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关注桥梁的耐久性

关注桥梁的耐久性
关注桥梁的耐久性

关注桥梁结构的耐久性

张文斌

摘要:针对我国目前桥梁结构存在的耐久性问题,从设计、施工、养护等方面系统地分析了其原因,并提出了提高桥梁耐久性的措施。

关键词:桥梁结构耐久性措施

耐久性是指结构在长期使用过程中能够保持其质量稳定的性能。耐久性与结构的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,而这一正常功能直接影响结构的安全性和结构的适用性,并且更多地体现在适用性上。随着结构耐久性问题的日益突出,对结构耐用久性的研究也越来越受到重视。现就桥梁结构的耐久性问题分析如下,以期共勉。

1 关注桥梁结构耐久性的意义

桥梁结构的耐久性直接影响结构的适用性和安全性

按照我国现行规范,桥梁工程的设计必须遵循“适用、经济、安全、美观”的原则,这一原则不仅体现在桥梁设计和建成初期,而是应该贯穿于整个结构的生命周期内。然而一些桥梁运营十几年甚至几年后,便出现了桥面破损、伸缩缝破坏、混凝土开裂等现象,严重影响桥梁的通行能力,甚至会出现桥毁人亡的重大事故,严重威胁人民生命财产安全。

耐久性问题导致巨大的维修费用的产生,有些桥梁在运营十几年后被迫重建,造成巨大的经济损失。

桥梁工程的生命期通常在50年以上,在这么长的时间内,其养护维修费用是不可忽略的。据1998年美国土木工程学会的一份材料估计,他们需要有万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题,仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无,而现在联邦政府每年为此的拨款只有50~60亿美元。根据1988年资料,英国全部建筑和土木工程维修费为150亿英镑,其中混凝土工程维修费为5亿英镑,约相当于人民币60~70亿。

有专家估计,我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年,但是由于对耐久性忽视,我国不久会有“大修”20年的高潮,其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。

可见,耐久性问题不仅带来安全问题,还带来经济性和可持续性问题。

2 桥梁结构耐久性差的主要原因

设计上没有足够的重视

按照我国目前的桥梁设计程序,在方案设计和评审阶段会考虑到经济和美观的要求,然而在该阶段对经济性的评估中往往只是以建设成本作为参考指标,而对于后期的养护、维修等的长期综合成本并没有纳入经济指标中,因此这种评估经常是比较片面的,这就为结构出现耐久性问题埋下了伏笔。

另一方面,规范作为技术标准已经倍受重视,然而大多设计人员对规范的理解和运用却远远达不到规范制订的初衷,很多设计大多只是进行安全性的验算——“结构设计就是规范加计算”,而忽视了从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性,并且没有注意到桥梁各构件的寿命是不同的,没有将各构件的生命周期与整个桥梁的生命周期联系起来,更没有从设计、施工到养护的全过程去加强结构的适用性和安全性。不少桥梁、虽然满足了设计规范的强度要求,仅用了5~10年就因为耐久性出了问题影响结构安全。

实际上,目前的桥梁设计中,对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注,既没有明

确提出使用年限的要求,也没有进行专门的耐久性设计(从材料、结构措施及设计程序上上保证耐久性,并明确声明在何种维护和使用条件下,桥梁具有哪种程度的耐久性)。

施工上只强调短期质量保证

在施工上,承包商和监理单位往往只强调当时的质量状况,主要以强度作为控制指标,而耐久性仅仅取决于相关人员的技术水平和责任心。然而质量得到保证并不等于在运营状态下,结构能够发挥良好的工作性能。承包商不对耐久性负责,承包商在工程完成后只要符合规范就可以了,不可能对之后的耐久性负责。

另外,不恰当地加快施工进度的行为也是造成耐久性差的主要因素,混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证。媒体上大加宣传的所谓几个月就建成一座大桥、某某大桥提前几个月完工等,很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。桥梁工程使用阶段的正常检测与维护制度不健全

结构耐久性和使用寿命,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,尤其是对处于露天和恶劣环境下的桥梁工程。要保证结构安全性和耐久性,确保正常的运营状态,必须对建成后处于使用状态的工程进行定期检测和维护。这与人的定期体检类似。我国的规范似乎更注重于设计与施工等技术问题,而对如何使用与维护缺乏制度上的支撑。有些工程倒塌事故,例如四川宜宾的南门大桥发生桥面坍落事故,就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀,如果有定期的结构监测,这样的事故很有可能避免。

车辆超载现象和通行量远远超出设计的现象比较严重

这包含两方面的含义,一方面是设计时对工程建成后的通行量的预见性不够,是设计荷载的变化和交通量的增加;另一方面是部分车辆违规超载。第一种情况在我国的公路设计中较为常见,例如沪宁高速,这有多方面的原因,例如资金问题等。第二种情况是运营市场管理问题。这无形中增加了维护的难度。

3 提高结构耐久性的措施

设计规范应明确规定进行耐久性设计

我国现行设计规范《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-85指出“……按照适用、经济、安全和美观的原则进行设计……”。虽然可以理解为含有耐久性的要求,但为强调“耐久性”的重要性和可操作性,建议今后在修订规范时,能将“耐久性”的内容列入该条中,并且应制订专门的耐久性设计规范。

设计人员应重视规范的指导性,加强对规范的理解和应用

我国的规范应该说已经比较系统和适用,指导性较强。之所以还是出现了一些问题,关键是一些设计人员对规范理解偏差。桥梁工程有着强烈的个性,作为工程技术人员应针对具体特点去解决设计与施工问题。不仅要重视其强制性,更要重视其指导性。不仅要保证强度要求,而且要想方设法延长桥梁的“生命值”和保证桥梁的“健康”。

另外对于在方案设计和评审阶段,在进行经济性评估时应以建设成本和养护维修作为评估依据,也就是以桥梁工程从规划设计到生命周期结束期间所发生的费用总和(综合成本)作为评估的依据,而不应仅以建设成本作为依据。例如斜拉桥的换索问题,斜拉桥拉索的平均使用寿命在20年到30年之间,也就是在其服役期期间至少要进行一次换索,如果考虑到后期换索的巨大投入,那么在跨度1000米以下的桥型竞争中,悬索桥与斜拉桥在经济性方面的差距将大大减小。

建立桥梁工程耐久性评估体系

桥梁工程使用年限较长,耐久性的好坏难以在短期内鉴定,并且难以以单一的、精确的指标表示。但这方面的研究已经在世界范围内展开,事实证明对耐久性的评估并非不可能,但是需要长时间的大量的积累资料。

由北京市建筑工程研究院、上海交通大学建工与力学学院、清华大学土木工程系共同完成的“钢筋混凝土工程耐久性评估(MEDS)技术研究”于2003通过北京市科委组织的专家鉴定。钢筋混凝土结构耐久性评估是指建立一套基于可靠度理论的新的结构耐久性评估方法,实现钢筋混凝土结构耐久性评估的计算机专家系统,根据给定的工程检测数据,对结构的可靠性进行评估,最终预测该结构今后可靠性的降低情况,并根据鉴定结果,对结构的状态进行正确评级,从而为规范的经验性评估方法提供理论依据,并可为规范的修订提供指导。

