桥梁长期性能

桥梁长期性能

2008年美国联邦公路局发起了桥梁长期性能研究（LTBP即long-term bridge performance program）计划，打算耗费20 年时间，收集美国国家公路桥梁的科学数据，建立详细及时的桥梁健康数据库，开展桥梁结构性能理论和应用技术的研究，进一步推动桥梁养护技术的发展。

为改善我国桥梁结构日趋严峻的运营安全形势，有必要研究和学习美国LTBP 计划，将其优秀前瞻性理念引入我国，开展长期研究项目以跟踪研究我国桥梁的长期性能变化规律，提升桥梁检（监）测技术，完善我国桥梁养护制度和体系。

上世纪八九十年代，美国建立并在各州推广了２个著名的桥梁管理系统——PONTIS 系统和BRIDGIT 系统，从最初的数据保存、统计查询等档案管理功能发展为集记录、存储、更新、统计于一体的国家桥梁数据系统。在这些系统的基础上，美国逐步发展了桥梁预防性养护管理技术。

然而，对于一个构件或者完整的桥梁体系而言，即使有这些桥梁管理工具和数据，随着时间的推移，仍然还有许多关于材料与结构在性能和退化规律、维护的有效性、维修和修复策略方面未知的领域。为了迎合养护需求的增长和资金合理分配的需要，未来的桥梁管理体系亟需在桥梁生命周期成本、性能发展模式、有效的维护和维修策略等方面的信息。这就需要收集高质量的定量数据，并在此基础上开发新的分析模型和制定新的算法，LTBP 计划正是为满足这一需求而产

生的。

美国桥梁长期性能研究计划（LTBP），该计划将持续20 年时间，总体目标为：通过检（监）测技术标准制定及设备研发，观察全美范围内具有代表性的桥梁样本，搜集高质量的公路桥梁科学数据，编写定量信息的综合数据库，采用一个全面的方法进行分析，评估影响桥梁性能的各种因素，提供更为详细、及时的桥梁信息和更有效的桥梁管理工具。该计划的实施将有助于展现一个更加详细和实时的桥梁健康全景，增强对桥梁性能的了解，最终提高美国公路运输资产的安全性、使用性、长期寿命和可靠性（计划目标：研究桥梁性能劣化机理，促进桥梁劣化和预测模型的发展，建立能够综合模仿铺装与结构本身以及交通荷载等多种因素的结构劣化模型，通过应用无损检测和健康监测等技术，促进无损检测技术的发展，促进结构评估技术的发展，为桥梁设计理论的发展提供数据支持，对桥梁养护维修与加固的效率进行量化，优化桥梁养护作业以便于减少交通拥堵和事故，孕育下一代桥梁养护管理系统，为政府制定相关政策提供依据。）美国LTBP 计划的工作主要分成２个阶段：准备阶段（2008 年—2013 年）和执行阶段（2014 年—2028 年）。

准备阶段目前进展：①定义桥梁性能：明确LTBP 计划各阶段的研究目标，通过广泛的调研并开展专题研究，归纳美国和其他国家的桥梁现状，最终确立了20个桥梁性能的主要影响问题，作为整个计划的研究对象。

②确定采集数据和采集方法——6 个重点研究对象分别是：未经

处理和经过处理的混凝土桥面、伸缩缝、支座、预应力筋和钢桥表面涂装。而所采集的数据可以分为三类：一类为基础数据，即桥梁竣工后首次检查的各类数据；二类为定期检测数据，又细分为桥面系、钢结构上部、混凝土结构上部、下部结构几个子类；三类为补充数据，主要包括气候、事故等定期检查间的一些检测数据。

开发数据库系统：数据库需要具有以下三大功能：数据收集功能，即数据载入系统；数据管理功能，指数据库具有在线监测、数据挖掘和数据集成能力；数据访问功能，数据库允许用户通过基于网页的应用程序Bridge Portal 来查询数据。因此，数据库构建过程中，收集了全美范围内具有代表性桥梁的定量化数据，整合了多个历史数据库，如：NBI、PONTIS、GIS、气候、交通、地震、管养。

④设计试验程序：将参照桥梁与其所在的桥梁群进行对比，以确定详细的桥梁特性；将美国不同地区的相似桥梁群进行对比，以确定气候、养护程序、运输等影响；将不同等级的桥梁群进行对比，以确定一种桥型与其他桥型的不同性能。

⑤桥梁采样：为保持检测数据的统一性、一致性和继承性，LTBP 计划已开发了超过67 个关于检测设备和检测技术的数据采集协议。同时使用了目视加探地雷达、冲击回波、超声波、半电池等无损检测方法，同时也安装了收集加载、环境和交通信息的监测设备。

⑥数据分析和模型建立：主要包括将采集到的数据输入LTBP 计划的信息资源管理平台DMS ；对已有的性能劣化初步模型进行

优化；优化全寿命周期成本预测模型；开发数据采集的指南和建议。

经过5 年左右的时间，美国LTBP 计划已经基本完成准备阶段的各项工作任务，包括：确定了需要采集的数据；开发了部分桥梁无损检测设备；建立了一套开放的、可升级与扩展的数据管理与分析系统；制定并验证了目视和无损检测的数据采集协议；建立了从国家桥梁档案中筛选桥梁的方法，包括桥梁类型、数量及结构位置；已在7 个州的7 座参照桥梁上开展了详细检测工作。

相比于美国，我国在无损检测技术手段、检测数据的可对比性、可继承性、桥梁性能衰退模型研究等方面仍存在差距，如何整合大量的桥梁定期检测结果，同时利用海量监测数据，以期探求多源耦合环境场作用下公路桥梁长期性能的变化规律，跨越已有数据和桥梁长期性能理解间的鸿沟，仍有很多工作需要开展。

我国交通运输主管部门已经认识到桥梁长期性能研究的重要性，在交通运输部建设科技计划项目2014年度优先支持方向及重点任务中，明确将“混凝土梁桥长期性能研究”作为5 个重点任务之一，以专题形式开展研究。

为保障在役桥梁的安全性，提高桥梁的耐久性和使用寿命，有必要通过开展针对我国公路桥梁特点的长期运营性能研究，完善桥梁评价养护制度与体系，创新桥梁结构管理系统，培育新一代桥梁。借鉴美国LTBP 计划的经验，将我国的公路桥梁长期性能研究划分为若干阶段： 首先，可以通过前期观测与分析，针对我国公路桥梁的病害特点，选取典型研究对象和评价指标，制定研究方案，论证开展

长期性能研究可能取得的成果和影响，开展较为深入的准备研究；

②随后，在研究阶段按照预定方案，具体开展各项研究工作和任务。分析我国桥梁以及桥梁管理体系的需求和特点，制定实桥性能观测协议，对样本桥梁和参照桥梁群进行数据采集和分析，建立长期性能数据库，完善桥梁构件长期性能衰退模型等；③最后，将研究阶段的成果进行推广，通过收集反馈信息进一步优化研究阶段成果，最终培育新一代的桥梁管理系统。

学习和研究美国LTBP 计划，将其优秀前瞻性理念引入我国，结合公路桥梁的主要问题和性能特点，选择具有代表性的桥梁开展我国公路桥梁性能的长期研究，对提升数据采集和数据分析能力，建立公路桥梁长期性能数据库，增加对桥梁性能衰退机理和变化规律的理解，最终提升我国公路桥梁管养技术，具有十分重要的意义。

启示：宜设立一些长期（(10年甚至数十年）的研究项目来跟踪研究桥梁的长期性能，研究过程需要多个不同专业领域的单位通力合作，在研究的初期需要开展较为深入的准备工作。

