淮安市京杭运河黄码大桥设计文献综述

 2023-11-24 08:53:51

文献综述

简支梁桥由一根两端分别支撑在一个活动支座和一个铰支座上的梁作为主要承重结构的梁桥,属于静定结构,是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。其构造简单,架设方便,结构内力不受地基变形,温度改变的影响。简支桥梁具有受力明确、构造简单、施工方便等特点。
在公路简支梁桥方面:我国自1956年建成第一座跨径20m的预应力混凝土梁桥后,1988年浙江省建成了跨度为62 m 国内跨度最大的预应力混凝土简支梁桥飞云江桥。近几年来,公路简支梁桥的跨径大多为40~50 m 。
在铁路简支梁桥方面:1956陇海线沂河大桥建成了23.9m预应力砼简支T梁,1969年南京长江大桥建成了31.7m预应力砼简支T梁,1992年洛阳黄河桥建成了50 m预应力砼简支T梁。随着铁路提速及快速铁路的发展要求。很明显,混凝土简支梁正在向4o m 以上的跨度发展。随着这些大跨度简支梁桥的建成,其施工技术也取得了很大成就,从较早的满堂支架浇筑到移动模架系统。无论在施工方法,还是在施工机具等方面都得到了极大发展。
目前我国的简支梁桥,跨径在16m及以上者,都采用了预应力结构。鉴于桥面连续易出现裂缝,现在逐渐趋向于采用连续结构,即采用中等跨径的连续梁、连续刚构,也可先简支、后连续,以提高结构的耐久性,延长使用寿命。而简支转连续梁桥作为一种特殊的连续梁桥,综合了简支梁桥与连续梁桥的优点,具有造价低、整体性好、桥面接缝少、工期短等优点,已在高速公路上广泛使用。近年来,由于预应力体系的不断更新,新技术的应用,新的施工工艺的完善,吊装能力的不断提高,使得简支转连续梁桥更经济适用。该结构较之于简支梁桥具有变形小、刚度大、伸缩缝少、行车平顺等特点,能适应高速公路的行车要求,而且桥墩上由两排支座减少为一排,结构中的钢束数基本相当;较之于现浇连续梁具有受力明确,受混凝土收缩徐变、支座沉陷等影响较小的特点,施工简便,不需搭脚手架,施工质量容易控制,而且可以不阻断桥下交通。其主梁可以在下部结构施工的同时进行预制、成批生产,缩短施工周期,有效提高建桥速度。因此,简支转连续施工的桥梁在高速公路中等跨径的桥梁中得到了广泛的应用,其结构的合理性和施工的快速已得到工程界的认可。
同时在桥梁的发展过程中也存在很多问题,2013年2月1日河南连霍高速义昌大桥发生炸坍事故,而此桥正是一座简支梁桥,但是简支梁结构让简支梁桥存在着致命缺陷,既其固定铰支座在起到约束桥梁纵向变形作用的同时,其活动支座端则会沿着梁的走向而自由滑动。也就是说,超过一定滑动范围,梁体就会从支座上掉下来。因此,简支梁桥抗震力较弱,在超出设计范围的外力作用下,此种桥完全会有落梁的危险。就如此次义昌大桥事故中,桥梁搭在超高墩台上,在受到超外力作用下,桥梁纵向变形过大,而从活动支座端脱落。可以说,这种简支梁跨结构和超高墩台组合是具有危险性的,安全储备很低。
上个世纪以来世界上各国的桥梁工作者致力寻求桥梁结构的功能与经济、美学的辩证统一,创造出不少典型桥例推动了桥梁工程的发展。国外简支梁的最大跨径为76m的奥地利Alm桥,该桥修建于1977年。该桥采用双预应力,即除设预应力筋外,在截面的另一端设预压力筋,为防止钢筋在受预压力时的压屈,把预压筋的预留孔道做成椭圆形,相邻椭圆形相位差90°。由于双预应力,截面高度小,仅为2.5m,为梁跨径的1/30。双预应力梁端部的局部应力较大,后来日本曾将预压力筋设在离端部一定距离的上翼缘预留槽中,而不设于端部,使局部应力问题趋于缓和。
目前国内外对于桥梁的研究主要体现在理论分析、设计、施工控制及管理于一体,在桥梁建造上,论强度和寿命,还没有一种材料能够代替钢材。由于桥梁在安全性、适用性、耐久性、施工要求和维护要求方面的结构需求,桥梁结构与其它建筑结构相比具有不可重复、荷载复杂、使用环境极端、使用期限长、制约因素多、体量较大等特点,因此,新材料、新工艺的应用面临挑战。但是随着科学技术的发展,相信会有一天,新材料、新工艺将打造更坚固的桥梁,让人类跨越更大的天堑,到达更远的地方。
