對于由多種構(gòu)件組成的橋跨結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)的總體布置和幾何拓?fù)錁?gòu)形,要能夠直接或者有層次地將上部結(jié)構(gòu)所承受的荷載傳遞至下部結(jié)構(gòu),關(guān)鍵性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和節(jié)點一定要十分可靠。在有條件時,要設(shè)置多道保障,增加結(jié)構(gòu)在破壞階段的冗余度。
同樣,對于外部形體簡單的實體混凝土梁,也要關(guān)注梁體內(nèi)部的力流傳遞和平衡,借助于滿足內(nèi)力平衡狀態(tài)的合理桁架模型(包括拉壓桿模型),可以確定鋼筋布置、錨固長度和搭結(jié)長度。其實,結(jié)構(gòu)內(nèi)部拉、壓單元之間的平衡狀態(tài)與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的外部平衡狀態(tài)一樣重要。
第一受力體系和第二受力體系的劃分。根據(jù)力流的特點和構(gòu)件受力的全局性和局部性,在某些橋梁結(jié)構(gòu)中,可以將結(jié)構(gòu)構(gòu)件劃分為第一受力體系和第二受力體系。對于帶柔性系桿的下承式系桿拱橋,拱肋和系桿組成的“弓”,構(gòu)成橋跨結(jié)構(gòu)的主體,可稱為第一受力體系;橫梁和橋面板組成的橋面承載體系雖直接承受車輛荷載作用,但它們的內(nèi)力狀況不影響橋跨結(jié)構(gòu),其受力有局部性,故稱為第二受力體系。在橋面較寬時,橫梁設(shè)計主要受橫橋向受力控制。對于帶柔性系桿的中承式系桿拱橋,俗稱飛燕式系桿拱橋,其中系桿張拉力的大小不僅關(guān)系到拱肋結(jié)構(gòu)的受力,也關(guān)系到主墩樁基承臺的不平衡水平力的大小,是設(shè)計中的控制參數(shù)。另外,如果邊、中跨長度比等構(gòu)造參數(shù)處理不當(dāng),會造成邊墩上支座脫空。
工程中就有類似的教訓(xùn)。對于地錨式懸索橋,主纜、塔和錨碇組成的橋跨主體結(jié)構(gòu)是第一受力體系;加勁梁通過吊索懸掛在主纜上,承載橋面行車荷載,稱為第二傳力體系。上述第一、第二受力體系的劃分,有助于在概念設(shè)計中,把握結(jié)構(gòu)的總體與局部關(guān)系,并搞好關(guān)鍵部位的構(gòu)造設(shè)計。
要防止連孔拱橋的倒塌。連孔拱橋的拱腳水平推力在橋墩處互相制衡,如果不設(shè)置足夠可靠的中間墩,一旦某橋墩失效,就容易產(chǎn)生連鎖倒塌。另外圬工材料本身抗拉能力弱,由圬工材料組成的拱肋,整體性也較差,尤其需要精心設(shè)計和精心施工。在我國拱橋施工或運(yùn)營中,就發(fā)生過多起這樣的事故。例如,江西上饒鉛山縣鵝湖鎮(zhèn)傍羅大橋,為10孔連拱圬工拱橋,橋全長355.2m。1988年建成使用,2007年5月9日中午,在一聲轟隆聲中倒塌,濺起數(shù)米高的浪花,大橋瞬間只留下九個殘破不堪的橋墩斜立在河中。
文章出自橋梁動靜載荷試驗gyjrwz.cn,轉(zhuǎn)載請注明。