橋梁加固設(shè)計(jì)是比新建橋梁設(shè)計(jì)更為復(fù)雜的系統(tǒng)工程,新建橋梁只要嚴(yán)格按照正常的設(shè)計(jì)程序,就能得到一個(gè)合格的產(chǎn)品。而加固設(shè)計(jì)面臨的第一個(gè)難點(diǎn)就是要對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)缺陷、橋梁的實(shí)際承載能力進(jìn)行較準(zhǔn)確的評(píng)估,并對(duì)加固效果進(jìn)行計(jì)算,結(jié)合經(jīng)濟(jì)比較,選擇較為合理的加固方案作為推薦方案。除了要做大量的結(jié)構(gòu)分析計(jì)算外,還要求設(shè)計(jì)者必須熟悉加固施工工藝及所采用的材料性能指標(biāo),這樣做出來(lái)的設(shè)計(jì)才能具有可操作性。
橋梁加固設(shè)計(jì)的特點(diǎn)有:
1.加固設(shè)計(jì)的復(fù)雜性
橋梁加固設(shè)計(jì)是涉及病害診斷、目標(biāo)決策分析、設(shè)計(jì)方法與加固材料選擇、加固構(gòu)件設(shè)計(jì)與計(jì)算、施工方法和養(yǎng)護(hù)管理等多學(xué)科的系統(tǒng)工程。
加固設(shè)計(jì)首先要對(duì)橋梁已經(jīng)出現(xiàn)的損傷和缺陷、承載能力進(jìn)行相對(duì)準(zhǔn)確的評(píng)定,通常采用外觀(guān)檢查、定性結(jié)合定量的辦法,即在常規(guī)計(jì)算的基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)所提供的橋梁技術(shù)狀況數(shù)據(jù),結(jié)合荷載試驗(yàn)結(jié)果采用一些系數(shù)(剛度修正系數(shù)、材料劣化系數(shù)、荷載變異系數(shù)等)進(jìn)行修正,使修正后的計(jì)算結(jié)果盡可能地反映所加固橋梁的實(shí)際受力狀態(tài)。但上述幾個(gè)系數(shù)的確定有相當(dāng)?shù)碾y度,要求加固設(shè)計(jì)者不但要具有橋梁結(jié)構(gòu)分析經(jīng)驗(yàn),更重要的是要具有豐富的橋梁檢測(cè)與評(píng)估經(jīng)驗(yàn)。雖然可以借助現(xiàn)有的橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件進(jìn)行分析和反演,但要精確描述橋梁的缺損狀態(tài)、構(gòu)建缺損橋梁的有限元模型十分困難,工作量也很龐大,不太容易實(shí)現(xiàn)。
2.加固設(shè)計(jì)目標(biāo)的多樣性
加固設(shè)計(jì)的目的是恢復(fù)橋梁的使用功能、提高承載能力、增強(qiáng)安全性和耐久性,但由于需要加固橋梁的修建年代、原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)狀況各異,承擔(dān)的交通功能不同,委托方要求加固后達(dá)到的期望值和在技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)值也可能存在差距,因此必須根據(jù)橋梁檢測(cè)和試驗(yàn)情況,經(jīng)評(píng)估和計(jì)算分析,根據(jù)實(shí)際情況擬定經(jīng)加固后可實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)值,采取合適的加固設(shè)計(jì)方案。
3.帶載加固和分階段受力
城市橋梁一般采用帶載加固,即在不卸除結(jié)構(gòu)自重及恒載的情況下對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng),加固構(gòu)件計(jì)算分析時(shí)應(yīng)按實(shí)際情況考慮分階段受力;即按加固施工階段的第一階段和加固后使用階段的第二階段,在第一階段構(gòu)件應(yīng)按原構(gòu)件截面進(jìn)行計(jì)算,在第二階段構(gòu)件應(yīng)按加固后的整體截面進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)應(yīng)考慮加固后構(gòu)件的二次受力問(wèn)題。
4.全過(guò)程動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)
加固設(shè)計(jì)是貫穿全過(guò)程的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。即使在設(shè)計(jì)前對(duì)橋梁已進(jìn)行了詳細(xì)的檢查和檢測(cè),但由于舊橋病害的復(fù)雜性和評(píng)價(jià)系統(tǒng)的局限性,往往導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案與實(shí)際情況產(chǎn)生差異;同時(shí)在施工過(guò)程中揭露的橋梁內(nèi)部的狀況可能與表面檢查的情況不一致。在交通繁忙的城市,由于周邊環(huán)境和交通影響的情況發(fā)生變化,需要改變交通組織方案,甚至可能要求在加固期間有限制地通行車(chē)輛,導(dǎo)致施工方案調(diào)整,或者導(dǎo)致原設(shè)計(jì)的條件和參數(shù)需要進(jìn)行調(diào)整,則加固設(shè)計(jì)方案也需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行變更。
文章出自鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)gyjrwz.cn,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明。