基于性能的设计思想,可建立公路桥梁的长期性能目标,为公路桥梁基于长期性能的设计方法(Long一T erm Performanee一Based Design,即LTPBD)的建立奠定基础,LTPBD设计方法不仅可用于新桥的设计,同样可服务于既有桥梁的监测、评估和加固等。另一方面,通过对运营阶段桥梁性能的长期研究可掌握实际运营状态下公路桥梁的性能表现,充分把握设计性能目标与实际性能表现的关系,为桥梁管理提供科学的数据支持,建立公路桥梁管理的量化指标,提升公路桥梁

的管理水平。

混凝土桥梁长期性能观测指标

序号指标名称观测原因

1 混凝土强度混凝土强度关系到结构的承载能力。特别是处于

受压区的混凝土常因为长期承受较大的压应力

而出现强度降低现象。

2 混凝土弹模混凝土弹性模量关系到结构的刚度。弹性模量的

变化可能导致下挠及开裂现象。

3 混凝土抗渗

性进入混凝土中的水份,可能引起泛碱、冻融、钢筋锈蚀等各种耐久性问题。所以混凝土抗渗性是关系结构长期性能的重要指标。

4 有效预应力对于预应力混凝土桥梁,特别的是大跨径的连续

梁桥和连续刚构桥,预应力损失会引起混凝土开

裂、结构下挠等众多病害。

5 预应力管道

灌浆饱满度预应力管道的灌浆饱满度与预应力钢筋的耐久性密切相关。同时,管道灌浆饱满度也会影响桥梁的刚度。

6 裂缝裂缝是混凝土桥梁损伤的直接表现。裂缝不仅影

响结构刚度,降低结构耐久性,而且是结构承载力

不足的预兆。

7 挠度大跨径连续梁桥和连续刚构桥的长期下挠不仅

影响舒适性,而且往往是结构承载能力不足的重

要体现。

8 环境温度环境温度会引起桥梁的温度应力,可能引起结构

开裂。而且环境温度会引起桥梁挠度的测量误

差。

9 环境湿度对环境湿度的准确测量是估算结构徐变的需要。

10 混凝土碳化混凝土碳化会引起混凝土HP值得降低,使钢筋

脱钝,进而引起钢筋锈蚀。

11 氯离子含量混凝土中的氯离子会引起钢筋锈蚀。

12 保护层厚度混凝土保护层厚度是阻止钢筋锈蚀最有力的因

素。

建立基于长期性能的设计方法(LTPBD),由此可解决工程结构设计无法在设计使用年限内进行定量设计的问题,并可服务于既有桥梁的监测、评估、加固和管理,延长既有桥梁的安全服役寿命,从而实现桥梁长期安全管理和服务社会这一世界桥梁工程界追求的理想目标。

对桥梁结构一些经典概念的探讨(阅)

对桥梁结构一些“经典概念”的探讨 对桥梁结构一些“经典概念”的探讨 文/徐栋 6 R. P& A& [% A% r0 ] 作者的话： 非常感谢《桥梁》杂志的约稿，我所理解“重点实验室”栏目中的“实验”是广义的，并不仅仅指真材实料的实验，也可以包括新理论，甚至新 设想的实验性研究成果，或是研究过程中的探讨。 笔者近年来对混凝土桥梁结构的分析和配筋理论等方面做了一些较为深入的研究，借此机会分享一些研究成果，也将一些思考、困惑及感兴趣的问题拿出与业界同仁探讨。由于笔者水平有限，如有条理不清、错误甚至是谬误的地方请大家不吝指正。 综合现状 经过近三十年的大规模建设，我国的桥梁工程师已经具备丰富的设计经验和较高的知识水平。复杂桥梁或复杂截面的桥梁在我国得到了非常普遍的运用，在课堂上学的分析方法和针对简单桥梁的现行规范体系由于不能完全解决问题，往往出现“安全度不足造成的早期破坏和蜕化所带来的损失，或者因过于保守造成的浪费”[1]的现象。在工程实践中发生的许多令桥梁工程师困惑却客观存在的问题使他们不断寻求解答，甚至可以说，由于混凝土桥梁的大规模实践，世界上或许没有哪个国家的工程师像中国工程师那样渴望彻底了解复杂桥梁的受力状况。/ m4 C( q% c5 q7 V2 d/ T+ c2 ^ 桥梁结构理论发展的动力来自工程实践中出现的问题，同时我国对过去新建桥梁的维修加固也在日益增多，但指导维修加固的思想仍然停留在现行桥梁常用计算方法和规程上，现在已经到了应该对过去常用的分析理论和设计思想进行反思和重新梳理的时候。 对于桥梁结构的分析方法,发达国家由于受到来自国家强力发展方向的推动，如航空航天、新材料、机械等，所以发展迅猛，出现了一批水平很高的通用大型有限元分析软件，这些大型通用软件有些甚至已经有几十年的历史。这些软件对于桥梁结构的影响是深远的，使桥梁工程师对于桥梁结构的局部和微观受力情况的认知达到了前所未有的高度和水平。但是,桥梁结构，特别是混凝土桥梁结构具有的几大特征，如桥梁施工、收缩徐变效应、预应力、活载计算等，这些大型软件并不能完全满足要求。8 x5 H$ V# v, Q+ F# i8 y 对于混凝土构件的配筋配束方法，是涵盖受弯、受剪、受扭、受拉（压）的不同方向和不同组合的设计原理，内容非常丰富，也是很早（甚至将近100年）以来发展起来的经典学科。国内外相关规范虽然经过几轮发展，其基本思想仍然停留在“窄梁”范畴。同时，由于各时期的发展和内容补充，里面也留存有大量各时期的，有些甚至已经早已过时的痕迹。所以虽然规范有时显得越来越厚，但实际上并不代表越来越好。1 a; f0 h }; Y* @9 q" [ 作者近年来通过参与我国桥梁规范的最新修订，深刻体会到目前飞速发展的结构分析方法与“蜗行”的桥梁构件设计规范之间的矛盾，就像一个人拥有一条长和一条短的两条腿，其前行速度仍受制约。具体的表现便是结构分析的方法越来越精细，而配筋配束设计理论却仍停留在简单结构范畴，造成了虽然能对复杂桥梁结构进行非常精细的分析,却无法建立与配筋设计方法紧密联系的尴尬情况。 对桥梁结构分析方面一些“经典概念”的探讨 横向分布 桥梁空间结构的近似计算方法，实质上是在一定的误差范围内，寻求一个近似的方法把一个复杂的空间问题转化成平面问题进行求解。早期工程师们采用将空间问题转化为平面问题的横向分布理论，来对多梁式桥梁进行分析验算。横向分布理论的研究，加深了工程师们对桥梁各种上部结构形式的力学性能（纵、横向分配荷载的性能）的理解。如图1为一座常见的多梁式简支梁桥。 图1 多梁式简支梁桥 在横向分布的计算方法中，刚性横梁法和比拟正交各向异性板法（又称G-M法）为最为常用的方法。众所周知，其基本前提是纵横向影响面具有相似的图形[2]。为了简化计算，剪力采用了杠杆法近似考虑。% X9 }) A& u; O, S" ^ 对于箱梁结构，特别是如图2的宽箱梁结构，同样存在各道腹板的荷载横向分配问题。在单梁模型计算中，往往借用“横向分布”的概念，将各道腹板看成一根梁，采用与多道梁式结构同样的横向分布计算方法来计算。) f2 l- ?0 R2 r x* w9 h8 F 图2 多室宽箱梁截面 对图2截面而言，一般一排仅采用2个支座，不会每道腹板下面均设支座，而桥梁结构一般也为连续梁结构。可见，其力学图式与图1的计算原 型结构相差甚远，特别是简支支撑条件已完全改变。 图3是一个4跨连续梁采用的单箱多室箱梁截面及其梁格分割线，中间向两边的腹板编号为0#、1#和2#。该桥的支座布置见图4。图5~7分别为采用梁格计算和传统G-M法计算的3车道活载的0#、1#和2#腹板的剪力横向分布系数。

