中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
關(guān)鍵部位的構(gòu)造細(xì)節(jié)直接影響到結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。在鋼結(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造、焊縫形式和焊接工藝直接關(guān)系到構(gòu)件的疲勞壽命；局部加勁構(gòu)造關(guān)系到壓屈穩(wěn)定。在混凝土結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造尺寸和配筋設(shè)計(jì)關(guān)系到結(jié)構(gòu)的受力性能和耐久性。組合結(jié)構(gòu)兩種不同材料的連接界面構(gòu)造，影響共同工作效應(yīng)。支座、伸縮縫構(gòu)造細(xì)節(jié)關(guān)系到結(jié)構(gòu)預(yù)定功能的發(fā)揮。然而，細(xì)部構(gòu)造的確定并非全部來(lái)源于結(jié)構(gòu)計(jì)算，一些細(xì)部構(gòu)造的處理方式依賴于試驗(yàn)結(jié)果與工程經(jīng)驗(yàn)，或出于可施工性考慮。
[例1] 韓國(guó)圣水大橋的掛孔墜落。
韓國(guó)圣水大橋( Seongsu Bridge)位于首爾市東南，建成于1979年1月，1994年1月21日早晨7：40，懸掛孔突然墜落，一輛巴土和六輛小汽車從20m高的橋面墜入水中。
圣水大橋是一座跨度為6 x120m的懸臂式鋼桁架橋，寬19. 4m，雙向4車道。倒塌發(fā)生在11號(hào)橋墩與12號(hào)橋墩之間的懸掛孔處，掛孔長(zhǎng)48m，該懸掛孔與伸臂端采用鉸接構(gòu)造，這種構(gòu)造在早期橋梁中采用的比較普遍，但這樣的構(gòu)造設(shè)計(jì)缺乏亢余約束。
調(diào)查表明，因焊接與制造細(xì)部問(wèn)題和缺陷，而導(dǎo)致的疲勞損傷斷裂，被認(rèn)為是倒塌的直接原因。在事后調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)要求鉸接板采用22- 23mm厚度，并按照1/10的斜坡減薄到18mm，但實(shí)際上的斜坡變化率為1/2.5 -1/3.5；鉸接板與豎桿間設(shè)計(jì)的是雙面剖口熔透焊，但實(shí)際情況是剖口不符合要求，焊縫沒(méi)有完全熔透母材的全部截面。采用超聲波探測(cè)后發(fā)現(xiàn)，18mm厚的豎桿翼板上，未焊透深度最大處為16mm(有效焊深僅2mm)，大部分未焊透深度超過(guò)Smm(有效焊深小于13mm)。焊接與制造的缺陷，出現(xiàn)了應(yīng)力集中與初始裂紋，加上嚴(yán)重的交通超載現(xiàn)象，大大縮短了結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。從另一個(gè)角度看，一個(gè)節(jié)點(diǎn)失效能夠?qū)е聵蚩绲膲嬄?，也說(shuō)明此橋在防倒塌設(shè)計(jì)方面，缺乏起碼的冗余度。
[例2] 在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中，對(duì)普通鋼筋的設(shè)計(jì)考慮。
在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中，由于預(yù)應(yīng)力起主導(dǎo)作用，經(jīng)常會(huì)使我們產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)：普通鋼筋憑經(jīng)驗(yàn)按一定間距進(jìn)行布置即可。事實(shí)上，普通鋼筋的配筋設(shè)計(jì)也是橋梁設(shè)計(jì)中不可忽視的一個(gè)細(xì)節(jié)，應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識(shí)普通鋼筋的作用。
(1)普通鋼筋的架構(gòu)是混凝土結(jié)構(gòu)體積穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，分布于混凝土表面的普通鋼筋對(duì)抑制早期收縮、溫差引起的表面裂縫至關(guān)重要。
(2)在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中，預(yù)應(yīng)力不可能覆蓋混凝土結(jié)構(gòu)的全部區(qū)域，在某些區(qū)域（或方向）還必須依靠普通鋼筋發(fā)揮受力作用。
(3)預(yù)應(yīng)力集中錨固力向全截面的傳遞，需要一個(gè)擴(kuò)散長(zhǎng)度。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，力流十分紊亂，通過(guò)合理布置普通鋼筋，提高結(jié)構(gòu)的抗裂性和承壓能力。
(4)普通鋼筋的延性優(yōu)于預(yù)應(yīng)力鋼筋，在抗震設(shè)計(jì)中，潛在的塑性鉸區(qū)域的配筋設(shè)計(jì)，對(duì)于提高結(jié)構(gòu)延性十分重要。
(5)在承載能力極限狀態(tài)，普通鋼筋對(duì)于拉、壓、彎、剪、扭均有貢獻(xiàn)。
(6)此外，普通鋼筋的銹脹是混凝土橋梁耐久性失效的重要標(biāo)志，為此，混凝土保護(hù)層鋼筋涂層等防腐措施都十分重要。
[例3] 支座設(shè)計(jì)和支座品質(zhì)，是橋梁設(shè)計(jì)中不容忽視的一個(gè)環(huán)節(jié)。
支座是橋梁傳力的關(guān)鍵部位，支座布置和性能指標(biāo)一般由設(shè)計(jì)者提出，支座品質(zhì)由產(chǎn)品質(zhì)量保證，還要在使用中加強(qiáng)檢查和養(yǎng)護(hù)。曲線梁橋的支座布置影響到橋跨和墩臺(tái)的空間受力和位移。
由于支座設(shè)計(jì)不當(dāng)或由于支座自身質(zhì)量問(wèn)題，使支座達(dá)不到預(yù)定功能的情況時(shí)有發(fā)生。某實(shí)際橋梁，因所選支座的最大滑移量小于實(shí)際滑移量，結(jié)果出現(xiàn)支座上滑板滑出支座的尷尬局面，最后不得不將梁頂起來(lái)，進(jìn)行支座更換。又如，某高速公路上采用的橡膠支座質(zhì)量低劣，使用不久即發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，遂進(jìn)行大批更換。因此，支座問(wèn)題是橋梁設(shè)計(jì)中不可忽視的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
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