而在设计阶段,也应相应地建立耐久性评估体系和指标,将耐久性评估直接列入评审内容之中,以避免因设计引起的耐久性问题。

建立桥梁资料库,将桥梁的检测与维护制度化

要确保结构的正常使用。及时发现安全隐患,必须建立定期检测的制度,及时发现问题,以进行维修与加固,改变我国目前存在的“养路不养桥”的现象。有些国家对于结构的损坏可能导致公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程,强制规定必须定期检测。按照我国现行《公路养护技术规范》(JTJ 073-96),所有桥梁结构都应建立桥梁卡片,该卡片应装载全部基本资料以及最近技术评定和维护记录。然而事实证明,这样并没有起到应有的作用,主要原因可能在于制度的不完善。众所周知,我国实行的是责任终身制,然而与监理工作的“事先监理”的原理一样,等到事故发生了再去追究责任,为时已晚。最为合理的制度应该是起到预防和避免事故发生的作用。把事后的追究和处理变为事先的有效管理和监督,似乎更为有效和合理。

需要特别强调的是目前政府正在整治的车辆超载问题。对于桥梁来讲,超载主要有两种情况,如前所述,这两种超载现象在我国公路运输中较为普遍。应该从管理上纳入桥梁维护的范围,保证桥梁的设计荷载状况与实际状况相吻合。

进一步加强提高耐久性方面的技术研究,积极借鉴国外的经验和成果

一方面是材料的耐久性研究,桥梁工程中使用最多的是钢材与混凝土,关于这一方面的研究早以开展,在此不再赘述。

另一方面是关于设计理念的研究,同济大学范立础教授提出“应该力图开展保障结构安全与耐久的新设计理念的研究:认识到结构各部件的寿命不是完全相同的,因而结构寿命期内功能的保证,必须从设计、施工、材料、检测、维修、加固整个过程来考虑,审视结构的概念设计与构造设计,并保障结构在生命期内的结构可检性(Examinability)、可换性(Replaceability)、可修性(Repairability)、可控性(Controllability)、可强性(Retrofittability)和可持续性(Sustainability)。”并且提出了寿命投资效益的新概念。这些无疑是对桥梁耐久性设计的推动。

综上所述,耐久性的问题是贯穿设计、施工、运营、维修保养的整个过程的,如果一座桥梁先天不足,仅靠维修养护是很难延长其寿命的,但先天好,后天不养也是难以保证其应有的使用寿命的。而桥梁的整个生命期内“几易其主”的特点,更是增加了保证耐久性的困难。目前,我国正处于交通大发展时期,大量的桥梁已经建成和将要建成,如何在设计、施工、养护中更多地考虑结构耐久性问题,应当作为更为突出的问题,引起重视。

参考文献:

1、范立础桥梁工程安全性与耐久性——展望设计理念进展

2、邵容光赖国麟对桥梁耐久性问题的几点思考

3、高延红刘在今水工结构混凝土碳化耐久性和剩余使用寿命评估

4、JTJ 073-96,公路养护技术规范

5、JTJ 021-85,公路桥涵设计通用规范

Pay Attention to The Durability of Bridges Construction

Zhang Wen-bin

(Road Enginneering Department,Nanjin Communication Institute,Nanjing 210032,China)

Abstract:Aim at the durability of bridges constrction, the article systematically analyzes its reason from the design, construction, maintenance and otherwise, and advances some measures of enhanceing the durability of bridges constrction.

Key words:bridges construction;durability;measures

个人信息

姓名:张文斌

性别:男

学历:大学本科

身份证号码:370223

工作单位:南京交通职业技术学院

地址:南京市后河沿90号

邮编:210032

电话:

简历:~西安公路交通大学(长安大学)桥梁工程专业学习

~宁靖盐高速公路桥梁工程监理

~ 205省道改造工程桥梁工程监理

至今在学校任教,主要课程有《桥梁工程》、《结构设计原理》、《道路与桥梁施工技术》、《道路建筑材料》等

桥梁耐久性设计-0

桥梁耐久性设计 桥梁设计基准期为100年。 本项目位于东北严寒地区,且为大量使用除冰盐。环境类别为II类,环境作用等级为D和E级,即II-D(E)级。 针对本项目的特点,对于钢筋混凝土及预应力混凝土结构进行耐久性设计。 一、提高混凝土质量 1、混凝土耐久性指标 混凝土的耐久性指标指混凝土的抗裂性、护筋性、耐蚀性、抗冻性、耐磨性及抗碱-骨料反应性等。根据结构的设计使用年限、所处的环境类别及作用等级,本工程的耐久性指标见下表: 2、加大混凝土保护层厚度。依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),按II类环境设置钢筋保护层。 3、提高混凝土密实度。选择质量可靠,牢固支撑的模板,避免漏浆;混凝土充分振捣,避免出现蜂窝、孔洞;防腐蚀混凝土中掺入优质粉煤灰,改变混凝土内部孔隙结构,提高混凝土密实度,同时增加对氯离子扩散的阻力。 4、采取措施,控制混凝土有害裂缝。 ①防止混凝土碱集料反应引起混凝土裂缝,不使用碱活性的集料,不使用含

碱的化学外加剂等。 ②防止集料膨胀反应引起的混凝土开裂,对集料生产、运输堆放及搅拌等工序进行科学管理,防止将含氧化镁或硫酸盐的膨胀集料或生石灰碎块混入集料中。 ③应用设计允许的最小水泥用量和能满足和易性要求的最小用水量,避免过大的坍落度,均匀浇筑混凝土,并及时对混凝土进行养护。 5、桥面侧边构件的外缘底面设置滴水檐,防止雨水从构件外侧面流向底面。桥面铺装层与混凝土现浇层之间设置防水层。 二、控制氯离子含量 混凝土中氯离子含量对钢筋腐蚀的影响极大,预应力混凝土构件最大氯离子含量为0.06%,钢筋混凝土构件最大氯离子含量不大于0.15%,混凝土必须振捣密实,且不宜采用蒸汽养护。通过优质混凝土矿物掺合料和新型高效减水剂复合,配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料,形成低水灰比、低缺陷、高密度、高耐久性的混凝土材料,增加对氯离子扩散的阻力。混凝土拌制过程中掺入阻锈剂,延缓氯离子对钢筋钝化膜的破坏。 三、提高桥梁防水、防冻功能 钢筋锈蚀主要是因混凝土保护层碳化和氯化物侵蚀,这两种腐蚀现象都是以水为载体进行,故桥梁防水应是桥梁结构防腐的第一道屏障。大量的桥梁检测资料表明,由于桥面防水层的过早破坏,加上桥面排水不畅,水从桥面渗入到桥面板下的梁、墩台等部位,加速了桥梁结构混凝土的碳化和混凝土内钢筋的腐蚀。为此: 1、桥面防水设计中,把水泥混凝土铺装设计为防水混凝土以达到自防水效果,柔性防水和刚性防水相结合。 2、加强梁端封锚混凝土、湿接缝、铰缝施工质量控制,避免梁端及湿接缝渗水。 3、桥面现浇层混凝土采用补偿收缩防水混凝土,防止桥面漏水降低桥梁使用寿命,其抗渗等级为W8。 四、采用防腐蚀混凝土