关于高性能钢

摘要：从高性能钢（high-performance steel，简称HPS）的强度，断裂韧性，可焊性和耐腐蚀性能进行分析，并且HPS在国外的研究刚刚被引进。与普通混凝土相比较，其优越的性能和明显的经济效率就凸显出来了，并且在结构中应用，有很广阔的研发前景。 Abstract : The material properties of high-performance steel were analyzed from strength , fracture toughness , welding capacity and corrosion resistance , and the research survey of high-performance steel in foreign was introduced simply. Combining with concrete application practices ,the good performance and obvious economic efficiency of high-performance steel were explained , and it pointed out that it was the idea material of structure, and has wide researching prospect. 一．概述 随着钢材生产技术的进步,实现了生产出满足预先要求的高性能钢(High-performance Steel 简称HPS) 。目前,HPS 的生产方法主要有两种:淬火及回火(Q &T) 和高温控轧技术( TMCP) 。与传统钢种相比,HPS 具有强度高,延性好,更韧性高,更可焊性优越,冷成型能力和腐蚀抗力更理想的特征。这些改善的材料性能不仅可以提高结构的性能,而且可以降低施工成本。在结构工程,美国、日本及欧洲国家越来越注重HPS 的研发与应用。目前,各个国家根据本国的特殊工程要求开发了一系列钢种。

高性能混凝土在桥梁混凝土中的应用

高性能混凝土在桥梁混凝土中的应 用

摘要 随着混凝土技术的飞速发展，混凝土的强度日益增高，高性能混凝土也不断出现，并且在桥梁中得到了较好的应用。为了能够提高桥梁的耐久性，延长桥梁的使用寿命，保证人们的安全，深入地研究桥梁高性能混凝土收缩和抗裂性能，寻求混凝土的收缩和抗裂机理，提出混凝土的抗渗抗裂措施，提高混凝土的性能和强度，从而保证桥梁的安全性和耐久性。 首先，通过试验分析了桥梁高性能混凝土的力学性能，选择了试验材料，确定了高性能混凝土抗压试验的方法。讨论了粉煤灰、矿渣和硅灰对高性能混凝土强度的影响，研究了不同龄期高性能混凝土抗压强度随粉煤灰掺量、矿渣掺量以及硅灰掺量的变化规律。 其次，进行了桥梁高性能混凝土的早期自收缩机理研究。首先，定性的分析了高性能混凝土自收缩机理，研究了理论模型；然后，分析了影响桥梁基础高性能混凝土收缩的主要因素。 最后，进行了桥梁高性能混凝土的抗裂机理研究。首先，分析了高性能混凝土开裂机理，分析了影响高性能混凝土开裂的主要因素。然后，讨论了提高桥梁基础高性能混凝土施工质量的措施。 关键词桥梁；高性能混凝土；早期收缩；抗裂机理

目录 摘要 (1) 第1章工程概况 (1) 1.1工程总体 (1) 1.2设计概况 (1) 1.2.1 道路工程 (1) 1.2.2 桥涵工程 (1) 第2章桥梁高性能混凝土的力学性能 (4) 2.1 试验材料 (4) 2.2 高性能混凝土的抗压强度 (6) 2.3 粉煤灰对高性能混凝土强度的影响 (7) 2.4 矿粉对高性能混凝土强度的影响 (9) 2.5 硅灰掺量对高性能混凝土强度的影响 (10) 2.6 本章小结 (11) 第3章高性能混凝土的早期自收缩机理研究 (12) 3.1 混凝土自收缩机理 (12) 3.2 影响混凝土自收缩的主要因素 (13) 第4章高性能混凝土的抗裂机理研究 (15) 4.1 高性能混凝土开裂机理 (15) 4.2 提高高性能混凝土施工质量的措施 (18) 第5章结论 (21) 参考文献 (24) 致谢 (26) I

国内外桥梁用钢现状简述

国内外桥梁用钢现状简述 摘要:国外已开发出屈服强度960 MPa的高强度桥梁结构用钢,以及屈服强度 690MPa 的耐候桥梁结构用钢产品,均已在工程中实际应用;国内开发出与HPS 70W 接近的高性能桥梁结构用钢,并已实际使用,但产品在在可焊性、耐候性方面的差距较大。 关键词:桥梁;结构钢;高性能 前言 随着桥梁建设地域的扩展,其面临的恶劣服役条件对桥梁结构用钢,在力学性能、工艺性能和耐候性能等方面提出了更高的要求,目前正沿着“碳锰钢→高强钢→高性能钢”的轨迹发展,应用于桥梁结构的高性能钢已成为目前各国研究热点[1]。 1国外桥梁结构用钢 1.1高强韧性 以往桥梁建设多采用碳锰钢,相同构件采用高强钢能够减小桥梁结构厚度以 降低其自重,有利于增大跨距,改善施工和养护条件,加上钢桥的推广应用,刺激了 桥梁建设对高强钢(屈服强度不小于345MPa)的市场需求并逐步替代碳锰钢(屈服强度接近235 MPa),尤其在钢梁、钢桁等关键部位. 美国在高强度桥梁结构用钢方面的研究起步较早,ASTM A709/ A709M-11标准中涵盖了36(250 MPa)、50 (345 MPa)、70 (485 MPa) 和100(690 MPa)强度级别,均已开发成功并实际应用于超过200 座桥梁,其中50 级钢包括低合金钢和耐候钢,70 级和100 级钢为高耐候的HPS。 1996 年,美国田纳西州路马丁河湾公路桥采用HPS 70W 钢替代三根连续焊接钢梁原先设计使用的HPS 50W 钢,在满足各州公路及运输工作者协会桥梁设 计规范要求的前提下,桥梁结构自重减轻了24%,建造使用钢材的费用降低了10%。美国宾夕法尼亚州福特城大桥混合采用HPS 70W钢和HPS 50W 钢,在负力矩区域使用HPS 70W 钢,其余区域使用HPS 50W 钢,消除了钢梁腹板高度差并节约 了纵向腹板栓连接的成本,据测算,该桥结构重量减小了20%。由于100 级钢的切割、焊接和加工对施工环境要求高,且价格高,实际工程中应用较少,目前桥梁建设以美标50 和70 级钢为主,未来50 级耐候钢用量将大幅攀升[1] 。经多年

各种桥梁构造图解

各种桥梁构造图解 箱型梁桥：(xiang xing liang qiao) box-girder bridge 箱梁结构的基本概念在于全部上部结构变为整体的空心梁，而当主要荷载通过桥上的任何位置时，空心梁的所有各部分(梁肋,顶板和底板)作为整体同时参加受力。其结果可节省材料，成为薄壁结构，提高了抗扭强度。箱梁桥可分为单室，双室,多室几种。 组合梁桥：(zhu he liang qiao) composite beam bridge指以梁式桥跨作为基本结构的组合结构桥，既两种以上体系重叠后，整体结构的反力性质仍与以受弯作用负载的梁的特点相同。这类桥的特点主要表现在设计计算工作繁重，构造细节及内力复杂。 空腹拱桥：(kong fu gong qiao) open spandrel arch bridge 在拱桥拱圈上设置小拱，横墙或支柱来支撑桥面系，从而减轻桥梁恒载并增大桥梁泻水面积者称为空腹拱桥。 实腹拱桥：(shi fu gong qiao)filled spandrel arch bridge

