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  • 时间:2018-11-24 22:49
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桥梁结构的两层面承载力的设计和优化,实际上是利用弹性模量缩减方法对桥梁结构进行设计和优化,从而解决桥梁承载力方面的问题。同时也是分析和整理建设过程中的数据,并建立相关模型进行检测的过程。本文对桥梁结构两层面的承载力进行了设计,实现了对桥梁结构承载力的优化,以期为桥梁的相关设计人员提供参考和借鉴。[关键词]桥梁结构;两层面;承载力;设计;优化中图分类号C912文献标识码A文章编号1009-914X(2018)40-0322-01引言桥梁具有结构简单、承载能力强、施工周期短、纵向和横向刚度大等优点。桥梁结构作为公路交通运输网的重要部分,其承载力是结构设计和优化的主要内容。近年来因桥梁结构承载力不足多次发生坍塌事故,造成严重的人员伤亡与财产损失,给社会带来了极大的负面影响。所以,必须要对桥梁结构的承载力进行设计和优化,这样才能保证桥梁承载的安全性,提高桥梁质量。1桥梁加固方法加固就是采取一定的措施提高构件以及整个结构的承载能力及其使用性能,从而满足要求。1.1结构性加固1.1.1粘贴钢板加固法粘贴钢板加固方法采用的是粘结剂及锚栓,然后将钢板粘贴锚固定在混凝土结构的受拉面或是其它的薄弱位置,使钢板和加固混凝土结构形成一个整体,进而提高结构的承载能力。该方法不会改变原来结构的尺寸,而且短期的加固效果较好、技术可靠、施工简单、工艺成熟。近年来,在钢筋混凝土桥梁加固与维修中被公路部门所采纳,是目前应用较多的加固方法。1.1.2体外预应力加固方法体外预应力的加固方法原理是在梁的下缘受拉部分设置预应力的材料,通过张拉使梁体发生偏心预应力,偏心压力的作用,使梁体上拱,会抵消一部分的自重应力,从而减小结构变形以及裂缝宽度,改善结构的受力,在很大程度上提高了结构的承载能力。1.2非结构性加固1.2.1桥墩加固对桥梁的下部结构进行加固的目的主要是提高桥墩整体的承载力。比如桥墩发生结构性损伤,则可采用外包混凝土、碳纤维以及粘贴钢板的方法加固。但是对于那些横向刚度较大的结构,比如实体桥墩,它的状态变化由地基引起的,这使就可采取对地基注浆方法或回填硬土提高地基对桥墩的约束能力,进而提高桥墩整体的承载性能。一般使用的有效的加固方法就是抬桩,即在旧桩两侧分别增加一根桩,通过植筋来使承台扩大,使两侧共同受力。1.2.2U型高桥台加固(1)钢筋混凝土配合锚杆抱箍加固法。采取桥台与台腔基础持力层压浆固化,之后再打入锚杆与槽钢抱箍,然后在两侧墙外和U型桥台前墙加25厘米的钢筋混凝土;(2)预应力锚索框架的加固方法。在U型两侧墙外与桥台前墙加套40cm钢筋混凝土,同时在墙增设地锚,在两侧强增设水平预应力索对锚。2桥梁结构两层面的设计与优化2.1构件层面的承载安全性设计桥梁结构设计中的每个构件都应该满足承载安全的要求。即[K0]应该小于所有构件安全系数的最小值。当结构中某构件的安全系数为时,根据构件的安全系数以及截面强度之间的关系,可以建立用构件安全系数表示的截面强度的调整方案,即式(10)中定义的优化迭代收敛准则可在满足两层面安全性承载的基础上,让桥梁结构的承载比达到最大,此准则称均匀承载准则。能够在很大程度上发挥结构中全部构件的承载能力以及强度,进而设计出承载性能以及经济性能都很好的桥梁结构初步优化设计方案。在对桥梁结构两层面的承载安全性进行设计与优化过程中,需要注意如果构件截面不同其几何尺寸以及规格也不相同。桥梁结构两层面的承载安全性优化设计完成之后,还需要筛选不同构件截面的尺寸和规格,从而选择出符合理想数据的最佳的模型截面,进而满足施工和制作的要求,此外,还应该控制桥梁结构承载安全优化过程中的用钢量,避免由于重量太大而影响桥梁的承载能力。结束语综上所述,在进行桥梁设计的重点项目是桥梁结构两层面承载力的安全性设计以及优化设计,其设计的是否科学合理直接会影响到桥梁的质量。所以,在对桥梁结构承载力进行设计时,应该要根据桥梁自身的特点,合理、科学地选择加固技术,对构件层面、整体层面的承载安全性进行设计,根据两层面优化设计的均匀承载准则,设计相关应用模型。此外,应该检查好材料的质量和强度,从而保证桥梁的建设质量,保证其承载的安全性。参考文献[1]欧伟.桥梁结构极限承载力分析和两层面承载力设计与优化研究[D].广西大学,2016.