城市混凝土橋梁薄弱處分析

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1、第25卷增刊災(zāi)害學(xué)Vo1．25NO．S02010年10月JOURNA1OFCATAS1、ROPHOLOGYOct．2OlO城市混凝土橋梁薄弱處分析楊曉明，時丹，劉淼(遼寧T程技術(shù)大學(xué)建筑T程學(xué)院，遼寧申．新123000)摘要：隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，包括高架橋、立交橋在內(nèi)的大混凝土橋梁在城市交通網(wǎng)絡(luò)巾扮演者極其暈要的角色。但受環(huán)境侵蝕、交通量日益增加的影響，城市混凝土橋梁不可避免地出現(xiàn)一定損傷，嚴(yán)重甚至?xí)?dǎo)致橋梁倒塌等重大災(zāi)難事故。孑F分析城市混凝土橋梁的各種損傷及損傷演化過程的基礎(chǔ)I提出運(yùn)營橋梁薄弱處的概念。該薄弱處是指受環(huán)境侵蝕、材料老化、荷載

2、變化等l六J素的影響，混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中最先發(fā)生破壞的構(gòu)件或構(gòu)件中的某一位置。對運(yùn)營橋梁薄弱處的分析宜采用分析結(jié)構(gòu)巾各處的承載力卜降及相應(yīng)的荷載效應(yīng)增加二者相結(jié)合的方法，通過比較獲得橋梁中各處抗力與荷載效應(yīng)最為接近的地方，即結(jié)構(gòu)薄弱處。最后，總結(jié)了城市混凝土橋梁薄弱處分析研究的發(fā)展方向及亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)。關(guān)鍵詞：混凝土橋梁；薄弱處；損傷；承載力；荷載效應(yīng)中圖分類號：P315，P52．2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000—8l1x(2010)s0—0071—05表1國內(nèi)外橋梁倒塌事故1國內(nèi)外橋梁安全事故概覽橋名或所在地倒塌剛問破壞表現(xiàn)傷亡情況磊明連接線梅

3、列橋z?‘塒。25，簍A-支[gJ'4-[架-~4在加載預(yù)6死2～0傷眾所周知，城市橋梁通常指城區(qū)范圍內(nèi)建造的跨河、跨江、跨海橋梁、立交橋梁及人行天橋吊桿橋梁聯(lián)結(jié)部宜賓南門大橋2001—11—07位突然斷裂，導(dǎo)致2死2傷等。我國現(xiàn)行的《城市橋梁設(shè)計載荷標(biāo)準(zhǔn)》(CJ77兩端橋面塌落—98)將城市橋梁稱謂為：“城市內(nèi)新建、改建的永久性橋梁和城市高架道路結(jié)構(gòu)以及承受機(jī)動車票汀2004-12-13支架坍塌z死傷輛荷載的其他結(jié)構(gòu)物?！苯陙?，由于種種原因，灘2005-01—151。多根梁側(cè)翻無人傷亡同內(nèi)外發(fā)生了很多橋梁坍塌事故。而城市橋梁作道2006為城市道路

4、交通系統(tǒng)極為重要的組成部分，其發(fā)-12。鬟時傷生安全事故給城市交通以及國民經(jīng)濟(jì)和人民生命運(yùn)沙船撞擊橋23號財產(chǎn)造成重大損失。表1列出近十年內(nèi)國內(nèi)外部分廣東九汀大橋2007—06一I5墩，3個橋墩坍塌，8死典型橋梁倒塌事故概況以及傷亡情況，以警示所200i'll橋面倒入江中有橋梁T作者，要時刻保持對橋梁安全的警惕性，巾2009-05-17蘩體坍塌死傷認(rèn)真分析橋梁倒塌原[大1，找出有效對策預(yù)防橋梁事故重演。河南欒川大橋2010—07—24受洪水沖整體垮塌51死2000年以來，是我同橋梁建設(shè)快速發(fā)展的時iaW箱2005-12-27Ⅷ期，又是城市橋梁發(fā)生倒塌

5、事件的多發(fā)期¨。當(dāng)加拿大段混凝土梁整體，Cone2006-09-30墜落5此6傷今城市橋梁中以混凝土橋梁為主，如歐洲混凝土la橋梁占70％，美同混凝土橋梁占72％，我國混凝土橋梁占90％以上。而混凝土橋梁更容易受到鑾Minneap?！皊zo。一。s—o-言毖橋帆多傷鋼筋銹蝕及凍融循環(huán)而發(fā)生破壞，特別在使用除托蝴2009-12-24整塌4s死冰鹽時更加嚴(yán)重，表1中所列倒塌橋梁巾大部分收稿日期：2010—09—25基金項(xiàng)目：家自然科學(xué)基金(51008148)；遼j一r群技術(shù)大學(xué)優(yōu)秀青年科學(xué)研究基金(09—82)作者簡介：楊曉明(1977一)，男，博士．副

6、教授，研究方向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)健康監(jiān)測．E-mail：xmv@163．“"¨一—72災(zāi)害學(xué)25卷為混凝土橋梁，特別是加拿大BoulevarddelaCon—eorde立交橋正是因?yàn)閮鋈谘h(huán)及鋼筋銹蝕而發(fā)生3薄弱處概念的提出破壞的。由此可見，城市混凝土橋梁的安全問題更應(yīng)受到橋梁設(shè)計、橋梁建造與橋梁管理人員對于廣大運(yùn)營中的城市混凝土橋梁，在其長的高度重視。本文基于以上考慮，在分析城市混期使用過程中，不可避免地受到環(huán)境侵蝕、材料凝土橋梁的各種破壞原因及損傷演化過程的基礎(chǔ)老化和荷載長期效應(yīng)、疲勞效應(yīng)等災(zāi)害因素的作上提出運(yùn)營混凝土橋梁薄弱處的概念，并給出運(yùn)用，在橋梁內(nèi)部

7、會出現(xiàn)不同程度的損傷，從而營混凝土橋梁薄弱處的分析方法。造成橋梁備部分構(gòu)件承載力下降，當(dāng)環(huán)境條件或外荷載發(fā)生變化時，橋梁中承載力下降最多的構(gòu)2橋梁事故的原因分析件最有可能首先發(fā)生失效現(xiàn)象，繼而由于橋梁內(nèi)部內(nèi)力重分布而導(dǎo)致其他構(gòu)件接連失效，最后橋梁整體倒塌。四川宜賓市南門大橋長384m，寬從上述橋梁事故統(tǒng)計巾可以看到，引起橋梁】3m，為單孔跨徑240Ill的鋼筋混凝土中承式公路倒塌事故的原因有很多種，歸納起來主要有兩大拱橋，橋面由17對鋼纜吊桿凌空懸掛，于1990年類：①不可抗力因素，包括地震、洪水、颶風(fēng)、6月竣工通車。在建成10年后，于2001年11

8、月7火災(zāi)等等。F}1不可抗力引起的橋梁災(zāi)害非本文所日凌晨04：30左右，該橋兩端4對共8根短吊桿討論內(nèi)容，因