在拱桥拱圈上腹部两侧填实土壤或粒料后铺装路面，这种拱桥称为实腹拱桥。小跨径的砖,石,混凝土拱常采用这种构造形式。 无铰拱桥：(wu jiao gong qiao)hingless arch bridge如图，在整个拱上不设铰，属外部三次超静定结构。由于无铰，结构整体钢度大，构造简单，施工方便，维护费用少，因此在实际中使用最广泛。但由于超静定次数高，温度变化，材料收缩，结构变形，特别是墩台位移会产生较大附加应力。 混凝土空腹无铰拱桥 三铰拱桥：(san jiao gong qiao)three-hinged arch bridge 如图，在拱桥的两个拱脚和拱的中间各设一铰称为三铰拱。属外部静定结构构。因而温度变化,支座沉陷等不会在拱内产生附加应力，故当地质条件不良，可以采用三铰拱，但铰的存在使其构造复杂，施工困难，维护费用高，而且减小了整体刚度降低了抗震能力，因此一般较少使用。 刀形上承式三铰拱桥（跨径90m） 两铰拱桥：(liang jiao gong qiao) two-hinged arch bridge 当拱桥的两个拱脚皆设为铰支座时称为两铰拱桥。属外部

高性能混凝土桥梁

高性能混凝土桥梁 1987年开始了一项战略公路研究计划(简称SHRP)，由联邦公路管理署负责实施，许多科研机构、大学和州交通部以及加拿大有关机构参与。该计划主要目标之一是研究、评价和推广高性能混凝土(简称HPC)在公路桥梁中的应用。HPC是伴随着混凝土的技术进步，在20世纪80年代中期形成的新概念，高性能主要以混凝土的高工作性、高强度和高耐久性为特征，从而区别于传统的普通混凝土。HPC吸引人们去研究与应用的原因在于：针对结构所要求的耐久性与力学性能来设计混凝土，科学地选择组成材料与配合比，再通过良好地生产、浇捣和养护质量控制，获得所要求的高性能。 HPC技术的发展与应用以北欧与北美为先导，很快在全球范围内展开，目前已在大量工程中应用，包括许多桥梁，如丹麦的大贝尔特海峡大桥、丹麦与瑞典之间的欧上海峡大桥、加拿大联盟大桥、香港青马大桥等等，这些跨海桥梁的设计使用寿命均在100年以上。 1、高性能混凝土的特性 高性能混凝土根据耐久性与强度两方面要求，来选择确定混凝土组成材料和配合比。与普通混凝土相比，HPC在组成与配媳确矫嬗腥缦绿氐悖?nbsp (1)使用矿物掺和料; (2)低水胶比; (3)最大骨料粒径小;

(4)高效减水剂与水泥的相容性好。 2、高性能混凝土桥梁的经济性 美国SHRP计划中，研究发展HPC公路桥梁的重要内容之一，是在设计中充分利用HPC较高的强度，从以下几方面降低建桥成本： (1)增大桥梁跨径，以减少下部结构； (2)增大大梁间距，以减少梁的数量； (3)减小构件截面尺寸，以降低混凝土体积。 在其HPC演示项目中，进行了许多这方面的尝试，预应力大梁普遍采用强度等级为10000psi(相当于立方试件强度等级C80)的HPC，HPC 桥梁的造价基本能与普通混凝土桥梁持平。例如，在德克萨斯州采用HPC建造的Louetta公路跨线桥，为3跨U型梁结构，跨径为37～41.3m，南北线桥梁的造价分别为248美元/m2和269美元/m2。当地同一项目的12座普通强度混凝土U型梁桥梁的造价在226～290美元/m2。SanAngelo桥梁项目，东线桥采用HPC，造价为452美元/m2；西线桥采用普通混凝土，造价是484美元/m2。 目前，在世界范围，高性能混凝土的研究在深入，应用在扩展。北欧国家如挪威、瑞典，桥梁基本都采用HPC建造，目前对桥梁混凝土除高耐久与高强要求外，又增加了轻质的要求，因为桥梁上部结构使用轻质HPC(容重约1.9t/m3)，桥梁自重减轻了，可以降低桥梁下部结构的成本，轻质高强(56～74MPa)HPC已经成功地在挪威一些工程中应用。

我国桥梁用钢的发展历程

我国桥梁用钢的发展历程 我国钢桥是在中华人民共和国建国后，在国外对我们实施经济、技术封锁的情况下，自力更生成长起来的。 中国早在1889年就开始了铁路钢桥的建设，到现在已经有100多年的历史了，但在1949年前所建的铁路钢桥，标准杂乱，跨度都很小，建桥的钢材是进口的，结构是铆接的，采用的建造技术落后，工艺简陋，质量低劣；稍大一点的桥梁如郑州黄河老桥和济南泺口黄河桥等都是由外国商人承建，自行设计建造的很少。自行设计建造有代表性的大桥只有1937年建成的浙赣铁路钱塘江公铁路大桥（主跨65.84m，全长1453m），是我国自行设计、建造的第一座双层铁路、公路两用桥。但是钱塘江桥正桥主桁钢材是由英国Dorman Long公司1935年出品，主要化学成份为C0.3%，Mn0.7~1.0%，Si<0.2%，Cr0.7~1.1%，Cu0.25~0.5%。钢材抗拉屈服极限362.2MPa。 1957年，借助前苏联专家的技术和材料，中国建造完成了武汉长江公铁两用大桥。桥梁全长1155.5m，主跨128m，首次在长江上实现了“一桥飞架南北，天堑变通途”。这是在长江上建造的第一座大桥，是我国桥梁史上第一个里程碑。该桥所用钢材为苏联生产的A3钢（即Q235）。 20世纪60年代，为了连通京沪铁路，决定修建南京长江大桥以取代南京轮渡。为解决无低合金结构钢料的困难，鞍山钢铁公司于1962年研制成功16锰低合金高强度桥梁钢（16Mnq），屈服点σs＝340MPa，南京桥除少部分仍用原苏联已进口的低合金钢外，其余全部用国产钢材代替了原定进口的钢材，当时这些钢的研制成功，十分鼓舞人心，被称之为“争气钢”。 20世纪70年代初，九江长江公铁路桥决定采用国产高强度钢建造一座高强、轻型、整体的栓焊接构方案。但采用这一方案面临的困难很多，当时没有制造大跨度焊接钢梁的材料。原来造桥采用的16锰桥钢，在材质和规格上已不符合制造大跨度焊接钢桥的需要。因这种钢材的板厚效应很大，钢材的强度、韧性随板厚的增加下降很快，用原来的16锰桥钢建桥，铁路单线桁梁桥最大跨度只可能达到112m。为此，铁道部和原冶金部决定研究开发15锰钒氮桥梁钢（15MnVNq），其屈服点比16锰桥梁钢高，σs＝420MPa。由于当时钢铁冶炼及轧制设备落后，合金元素不全，前后经历了20多年研究。通过大量的焊接及力学性能试验和在北京密云建造白河试验桥的工程实践，优化生产出了15锰钒氮C级正火桥梁钢。这种钢的板厚效应小，板厚56mm，焊接性及力学性均较好。经科研、设计、制造人员的艰苦努力，1993年用这种钢建成了九江长江公铁路大桥。该桥正桥钢梁全长1806m，主跨是216m 的刚性梁柔性拱，结构雄伟壮观，桥形秀丽。 20世纪90年代初，铁路桥梁建设面临芜湖长江的建设，主跨达312米。桥梁钢问题显得愈加突出。为此大桥局和武钢联合共同开发了大跨度铁路桥梁用钢14MnNbq。该钢采用降碳加铌和超纯净的冶金方法，并通过铌的微合金化作用进行控制轧制，保证了屈服强度σs≥340MPa的基础上，具有优异的-4022低温冲击韧性（芜湖桥标准要求-40℃，Akv≥120J）。同时焊接性能也大大提高，解决了板厚效应问题，可大批量供应32-50mm厚钢板。芜湖桥建设后，14MnNbq钢材全面满足了铁路桥梁建设的需要。如2009年建成的世界上最大的公铁两用桥--武汉天兴洲长江大桥，它采用的钢材就是高韧性、抗层裂14MnNbq（Q345）。 进入新世纪以来，我国桥梁建设又有了新的飞跃。桥梁的跨径继续扩大，列车通过时速不断提高。尤其是京沪高速铁路南京大胜关长江大桥的建设，继续使用传统的14MnNbq钢已经满足不了其设计和施工要求。为此，铁道部和武钢联合开发了国内第五代铁路桥梁用钢WNQ570。该钢采用国际上最新的HPS设计理念，以超低碳贝氏体（ULCB）为设计主线，采用TMCP工艺组织生产，充分利用组织细化、组织均匀等关键技术，使开发钢种具有高强度

