亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        城市鋼橋撞損搶險分析與實踐

        2016-11-25 03:15:58蔡憲棠
        城市道橋與防洪 2016年2期
        關(guān)鍵詞:箱梁橋梁

        蔡憲棠

        (廣州市市政工程設(shè)計研究總院,廣東 廣州510060)

        城市鋼橋撞損搶險分析與實踐

        蔡憲棠

        (廣州市市政工程設(shè)計研究總院,廣東 廣州510060)

        對于城市橋梁來說,車輛撞擊是一個高概率事件,不僅對橋梁本身安全造成重大威脅,甚至可能影響到橋下的通行安全。目前,國內(nèi)外學(xué)者對橋梁撞擊模擬、防撞設(shè)計進(jìn)行了較為全面的研究,但對于重大撞擊事故的技術(shù)處理卻鮮見報道?,F(xiàn)結(jié)合某城市鋼箱梁人行天橋撞損事故,從事故應(yīng)急處理措施、結(jié)構(gòu)受損模擬分析、永久修復(fù)設(shè)計等幾個方面作一詳盡的介紹,以期對城市鋼橋搶險設(shè)計提供參考。

        鋼橋;撞損;搶險;加固

        0 引言

        隨著城市交通的快速發(fā)展,大量立交、天橋應(yīng)運而生,但伴之而來的是橋梁撞擊事故的不斷發(fā)生,嚴(yán)重威脅了交通運營,甚至眾多生命財產(chǎn)的安全。據(jù)統(tǒng)計,北京50%的橋梁上部結(jié)構(gòu)曾遭超高車輛撞擊,由此損壞的橋梁占已損壞橋梁總數(shù)的20%以上[1]。即使在發(fā)達(dá)國家,橋梁撞擊事故發(fā)生的概率也相當(dāng)驚人,據(jù)相關(guān)研究資料顯示,在美國,約61%的立交橋主梁結(jié)構(gòu)曾受到過超高車輛撞擊[2]。

        目前,國內(nèi)外學(xué)者對橋梁撞擊損傷分析及仿真模擬、防撞設(shè)計等方面進(jìn)行了較為全面的研究[3]~[7],但對于重大撞擊事故的技術(shù)處理卻鮮見報道。

        由于撞擊機(jī)理的復(fù)雜性、管理機(jī)制不健全等多方面的因素,現(xiàn)階段橋梁遭受撞擊并受損,仍屬于高概率事件。

        橋梁遭受撞擊可能造成嚴(yán)重的事故,使橋梁結(jié)構(gòu)損傷破壞、承載力下降,若處置不當(dāng)、不及時,甚至引發(fā)二次事故。因此,積累橋梁遇到撞擊事故后的受損類型和處理經(jīng)驗,進(jìn)而總結(jié)不同情況下事故技術(shù)處理的適用方案,對于提高社會應(yīng)急能力、最大程度地保障眾多生命財產(chǎn)安全具有較大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

        1 工程簡介及險情介紹

        本文結(jié)合某城市鋼箱梁人行天橋撞損事故,對相關(guān)技術(shù)問題與處理措施進(jìn)行分析。

        該人行天橋位于城市交通繁忙的干道路口,是配合道路改造解決兩條干道之間的汽車與行人、自行車的直道干擾,以保證交通順暢、增加汽車流量,使該路段的緊張交通得到一定程度的緩解;同時確保行人與自行車的安全。該工程建成于1993年。

        主梁為封閉式的環(huán)形鋼梁,半徑為26 m(見圖1),橋面寬5 m(含欄桿),單箱雙室截面,箱梁高1.0 m,底板寬2.84 m;下部為D1.2 m圓柱墩,墩梁固結(jié)。

        圖1 天橋平面示意圖

        樓梯為普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),橋面寬3.2m(含欄桿),下部為D0.8 m的圓柱墩。

        設(shè)計人群荷載:3.5 kPa,鋼結(jié)構(gòu)采用A3鋼材。

        由于一輛超高重型車輛撞擊人行天橋主橋鋼箱梁底部,結(jié)構(gòu)整體及局部均受到較嚴(yán)重的破壞。接到險情后,立即組織檢測單位對該橋進(jìn)行應(yīng)急檢測。根據(jù)檢測報告,撞擊造成的主要破損為鋼箱梁底板及腹板局部缺損、變形,如圖2、圖3所示,局部缺損處呈兩個半橢圓形狀的孔洞,左邊半橢圓高約0.25 m、寬約0.6 m,右半橢圓高約0.2 m、寬約0.4 m,沿底板方向?qū)捈s1.3 m。由于梁體破壞位置在結(jié)構(gòu)跨中處,正彎矩最大,而梁底板、腹板的破壞極大地降低了跨中截面的剛度,使局部截面應(yīng)力增大,若不進(jìn)行處理,在不利工況下可能引起更進(jìn)一步的破壞甚至斷裂事故。