桥梁结构设计中的耐久性设计 王永超

桥梁结构设计中的耐久性设计王永超 发表时间:2018-04-02T16:23:41.447Z 来源:《基层建设》2017年第36期作者:王永超 [导读] 摘要:桥梁结构设计中耐久性问题一直以来是桥梁设计人员研究的重点问题,在桥梁设计过程中,采用哪种方式提升桥梁耐久性是非常重要的,结合作者实际,从桥梁安全性耐久性存在的问题以及提高桥梁结构耐久性设计的主要措施进行了分析,希望在分析过后能够给广大设计人员提供一些参考。 唐山市交通勘察设计院有限公司河北唐山 063000 摘要:桥梁结构设计中耐久性问题一直以来是桥梁设计人员研究的重点问题,在桥梁设计过程中,采用哪种方式提升桥梁耐久性是非常重要的,结合作者实际,从桥梁安全性耐久性存在的问题以及提高桥梁结构耐久性设计的主要措施进行了分析,希望在分析过后能够给广大设计人员提供一些参考。 关键词:桥梁;结构设计;耐久性 随着现代经济发展,桥梁建筑有了很大的发展空间,在施工过程中,使用建筑材料问题上,要重视混凝土以及桥梁结构的耐久性,两者在建筑过程中起到重要作用,减少施工问题发生的可能性。在设计前,要掌握各个结构的承载力、根据材料使用过程进行设计。在使用混凝土前,要对各个施工结构的承载力进行控制,根据基本原则进行设计。 1影响桥梁安全性与耐久性的因素分析 1.1环境影响不容忽视 现代建设桥梁过程中,其的施工过程以及施工环境问题与设计内容仍然存在着一定的距离,施工人员必须要重视环境影响问题。混凝土实际施工的抗拉强度只是设计抗拉强度的10%,早期水化热现象以及干缩现象都有较大变化,环境的温度以及湿度在加上日晒雨淋不断的冲击荷载力,导致混凝土的总体结构出现裂缝现象,出现裂缝后,遭到水分子以及氯离子进入到其中,使钢筋面层不断出现纯化现象,直至腐蚀,导致钢筋表面和混凝土之间的胶结力达不到化学标准,钢筋与混凝土在后期施工中无法顺利完成作业。混凝土结构的耐久性遭到破坏的主要原因是因为其构件的强度以及刚度都达不到标准。 1.2 施工和管理水平低 目前,大多数桥梁的安全性以及耐久性都达不到设计标准,其主要原因是因为在施工过程中,施工人员没能按照设计要求进行作业,在管理问题上也存在着很多问题。大部分桥梁的施工质量与规范要求以及设计要求存在着一定的差距,施工材料的强度以及施工技术都达不到规范标准,导致桥梁在短期使用中就出现破坏以及倒塌现象;另外,部分桥梁在施工过程中,管理人员没能做好管理工作,导致偷工减料现象发生,对桥梁的安全问题带来很大影响。 1.3设计理论和结构构造体系不够完善 设计过程中,在桥梁的施工过程以及使用过程的安全问题上设计不够全面。在设计桥梁结构时,应当根据合理的结构方案进行设计,做好整个桥梁结构的分析工作,设计出构件连接过程,并按照规范要求,掌握桥梁的安全系数以及指标,确保整个施工结构达到安全性。 在设计过程中,设计人员不能单只按照规范要求满足结构强度的安全度,应当根据结构的体系以及构造和使用材料、维护和耐久性等问题进行设计,总结出设计过程以及施工过程和使用过程出现的问题,在根据总结出的结果进行改进,加强桥梁稳定性的同时不断提升桥梁结构的安全性。 此外,在施工过程中,个别结构的整体性以及延性达不到标准,导致冗余性小;设计的计算图式与实际受力路线不相符,导致局部的受力超出设计标准;混凝土的强度以及保护层的厚度与钢筋直径和构件戴面都达不到设计要求;导致桥梁结构的耐久性达不到预算要求,无法确保桥梁结构的安全性。大部分桥梁结构达到设计规范要求强度的情况下,无法确保桥梁的耐久性,在使用时间上,达不到预算标准,导致结构的安全问题得不到保障。因此,在设计过程中,设计人员应当加强重视桥梁的结构以及使用的施工材料,提高桥梁结构的耐久性。 2桥梁结构耐久性设计 2.1要满足接混凝土耐久性指标 要想提高桥梁结构的耐久性,就要确保混凝土的耐久性能够达到标准。混凝土的耐久性是由混凝土材料决定的,材料中的水灰比例以及水泥的用量和强度等级与混凝土的耐久性有着密切联系。在设计时,应当围绕《桥规JTG1362》制定的标准进行设计,在施工过程中,根据不同的施工环境制定合理的施工方案,并要自觉遵守设计标准进行作业,控制好水灰比例以及水泥用量、了解强度等级以及大氯离子的含量与碱含量,提升混凝土的耐久性。 2.2 重视钢筋混凝土保护层设计厚度 钢筋的锈蚀程度是由混凝土的碳化决定的。一般情况下,混凝土的保护层一旦出现碳化,会直接影响到钢筋表层的钝化膜,导致钢筋出现锈蚀现象。在施工过程中,首先,要注重钢筋混凝土,应当根据标准增加其保护层的厚度,减少钢筋出现锈蚀的可能性,确保混凝土结构的耐久性。其次,相关管理部门制定钢筋混凝土保护层的厚度范围跟以往实际设计范围不同,两者之间存在着一定的距离。在设计过程中,根据现场实际施工情况增加混凝土保护层的厚度,确保混凝土结构的耐久性。 2.3 做好构造配筋设计,减少混凝土裂缝出现 混凝土一旦出现裂缝,桥梁整体结构会受到一定的损害,混凝土的结构在遇到日晒雨淋影响后容易出现裂缝现象,出现裂缝后,混凝土的渗透性有所提高,侵蚀速度不断提高,增加侵蚀力度,导致混凝土结构的耐久性达不到标准。因此,要想提升混凝土结构的耐久性就必须要预防混凝土出现裂缝现象,在施工过程中,必须要按照规范标准进行作业,并掌握实际施工情况围绕混凝土结构制定合理的施工方案,对混凝土施工过程做好监督工作,减少在使用中出来多数裂缝的可能性。 2.4提高后张法预应力钢筋管道压浆质量 根据了解《混凝土结构耐久性设计与施工指南》具体内容得知,在设计钢筋耐久性过程中,必须要重视预应力钢筋的锈蚀程度,在没有任何提示的情况下,其会直接影响到钢筋的整体结构,应根据实际情况制定合理的施工防护措施。对混凝土结构出现预应力氯盐侵蚀程度以及筋和锚具与连接器等钢材做好防护工作,可以运用环氧或锌对钢材进行涂抹,根据施工进度往密封性能方向制定合理的预应力体系,在施工过程中,不允许出现金属螺旋管,应当运用具有密封性能的塑料波形管进行作业,另外,在施工前,管理人员要对管道灌浆材