桥梁施工中特殊部位节点技术

《桥梁工程施工技术》 院（系）：城市建设学院 专业班级：建筑工程技术1002 学生姓名：汪星新 学号：20102741073 指导教师：李艳飞 华中科技大学武昌分校

关于桥梁工程中桥面施工技术的报告 姓名：汪星新专业：建筑工程技术 班级：1002 学号：20102741073 摘要：我国经济飞速发展，桥梁的结构和类型也更加多样化，桥面施工是桥梁工程的重要组成部分，施工质量的好坏对整个桥梁工程的功能及使用寿命有着极其重要的影响。桥梁桥面既是桥梁美观的最直接的表现者，它直接承受来自车辆车轮反复作用的荷载，在很大程度上影响桥梁的耐久性。因此，桥梁桥面在整个桥梁中有着十分重要的作用。本文以桥梁工程桥面施工技术为研究核心，详细阐述了桥面防水层施工和桥面排水施工工艺及施工中应注意的问题。 关键词：桥梁工程、桥面、防水、排水、沥青混凝土 桥面组成跟道路结构组成基本差不多，通常由桥面铺装、防水层、排水系统、人行道、栏杆、护栏、照明灯具和伸缩缝等组成。桥面是桥梁的直接沉重结构，但在车轮荷载的长期作用以及自然条件的影响下又极容易受到损坏，因此桥面施工一定要严格按照规范要求。下面对桥梁工程桥面施工工艺作简要阐述。 1、桥面防水层施工 桥面防水层设置在桥面铺装层下面，它将透过铺装层渗下来的雨水汇集到排水设施排出。在防水程度要求高或桥面在主梁受负弯矩作用处可能出现裂纹的桥梁上，通常在铺装层下设置贴式防水层。贴式防水层由两层防水卷材（如油毡）和3层粘结材（沥青胶砂）相间组合而成，通常这种所谓“三油二毡”的防水层，其厚度1cm~2cm。为了保护防水层不致因铺筑和翻修路面而受到损坏，在防水层上宜铺装厚约4cm、标号不低于C20的细骨料混凝土作为保护层，待达到设计强度后，方可铺筑水泥混凝土或沥青混凝土桥面。 桥梁桥面防水层铺设在垫层上面，为了不使防水层遭到破坏，在防水层上面铺了3cm厚的水泥砂浆保护层，并用细铅丝网加强。防水层设置在桥面伸缩缝处应连续铺设，不可切断；桥面纵向应铺过桥台背；截面横向两侧，则应伸过缘石底面从人行道与缘石砌缝里向上叠起10cm。贴式防水层造价高，施工又麻烦，它虽有防水作用，但却把行车道与铺装层隔开，处理不好，将使铺装层起壳开裂。因此应视当地气温、雨量和桥梁结构等具体情况，经技术、经济综合分析而选用。一般在气候温和地区，可在三角垫层上涂上一层沥青混凝土，或用防水混凝土作

桥梁抗风与抗震

桥梁抗风与抗震 1.桥梁抗震 1.1桥梁的震害及破坏机理 调查与分析桥梁的震害及其破坏机理是建立正确的抗震设计方法，采取有效抗震措施的科学依据。 国内外学者对桥梁震害的调查研究结果表明，桥梁震害主要表现为： (1)上部结构的破坏：桥梁上部结构本身遭受震害而被毁坏的情形不多，一般都是由于桥梁结构的其他部位的毁坏而引起的。如落梁，一种是由于弹性设计理论采用毛截面刚度，这样就会低估横向地震作用和位移。导致活动节点处所设置的支座长度明显不足以及相邻梁体之间因横向距离不足而引起的相互冲击，造成落梁及相邻结构的撞击破坏；另外一种是由于地基土的作用造成大的地震位移，这种桥梁震害主要发生在建在软土或者可能液化的地基土上的桥梁上。软土通常会使结构的振动反应放大，使得落梁的可能性增加。 (2)支座连接部位的破坏：这中破坏比较常见，由于连接部位的破坏会引起力传递方式的变化，从而对结构其他部位的抗震产生影响，进一步加重震害。这种破坏是抗震设计中最关注的问题之一。 (3)下部结构和基础的破坏：下部结构和基础的严重破坏是引起桥梁倒塌，并在震后难以修复使用的主要原因。除了地基毁坏的情况，桥梁墩台和基础的震害是由于受到较大的水平地震力，瞬时反复振动在相对薄弱的截面产生破坏而引起的，从大量震害实例来看，比较高柔的桥墩多为弯曲破坏，矮粗的桥墩多为剪切型破坏，介于两者之间的为混合型。地基破坏主要表现为砂土液化，地基失效，基础沉降和不均匀沉降破坏及由于其上承载力和稳定性不够，导致地面产生大变形，地层发生水平滑移，下沉，断裂。 (4)桥台沉陷，当地震加速度作用时，由于桥台填土与桥台是不完全固结的，桥台填土的纵向土压力增大，桥梁与桥台之间的冲撞会产生相当大的被动土压力，造成桥台有向桥跨方向移动的趋势。由于桥面的支撑作用，桥台将发生以桥台顶端为支点的竖向旋转，导致基础破坏。如果桥台基础在液化土上，又将引起桥台垂直沉陷，最终导致桥梁破坏。 以上所介绍桥梁的几种破坏形式是相互影响的，不同的地质条件和不同的抗震措施所造成的破坏程度和类型往往是不同的。这就要求我们在桥梁设计中尤其是不规则桥梁和大跨度桥梁，必须从整体分析桥梁的抗震性能。 1.2抗震分析理论