        圖2 鋼箱梁破損實景(一)

        圖3 鋼箱梁破損實景(二)

        同時,還發(fā)現(xiàn)較嚴(yán)重的病害有:3#墩、4#墩伸縮縫附近橋面鋪裝開裂、拱起,伸縮縫及兩側(cè)混凝土有一定破損;4#梯道與主梁接縫處梁體破損露筋,并伴有局部裂縫。初步判斷為3#~4#墩跨梁體被車輛撞擊所致。

        由于該橋主橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)被車輛撞擊,梁體缺損非常嚴(yán)重,存在重大的安全隱患,根據(jù)規(guī)范相關(guān)條款規(guī)定,對該橋直接被評定為E級(危險)。

        2 搶險方案設(shè)計

        該項搶險的原則為:(1)在因地制宜的前提下,采取合理的措施,安全快速消除危險;(2)搶險工程在進(jìn)行期間盡量減小對橋下行車、橋上行人交通的影響;(3)充分考慮施工期間的施工人員及橋下行車安全。

        該項搶險的目的:(1)減小破損位置主梁內(nèi)力,保證修復(fù)前橋梁的整體結(jié)構(gòu)安全;(2)對主梁破損部位進(jìn)行局部修復(fù),保證主梁修復(fù)后的正常運營。

        根據(jù)該項搶險的原則及目的,搶險措施分兩個階段。

        第一階段,排除險情,減小荷載:

        (1)對3#、4#墩跨主橋和兩墩之間的5#梯道進(jìn)行隔離,禁止通行,以減小受損跨梁體活荷載,而對于影響較小的1#、2#梯道保持通行,以盡量減小對橋上交通的影響。

        (2)通過設(shè)置臨時墩,減小荷載。若對主梁梁體設(shè)置臨時墩,可減小跨徑,但需在橋下車道上設(shè)置,對橋下交通影響較大,且對主橋進(jìn)行頂升容易對受損部位梁體產(chǎn)生過大的擾動。由于梯道牛腿設(shè)置于該跨1/4跨徑處,通過頂升3#、4#墩之間的梯道,也可卸載梯道對該段主梁結(jié)構(gòu)的豎向局部作用,減小跨中彎矩。

        (3)主梁兩側(cè)花槽擱置于箱梁翼板上,通過卸載3#、4#墩跨主橋和兩墩之間的5#梯道花槽,以減小自重。

        第二階段,永久修復(fù):

        對破壞的主梁部位進(jìn)行修割、平整,對主梁進(jìn)行修復(fù)設(shè)計。最后拆除臨時墩,恢復(fù)綠化,并對全橋其他病害進(jìn)行處理。

        3 橋梁應(yīng)急處理有限元分析

        在該項搶險應(yīng)急處理中,采用了多種方法降低橋梁荷載,以保證主梁修復(fù)前結(jié)構(gòu)的安全。

        基于MIDAS CIVIL軟件,采用空間梁單元模擬并評估橋梁結(jié)構(gòu)受損狀態(tài)及處理效果[8]。圖4為其有限元模型。

        圖4 有限元模型

        邊界條件為:主梁在墩頂處與橋墩剛性連接(耦合6方向約束),樁基礎(chǔ)考慮為承臺底三倍樁徑處固結(jié)。考慮的荷載包括:主梁自重、二期恒載(花槽、欄桿、橋面鋪裝、橫隔板等)、梯道作用力、人群荷截、支座沉降、溫度荷載等。

        由于箱梁底板、腹板在局部區(qū)域完全破壞,在箱梁破壞模擬階段,該區(qū)域梁段不考慮相應(yīng)底板及腹板的作用,該區(qū)段截面特性存在突變。

        在標(biāo)準(zhǔn)組合包絡(luò)作用下,原設(shè)計狀態(tài)箱梁跨中截面最大組合應(yīng)力為52.6 MPa,墩頂箱梁截面最大組合應(yīng)力為135 MPa。箱梁截面最大剪應(yīng)力為11.3 MPa。均滿足規(guī)范要求。

