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細節(jié)決定成敗
更新時間:2021-04-10 17:51
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關鍵部位的構造細節(jié)直接影響到結構的安全性和耐久性。在鋼結構中,節(jié)點連接構造、焊縫形式和焊接工藝直接關系到構件的疲勞壽命;局部加勁構造關系到壓屈穩(wěn)定。在混凝土結構中,構造尺寸和配筋設計關系到結構的受力性能和耐久性。組合結構兩種不同材料的連接界面構造,影響共同工作效應。支座、伸縮縫構造細節(jié)關系到結構預定功能的發(fā)揮。然而,細部構造的確定并非全部來源于結構計算,一些細部構造的處理方式依賴于試驗結果與工程經(jīng)驗,或出于可施工性考慮。

 

[1]  韓國圣水大橋的掛孔墜落。

    韓國圣水大橋( Seongsu Bridge)位于首爾市東南,建成于19791月,1994121日早晨740,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號橋墩與12號橋墩之間的懸掛孔處,掛孔長48m,該懸掛孔與伸臂端采用鉸接構造,這種構造在早期橋梁中采用的比較普遍,但這樣的構造設計缺乏亢余約束。

 

    調查表明,因焊接與制造細部問題和缺陷,而導致的疲勞損傷斷裂,被認為是倒塌的直接原因。在事后調查中發(fā)現(xiàn),設計要求鉸接板采用22- 23mm厚度,并按照1/10的斜坡減薄到18mm,但實際上的斜坡變化率為1/2.5 -1/3.5;鉸接板與豎桿間設計的是雙面剖口熔透焊,但實際情況是剖口不符合要求,焊縫沒有完全熔透母材的全部截面。采用超聲波探測后發(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Smm(有效焊深小于13mm)。焊接與制造的缺陷,出現(xiàn)了應力集中與初始裂紋,加上嚴重的交通超載現(xiàn)象,大大縮短了結構的疲勞壽命。從另一個角度看,一個節(jié)點失效能夠導致橋跨的墜落,也說明此橋在防倒塌設計方面,缺乏起碼的冗余度。

 

[2] 在預應力混凝土橋梁中,對普通鋼筋的設計考慮。

    在預應力混凝土橋梁中,由于預應力起主導作用,經(jīng)常會使我們產(chǎn)生一個錯誤認識:普通鋼筋憑經(jīng)驗按一定間距進行布置即可。事實上,普通鋼筋的配筋設計也是橋梁設計中不可忽視的一個細節(jié),應當正確認識普通鋼筋的作用。

 

    (1)普通鋼筋的架構是混凝土結構體積穩(wěn)定性的基礎,分布于混凝土表面的普通鋼筋對抑制早期收縮、溫差引起的表面裂縫至關重要。

 

    (2)在預應力混凝土橋梁中,預應力不可能覆蓋混凝土結構的全部區(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)預應力集中錨固力向全截面的傳遞,需要一個擴散長度。在這個區(qū)域內,力流十分紊亂,通過合理布置普通鋼筋,提高結構的抗裂性和承壓能力。

 

    (4)普通鋼筋的延性優(yōu)于預應力鋼筋,在抗震設計中,潛在的塑性鉸區(qū)域的配筋設計,對于提高結構延性十分重要。

 

    (5)在承載能力極限狀態(tài),普通鋼筋對于拉、壓、彎、剪、扭均有貢獻。

 

    (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志,為此,混凝土保護層鋼筋涂層等防腐措施都十分重要。

 

[3]  支座設計和支座品質,是橋梁設計中不容忽視的一個環(huán)節(jié)。

    支座是橋梁傳力的關鍵部位,支座布置和性能指標一般由設計者提出,支座品質由產(chǎn)品質量保證,還要在使用中加強檢查和養(yǎng)護。曲線梁橋的支座布置影響到橋跨和墩臺的空間受力和位移。

 

    由于支座設計不當或由于支座自身質量問題,使支座達不到預定功能的情況時有發(fā)生。某實際橋梁,因所選支座的最大滑移量小于實際滑移量,結果出現(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,進行支座更換。又如,某高速公路上采用的橡膠支座質量低劣,使用不久即發(fā)現(xiàn)問題,遂進行大批更換。因此,支座問題是橋梁設計中不可忽視的一個重要環(huán)節(jié)。

 

文章出自橋梁動靜載荷試驗gyjrwz.cn,轉載請注明。

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