需�改进和努力的方�
  1ï¼‰åº”è¯¥æ›´åŠ é‡�视结构的è€�久性问题
  桥æ¢�åœ¨å»ºé€ å’Œä½¿ç”¨è¿‡ç¨‹ä¸ï¼Œä¸€å®šä¼šå�—到环境ã€�有害化å¦ç‰©è´¨çš„侵蚀,并è¦�承å�—车辆ã€�风ã€�地震ã€�疲劳ã€�è¶…è½½ã€�äººä¸ºå› ç´ ç‰å¤–æ�¥ä½œç”¨ï¼Œå�Œæ—¶æ¡¥æ¢�所采用æ��料的自身性能也会ä¸�æ–退化,从而导致结构å�„部分ä¸�å�Œç¨‹åº¦çš„æ�Ÿä¼¤å’ŒåŠ£åŒ–ã€‚åœ¨å¤§è·¨æ¡¥æ¢�领域,国内从上世纪80年代以æ�¥ï¼Œä¿®å»ºäº†å¤§é‡�的斜拉桥;虽然迄今为æ¢å‡ºçŽ°å€’å¡Œæˆ–ä¸¥é‡�æ�Ÿå®³çš„例å�很少,但已ç»�有多座桥æ¢�å› ä¸ºæ‹‰ç´¢çš„è€�久性问题而ä¸�å¾—ä¸�æ��å‰�æ�¢ç´¢ï¼Œæ—¢å½±å“�了使用å�ˆå¢žå¤§äº†ç»�济æ�Ÿå¤±ã€‚
  需è¦�指出的是,很多这类问题与没有进行å�ˆç�†çš„è€�久性设计有关,这也促使人们é‡�新认识桥æ¢�çš„è€�久性问题。大é‡�的病害实例也è¯�明,除了施工和æ��料方é�¢çš„åŽŸå› ï¼Œå½±å“�结构è€�ä¹…æ€§çš„å†³å®šæ€§å› ç´ æ˜¯æ�¥è‡ªæž„é€ ä¸Šï¼ˆä¹Ÿå�³è®¾è®¡ä¸Šï¼‰çš„缺陷。
  国内从上世纪90年代开始é‡�视了对结构è€�ä¹…æ€§çš„ç ”ç©¶ï¼Œä¹Ÿå�–得了ä¸�å°‘æˆ�æžœã€‚è¿™äº›ç ”ç©¶å¤§å¤šæ˜¯ä»Žæ��料和统计分æž�的角度进行的,对如何从结构和设计的角度å�Šå¦‚何以设计和施工人员易于接å�—å’Œæ“�作的方å¼�æ�¥æ”¹å–„æ¡¥æ¢�è€�久性å�´å¾ˆå°‘æœ‰äººç ”ç©¶ã€‚è€Œä¸”ï¼Œé•¿æœŸä»¥æ�¥ï¼Œäººä»¬ä¸€ç›´å��é‡�äºŽç»“æž„è®¡ç®—æ–¹æ³•çš„ç ”ç©¶ï¼Œå�´å¿½è§†äº†å¯¹æ€»ä½“æž„é€ å’Œç»†èŠ‚å¤„ç�†æ–¹é�¢çš„关注。结构的è€�久性设计与常规的结构设计有ç�€æœ¬è´¨çš„区别,目å‰�需è¦�努力将è€�ä¹…æ€§çš„ç ”ç©¶ä»Žå®šæ€§åˆ†æž�å�‘定é‡�分æž�å�‘展。
  国外的桥æ¢�设计有鉴于è€�久性ä¸�足导致的严é‡�æ�Ÿå¤±ï¼Œè¿‘å¹´æ�¥å��分é‡�视æ��高结构物的è€�久性并将其作为é‡�è¦�的设计原则,统一考虑å�ˆç�†çš„ç»“æž„å¸ƒå±€å’Œæž„é€ ç»†èŠ‚ï¼Œå¼ºè°ƒä½¿ç»“æž„æ˜“äºŽæ£€æŸ¥ã€�维修,以ä¿�è¯�æ¡¥æ¢�的安全使用ã€�å°½å�¯èƒ½åœ°å‡�少维修费用,å�–得了较好的综å�ˆç»�æµŽæ•ˆç›Šã€‚å®žé™…ä¸Šï¼Œå›½å†…å¤–çš„ç ”ç©¶å’Œå®žè·µéƒ½è¡¨æ˜Žï¼Œç»“æž„è€�久性对于桥æ¢�的安全è¿�è�¥å’Œç»�济性起ç�€å†³å®šæ€§ä½œç”¨ã€‚
  2)é‡�视对疲劳æ�Ÿä¼¤çš„ç ”ç©¶
  桥�结构所承�的车辆�载和风�载都是动�载,会在结构内产生循环�化的应力,�但会引起结构的振动,还会引起结构的累积疲劳�伤。