        進(jìn)行跨中局部破壞狀態(tài)驗算,跨中箱梁截面最大組合應(yīng)力為90.7 MPa,墩頂箱梁截面最大組合應(yīng)力為136 MPa。箱梁截面最大剪應(yīng)力為11.3 MPa??梢钥闯觯谠摴r下,應(yīng)力滿足規(guī)范要求,但跨中應(yīng)力較原橋狀態(tài)急劇增大,為策安全,防止破壞進(jìn)一步擴(kuò)大,應(yīng)對該跨主梁進(jìn)行應(yīng)急處理。

        在應(yīng)急處理狀態(tài)下(對天橋進(jìn)行限載、卸載花盆、頂升5#梯道處理)進(jìn)行驗算,跨中箱梁截面最大組合應(yīng)力為45.6 MPa,墩頂箱梁截面最大組合應(yīng)力為97.3 MPaa。箱梁截面最大剪應(yīng)力為9.2 MPa。均滿足規(guī)范要求,且跨中應(yīng)力有較大改善,回復(fù)到與原橋設(shè)計值同一水平。

        計算結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)跨中部分梁體破損后,對墩頂處組合應(yīng)力、剪應(yīng)力影響不大,但跨中組合應(yīng)力急劇增大。應(yīng)力指標(biāo)都滿足規(guī)范限值,可以不采用在跨中車道處設(shè)置臨時支撐、封閉橋下交通等對區(qū)域交通影響較大的方案。但考慮到跨中應(yīng)力較原設(shè)計值增幅較大(增大72%),且計算很難完全模擬出橋梁的整體受損情況,為防止受損進(jìn)一步擴(kuò)大后對結(jié)構(gòu)承載力更加不利,通過對天橋進(jìn)行限載、卸載花盆、頂升5#梯道的應(yīng)急處理,使天橋跨中應(yīng)力水平有較大的改善。通過分析,使應(yīng)急方案在盡可能小地影響道路交通的同時,保證了修復(fù)期間結(jié)構(gòu)的安全。

        4 永久修復(fù)設(shè)計

        4.1鋼箱梁梁體修復(fù)

        梁體撞擊受損一般分為整體破壞和局部型破壞。由于該天橋墩梁固結(jié),且為圓盤型整體布置,橫向剛度較大,因此在受到撞擊后產(chǎn)生了較大的沖剪作用,破壞表現(xiàn)即為區(qū)域鋼材屈服。

        對鋼箱梁梁體的修復(fù)一般采用焊接或螺栓連接的方式將加固材料與原截面固定。焊接連接更為美觀,但該橋局部區(qū)域進(jìn)行修復(fù)存在焊縫復(fù)雜且較多交錯點的情況;同時底板焊縫需進(jìn)行仰焊,焊縫質(zhì)量較難控制;且焊接熱應(yīng)力也會影響構(gòu)件應(yīng)力,對于已嚴(yán)重受損且無跨中支撐的情況,風(fēng)險較高。因此,對于梁體內(nèi)橫隔板與橫隔板之間、橫隔板與腹板及底板之間,采用焊接連接,而對于底板與底板、腹板與腹板之間,則采用高強(qiáng)螺栓夾板的方式進(jìn)行修復(fù),如圖5所示。修復(fù)前應(yīng)把屈曲變形的鋼板進(jìn)行切割修整,鋼材摩擦面進(jìn)行噴砂處理,。箱梁修復(fù)后效果如圖6所示。

        處理后,破損處原有底板的彎曲正應(yīng)力,由高強(qiáng)螺栓與加固鋼板共同承受。應(yīng)進(jìn)行高強(qiáng)螺栓抗剪承載力及受螺栓孔削弱截面后的鋼板連接件承載力驗算。

        圖5 高強(qiáng)螺栓連接示意圖(梁體側(cè)面)

        圖6 修復(fù)后箱梁外觀實景

        4.2梯道裂縫及伸縮縫修復(fù)

        由于車輛撞擊時,在主梁與梯道連接處產(chǎn)生了較大的瞬時內(nèi)力,使伸縮縫及周邊混凝土產(chǎn)生了一定的破壞,局部產(chǎn)生了一些裂縫。

        對于混凝土梁體裂縫,處理方法如下:對于裂縫寬度小于0.15 mm且裂縫深度較淺的細(xì)小裂縫采用裂縫封閉膠進(jìn)行涂刷表面封閉處理;對于裂縫寬度大于等于0.15 mm的,采用壓力灌注法處理。

