摘要: 隨著公路建設(shè)的高潮,我國橋梁的技術(shù)也得到了飛速發(fā)展,但是不可否認(rèn),很多發(fā)達(dá)國家橋梁技術(shù)的發(fā)展比我們早幾十年,了解那些發(fā)達(dá)國家橋梁發(fā)展的動向和趨勢,對于指導(dǎo)我國目前橋梁的發(fā)展有很重要的意義。
關(guān)鍵詞: 橋梁
1、跨徑不斷增大目前,鋼梁、鋼拱的跨徑已超過500m,鋼斜拉橋為890m,而鋼懸索橋達(dá)1990m.隨著跨江跨海的需要,鋼斜拉橋的跨徑將突破1000m,鋼懸索橋?qū)⒊^3000m.至于混凝土橋,梁橋的跨徑為270m,拱橋已達(dá)420m,斜拉橋為530m. 2、橋型不斷豐富本世紀(jì)50~60年代,橋梁技術(shù)經(jīng)歷了一次飛躍:混凝土梁橋懸臂平衡施工法、頂推法和拱橋無支架方法的出現(xiàn),極大地提高了混凝土橋梁的競爭能力;斜拉橋的涌現(xiàn)和崛起,展示了豐富多彩的內(nèi)容和極大的生命力;懸索橋采用鋼箱加勁梁,技術(shù)上出現(xiàn)新的突破。所有這一切,使橋梁技術(shù)得到空前的發(fā)展。
3、結(jié)構(gòu)不斷輕型化懸索橋采用鋼箱加勁梁,斜拉橋在密索體系的基礎(chǔ)上采用開口截面甚至是板,使梁的高跨比大大減少,非常輕穎;拱橋采用少箱甚至拱肋或桁架體系;梁橋采用長懸臂、板件減薄等,這些都使橋梁上部結(jié)構(gòu)越來越輕型化。
以下分別就各種橋型,進(jìn)行簡述。
梁橋
梁橋仍然是最常用的一種橋型,目前,國外跨徑在15m以下,用鋼筋混凝土梁橋;以上則用預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋;跨徑25-40m,往往用結(jié)合梁橋或預(yù)彎預(yù)應(yīng)力梁橋。從50年代德國首次采用平衡懸臂施工法修建跨徑114.2m的Worms橋以后,混凝土梁橋也用于大跨徑橋梁。的混凝土梁橋,國外是跨徑270m的巴拉圭Asuncion橋。
鋼梁橋一般用于大跨徑,尤其是桁架梁,用于特大跨徑。的鋼桁梁橋,是跨徑549m的加拿大魁北克橋,為懸臂梁橋,公鐵兩用。
1、混凝土連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)橋有了快速發(fā)展。
交通運輸?shù)难杆侔l(fā)展,要求行車平順舒適,多伸縮縫的T型剛構(gòu)已經(jīng)不能滿足要求,因而連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)得到了迅速發(fā)展。
連續(xù)梁的不足之處是需用大噸位的盆式橡膠支座,養(yǎng)護工作量大。連續(xù)剛構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點是梁保持連續(xù),梁墩固結(jié)。既保持了連續(xù)梁行車平順舒適的優(yōu)點,又保持了T型剛構(gòu)不設(shè)支座減少養(yǎng)護工作量的優(yōu)點。
2、預(yù)應(yīng)力應(yīng)用更加豐富和靈活部分預(yù)應(yīng)力在公路橋梁中得到較廣泛的采用。不僅允許出現(xiàn)拉應(yīng)力,而且允許在極端荷載時出現(xiàn)開裂。其優(yōu)點是,可以避免全預(yù)應(yīng)力時易出現(xiàn)的沿鋼束縱向開裂及拱度過大;剛度較全預(yù)應(yīng)力為小,有利于抗震;并可充分利用鋼筋骨架,減少鋼束,節(jié)省用鋼量。
體外預(yù)應(yīng)力得到了應(yīng)用與發(fā)展。體外預(yù)應(yīng)力早在本世界20年代末就開始應(yīng)用,70年代后應(yīng)用多了起來。體外配索,可以減小截面尺寸,減輕結(jié)構(gòu)恒載,提高構(gòu)件的施工質(zhì)量;力筋的線型更適合設(shè)計要求,其更換維修也較方便。加固橋梁時用體外索更是方便。的美國Longkey橋,跨徑36m,即是采用了體外索。
大噸位預(yù)應(yīng)力應(yīng)用增加?,F(xiàn)在不少橋梁中已采用每束500t的預(yù)應(yīng)力索。預(yù)應(yīng)力索一般平彎,錨固于箱梁腋上,可以減小板件的厚度,減輕自重,局部應(yīng)力也易于解決。