随着社会主义工业、农业、国防和科学技术现代化的发展,我国还需要建设大量的公路桥、铁路桥、水道桥等各式各样的桥梁,广大的桥梁建设者将不断面临着设计和建设更多新颖、结构复杂、更大跨径桥梁的挑战,肩负着光荣而艰巨的任务。纵观大跨径桥梁的发展趋势,可以看到世界桥梁建设必将迎来更大规模的建设高潮。桥梁建设的发展趋势主要将体现在以下几个方面:
1.采用高强、低松弛钢绞线群锚:混凝土标号40~60号;T形梁的翼缘板加宽,25m是合适的;吊装重量增加;为了减少接缝,改善行车,采用工型梁,在桥面现浇混凝土中布置负弯矩钢束,形成比桥面连续更进一步的“准连续”结构。
2.桥面通畅与环保相得益彰。20世纪90年代以来,桥梁界设计与建造桥梁时将实用功能与艺术构思融为一体,充分考虑周边环境保护,使一座座桥梁成为城市中新的旅游风景线。目前,欧美、日本等发达国家的桥梁设计不仅追求造型美与环境协调,实用功能更是不断提高,许多国家的大型海峡桥、海湾桥、湖泊桥中间都设置了车站、商店;桥墩、桥塔上设置装饰独特的咖啡馆,或供人休闲游览的观景台,桥栏桥头布置雕塑、壁画之风方兴未艾。
3.新型材料擎起大跨、轻质桥梁。自18世纪80年代以来的200多年间,随着工业的兴起和交通运输的需要而发展起来的世界桥梁,桥跨由英国熟铁链杆桥—曼内海峡桥主跨177米的最初桥跨的世界之最,到20世纪八九十年代英国的恒比尔河大桥、日本的明石海峡大桥先后再次刷新
4.桥梁结构形式多彩多姿。迄今为止,古今中外所有的桥梁均按照构造和受力体系分类,大致可分为8种,刚架桥、拱桥、系杆拱桥、简支梁桥、连续梁桥、T构桥、斜拉桥、悬索桥。21世纪,随着高强度钢、玻璃钢、铝合金、碳纤维等太空轻质材料的大量启用,桥梁建筑的主要材料将不断更新,桥梁结构的形式将呈现出多样化发展格局
交通运输是国民经济的动脉,桥梁是交通运输设施必不可少的重要组成部分,桥梁既是一种功能性的结构物,又是一座立体的造型艺术工程,也是具有时代特征的景观工程,桥梁具有一种凌空宏伟的魅力。随着我国国民经济的迅速发展和经济的全球化,大力发展交通运输事业,建立四通八达的现代交通网已成必需,而交通网的建立离不开桥梁建设。道路、铁路、桥梁建设的良好发展对创造良好的投资环境,促进地域性的经济腾飞,起到关键性的作用。近十年来,桥梁工程日新月异,迅速发展,1999年年底为止,我国公路建设总里程已突破130万km,各类公路桥梁23万座,800万延米,并先后在长江、黄河、珠江、闽江、黄浦江等大江大河上,建成一批深水、大跨、施工难度大、技术含量高的长大公路桥梁,这些桥梁的建设,展示了我国长大桥梁发展的最新技术水平和成就,代表了桥梁发展方向,使我国公路桥梁建设步入世界先进行列,并对促进区域经济繁荣和发展,完善国道主干线网起到十分重要作用,并产生了巨大的经济效益和社会效益。大江大河往往成为公路交通贯通的屏障,形成公路'断头',随着交通运输的需求迅速增长,在大江大河上修建更多的桥梁已成为可能和现实。在经济上,桥梁和涵洞的造价一般说来平均占公路总造价的10%~20%,它同时也是保证全线通车的咽喉,特别在战争时期,即便是高科技战争,桥梁工程仍然具有非常重要的地位。人类的桥梁建设是随着经济发展、交通运输的需要与建桥技术的可能而发展的。它从一个侧面反映出一个国家、一个地区的社会、经济与科学技术发展程度。
因此正确的、合理的进行桥梁设计和施工,对于节约材料,加快施工进度,降低工程费用,保证工程质量和公路正常营运,都有着极其重要的意义。对于加强全国各族人民的团结,促进文化交流,巩固国防等都有非常重要的作用。

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资料编号:[679712]

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