        對于伸縮縫堵塞,以及兩側(cè)混凝土破壞的伸縮縫應(yīng)根據(jù)伸縮縫的使用情況分兩類進(jìn)行處理。

        若伸縮縫完好無損壞,僅兩側(cè)混凝土破壞或不平整,則無需更換伸縮縫,應(yīng)小心鑿除兩側(cè)混凝土,避免損壞鋼構(gòu)件,鑿除完畢后檢查錨固預(yù)埋件與鋼筋;若有缺損時應(yīng)補(bǔ)植連接鋼筋或進(jìn)行補(bǔ)焊。均勻涂抹防水材料后,再澆鋼纖維混凝土并與路面抹平。

        若橋梁伸縮縫破損,變形嚴(yán)重,功能失效,則需整體更換處理,鑿除兩側(cè)槽口混凝土、鋼筋等錨固件。對于錨固預(yù)埋件或鋼筋有缺損時應(yīng)補(bǔ)植連接鋼筋,伸縮縫連接筋與錨筋采用焊接連接,應(yīng)保證有效搭接長度,不得采用點焊焊接。

        4.3修復(fù)效果

        橋梁修復(fù)完成后,應(yīng)對橋梁進(jìn)行荷載試驗,以保證修復(fù)效果滿足要求。試驗結(jié)果表明:橋梁進(jìn)行修復(fù)后,結(jié)構(gòu)剛度、承載力均回復(fù)到破壞前的同一水平,且滿足設(shè)計使用要求。橋梁卸載后的應(yīng)力及變形都得到了恢復(fù),結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài),修復(fù)完成后滿足正常使用要求。

        5 結(jié)論

        (1)城市橋梁撞擊破壞事故發(fā)生后,應(yīng)第一時間組織檢測單位對橋梁健康狀態(tài)進(jìn)行應(yīng)急檢測,了解破損情況、部位,并組織專家進(jìn)行初步評估,必要時須封閉橋上、橋下交通,以防止二次災(zāi)害的發(fā)生。

        (2)搶險設(shè)計宜分為應(yīng)急處理及永久修復(fù)兩個階段進(jìn)行。

        (3)應(yīng)急處理階段可對橋梁破損狀況進(jìn)行必要的模擬計算分析,并采取有針對性的措施減小荷載、排除險情。根據(jù)計算結(jié)果,結(jié)構(gòu)跨中組合應(yīng)力較破損前急劇增大,但應(yīng)力指標(biāo)滿足規(guī)范限值,可以不采用在跨中車道處設(shè)置臨時支撐、封閉橋下交通的方案,減小了對區(qū)域交通的影響。

        在該項目中采取對天橋進(jìn)行限載、卸載花盆、頂升5#梯道處理等措施,經(jīng)有限元計算和實踐結(jié)果表明,應(yīng)急處理措施對橋梁應(yīng)力有較大的改善,保證了修復(fù)期間結(jié)構(gòu)的安全。

        (4)對鋼箱梁梁體局部破壞的修復(fù)可采用焊接或螺栓連接的方式將加固材料與原截面固定。該項目根據(jù)各部位受力特點及修補(bǔ)線交錯情況,對于梁體內(nèi)橫隔板與橫隔板之間、橫隔板與腹板及底板之間,采用焊接連接;而對于底板與底板、腹板與腹板之間主要受力構(gòu)件,則采用高強(qiáng)螺栓夾板的方式進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)后梁體受力狀況良好。

        (5)對于混凝土梁裂縫處理,可根據(jù)裂縫寬度采用裂縫封閉膠進(jìn)行涂刷表面封閉處理,或采用壓力灌注法處理。

        (6)橋梁永久修復(fù)作業(yè)完成后,應(yīng)對橋梁進(jìn)行荷載試驗,評估應(yīng)力、剛度等指標(biāo),以檢驗修復(fù)效果。

        [1]王軍華,葉曉彥.立交橋試用激光防撞預(yù)警系統(tǒng)[N].北京晚報,2007-07-31(12).

        [2]Fu CC,Burhouse JR,Chang GL.Overheight vehicle collisions with highway bridges[J].Transportation Research Record.2004,(1865):80-88.

        [3]Russo F M,Wipf T,Klaiber F W.Diagnostic load tests of a prestressed concrete bridge damaged by overheight vehicle impact [J].Journal of the Transportation Research Board,2007,1696 (2000):103-110.

        [4]University of Maryland.Maryland study,vehicle collisions with highway bridges[R].Maryland State Highway Administration Final Report Contract,No.SP907B1,2001.

        [5]楊渡軍.橋梁的防撞保護(hù)系統(tǒng)及其設(shè)計[M].北京:人民交通出版社,1990.

        [6]陸新征,張圣炎,寧靜,江見鯨,任愛珠.超高車輛與立交橋梁碰撞的高精度非線性有限元仿真 [J].石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報,2007,20(1):29-34.