無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力得到了應(yīng)用與發(fā)展。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力在國外50年代中期廣泛用于建筑業(yè),美國目前樓板中,99%采用現(xiàn)澆無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工方便,無需孔道壓漿,修復(fù)容易,可以減小截面高度;荷載作用下應(yīng)力幅度比有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力小,有利于抗疲勞和耐久性能。
雙預(yù)應(yīng)力,即除用預(yù)張拉預(yù)應(yīng)力外,還采用了預(yù)壓力筋,使梁的載面在預(yù)拉及預(yù)壓力筋作用下工作。簡支梁雙預(yù)應(yīng)力梁端部的局部應(yīng)力較大,后來日本將預(yù)壓力筋設(shè)在離端部一定距離的上緣預(yù)留槽中,而不是錨在梁端部,使局部應(yīng)力問題趨于緩和。
國外還較多應(yīng)用預(yù)彎預(yù)應(yīng)力梁。預(yù)彎預(yù)應(yīng)力梁是在鋼工字梁上,對稱加兩集中力,澆筑混凝土底板,卸除集中力,這樣底板混凝土受到預(yù)壓,然后再澆筑腹板和頂板混凝土。有的國家如日本已有澆筑好底板的梁體作為商品供應(yīng)。
3、箱梁內(nèi)力計算更切合實際對于箱梁,必要時需考慮約束扭轉(zhuǎn)、翹曲、畸度、剪滯的內(nèi)力。由于剪滯的影響,箱梁頂?shù)装逶谑軓澢闆r下,其縱向應(yīng)力是不均勻的,靠箱肋處大,橫向跨中處小。配筋時要用有效寬度。目前已按試驗結(jié)果,將縱向應(yīng)力按多次拋物線分布,得出實用結(jié)果。
箱梁溫差應(yīng)力的計算。箱梁由于架設(shè)方向及環(huán)境的不同,會承受不同的溫差。溫差應(yīng)力必須考慮,在特定的情況下,溫差應(yīng)力很大,甚至超過荷載應(yīng)力。因此,必須按照現(xiàn)場可能出現(xiàn)的溫差,計算內(nèi)力,加以組合,進(jìn)行配筋。
按施工步驟計算恒載內(nèi)力。按結(jié)構(gòu)的最終體系計算恒載內(nèi)力,往往并不是實際的內(nèi)力。必須按照施工順序,逐階段地進(jìn)行計算,在計算中考慮混凝土齡期不同的徐變收縮影響。這樣,既得到了各施工階段的控制內(nèi)力,又得到了結(jié)構(gòu)形成時的內(nèi)力和將來的內(nèi)力。
關(guān)鍵詞: 橋梁
1、跨徑不斷增大目前,鋼梁、鋼拱的跨徑已超過500m,鋼斜拉橋為890m,而鋼懸索橋達(dá)1990m.隨著跨江跨海的需要,鋼斜拉橋的跨徑將突破1000m,鋼懸索橋?qū)⒊^3000m.至于混凝土橋,梁橋的跨徑為270m,拱橋已達(dá)420m,斜拉橋為530m. 2、橋型不斷豐富本世紀(jì)50~60年代,橋梁技術(shù)經(jīng)歷了一次飛躍:混凝土梁橋懸臂平衡施工法、頂推法和拱橋無支架方法的出現(xiàn),極大地提高了混凝土橋梁的競爭能力;斜拉橋的涌現(xiàn)和崛起,展示了豐富多彩的內(nèi)容和極大的生命力;懸索橋采用鋼箱加勁梁,技術(shù)上出現(xiàn)新的突破。所有這一切,使橋梁技術(shù)得到空前的發(fā)展。
3、結(jié)構(gòu)不斷輕型化懸索橋采用鋼箱加勁梁,斜拉橋在密索體系的基礎(chǔ)上采用開口截面甚至是板,使梁的高跨比大大減少,非常輕穎;拱橋采用少箱甚至拱肋或桁架體系;梁橋采用長懸臂、板件減薄等,這些都使橋梁上部結(jié)構(gòu)越來越輕型化。
以下分別就各種橋型,進(jìn)行簡述。
梁橋
梁橋仍然是最常用的一種橋型,目前,國外跨徑在15m以下,用鋼筋混凝土梁橋;以上則用預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋;跨徑25-40m,往往用結(jié)合梁橋或預(yù)彎預(yù)應(yīng)力梁橋。從50年代德國首次采用平衡懸臂施工法修建跨徑114.2m的Worms橋以后,混凝土梁橋也用于大跨徑橋梁。的混凝土梁橋,國外是跨徑270m的巴拉圭Asuncion橋。
鋼梁橋一般用于大跨徑,尤其是桁架梁,用于特大跨徑。的鋼桁梁橋,是跨徑549m的加拿大魁北克橋,為懸臂梁橋,公鐵兩用。
1、混凝土連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)橋有了快速發(fā)展。