2021版桥梁结构安全性设计若干问题的思考

2021版桥梁结构安全性设计若 干问题的思考 Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0752

2021版桥梁结构安全性设计若干问题的思 考 笔者一直在从事桥梁施工阶段的监理工作,在施工监理过程中,发现影响桥梁使用安全性、耐久性方面存在着若干问题,原因涉及到设计、施工和监理等方方面面。本文仅从设计方面的若干问题进行分析,并提出一些对策措施。 一、具体细节的设计方面 设计人员没有结合桥梁所在地区的材料实际供应情况。在乡镇,优质的砂石子材料一般不多,如果设计高强度混凝土(如预应力空心梁混凝土设计为C50),将可能给施工造成很大困难。因此,在乡镇地区,桥梁混凝土抗压强度设计为C40为妥。而在市区,预应力空心梁混凝土抗压强度设计为C40或C50均可,因市区一般都有商品

混凝土基地,砂石材料供应质量有保障。 设计人员对乡镇地区洪水位了解不详,经常导致设计时桩基系梁位置较低,施工困难,造成系梁结构质量不易保证。监理单位应该协调设计单位,适当提高系梁标高。 构造设计存在漏洞。典型问题是伸缩缝处仅设普通橡胶支座。应改为橡胶活动支座,否则在汽车荷载作用下伸缩缝处易拉裂,普通橡胶支座变形,极大地影响结构安全和耐久性。监理人员应及时发现问题,建议业主要求设计单位进行支座变更。 桥面没有设计整体钢筋网,没有考虑汽车超载问题。超载现象在我国公路运输中较为普遍,汽车超载营运,会对桥梁结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响,因此除了交管部门要加强管理外,设计时也需要对超载带来的后果进行研究、分析。 伸缩缝处空心梁预埋数量不足,监理及施工单位必须事先做好复查工作。桩基主筋保护层与建筑制图不一致,施工及监理单位必须十分注意这一问题,否则桩基主盘保护层难以达到设计要求。 二、结构的耐久性设计问题

公路桥梁和隧道工程设计安全风险评估指南(无水印版)

附件 公路桥梁和隧道工程设计安全风险评估指南 (试行)

目录 1 总则 (1) 2 术语 (2) 3 安全风险等级确定 (5) 3.1 风险发生概率等级与判断标准 (5) 3.2 风险损失等级与判断标准 (5) 3.3 风险等级的确定 (6) 4 评估方法 (7) 4.1 风险源的评估方法 (7) 4.2 风险源发生概率的评估方法 (8) 4.3 风险损失的评估方法 (9) 4.4 风险等级的评估方法 (9) 5 安全风险评估程序与要求 (10) 5.1 评估程序 (10) 5.2 评估小组及评估人员要求 (10) 5.3 评估报告内容及格式 (11) 6 安全风险应对与管理 (13) 6.1 一般规定 (13) 6.2 安全风险应对 (13) 6.3 风险管理 (13) 7 桥梁工程初步设计阶段安全风险评估 (15) 7.1 一般规定 (15) 7.2 评估流程 (15) 7.3 风险源 (17) 7.4 风险事件与风险源辨识 (18) 7.5 风险控制 (20) 8 桥梁工程施工图设计阶段安全风险评估 (22) I

8.1 一般规定 (22) 8.2 评估流程 (22) 8.3 风险评估 (24) 9 隧道工程初步设计阶段安全风险评估 (25) 9.1 一般规定 (25) 9.2 评估流程 (25) 9.3 风险源 (27) 9.4 风险事件与风险源辨识 (28) 9.5 评估方法 (34) 9.6 风险评估 (34) 9.7 风险控制 (35) 10 隧道工程施工图设计阶段安全风险评估 (37) 10.1 一般规定 (37) 10.2 评估流程 (37) 10.3 风险评估 (39) 附录A 表格 (40) 附录B 专家调查法 (43) 附录C 风险发生概率和风险损失量化方法 (45) 附录D 评估报告格式 (48) II

桥梁的耐久性问题(文献综述+开题报告)

嘉兴学院毕业论文(设计)文献综述 题目: 专业班级:学生姓名:学号 一、前言部分(说明写作目的,介绍有关概念、综述范围,扼要说明有关主题或争论焦点)桥梁的耐久性问题应该说此问题是近20年来逐渐被人们所重视。我国桥梁结构要略晚于建筑结构领域对此问题的研究。在世界范围内,对混凝土耐久性的重视始于上世纪70 年代末。清华大学陈肇元院士曾撰文指出:“建筑物的耐久性是建筑物及其构件在给定的期限内并在各种作用下维持其功能的能力,而建筑物及其构件的使用寿命则是在其建造完工或生产制成以后,仅在一般的维护条件下,其所有性能均能满足原定要求的期限。”英国学者也提出:“耐久性预测不可能是一门精确的科学,建筑物的预测寿命只能是个估计。”国内外专家近年来十分关注桥梁结构在设计基准期内,是否满足预定的功能要求作为桥梁可靠性评价的重要指标。如美国的北卡罗来那和明尼苏达等州,将桥梁剩余寿命作为评价桥梁的重要因素。研究成果表明,耐久性的研究和评价对桥梁结构寿命的延长和防止重大事故的发生将会产生巨大的经济效益和社会效益。总体说来,桥梁耐久性是对未来的预测。国际标准ISO2394:1998《结构可靠性总原则》中明确:“结构设计的目的是尽量减小结构或结构构件的失效概率,保证其可靠度……。结构与结构构件的耐久性是指其在工作寿命期内,在适当的维护条件下在其所处环境中保持正常工作的能力。”并提出要注意一些相关因素的影响,如结构预期用途、要求的性能、环境条件、材料性能、结构体系、构件形状、结构细部构造、工艺质量和控制水平、专门的防护措施以及在设计工作寿命期的维护等。

