋

混凝土构造的任何损伤与损坏,一般都是首先在混凝土中涌现裂痕,裂痕是反应混凝土构造病害的晴雨表,反过来,裂痕的存在会增长混凝土渗透性,供给了使侵蚀损坏作用逐步升级,混凝土耐久性不断降低的渠道。当混凝土开裂后,侵蚀速度将大大加快,形成导致混凝土构造耐久性的进一步退化的恶性循环。因此,防止和掌握混凝土的裂痕,对进步混凝土构造的耐久性是十分主要的。

掌握混凝土的裂痕,除按规范请求掌握正常应用极限状况的工作裂痕以外,更主要的是要采用结构办法,掌握混凝土施工及应用进程大批涌现的非工作裂痕。《桥规JTGD62》突出强调了增强程度防缩钢筋和箍筋在掌握裂痕中的作用,进步了程度防压缩钢筋的配筋率和箍筋间距的规定,其指标都比老桥规有所进步,这是防止和掌握压缩裂痕的主要结构办法。

进步后张法预应力钢筋管道压浆质量

后张法预应力钢筋管道压浆质量是影响预应力混凝土粱耐久性的症结因素之一。《桥规JTGD62》规定,预应力钢筋管道压浆用水泥浆的抗压强度不应低于30MPa,其水灰比为0.4~0.5,为减少压缩,还可通过实验掺入适量膨胀剂《混凝土构造耐久性设计与施工指南》CCESO1—2004以为,预应力钢筋的锈蚀会导致构造的突然损坏,事先不易发明,在耐久性设计中必需特殊看重,并采取多重的防护手腕。对此,对于可能遭遇氯盐侵蚀的预应力混凝土构造,预应力筋、锚具、衔接器等钢材组件应采取环氧涂层或涂锌,后张预应力系统的管道必需具有密封性能,不应用金属的螺旋管,宜采取有良好密封性能的高密度塑料波形管。同时,管道灌浆材质和灌浆办法要事先通过实验验证,尽可能下降浆体硬化后形成的气孔,并采取真空灌,必要时还可以在灌浆材质中掺入适量的阻锈剂。

在构造局部应用防腐材质

目前,我国大批地修建L=l6~25m的多跨现浇持续钢筋混凝土箱梁构造的桥梁,由于普通钢筋混凝土构造是一种必定地带裂痕工作的构造,因而在负弯矩区总会涌现负弯矩裂痕,鉴于负弯矩区裂痕是一种向上启齿的“v”。形裂痕,桥面水容易渗入,遭遇长期浸蚀后,负弯矩钢筋的锈蚀问题是应予以看重的问题。近年来,由国外引进的环氧树脂涂层钢筋已在国内生产,运用于一般钢筋混凝土负弯矩区的钢筋中,这对保证构造的耐久性无疑是很好的事情。再如,英、美等国的调查均发明锚头区有钢丝锈蚀问题,甚至产生过桥梁倒塌事故,因而张拉停止后立用环氧树脂砂浆封堵锚头可有效防锈。

增强桥面铺装层的防水设计

桥面渗水的消除和防渗漏问题,都将涉及到桥梁的耐久性问题,应引起格外的看重。桥面铺装防水层对桥面的防护有主要作用,必须精心设计与施工。桥面铺装层应采取密实性较好的C30以上等级的混凝土,混凝土铺装层内应设置钢筋网,防止混凝土开裂。采取复合纤维混凝土和在混凝土中掺入水泥基渗透结晶材质(赛柏斯),都能收到较好的防水后果。

桥面铺装层顶面应设置防水层,特殊是持续粱(或悬臂粱)的负弯矩段更应十分看重防水层设计。此外,还需增强泄水管设计,应特殊注意泄水管周边的结构细节处,增强伸缩缝处的排水设计,防止水分从伸缩缝处渗百思特网入粱内。高速公路桥面铺装的早期破损以及板梁铰缝漏水现象,引起了人们对桥面防水层施工工艺、材质的关注。选择适合的防水层型式不仅能起到良好的防水后果,保证桥梁主体构造的安全,还能延伸桥面铺装的应用寿命和下降造价。优秀的桥面防水层应具有如下特征:

1、与桥面砼具有良好的粘结性,不起皮,不脱落。

2、与沥青混凝土桥面铺装能粘结成一个整体。

3、不透水、抗刺破,有必定的抗拉强度和延性适应变形。

4、对桥面砼表面质量无特别请求,施工便利易行。

综上所述,安全性不足是桥梁构造设计急切须要解决的问题。研讨发明,引起混凝土构造耐久性失效的原因存在于构造设计、施工及维修的各个环节。公路桥梁构造设计办法,其不仅斟酌到设计参数中设计向量、目的函数和束缚函数的随机性、隐约性和未确知性等,以及材质和施工质量的不肯定性,使得设计人员在设计时应用桥梁构造的目的可靠度或失效概率,来描写更为科学和定量的安全可靠水平,实现安全、实用、耐久的设计请求;另外其还斟酌到不同功效的失效概率和失效丧失造成的失效丧失期望、构造运行和维修费用等在内的经济指标,斟酌如何以最低的造价实现最佳的经济效益,实现经济、合理和雅观的设计请求。