桥梁支座铸钢件的机械性能

桥梁支座铸钢件的机械性能 宫小能张迎春 衡水中铁建集团公司 摘要：ZG270-500是桥梁支座普遍采用的原材料。本文从化学成分、热处理工艺、连体试棒铸造与加工、拉力试验等方面，说明了如何有效地保证ZG270-500铸钢件的机械性能要求。 关键词：桥梁支座铸钢件机械性能 一、前言 由于ZG270-500铸钢在退火后具有较好的综合机械性能，铁路桥梁盆式橡胶支座、钢支座及新版的公路桥梁盆式支座普遍采用ZG270-500铸钢，而桥梁支座在桥梁中的作用非常重要，它将桥梁上部结构与下部结构连接，要求有足够的承载能力，以保证桥梁在运营中的安全以至地震时抗震的要求。一旦桥梁支座破坏，就可能发生桥梁坍塌的危险，造成重大的人员生命和经济财产损失，而要保证桥梁支座的质量，必须保证支座铸钢件的机械性能要求。 二、ZG270-500铸钢的化学成分与机械性能要求 GB/T 11352-2009《一般工程用铸造碳钢件》规定，ZG270-500的化学成分如表1所示，机械性能如表2所示。 表1 ZG270-500的化学成分表 注：1、对上限减少0.01%的碳，允许增加0.04%的锰，锰最高至1.20%。 2、除另有规定外，残余元素不作为验收依据。

表2 ZG270-500的机械性能 三、如何保证ZG270-500的机械性能 1、要保证铸造浇铸前的化学成分 要保证铸件的机械性能符合标准要求，首先要保证铸件的化学成分。首先对铸造原材料要进行适度筛选，尽量少用或不用杂质或合金元素（如Cr、W、Ni等）高的废钢，否则铸件中由于杂质或合金化的影响，使铸件退火后的机械性能难以满足标准要求。其次，在浇铸前，要加入钢水净化剂，对钢水进行净化，除去钢水中的大部分杂质及有害元素，特别要注意的一点是，并非化学成分满足标准要求，退火后机械性能就能满足标准要求。如果碳、锰含量太低，铸件的强度指标将不能满足标准要求，如果碳含量过高，钢的韧性、塑性指标将难以满足要求。经过多年的试验，作者摸索出ZG270-500的最佳碳及锰含量范围：碳含量0.27-0.33%，锰含量0.6-0.9%，经合适的退火后，机械性能最好，各项指标均有一定的安全裕度，为最佳搭配，分别为：屈服强度在330MPa左右，抗拉强度在570 MPa左右，伸长率在35%左右，冲击功在30J左右，收缩率在40%左右，以上控制如有难度，碳含量0.25-0.35%，锰含量0.6-1.0%，退火合适时，也能保证合格。

Q500q高性能桥梁用钢设计

1 引言 随着时代的变迁，材料科学的发展，特别是钢铁材料的技术进步成为了桥梁工程发展的重要推动力。随着设计理论、计算机技术和施工技术的不断进步，现代桥梁建设更加注重桥梁的功能性、安全性和经济性，同时也对建桥的钢材提出了高强、轻质和多功能的要求。从世界各国的桥梁发展历史可以看出,桥梁用钢基本上都经历了从低碳钢-低合金钢-高强度钢-高性能钢的发展历程。近10多年来，随着钢铁冶炼工艺中控温控轧过程控制技术(TMCP)和钢的微合金化技术的开发和应用,使高性能钢的生产成为可能。南京大胜关大桥使用了Q345qD、Q37OqE和Q42OqE(WNQ57O)三种钢材，采用了混杂设计方法，其中Q42OqE(WNQ57）的用于受力超过600吨的受压杆件,这是该钢种首次应用于铁路桥梁建设。Q500q高性能桥梁用钢目前尚在实际桥梁工程中大规模应用。本文就500MPa级高性能桥梁用钢做出设计。 2 Q500q高性能桥梁用钢性能设计原则 由于桥梁用钢长时间受到载荷，和大气腐蚀、风力和地震的考验，以及在架设桥梁时的焊接。对Q500q桥梁用钢性能应有如下设计原则： （1）材料强度高。在板材厚度在40mm-100mm的范围内，高性能钢的标准强度不降低。因为材料的高强度而减少了钢材的用量。例如采用高性能钢可减少主梁片数以减轻自重，可采用更矮的主梁以增加桥下净空，可增加跨度以减少水中桥墩的数量。 （2）良好的焊接性能。材料的低碳当量CEV和低焊接裂纹敏感系数Pcm可减低热影响区(HAZ)的硬度和防止冷脆，提高了焊缝的可靠性。同时,这在很大程度上消除了氢致开裂。在焊接工艺中焊接预热是一个关键，例如在对常规的780MPa 级钢焊接时，需要约120℃以上的预热温度。降低或取消预热，可以克服因预热带来热膨胀引起的构件变形和高温所带来的工作荷载增加等各方面的问题。预热温度的降低既减少了制造费用，也改善了焊接质量。减少焊道数量，节省焊接费用，降低焊接工作时间，同时也使整个桥梁的性能提高。在焊接中降低预热温度，可以极大的改善了操作工人的工作环境。 （3）材料的高韧性，大大降低了在低温条件下钢桥发生脆断和突然失效的可能性，而且，高韧性也意味着增大了对裂纹的容忍度，这就争取到更多时间在桥梁出现严重问题之前进行检测和修复。同时，我国是地震多发国，高韧性将有效

桥梁抗风的常见措施及定性分析

桥梁抗风的常见措施及定性分析 摘要：首先，分析缆索支撑体系桥梁主要构件风致振动的现象和本质，提出了抗风措施。其次，以1 400 m主跨的悬索桥、斜拉桥以及吊拉组合体系桥等缆索支承桥梁的主要结构型式为例，采用三维非线性抗风分析方法，进行了动力特性、空气静力和动力稳定性的分析和比较。最后，介绍桥梁基本结构的抗风性能分析，并以连续刚构桥和斜拉桥为重点介绍了最新的研究成果，提出桥梁抗风研究方面存在的几个薄弱点。 关键词：桥梁抗风；风压；风振；措施；定性分析 1研究桥梁抗风的必要性 随着我国国民经济的迅速发展，对公路交通事业提出更高的要求，在宽阔的海域和水深河宽的大江大河，跨越能力大的缆索支撑体系桥梁(包括悬索桥和斜拉桥)将成为首先被考虑的桥型。纵观悬索桥的发展历史，可以认为其起源于中 国，成熟于美国，革新于英国，进步在13本，普及在中国。目前被公认为跨越能力最大的桥型，1998年建成的明石海峡大桥其主跨已达到1 991 m．斜拉桥 在200～500 In跨度内与悬索桥相比有一定的竞争优越性。早期的斜拉桥由于计算方法和手段不能满足要求，材料松弛、拉索锚固困难、张拉不足等原因长期未能得到发展，索面体系仅限于稀索。近年来由于计算理论的发展，新材料的开发配合，施工技术的进步为斜拉桥的发展创造了一定的有利条件。 但在风力作用下，大跨度悬索桥和斜拉桥容易生变形和振动。1940年主跨853 m的美国塔科马在仅有19 m／s的风速下，发生毁桥事故。斜拉桥方面，日本石狩河口桥和加拿大的Hawkshaw(Longsreek)桥等相继因风振导致加固。因此，大型缆索体桥梁的抗风稳定性研究应引起足够的重视。 2大跨度缆索支撑体系的风振现象 2．1主梁体的风振 目前，大跨缆索支撑体系梁桥主梁一般采用扁平截面，由于其本身的抗扭刚度比较大，产生扭转发散振动所需的风速也较高。涡振发振风速较低，发生频率较高，容易使结构物产生疲劳、行车障碍以及诱发过桥者的不安全感，通过增大结构刚度来防止发生涡振是比较困难的。因此减少风振不仅需要选择良好的梁体截面，还要通过风洞试验来选用各种整流装置，如流线型风嘴、整流翼板等。 2．2桥塔的风振 一般来说，同等跨度桥梁的桥塔，悬索桥的桥塔高度大致仅为斜拉桥的一半，桥塔的风振，两者可以相互借鉴。桥塔塔柱常采用矩形，主要考虑涡振与挠 曲驰振的问题。在架设主缆之前，桥塔由于高度较大'冈0度和阻尼相对较小，在小风速的情况下涡振的发生频率是很高的，常安装滑移块或调质减震器来增加塔柱的阻尼。由于桥塔是细长钝体结构，在气流中不断吸收能量，因此驰振的发生也是不可忽视的。当 (升力系数的导数)<0时，可能出现不稳定的驰振现象。 常常通过风洞试验选择合适的桥塔断面来防止驰振的发生，如采用圆形截面和八角形截面。2．3索的风振 由于拉索的柔性、相对较小的质量及较低的阻尼，在风荷载的作用下，拉索极易发生振动。拉索的风致振动包括涡激共振、尾流驰振、驰振、风雨激振等。拉索的大幅振动容易引起锚固端的疲劳或者毁坏拉索端部的腐蚀保护系统，影响拉索的使用寿命，严重时甚至要紧急封闭交通。拉索振动已成为大跨径斜拉桥要解决的严重问题之一。在风的作用下斜索的后流会产生交变涡流，成为卡门涡旋。当漩涡脱落的频率和拉索的某一阶自振频率接近时，则