二、主题部分(阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向,以及对这些问题的评述)技术方面 在技术方面,只是凭经验修桥,曾使19世纪80~90年代的许多铁路桥发生 重大事故;从这时起,正在发展中的结构力学理论得到了重视,而在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后,桥梁因强度不足而造成的事故明显大为减少。 二十世纪以来,公路交通有很大发展。在内陆,需要在更多的河流、峡谷之上建桥。在城市中,以及在各种交通线路相交处,需要建造立交桥。在沿海,既需在大船通航的河口、海湾、海峡修建特大跨度桥梁,又需在某些海岛与大陆之间修建长桥。 桥梁需要大量修建,而人力、物力、财力有限;于是,不断提高技术水平,引用新材料、新工艺、新桥式,对结构行为进行更精确的数值分析,采用更精确的结构试验进行验证,以使桥梁建设的经济效益不断提高,已成为时代的要求。 桥梁工程学主要研究桥渡设计,包括选择桥址,决定桥梁孔径,考虑通航和线路要求以确定桥面高程,考虑基底不受冲刷或冻胀以确定基础埋置深度,设计导流建筑物等;桥式方案设计;桥梁结构设计;桥梁施工;桥梁检定;桥梁试验;桥梁养护等方面。 材料方面 在建桥材料方面,以高强、轻质、低成本为选择的主要依据,近期仍以发展传统的钢材和混凝土为主,提高其强度和耐久性。对于建筑钢材的脆断机理、初始几何缺陷等,以及混凝土材料的非弹性问题(收缩徐变以及疲劳等),将继续作充分的研究,使能正确控制结构的受力和变形。至于碳纤维塑料等在桥梁上的广泛应用,还必须在降低成本以后才有可能。 设计方面 在桥梁勘察设计方面,随着交通事业的迅速发展,大跨度或复杂的桥型将不断涌现。高速公路的发展,对桥梁设计亦将提出新的要求。在桥式方案设计中,将有可能利用结构优化设计理论,借助电子计算机选出最佳方案。 在结构设计计算中,采用空间理论来分析桥梁整体受力已成为可能;以概率统计理论为基础的极限状态设计理论,将进一步反映在桥涵设计规范中,使桥梁设计的安全度得到科学合理的保证。桥梁美学作为时代、民族的文化在某些方面的反映,将愈来愈受到人们的重视:桥梁的面貌将蔚为大观。 施工方面 在桥梁施工方面,对施工组织将充分利用电子计算机进行经济有效的管理。在施工技术中,将不断引用新技术和高效率、高功能的机具设备,借以提高质量、缩短工期、降低造价。如采用激光测量控制结构的精确定位;引用自升式水上平台克服深水基础的困难;利用遥控

桥梁结构设计中的耐久性设计

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/1f8148074.html, 桥梁结构设计中的耐久性设计 作者:张振华 来源:《科学与技术》2018年第13期 摘要:随着城市规模的不断扩大,城市布局错综复杂,为了是人们的出行更方便,城市中的桥梁建设越来越多,桥梁负荷越来越重,这就使得混凝土结构桥梁的耐久性大大降低。在目前的混凝土结构桥梁设计中还存在不少问题,这些严重影响了桥梁的使用寿命。因此,对混凝土结构桥梁耐久性设计进行研究,就显得十分有必要了。本文对桥梁结构设计中的耐久性设计进行了探讨。 关键词:桥梁结构设计;耐久性设计;措施 耐久性是桥梁工程结构设计的重要内容之一,其会受到设计问題和超载问题等因素影响。所以要保证桥梁工程结构设计整体质量,就应在优选结构设计材料的基础上,重视结构冗余设计和桥梁构造设计,确保可以增强其耐久性。 1桥梁结构耐久性的概念与重要作用 桥梁结构设计过程中必须考虑其结构耐久性,为了更有助于相关设计人员采用有效合理的设计方案来保证桥梁的耐久性要求,首先有必要对结构耐久性加以充分仔细的了解,完全掌握领会其含义要求,所谓结构耐久性,是指结构所具备的在有限的使用寿命和维护措施的前提下,针对外界荷载、环境变化以及材料等因素可能受到的各种力的作用,能够有效抵御恶劣影响的能力,而这种能力,无论对于提升桥梁的安全运行效率、经济营收效益,还是促进社会交通秩序发展、百姓日常出行的便利都具有着无比重要的作用,这不再是某个人或某个企业为追求经济利润所做出的工程业绩,而是国家的公共交通基础设施建设的巨大需要,所以其作用意义是深远的。 2影响桥梁耐久性的因素 2.1结构构造与设计体系存在缺陷 桥梁结构的耐久性设计是桥梁设计领域急需解决的一个重要问题。在实际操作过程中,桥梁工程设计人员很容易只重视桥梁结构强度,用结构强度满足工程安全性的需求,而忽视溺寸过程和施工过程中的人为错误,因为人为错误极易使结构耐久性降低。当桥梁工程计算标准不明确、设计标准较低、混凝土强度较低时,会给结构的耐久性带来一定的影响。与此同时,按照工程的使用条件和使用环境的不同,对体系的设计要求也有所不同。要保证桥梁结构具有较强的可靠性,设计过程中一定要严格依据设计规范进御蜀十,确保设计人员深刻了解桥梁结构的本性,仔细判断设计结构是否真正科学合理日。 2.2设计规范存有不足

桥梁设计中的安全性和耐久性(2021版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 桥梁设计中的安全性和耐久性 (2021版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

桥梁设计中的安全性和耐久性(2021版) 国内现行规范对桥梁设计提出的要求是适用、经济、安全、美观,这些要求基本上包含了人们关心的所有重要问题。 具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。前者是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力、设计的基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值,必须小于或等于结构抗力的设计值。利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备,是一个半概率的极限状态设计法。可以认为是对安全性要求的保证。后者控制结构在正常使用状态时应力、裂缝和变形小于一定的限值,对应于适用性的要求。 暂且不论这些控制方程和计算理论是否完全合理,它们至少从定性和定量的形式上保证了安全性和适用性两项要求,而对于经济、美观的要求则没有具体的指标进行衡量。当然,在方案设计和评审

阶段会考虑到经济和美观的要求(中小桥梁主要关注经济性,而大型和特大型桥梁对美观问题越来越重视);但需要指出的是该阶段对经济性的评估往往是只注重考虑建设成本,而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑,因此这种评估经常是比较片面的。一个典型的例子是斜拉桥的换索问题。由于目前技术水平的限制,斜拉桥拉索的平均使用寿命在20年到30年之间,也就是在其服役期期间至少要进行一次换索,如果考虑到后期换索的巨大投入,那么在跨度1000米以下的桥型竞争中,悬索桥与斜拉桥在经济性方面的差距将大大减小。 现在,国内的结构设计过程中,有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现;重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上,目前的桥梁设计中,对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注,既没有明确提出使用年限的要求,也没有进行专门的耐久性设计(从材料、结构措施及设计程序上上保证耐久性,并明确声明在何种维护和使用条件下,