设为首页   由于桥æ¢�所采用的æ��料并é�žæ˜¯å�‡åŒ€å’Œè¿žç»çš„,实际上å˜åœ¨è®¸å¤šå¾®å°�的缺陷,在循环è�·è½½ä½œç”¨ä¸‹ï¼Œè¿™äº›å¾®ç¼ºé™·ä¼šé€�æ¸�å�‘展ã€�å�ˆå¹¶å½¢æˆ�æ�Ÿä¼¤ï¼Œå¹¶é€�æ¥åœ¨æ��æ–™ä¸å½¢æˆ�å®�观裂纹。如果å®�观裂纹ä¸�得到有效控制,æž�有å�¯èƒ½ä¼šå¼•èµ·æ��æ–™ã€�结构的脆性æ–裂。早期疲劳æ�Ÿä¼¤å¾€å¾€ä¸�易被检测到,但其带æ�¥çš„å�Žæžœå¾€å¾€æ˜¯ç�¾é𾿀§çš„。
  疲劳æ�Ÿä¼¤è¿‡åŽ»ä¸€ç›´è¢«è®¤ä¸ºæ˜¯é’¢æ¡¥è®¾è®¡ä¸çš„æ ¸å¿ƒé—®é¢˜ï¼Œç”±é’¢ç»“构疲劳引起的钢æ��开裂案例较多,亦有ä¸�å°‘å› ç–²åŠ³æ–裂引起桥æ¢�垮塌的例å�。近20å¹´æ�¥ï¼Œç–²åгæ�Ÿä¼¤çš„ç ”ç©¶å·²è¿›å…¥æ··å‡�土结构,但对于使用期å�—è…�èš€çš„é’¢ç‹æ··å‡�åœŸæž„ä»¶çš„æŠ¥è€ƒæ€§èƒ½å’Œç–²åŠ³æ€§èƒ½çš„ç ”ç©¶è¿˜éœ€åŠ å¼ºã€‚
  对疲劳æ�Ÿä¼¤çš„ç ”ç©¶ä¸�仅仅指对整个结构而言,事实上桥æ¢�结构常常由于æŸ�些关键部ä½�的局部疲劳失效而导致整个结构的失效,例如斜拉桥拉索锚固端的疲劳æ�Ÿå®³ã€‚
  3)充分�视桥�的超载问题
  汽车超载主è¦�有三ç§�情况:其一是早期修建的è€�桥超龄负载è¿�è�¥ï¼›å…¶äºŒæ˜¯æ¡¥æ¢�通行的车æµ�é‡�超过原设计;å�¦ä¸€ç§�是车辆è¿�规超载。å‰�两ç§�äº§ç”Ÿçš„åŽŸå› ä¸»è¦�是设计è�·è½½çš„å�˜åŒ–和交通é‡�çš„å¢žåŠ ï¼›å�Žè€…是车辆使用者è¿�法超载è�¥è¿�,å�Žä¸¤ç§�超载现象在我国公路è¿�输ä¸è¾ƒä¸ºæ™®é��。
  桥æ¢�的超载一方é�¢å�¯èƒ½å¼•å�‘疲劳问题。超载会使桥æ¢�ç–²åŠ³åº”åŠ›å¹…åº¦åŠ å¤§ã€�æ�Ÿä¼¤åŠ å‰§ï¼Œç”šè‡³ä¼šå‡ºçŽ°ä¸€äº›è¶…è½½å¼•å�‘çš„ç»“æž„ç ´å��事故。å�¦ä¸€æ–¹é�¢ï¼Œç”±äºŽè¶…è½½é€ æˆ�的桥æ¢�内部æ�Ÿä¼¤ä¸�能æ�¢å¤�,将使得桥æ¢�在æ£å¸¸è�·è½½ä¸‹çš„工作状æ€�å�‘生å�˜åŒ–,从而å�¯èƒ½å�±å®³æ¡¥æ¢�的安全性和è€�久性。例如,混å‡�土桥æ¢�一直被认为具有足够的è€�久性,但在汽车超载作用下,å�¯èƒ½å�‘生开裂;裂ç¼�å�³ä½¿åœ¨è�·è½½å�¸é™¤å�Žèƒ½å¤Ÿé—å�ˆï¼Œä½†ç”±äºŽæ··å‡�土结构内部已ç»�å�—到æ�Ÿä¼¤ï¼Œæž„件的开裂弯è·�é™�低ã€�刚度下é™�;于是在æ£å¸¸ä½¿ç”¨è�·è½½ä½œç”¨ä¸‹ï¼Œæœ¬æ�¥ä¸�该开裂的结构产生裂ç¼�或本æ�¥è¾ƒå°�的裂ç¼�æˆ�为超出规范å…�许的裂ç¼�或产生较大的å�˜å½¢ã€‚这些都会对结构长期的使用性能和è€�久性产生ä¸�利的影å“�ï¼Œå› æ¤é™¤äº†äº¤ç®¡éƒ¨é—¨è¦�åŠ å¼ºç®¡ç�†å¤–,也需è¦�对超载带æ�¥çš„å�Žæžœè¿›è¡Œç ”ç©¶ã€�分æž�。