交通運輸?shù)难杆侔l(fā)展,要求行車平順舒適,多伸縮縫的T型剛構(gòu)已經(jīng)不能滿足要求,因而連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)得到了迅速發(fā)展。
連續(xù)梁的不足之處是需用大噸位的盆式橡膠支座,養(yǎng)護工作量大。連續(xù)剛構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點是梁保持連續(xù),梁墩固結(jié)。既保持了連續(xù)梁行車平順舒適的優(yōu)點,又保持了T型剛構(gòu)不設(shè)支座減少養(yǎng)護工作量的優(yōu)點。
2、預(yù)應(yīng)力應(yīng)用更加豐富和靈活部分預(yù)應(yīng)力在公路橋梁中得到較廣泛的采用。不僅允許出現(xiàn)拉應(yīng)力,而且允許在極端荷載時出現(xiàn)開裂。其優(yōu)點是,可以避免全預(yù)應(yīng)力時易出現(xiàn)的沿鋼束縱向開裂及拱度過大;剛度較全預(yù)應(yīng)力為小,有利于抗震;并可充分利用鋼筋骨架,減少鋼束,節(jié)省用鋼量。
體外預(yù)應(yīng)力得到了應(yīng)用與發(fā)展。體外預(yù)應(yīng)力早在本世界20年代末就開始應(yīng)用,70年代后應(yīng)用多了起來。體外配索,可以減小截面尺寸,減輕結(jié)構(gòu)恒載,提高構(gòu)件的施工質(zhì)量;力筋的線型更適合設(shè)計要求,其更換維修也較方便。加固橋梁時用體外索更是方便。的美國Longkey橋,跨徑36m,即是采用了體外索。
大噸位預(yù)應(yīng)力應(yīng)用增加?,F(xiàn)在不少橋梁中已采用每束500t的預(yù)應(yīng)力索。預(yù)應(yīng)力索一般平彎,錨固于箱梁腋上,可以減小板件的厚度,減輕自重,局部應(yīng)力也易于解決。
無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力得到了應(yīng)用與發(fā)展。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力在國外50年代中期廣泛用于建筑業(yè),美國目前樓板中,99%采用現(xiàn)澆無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工方便,無需孔道壓漿,修復(fù)容易,可以減小截面高度;荷載作用下應(yīng)力幅度比有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力小,有利于抗疲勞和耐久性能。
雙預(yù)應(yīng)力,即除用預(yù)張拉預(yù)應(yīng)力外,還采用了預(yù)壓力筋,使梁的載面在預(yù)拉及預(yù)壓力筋作用下工作。簡支梁雙預(yù)應(yīng)力梁端部的局部應(yīng)力較大,后來日本將預(yù)壓力筋設(shè)在離端部一定距離的上緣預(yù)留槽中,而不是錨在梁端部,使局部應(yīng)力問題趨于緩和。
國外還較多應(yīng)用預(yù)彎預(yù)應(yīng)力梁。預(yù)彎預(yù)應(yīng)力梁是在鋼工字梁上,對稱加兩集中力,澆筑混凝土底板,卸除集中力,這樣底板混凝土受到預(yù)壓,然后再澆筑腹板和頂板混凝土。有的國家如日本已有澆筑好底板的梁體作為商品供應(yīng)。
3、箱梁內(nèi)力計算更切合實際對于箱梁,必要時需考慮約束扭轉(zhuǎn)、翹曲、畸度、剪滯的內(nèi)力。由于剪滯的影響,箱梁頂?shù)装逶谑軓澢闆r下,其縱向應(yīng)力是不均勻的,靠箱肋處大,橫向跨中處小。配筋時要用有效寬度。目前已按試驗結(jié)果,將縱向應(yīng)力按多次拋物線分布,得出實用結(jié)果。
箱梁溫差應(yīng)力的計算。箱梁由于架設(shè)方向及環(huán)境的不同,會承受不同的溫差。溫差應(yīng)力必須考慮,在特定的情況下,溫差應(yīng)力很大,甚至超過荷載應(yīng)力。因此,必須按照現(xiàn)場可能出現(xiàn)的溫差,計算內(nèi)力,加以組合,進(jìn)行配筋。
按施工步驟計算恒載內(nèi)力。按結(jié)構(gòu)的最終體系計算恒載內(nèi)力,往往并不是實際的內(nèi)力。必須按照施工順序,逐階段地進(jìn)行計算,在計算中考慮混凝土齡期不同的徐變收縮影響。這樣,既得到了各施工階段的控制內(nèi)力,又得到了結(jié)構(gòu)形成時的內(nèi)力和將來的內(nèi)力。