桥梁的结构形式和美学发展

桥梁的结构形式和美学发展 随着科学技术的进步,工业水平的提高,桥梁建筑技术得以迅速发展。千里江面上的座座跨江大桥、现代高速公路迂回交叉的立交桥、高架桥和城市高架道路,以及更长的跨海湾、海峡大桥,城郊高速铁路桥与轻轨运输高架桥等,犹如一条条“彩虹”使得天堑变通途,涌现出多种桥梁结构形式。桥梁建成之后,与当地自然环境、人文环境共同构成一处景观,具有时代的特征。 1、桥梁的结构形式 从桥梁的结构体系及其受力特点来看,现代桥梁可划分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥。 1.1梁式桥 梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,故与同样跨径的其他结构体系相比,梁内产生的弯矩最大,通常需用抗弯能力强的材料(钢、木、钢筋混凝土)来建造。目前在公路上应用最广的是预制装配式的钢筋混凝土简支梁桥。这种梁桥的结构简单,施工方便,对地基承载能力的要求也不高,常用跨径在25m以下。当跨度较大时,需要采用预应力混凝土简支梁桥,跨度一般不超过50m。为了达到经济、省料的目的,可根据地质条件等修建悬臂式或连续式的梁桥,对于很大跨径,以及对于承受很大荷载的特大桥

梁,除建造使用高强度材料的预应力混凝土梁桥外,可建造钢桥。 1.2拱式桥 拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。拱在竖向荷载作用下,桥墩或桥台将承受水平推力,同时,此水平推力将显著抵消荷载所引起的拱圈或拱肋内的弯矩作用。因此,与同跨径的梁相比,拱的弯矩和变形要小得多。鉴于拱桥的承重结构以受压为主,通常就可用抗压能力强的圬工材料(如砖、石、混凝土)和钢筋混凝土等来建造。拱桥的跨越能力很大,在条件许可的情况下,修建拱桥往往是经济合理的。同时应当注意,为了确保拱桥能安全使用,下部结构和地基必须能经受住很大的水平推力的不利作用。 1.3刚架桥 刚架桥的主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的刚架结构,梁和柱的连接处具有很大的刚性。在竖向荷载作用下,梁部主要受弯,而在柱脚处也具有水平反力,其受力状态介于梁桥与拱桥之间。当遇到线路立体交叉或需要跨越通航江河时,采用这种桥型能尽量降低线路高程,以改善纵坡并能减少路堤土方量。 1.4悬索桥 传统的悬索桥(又称吊桥)均用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。在竖向荷载作用下,通过吊杆使缆索承受很大的拉力,通常就需要在两岸桥台的后方修筑非常巨大的锚碇结构。悬索桥也是具有水平反力(拉力)的结构。现代的悬索桥上,广泛采用高强度的钢丝成股编制的钢缆,以充分发挥其优异的抗拉性能,因此结构自重较轻,能以较小的

桥梁设计存在的主要问题

桥梁设计存在的主要问题 桥梁设计存在的主要问题 现在,国内的结构设计过程中,有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要 。 的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等;也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题,更是对桥梁安全造成致命的损害。 而大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时,出现了影响正常使用的病害与劣化;特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题,这也与施工质量低下有重要关系,典型的问题有钢筋保护层不足及目前

广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题(主要原因包括:水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等)。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响,但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。 2)设计理论和结构构造体系不够完善 在承认施工存在问题的同时,也不可否认,在桥梁设计领域,特别是关于 和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此,合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外,还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。 需要改进和努力的方向

1)应该更加重视结构的耐久性问题 桥梁在建造和使用过程中,一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀,并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用,同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。在大跨桥梁领域,国内从上世纪80年代以来,修建了大量的斜拉桥;虽然迄今为止出现倒塌或 强调使结构易于检查、维修,以保证桥梁的安全使用、尽可能地减少维修费用,取得了较好的综合经济效益。实际上,国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。 2)重视对疲劳损伤的研究 桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变

桥梁结构设计问题

桥梁结构设计问题探讨 摘要:近年来,随着科学技术的发展,桥梁结构设计也得到了相应的发展,但是我国的桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善。本文通过桥梁结构设计中应注意事项,对桥梁结构设计的理论及设计问题进行探讨。 关键词:桥梁结构;设计问题;分析 abstract: in recent years, with the development of science and technology, the bridge structure design also got the corresponding development, but china’’s bridge design theory and structure system is still not perfect. this article through the bridge structure design should note, bridge structure design theory and design issues were discussed. keywords: bridge structure; design problems; analysis 中图分类号:u443文献标识码:a 文章编号: 一、桥梁结构设计现状 目前的桥梁设计中,对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注,既没有明确提出使用年限的要求,也没有进行专门的耐久性设计。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果,也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背,也不符合结构动态和综合经济性的要求。

桥梁上部结构施工安全措施(最新版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 桥梁上部结构施工安全措施(最 新版)

桥梁上部结构施工安全措施(最新版)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 一、工程概况 我部施工的桥梁共有6座,即xx大桥、xx中桥、xx立交主线桥、秀山互通A匝道桥和两座车行天桥。其中xx大桥和xx桥的梁为预制,其它桥梁的梁为现浇。本运梁、存梁、架梁安全措施适用于xx大桥和xx桥。 二、运梁、存梁、架梁具体方案 起梁、移梁、拖梁、存梁均采用卷扬机和滑轮组牵引,梁的架设安装采用拔杆吊装(又称“双钩吊鱼法”)方案。 三、安全保证措施 1、一般安全要求 ⑴、起梁、移梁、拖梁、存梁、架梁前应对施工人员进行安全教育和技术交底,作业人员必须严格按照公路桥涵施工规范进行操作,现场设置专职安全员进行全过程监督; ⑵、起梁、移梁、拖梁、存梁、架梁时应有统-的指挥信号,信号

应鲜明准确,操作人员听从指挥; ⑶、所有作业人员必须戴好安全帽,不允许穿不防滑的鞋子,高空作业人员必须系好安全带,携带好工具袋,安全带不得挂在主索、扣索、缆风绳等上面; ⑷、严禁无关人员进入作业区域,并设立明显禁区。架梁时地面操作人员不得在正在吊装的构件下停留或通过; ⑸、遇有六级以上大风,下雨、夜间无充分照明设备时,不得进行起梁、移梁、拖梁、存梁、架梁等作业; ⑹、在操作过程中,应随时防止钢丝绳与电焊线接触和接近电缆线,以免发生事故,平时注意滑车和钢丝绳的加油保养; ⑺、在高空作业时要平稳摆放工具,防止高空中物体下落伤人。 2、起梁、移梁、拖梁、存梁、架梁安全要求 ⑴、正式作业前应经吊载试运行后方可正式作业; ⑵、正式作业前应检查相关机具设备,检查吊具卡环的螺丝是否拧紧,检查各种设备、工具的性能完好程度,各种工具、绞车绳索不能有损伤。 ⑶、梁在移位或临时堆放时,其搁置的支承点应在支座中心线附近,而且其所在地面也应平整坚实;