        [7]馬祥祿.跨線橋在超高車輛撞擊下的動態(tài)響應(yīng)分析 [D].北京:北京工業(yè)大學(xué),2009.

        [8]E.C.漢勃利.橋梁上部構(gòu)造性能[M].北京:人民交通出版社,1982.

        馬尾大橋最大承臺完成澆筑 計劃2017年底通車

        馬尾大橋是福州新區(qū)重點配套路橋項目,其最大主墩承臺近日完成澆筑,整個工程計劃2017年底全線通車。

        馬尾大橋及南北接線工程南岸起點為在建環(huán)島路,北岸終點與機(jī)場二期高速相接。其中,道路全長6.38 km,南岸接線長約1.9 km,北岸接線長約2.8 km,跨江段橋長1.68 km。馬尾大橋橋面寬度為42.5 m,設(shè)雙向8車道。

        目前,馬尾大橋跨江段樁基累計完成110根,占比42%。北接線工程中,樁基完成225根,占比36%;承臺完成50個,占比20%;墩身完成17個,占比7.56%。馬尾大橋主跨橋洞達(dá)到240 m,創(chuàng)下國內(nèi)同類橋梁的新紀(jì)錄,可滿足1 000 t級海輪通航標(biāo)準(zhǔn)。其最大主墩承臺混凝土方量達(dá)到5 136 m3。該承臺長40 m、寬21.4 m、高6 m,要插6 117根鋼筋。

        目前馬尾與南臺島隔江相望,從馬尾前往火車南站、三江口一帶,要繞行魁浦大橋或者鼓山大橋。待馬尾大橋建成后,上述兩個區(qū)域就可快速連通。

        U447

        B

        1009-7716(2016)02-0107-04

        10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.02.028

        2015-10-12

        蔡憲棠(1985-),男,福建寧德人,工學(xué)碩士,工程師,從事橋梁工程設(shè)計工作。

        猜你喜歡
        箱梁橋梁
        市政道橋箱梁橋施工技術(shù)
        獨柱墩連續(xù)箱梁抗傾覆安全性計算與分析
        手拉手 共搭愛的橋梁
        句子也需要橋梁
        超細(xì)礦渣粉在預(yù)制箱梁混凝土中的應(yīng)用研究
        建筑科技(2018年6期)2018-08-30 03:41:12
        考慮截面配筋的箱梁剪力滯效應(yīng)分析
        加固技術(shù)創(chuàng)新,為橋梁健康保駕護(hù)航
        中國公路(2017年11期)2017-07-31 17:56:30
        無人機(jī)在橋梁檢測中的應(yīng)用
        中國公路(2017年10期)2017-07-21 14:02:37
        高性能砼在橋梁中的應(yīng)用
        現(xiàn)澆連續(xù)箱梁一次性澆筑施工方案
        国产亚洲一本大道中文在线| 亚洲国产不卡免费视频| 午夜视频一区二区三区在线观看| 亚洲国产亚综合在线区| av在线亚洲欧洲日产一区二区| 亚洲欧洲精品成人久久曰影片| 中文在线最新版天堂av| 中文字幕人妻少妇伦伦| 熟女性饥渴一区二区三区| 亚洲欧美国产日韩字幕| 日本国主产一区二区三区在线观看 | 日本a级特黄特黄刺激大片 | 久久91精品国产91久久跳舞| 老熟妇乱子交视频一区| 久久人人爽人人爽人人av| 精品人伦一区二区三区蜜桃麻豆 | 亚洲Va中文字幕无码毛片下载| 亚洲av天堂在线免费观看| 亚洲av中文无码乱人伦在线咪咕| 欧美丰满大屁股ass| 日韩无码尤物视频| 玖玖资源站亚洲最大的网站| 国产欧美日韩一区二区三区| 日韩毛片在线| 性视频毛茸茸女性一区二区| 午夜视频在线观看一区二区小| 久热这里只有精品视频6| 成人亚洲欧美久久久久| 青青久久精品一本一区人人| 99久久久无码国产精品秋霞网| 1000部拍拍拍18勿入免费视频下载| 国产大陆av一区二区三区| 少妇下面好爽好紧好湿一区二区| 欧美极品jizzhd欧美| 乱人伦视频69| 国产精品髙潮呻吟久久av| 肉色欧美久久久久久久免费看| 国产精品丝袜黑色高跟鞋| 亚洲av有码精品天堂| 人妻久久久一区二区三区蜜臀| 亚洲精品国产成人|