什么样的桥梁结构承重最大

什么样的桥梁结构承重最大 （春光小组：周鹏徐德闯） 一、项目概述 1. 开展年级：五年级、六年级 2.学科：科学、数学、信息技术 3. 简介： 本学习项目主要对象是五年级至六年级学生，桥梁是他们日常生活中常见事物，但桥梁的承重量有多大，什么样的地理环境适合建造什么结构类型的桥梁等等问题却很少同学去关心。本次项目探究 活动，将从少年儿童身边熟悉的桥梁入手，让他们自己提出有关对桥梁感兴趣的问题，设计探究方法，通过调查、实验、观察、搜集资料、整理信息等方法，培养他们对科学探究的兴趣及数学、信息技术 应用的能力。 二、学习团队 1. 教师： 周鹏：综合实践 徐德闯：科学 2．学生： 旅顺口区迎春小学： 庄河光明山中心小学： 三、学习目标与任务 1. 教学目标分析 认知目标：了解不同结构的桥梁承重力是不同的 能力目标：能通过改变桥梁的结构来改变桥梁的承重力 情感与价值观：培养学生科学探究的方法与能力，知道科学就在我们身边。 信息素养：提高学生利用现在网络技术、高科技手段搜集、整理文字、图片信息的能力。 2. 学习任务

5位同学为一小组，合作完成以下任务: ●任务1：从日常生活中同学们司空见惯的桥梁入手，让学生提一些比较感兴趣、乐于研究的问题， 确立研究主题。 ●任务2：从电视、杂志、互联网等寻找一些有关桥梁的图片、数据信息。 ●任务3：通过信息的整理与分析，从中发现问题及思考解决问题的方案，设计对比实验。 ●任务4：把任务1、2、3的研究成果进行整理，做出一份可以相互交流的项目报告。 四、学习过程 项目学习活动过程（概念图）： 任务一寻找世界各地的桥梁设计

?报章、杂志：你们可以从报章或杂志寻找你们所熟悉的桥梁结构，把图片及设计方案(或有关新闻)剪下，并记录你是从哪一份报章(报章名称)和哪一天(日期)取得的。 ?互联网：你亦可以从互联网上寻找桥梁结构设计并把它打印出来，记录你是从哪个网址中取得的。 ?其他途径：其实，若你能细心观察，亦可以从其他途径发现桥梁结构的设计应用，例如电视节目等。把有关的桥梁结构设计记录下来，并记录你是从哪里获得有关资料。 想一想以下的问题: ?桥梁的整体形状是什么样子? ?桥梁的主体结构是怎样设计的? ?最突出的、最令人印象深刻的桥梁结构设计对你的启发? 任务二设计桥梁结构设计图 学生搜集力学原理，结构以什么样的形式制作最稳定？ 注意：进行访问时，紧记要表现应有的礼貌! 根据搜集讨论得来的思路绘制桥梁设计图（可以是多个设计方案） 从绘制成的桥梁结构设计图中，你们发现什么? 有什么总结? 把你们的发现记录下来。并思考问题: ?桥梁的整体形状及桥体的结构特征? ?你会如何解释你们的发现? ?你们的发现对你有什么启示? 任务三制作项目实践探究整理

高性能耐候桥梁钢全熔透T型接头复合焊方法与相关技术

本技术公开了一种高性能耐候桥梁钢全熔透T型接头复合焊方法，属于大跨、重载高强度高韧性高耐候性桥梁钢焊接技术领域，其技术方案要点是，抗拉强度≥810MPa桥梁钢的基材，力学性能特征为：屈服强度ReL≥690MPa，抗拉强度Rm≥810MPa，延伸率A≥14％，40℃冲击功KV2≥120J；坡口采用K型不对称坡口，坡口角度50°，钝边2mm；先采用用气体保护焊接打底两层，再进行埋弧自动焊填充盖面。本技术采用不同厚板的T型接头复合焊接方法，以解决在焊前预热80～100℃，焊后不热处理的情况下，得到焊缝成型好，力学性能指标满足设计要求的焊接接头，可用于钢桥梁施工制造。接头各区的40℃KV2冲击功达到94～138J。 权利要求书 1.一种高性能耐候桥梁钢全熔透T型接头复合焊方法，其步骤：

1)采用抗拉强度≥810MPa桥梁钢的基材，力学性能特征为：屈服强度ReL≥690MPa，抗拉强度Rm≥810MPa，延伸率A≥14％，-40℃冲击功KV2≥120J； 2)坡口采用K型不对称坡口，坡口角度50°，钝边2mm； 3)焊接工艺： a)采用气体保护焊打底两层，其焊接电流250A、焊接电压28V、焊接速度30cm/min、焊接线能量14KJ/cm，并采用体积百分比为20％CO2+80％Ar的富氩气作保护气体，在其流量控制在20～25L/min的条件下施焊； 其中，气体保护焊丝的抗拉强度＞810MPa，焊丝直径Φ1.2mm； b)进行埋弧自动焊填充盖面，层间温度控制在150～180℃，搭配优选焊剂后熔敷金属的抗拉强度＞810MPa，焊丝直径Φ4.0mm； 其中，埋弧自动焊焊接电流650A、焊接电压31V、焊接速度40cm/min、焊接线能量 30KJ/cm。 2.根据权利要求1所述的一种高性能耐候桥梁钢全熔透T型接头复合焊方法，其特征在于：在步骤3)中的焊剂为XY-AF85QNH、焊丝为XY-S80QNH。 3.根据权利要求1所述的一种高性能耐候桥梁钢全熔透T型接头复合焊方法，其特征在于：在完成步骤3)后，对焊缝进行探伤检测。 4.根据权利要求4所述的一种高性能耐候桥梁钢全熔透T型接头复合焊方法，其特征在于：所述探伤检测方法为超声波探伤。