桥梁结构的安全度和耐久性

桥梁结构的安全度和耐久性问题 摘要近年来桥梁结构的安全度和耐久性问题日益被人们所重视。本文论述了桥梁结构安全度和耐久性的内涵,综述了国内外桥梁结构安全度和耐久性问题应关注的有关问题及研究趋势,提出了相关对策措施。以期引起人们对此问题的高度重视,促进我国桥梁建设事业的发展。 1 引言 国内现行规范对桥梁设计提出的要求是适用、经济、安全、美观,这些要求基本上包含了人们关心的所有重要问题。 具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。前者是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力、设计的基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值,必须小于或等于结构抗力的设计值。利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备,是一个半概率的极限状态设计法。可以认为是对安全性要求的保证。后者控制结构在正常使用状态时应力、裂缝和变形小于一定的限值,对应于适用性的要求。 暂且不论这些控制方程和计算理论是否完全合理,它们至少从定性和定量的形式上保证了安全性和适用性两项要求,而对于经济、美观的要求则没有具体的指标进行衡量。当然,在方案设计和评审阶段会考虑到经济和美观的要求(中小桥梁主要关注经济性,而大型和特大型桥梁对美观问题越来越重视);但需要指出的是该阶段对经济性的评估往往是只注重考虑建设成本,而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑,因此这种评估经常是比较片面的。一个典型的例子是斜拉桥的换索问题。由于目前技术水平的限制,斜拉桥拉索的平均使用寿命在20年到30年之间,也就是在其服役期期间至少要进行一次换索,如果考

虑到后期换索的巨大投入,那么在跨度1000米以下的桥型竞争中,悬索桥与斜拉桥在经济性方面的差距将大大减小。 现在,国内的结构设计过程中,有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现;重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上,目前的桥梁设计中,对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注,既没有明确提出使用年限的要求,也没有进行专门的耐久性设计(从材料、结构措施及设计程序上上保证耐久性,并明确声明在何种维护和使用条件下,桥梁具有哪种程度的耐久性)。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果;也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背;也不符合结构动态和综合经济性(考虑结构建设、使用、维护等整个周期的费用)的要求。 人类进入二十一世纪后,世界各地纷纷建造大规模的桥梁(特别是大跨径桥梁和立交桥梁),随着我国现代化进程的加快,桥梁建设进入新的发展阶段。桥梁做为建桥所在地城市景观的重要组成部分,依其工程寿命将存在相当长的时间。因此桥梁结构的安全度和耐久性问题已引起人们的高度重视。近年来国内外发生不少桥梁倒塌事故,很多是属于非正常设计和非正常施工造成的,其中包含着工程建设出现的腐败现象(如重庆綦江虹桥倒塌事故),亟需加强法治,严格执行基建程序,确保工程质量。国外专家曾说过:“规范的超载系数,绝不可能达到足以防备设计可能的大错误,但是许许多多的中小错误都可以用规范的超载系数来防备。”“规范是分析、设计和偏于安全的思路的结合。”桥梁结构的安全度与耐久性是一对孪生兄弟,需慎重研究,统筹考虑。近些年我们面临的情况是:

桥梁结构涉及的安全性问题

桥梁结构涉及的安全性问题 笔者一直在从事桥梁施工的安全工作,在施工过程中,发现影响桥梁使用安全性、耐久性方面存在着若干问题,原因涉及到设计、施工和监理等方方面面。本文仅从设计方面的若干问题进行分析,并提出一些对策措施。 一、具体细节的设计方面 设计人员没有结合桥梁所在地区的材料实际供应情况。在乡镇,优质的砂石子材料一般不多,如果设计高强度混凝土(如预应力空心梁混凝土设计为C50),将可能给施工造成很大困难。因此,在乡镇地区,桥梁混凝土抗压强度设计为C40为妥。而在市区,预应力空心梁混凝土抗压强度设计为C40或C50均可,因市区一般都有商品混凝土基地,砂石材料供应质量有保障。 设计人员对乡镇地区洪水位了解不详,经常导致设计时桩基系梁位置较低,施工困难,造成系梁结构质量不易保证。监理单位应该协调设计单位,适当提高系梁标高。 构造设计存在漏洞。典型问题是伸缩缝处仅设普通橡胶支座。应改为橡胶活动支座,否则在汽车荷载作用下伸缩缝处易拉裂,普通橡胶支座变形,极大地影响结构安全和耐久性。监理人员应及时发现问题,建议业主要求设计单位进行支座变更。 桥面没有设计整体钢筋网,没有考虑汽车超载问题。超载现象在我国公路运输中较为普遍,汽车超载营运,会对桥梁结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响,因此除了交管部门要加强管理外,设计时也需要对超载带来的后果进行研究、分析。 伸缩缝处空心梁预埋数量不足,监理及施工单位必须事先做好复查工作。桩基主筋保护层与建筑制图不一致,施工及监理单位必须十分注意这一问题,否则桩基主盘保护层难以达到设计要求。 二、结构的耐久性设计问题 桥梁在建造和使用过程中,一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀,并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用,同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。 在大跨度桥梁领域,国内从上世纪80年代以来,建造了大量的斜拉桥。虽然迄今为止出现倒塌或严重损害的例子很少,但已经有多座桥梁因为拉索的耐久性问题而不得不提前换索,既影响了使用,又带来了经济损失。 需要指出的是,很多这类问题与没有进行合理的耐久安全性设计有关,这也促使人们重新认识桥梁的耐久性问题。大量的病害实例也证明,除了施工和材料方面的原因,影响结构耐久性的根本因素是来自构造设计上的缺陷。 国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久安全性的研究,也取得了不少成果。而这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的,对如何从结构和设计的角度来改善桥梁耐久安全性却很少有人研究。而且,长期以来,人们一直偏重于结构计算方法的研究,却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。因此,需要努力将耐久安全性的研究从定性分析向定量分析发展。

桥梁结构设计负责人的几点总结与感受

精心整理 作为特殊桥梁结构设计负责人的几点心得与感受 (转载) 近年来,铁路建设项目数量不断增多,技术难度不断加大,项目负责人在生产组织和技术管理面临巨大挑战。以下是我担任项目负责人(直接参与结构设计)以来的一些心得与感受,借此机会与大家交流、沟通,希望能够达到相互学习、共同提高的目的。 统一II 建立目 现阶段在建或拟建的铁路线很多,每当拿到一个任务,工期都比较紧张,保证工期就成了控制因素中的硬性指标,所以作为项目负责人就要比较准确的估计工作量,确定人员需求。 项目工作量的大小与设计阶段、工期长短、结构形式、难易程度等有关。比如2008年作京沪连续梁施工图设计,由于计算量大,画图量大,工期又紧张,需要的人员自然就很多,其中32+48+32m 无砟连续梁分支架现浇和挂篮悬浇两套,根据轨道板类型又分为Ⅰ型板和Ⅱ型板两种,这一种跨度