  4)积�借鉴国外的�验和�果
  国内桥æ¢�设计å˜åœ¨çš„主è¦�问题是结构æ£å¸¸ä½¿ç”¨æ€§èƒ½å·®ï¼ˆæŒ‡ä¸Žè®¾è®¡æœŸæœ›ç›¸æ¯”,å�¯å½’结为适用性能差,包括桥æ¢�的过大振动ã€�线形ä¸�平顺ã€�接头跳车ã€�结构开裂和过大的å�˜å½¢ç‰ï¼‰ã€�è€�久性和安全性差(包括使用寿命çŸã€�维护费用高ã€�安全事故较频ç¹�ç‰ï¼‰ã€‚这些问题的产生固然与目å‰�国内施工质é‡�和管ç�†æ°´å¹³è¾ƒä½Žæœ‰å…³ï¼Œä½†å¹³å¿ƒè€Œè®ºï¼Œæ—¢ç„¶è¿™ç§�现状ä¸�èƒ½åœ¨çŸæœŸå†…得到解决,那么作为工程设计人员就应该在æ£è§†è¿™ä¸€é—®é¢˜çš„å‰�æ��,充分考虑到现阶段的施工和管ç�†æ°´å¹³å’Œæ��料工艺水平,采用适当的安全度ã€�适当的设计方法æ�¥ä¿�è¯�æ¡¥æ¢�使用性能的达到,这æ‰�是更为主动和有效的方法。特别是桥æ¢�å˜åœ¨çš„è€�久性和安全性问题很多与结构体系或使用æ��料选择ä¸�å�ˆç�†å�Šç»“构细节处ç�†ä¸�当有关。
  在欧洲国家(如德国ã€�丹麦ç‰ï¼‰ï¼Œé�žå¸¸é‡�视对结构物进行性能设计(å�³PBD, Performance Based Design),内容包括结构的å�˜å½¢ã€�裂ç¼�ã€�振动ã€�强å�¥æ€§ã€�美观ã€�è€�久性能ã€�疲劳性ç‰ã€‚PBDç ”ç©¶ä¸»è¦�是为了使结构在è¿�è�¥è¿‡ç¨‹ä¸é™¤äº†ä¿�è¯�的安全性è¦�求外,尚应有良好的使用性能(包括寿命和è€�久性ã€�抗è…�蚀ã€�è€�疲劳性ã€�美观ç‰ï¼‰ã€‚就其本质而言,欧洲国家的PBDç�†è®ºï¼Œä¸»è¦�ç ”ç©¶ç»“æž„åœ¨ä½¿ç”¨è¿‡ç¨‹ä¸è¡¨çŽ°å‡ºæ�¥çš„æœ�务性能,分æž�使性能å�—åˆ°å¼±åŒ–çš„åŽŸå› å’Œå…¶å�‘生的机ç�†ã€�规律,寻求新的结构设计ç�†å¿µå’Œæ–¹æ³•。
  从欧洲人的观点æ�¥çœ‹ï¼ŒPBD似乎是对以è€�ä¹…æ€§ä¸ºæ ¸å¿ƒçš„ç»“æž„ä½¿ç”¨æ€§èƒ½æŒ‡æ ‡çš„ç»¼å�ˆè€ƒè™‘。这一点对国内工程界应该是有å�¯ç¤ºçš„。目å‰�国内的设计å�¯è§†ä¸ºé�™æ€�的设计,它å�ªå®šä¹‰äº†è®¾è®¡å»ºæˆ�时刻结构具有的工作能力和性能,而对è�¥è¿�期间性能éš�时间的劣化å�Šå…¶å®žé™…的性能表现缺ä¹�足够的认识和考虑;æ�¢è¨€ä¹‹ï¼Œä»Žç»�济性的角度讲是å�ªè€ƒè™‘äº†å»ºé€ æˆ�本,而忽视了è�¥è¿�期的维护æˆ�本和与使用寿命相对应的æˆ�本效益。
  桥æ¢�安全性和è€�久性ä¸�足已æˆ�为迫切需è¦�解决的问题,è¦�积æž�借鉴国外æˆ�功的ç»�验和å�šæ³•ï¼Œé™¤äº†åŠ å¼ºæ–½å·¥è´¨é‡�管ç�†å¤–,è¦�从桥æ¢�设计ç�†å¿µå’Œç»“æž„ä½“ç³»å’Œæž„é€ çš„è§’åº¦å�šå¥½è€�久性的设计。å�Œæ—¶éœ€è¦�ç ”ç©¶ç–²åŠ³å’Œè¶…è½½å¯¹äºŽæ¡¥æ¢�结构è€�久性的影å“�
æ�¥æº�:考试大-建ç‘工程类考试
责编:sf çº é”™
[1] [2]