桥梁结构设计的力学稳定性

浅谈桥梁结构设计的稳定性 作者：黑龙江科技学院工业设计10—2班赵云超 摘要：众所周知，抗压强度是评判一座桥梁质量好坏的重要方面，与此同时，稳定性也是一座桥梁不可忽视的重要因素。在历史上以及现今社会中发生的一些桥梁垮塌事故，很大一部分是由于忽视稳定性而造成的。桥梁结构设计的稳定性，是研究桥梁力学的一个重要分支。本文以拱式桥为例，通过力学分析介绍拱式桥拱肋稳定性理论的计算方法。 关键词：桥梁结构稳定性拱式桥拱肋 工程力学知识在现代桥梁的设计与建造中发挥着巨大作用，同时随着一些技术实际问题的产生，也推动着工程力学不断向前发展。桥梁结构的稳定性是涉及其安全与经济的重要因素，它与桥梁的强度问题有着同样重要的意义。随着经济社会的发展，各式各样的桥梁不断涌现出来。在此之中，由于在设计时对稳定性考虑不够，产生了一些事故，这使得对于桥梁稳定的研究，具有更广阔的意义。 桥梁的稳定性取决于它所受到的力系以及它自身结构的设计。挡结构设计合理，桥梁所受载荷分布均匀，整个系统受力保持平衡时，桥梁就具有很强的稳定性。 结构失稳是指在外力的作用下，结构的平衡状态开始丧失稳定性，稍有扰动，则变形迅速增大，最后使结构遭破坏。桥梁结构的失稳现象可分为下列三类： 1，个别构件的失稳； 2，部分结构或整个结构的失稳； 3，构件的局部失稳。 桥梁结构的稳定问题一般分为两类，第一类叫做平衡分支问题，即到达临界荷载时，除结构原来的平衡状态理论上仍然可能外，出现第二个平衡状态；第二类是结构保持一个平衡状态，随着荷载的增加，在应力比较大的区域出现塑性变形，结构的变形很快增大。当荷载达到一定数值时，即使不再增加，结构变形也自行迅速增大而使结构破坏，这个荷载值实质上就结构的极限荷载，也称临界荷载。 下面就拱桥结构谈一下桥梁的稳定性。 拱桥是我国公路、铁路上常用的一种桥梁型式。一般拱桥的拱轴线采用桥梁结构中常见的二次抛物线拱轴形式，拱圈是拱桥的主要承重结构，为曲线形。拱上建筑，又称拱上结构，是指在桥面系与拱圈之间能够传递压力的构件或填充物。本文将对该桥拱肋的稳定问题进行力学分析。 1拱肋稳定理论 拱肋是一种主要承受压力的平面曲杆体系。因此，当拱所承受的荷载达到一定的临界值时，整个拱就会失去平衡的稳定性：或者在拱的平面内发生纯弯屈曲；或者倾出于平面之外发生弯扭侧倾。拱的面内屈曲有两种不同形式：第一种形式是在屈曲临界荷载前后，拱的挠曲线发生急剧变化，可看作这是具有分支点问题的形式，桥梁结构中使用的拱，在体系和构造上多是对称的，当荷载对称地满布于桥上时，如果拱轴线和压力线是吻合的，则在失稳前的平衡状态，只有压缩而没有弯曲变形，当荷载逐渐增加至临界值时，平衡就出现弯曲变形的分支，拱开始发生屈曲；第二种屈曲形式在非对称荷载作用下，拱在发生竖向变位的同时也产生水平变位，随着荷载的增加，两个方向的变位在变形形式没有急剧变化的情况下继续增加，当荷载达到了极大值，即临界荷载之后，变位将迅速增加，这类失稳称为极值点失稳，也称

桥梁抗风性能仿真

利用CFD-ACE进行桥梁抗风性能仿真一、计算实例简述 本计算实例为重型支援桥假设时三个阶段的风桥耦合仿真。 其模型结构如图所示： 图1.1位重型支援桥某工作状态模型 前期使用GEOM软件进行模型建立，网格划分等工作，并把此计算案例分为三个域进行计算：1号域为桥体本身；2号域为桥体附近的空气流域；3号域为桥体远方的空气流域。 为了提高计算效率以及计算精确度，则需要在1号和2号域中网格相比3号域中更为精密。下图为三个域的示意图。 图1.2域1 和域2示意图

其中如图1.2所示，实体桥结构内部为1号域，桥体周围的立方六面体（紫色六面体）到桥表面之间的空间为2号域。 图1.3 3号域示意图 3号域为最大的立方六面体到中间的立方六面体之间的空间。 二、操作界面介绍 打开CFD-ACE，其工作界面如下图所示： 图2 CFD-ACE软件工作界面 其主要分为菜单区、实体（域）显示区域、设置面板、操作对象选择区等四个部分。

1.菜单区 File、Edit、View、Units、Tool、Windows分别为基本操作的操作菜单。 为文件打开、存储、撤销快捷按钮。 为控制模型显示方式的选项按钮，其中可选择模型的可视角度、透明度、阴影等。 为CFD-ACE计算过程中对计算仿真过程或者结果操作的按钮。其功能有时时观察收敛曲线、打开与其关联的CFD-VIEW软件等。 图2.1.1菜单区工作界面 2.实体（域）显示区域 图2.2.1实体（域）显示区域 其操作方式主要为鼠标操作，其中鼠标左键功能为拖动，鼠标右键功能为旋转，滚轮功能为放大。同时可以通过此区域进行操作对象的选择。 3.操作对象区域 此区域为操作对象选择区域，方便对其进行选择，选择后，被选部分会在实体显示区域显示。然后进行相关操作。

浅谈特殊结构桥梁的管养

浅谈特殊结构桥梁的管养 李钊林 （浙江省杭州市311203） 摘要：本文在总结借鉴国内和发达国家桥梁管养经验基础上，依据国家现行规范、标准，以及城市交通发展趋势，对目前桥梁管养存在的问题进行了分析，并提出对特殊结构桥梁管养相关建议，供从事桥梁建设、管理、养护的专业技术人员参考。 关键词：城市桥梁运行安全管理养护 1前言 桥梁运行安全，关系到人民群众生命财产的安全。近几年国内不断出现桥梁坍塌事故，给桥梁管理养护敲响了警钟，目前已成为国内外桥梁工程领域研究和关注的热点。特别是一些结构体系复杂、建造年代久远的桥梁，为了保证其安全运行，对其科学合理的养护尤为重要，同时随着城市交通流量和车辆荷载的增大，以及新型特殊结构桥梁的出现，城市桥梁管养的复杂性和技术要求日益上升。如何对城市桥梁管养体制建设、检测评估、日常养护及维修加固、在线监测与安全预警、数字化管养等进行科学的规划成为目前迫切需要解决的问题。本文重点对斜拉桥、悬索桥、系杆拱桥等特殊结构桥梁的管养进行探讨。 2城市桥梁目前管养现状 长期以来，“重建轻养、忽视管理”的落后意识和“养路不养桥”的思想严重制约了我国桥梁科学化养护管理的发展。随着我国城市化的进程和城市基础建设的不断增加，加强桥梁科学管理与养护已成为一个突出的问题，如何提高对城市桥梁的管理和养护水平，真正落实“建养并重、强化管理”的方针，成为各级地方政府和有关部门的当务之急。建设部在2003年12月4日发布行业标准《城市桥梁养护技术规范》，并在2004年9月30日发布的《关于加强城市桥梁管理工作的通知》中明确提出，各地建设主管部门及市政桥梁管理单位要建立健全检测评估体系，认真做好排查工作和认真做好城市桥梁的养护维修工作，确保城市桥梁的安全使用。但由于有些地方建设主管部门对城市桥梁养护管理意识淡薄、无相应桥梁检测制度、所建年代久远及竣工资料缺失、管理人员的专业技术水平参