就要出四套图;其他跨度正线连续梁还有45+70+70+45m、32+48+48+32m、36.45+53+53+36.45m等也都在开展设计,那段时间几乎全室都在忙这个项目。 又比如今年的松花江特大桥主桥(包括桥墩设计)方案设计、初步设计以及鉴修,结构计算、画结构概图、全桥图以及联系效果图公司作效果图,这个项目主要是我一个人在作,虽然桥式结构复杂,比选方案多,但由于不是施工图设计,重点是在工程数量估算和桥式方案的可行性上,许多细节构造现阶段都不用详细计算和画图,可以施工图设计阶段时再研究,所以能精简人员就尽量精简,毕竟现在施工图太多,人力资源非常紧张。 韵律感。的公路斜拉桥。尽量做到“ 拱连续梁、刚性悬索连续钢桁结合梁等多种桥式方案,通过从实用性、经济性、景观性、施工方法等多方面的比选,最终确定了变高系杆拱加劲变截面连续梁。 上面叙述的是方案设计阶段的主要过程,当设计阶段进行到施工图阶段时,所要做的工作就需要详细繁杂的多了,为了设计工作有条不紊的进行,首先规划设计思路、想到可能遇到的技术难点及关键技术节点,然后充分利用现有技术资源,有目的性、针对性的查阅国内外相关资料,做到心中有数,为施工图做好前期工作准备。 以跨度125m正交异性桥面系简支钢桁梁为例,技术难点在于该桥位于R=700m的曲线线路,采用曲梁直做时,由于曲线半径较小造成的桁宽较宽、内外侧弦杆不对称的空间受力行为、正交异

桥梁设计中安全性和耐久性的研究

桥梁设计中安全性和耐久性的研究 发表时间:2018-01-03T17:30:34.857Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第21期作者:李勇[导读] 所以为实现桥梁建设质量的不断提升,相关设计人员应当加强设计环节中对于桥梁的安全性与耐久性性能的考虑。 合肥工业大学建筑设计研究院安徽合肥 230001 摘要:随着我国交通建设行业的不断发展,桥梁建设工程也逐渐增多,并为我国的经济发展提供了积极的促进作用。但是就当前的桥梁建设工程来说,依旧在桥梁的安全性与耐久性方面存在着一定的欠缺,造成极大的工程安全隐患的同时还会造成经济效益的降低。而造成这些性能欠缺的主要原因则往往是由于设计环节的考虑不周所造成的。所以为实现桥梁建设质量的不断提升,相关设计人员应当加强设计环节中对于桥梁的安全性与耐久性性能的考虑。关键词:桥梁设计;安全性;耐久性引言: 随着我国社会发展速度的不断加快,桥梁建筑施工项目不断增多。特别是最近几年来,我国多个地区都兴建了举世瞩目的高水平桥梁工程,为当地的经济发展和文化交流做出了很大的推动作用。尽管大方向上我国桥梁建设事业发展的欣欣向荣,但是在桥梁的安全性和耐久性上仍然存在一些问题,有些已经引发了比较严重的后果。在有些情况下,产生这些问题的最初源头发生在桥梁最初的设计环节,这不得不让我们重新思考如何在桥梁设计过程中提高对安全性和耐久性的现实需求,以全面提高桥梁工程的总体质量。 1、桥梁的安全与耐久性能的技术评估 就当前的桥梁工程建设来说,安全与耐久性能都存在一定的缺少,不能达到专业的评估指标。在对桥梁进行技术评估工作时,要避免在出现桥梁问题时才进行桥梁评估。为准确地对桥梁的安全与耐久性能进行评估,工程单位应当合理利用专业的数据评估制度。随着我国对桥梁建设工程的重视程度逐渐提升,相关部门对于不同年代的桥梁都进行了科学的检测标准的设定,为相关的检测人员判断桥梁的安全与耐久性能提供了重要的依据。如果检测出难以达到规定的安全性能的桥梁,则应当及时进行相应的警示牌的设立。 2、我国桥梁工程设计现状分析 目前,在桥梁结构设计中只是片面地重视桥梁结构的承重设计,过分的注重桥梁的极限状态,对桥梁的耐用性和安全性缺乏深入的研究。但是在桥梁设计的过程中,桥梁的寿命周期是其建设的主要标准,也是桥梁工程建设的根本目标,而耐用性方面的缺失使桥梁结构设计目标的实现大打折扣。桥梁结构设计是桥梁建设的基础以及施工质量的重要保障,没有科学、完善的结构设计,其桥梁的整体工程质量也将无法得到有效的保障,进而影响桥梁的使用性能和使用周期,严重时可能引发安全事故。并且如果桥梁的耐用性较差,桥梁在使用的过程中容易出现裂痕、坑洼等质量问题,在一定程度上也增加了桥梁维护的成本。 3、导致桥梁工程出现安全性与耐久性问题的原因 对于桥梁建设来说,其本身的安全性能判断较为简单,但是桥梁的耐久性却不是依靠观察就能得出结论的。通常来说,桥梁在正常使用过程中是很难透过表面对其内部变化进行观察与判断的。但是某些导致桥梁出现损坏或塌陷现象的原因,往往就是这些不体现于表面而具有致命性的变化。一般来说造成这些现象的主要原因有以下几点: 3.1桥梁结构施工过程质量不达标,监督管理不到位 近些年,桥梁安全事故多发,桥梁建设质量问题已经得到社会各界人士的广泛关注。对桥梁安全事故进行分析,可以发现主要是因为在桥梁工程施工的过程中存在一定的质量缺陷和问题。因此对桥梁工程的施工进行把控,使其符合桥梁设计标准的要求,其安全性将得到大大的提高,安全事故的发生概率将会大大的降低。同时施工工程的质量问题还受施工原材料施工工艺和技术的影响。 3.2施工建设阶段本身存在质量问题 如果在桥梁建设竣工的短时间内就出现了安全问题,则极有可能就是由于施工阶段的质量问题所导致的。对于桥梁建设来说,其由于本身的工程特性往往会对施工质量提出更高的要求,首先要保证自身的承载强度过关,这就要求建筑材料选用抗压性能好且重量较轻的材料来开展施工。尤其是桥梁建筑中应用广泛的钢筋与混凝土结构的建设,一定要严格对材料的配比用量进行严格要求,保证桥梁的受力均衡。此外,为避免空气湿度等环境因素造成建设材料的损坏,在施工进行中还应当加强对材料的安排和保护。但是在当前的实际桥梁建设中,设计人员并没有根据桥梁所处的实际环境进行建设材料的选择,在某些特定的环境与气候的影响下,极有可能会造成桥梁的耐久度降低。同时还可能出现在施工过程中,施工单位没有严格按照设计要求进行材料采买,使用低质材料来进行代替。这样直接导致了桥梁建筑的质量问题,造成其安全与耐久性能的下降。 3.3设计理论和结构构造体系不够完善 在承认施工存在问题的同时,也不可否认,在桥梁设计领域,特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。 许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。有的结构整体性和延性不足,冗余性小;有的计算图式和受力路线不明确,造成局部受力过大;有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄;这些都削弱了结构耐久性,会严重影响结构的安全性。不少桥梁、虽然满足了设计规范的强度要求,仅用了5~10年就因为耐久性出了问题影响结构安全。结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题,设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性。 不同的环境和使用条件、不同的设计对象都会对结构体系提出不同的布局和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此,合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外,还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。 4、针对上述原因今后需要改进和努力的方向 4.1应该更加重视结构的耐久性问题

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