大跨度橋梁工程論文匯總十篇

時間:2023-03-21 16:59:36

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大跨度橋梁工程論文

篇(1)

中圖分類號:K928 文獻標識碼:A 文章編號

Abstract: in this paper, the large span bridge main construction method is discussed, and the bridge construction with the risk in the factor, put forward the large span bridge risk response measures.

Keywords: bridge; The construction; Safety risk

0.前言

由于橋梁工程特別是大型復雜橋梁工程的建設往往是在復雜多變的自然和社會環境中運作的,其本身具有規模大,施工期長,內部結構復雜、外部聯系廣泛等特點,這些特點決定了橋梁工程建設階段必然存在很多不確定因素,所以風險也始終存在于橋梁建設的全過程。近年來,一些研究調查表明,橋梁施工期的風險遠遠高于使用期。橋梁在任何施工階段都有可能發生坍塌、變形等事故,而且事故發生的可能性貫穿橋梁施工的整個過程,同時也會造成極大的損失。橋梁施工損失類型包括結構損壞、人員傷亡、施工延誤、經濟損失等多種形式,而且往往多種損失同時發生,影響范圍甚廣。造成事故的原因多種多樣,經常會同時發生,因此必須系統的了解橋梁在施工中存在的風險因素,提高橋梁施工安全,應對橋梁施工風險。對確保大跨度橋梁安全施工有著重大的意義。

1. 大跨度橋梁施工方法

改革開放以來,我國橋梁工程的發展進入了一個高速的發展時期,主要體現在橋梁總體數量大幅度增加,橋梁的結構體系多樣化,橋梁的跨度也越來越大,而橋梁的施工環境卻越來越復雜,所以對大跨度橋梁的施工方法有了更高的要求。在橋梁工程中,施工是非常重要的一個環節,合理的施工方法,能有效的提高施工組織和管理的水平。施工方法的選擇要根據工程結構的跨度、孔數、橋梁總長、截面形式和尺寸、地形條件、設備能力、氣候條件、運輸條件、設備的周轉使用等多方面條件。常見的施工方法主要有以下幾種:

(l)就地澆筑施工法,是一種現場澆注的傳統施工方法,在支架上安裝模板,綁扎及安裝鋼筋骨架,現澆混凝土的一種施工方法。施工特點:整體性好,施工平穩、可靠,不需要大型起重設備;施工中無體系轉換;預應力混凝土連續梁橋可以采用強大預應力體系,使結構構造簡單,方便施工;需要大量施工支架,跨河橋梁搭設支架影響河道的通航與排洪,施工期間支架可能受到洪水和漂流物的威脅;施工工期長,費用高,需要較大的施工場地,管理復雜,不太適合大跨度橋梁。

(2)懸臂施工法,是在建成橋墩上沿橋梁跨徑方向逐段施工的方法。在施工過程中,要保證墩梁固結,能夠充分利用材料的力學性能,提高橋梁的跨越能力。懸臂施工通常分為懸臂澆筑和懸臂拼裝兩種。懸臂澆筑法:在橋墩兩側依次對稱安裝節段,張拉預應力筋,使懸臂不斷接長,直至合攏。施工特點:無須建立落地支架,無須大型起重與運輸機具,主要設備是一對能行走的掛籃。掛籃可在己經張拉錨固并與墩身連成整體的梁段上移動,綁扎鋼筋、立模、澆筑混凝土、預施應力都在掛籃上進行。完成本段施工后,掛籃對稱向前各移動一節段,進行下一節段施工,如此循序前進,直至懸臂梁段澆筑完成。懸澆施工方法特別適合于寬深河流和山谷,施工期水位變化頻繁不宜水上作業的河流,以及通航頻繁且施工時需留有較大凈空等河流上橋梁的施工。但懸臂澆筑法在施工中也有不足:梁體部分不能與墩柱平行施工,施工周期較長,而且懸臂澆筑的混凝土加載齡期短,混凝土收縮和徐變影響較大。

(3)逐孔施工方法,是在城市高架橋廣泛應用的方法,該方法從橋梁一端開始,采用一套施工設備或一、二孔施工支架逐孔施工,周期循環,直到完成。施工特點:移動模架不需要設置地面支架,不影響通航,施工安全性大,可靠;有良好的施工環境,保證施工質量,一套支架可多次周轉使用,具有可在類似預制場生產的優點;機械化、自動化程度高,節省勞力,降低勞動強度,縮短工期;通常每一施工梁段的長度取用一跨的跨長,接頭的位置一般選在橋梁受力較小的地方;移動模架設備投資大,施工準備和操作都比較復雜。此法宜在橋梁跨徑小于50m的橋上使用。

(4)頂推施工法,是沿橋縱軸方向的臺后設置預制場地,分節段預制梁,并用縱向預應力筋將預制節段與施工完成的梁體連成整體,然后通過水平千斤頂施工,將梁體向前頂推出預制場地,然后繼續在預制場進行下一節梁段的預制,直至施工完成。施工特點:頂推法可以使用簡單的設備建造長、大橋梁,施工費用較低,施工平穩、無噪聲,可在深水、山谷和高橋墩上采用。大跨度橋梁施工方法還有很多。全面的了解大跨度橋梁的施工方法,有助于全面的認識橋梁施工過程,更能有效地識別大跨度橋梁施工過程中潛在的風險因素,從根本上了解橋梁的施工風險,發現橋梁施工風險發生的原因。

2. 大跨度橋梁施工中存在不確定性

隨著橋梁的發展和跨徑的不斷增大,橋梁的結構剛度、結構的幾何非線性效應越來越高,影響橋梁安全的因素越來越多。目前,國內外學者己對結構中的確定性問題進行了大量的研究,但是,對于影響結構安全的各種不確定性問題研究依然較少。而事實上,和其它結構物一樣,大跨度橋梁結構中也存在著大量的不確定性。同時,由于大跨度橋梁結構體系復雜,施工難度大,施工工序多,施工工藝復雜,施工周期又短,各種不利因素進一步增加了大跨度橋梁在施工中的不確定性。

(l)材料性能的不確定性

橋梁結構構件的材料性能,包括材料的強度、材料的彈性模量、泊松比、膨脹系數等,在不同的材料質量、制作工藝、外形尺寸及環境條件下,會產生不同的性能,這就是材料性能的不確定性。

(2)幾何參數的不確定性

結構構件的尺寸,如構件的高度、寬度、面積及間距等,受制作和安裝工藝等因素的影響,會產生一定的變異性,從而導致實際構件尺寸與標準設計尺寸之間存在一定的差異,這是結構構件幾何參數的不確定性。

(3)荷載的不確定性

大跨度橋梁結構在施工過程中,會承受各種施工荷載的作用,而無論是橋梁結構的恒載,還是施工中存在的活載或其它的施工荷載,都或大或小與設計值有偏差,是很難控制的,所以說施工荷載具有一定的不確定性。

(4)非線性帶來的不確定性

大跨度橋梁結構復雜,非線性對橋梁也有較明顯的影響。主要體現在材料非線性、幾何非線性和時變非線性三個方面。材料非線性主要是指混凝土構件開裂等彈塑性變形行為,而由于在施工階段計算中一般不研究結構的極限承載力,沒有考慮進入彈塑性或構件開裂后的情形,所以由此會引起結構的不確定性;大跨度橋梁的幾何非線性如在斜拉橋中,斜拉索的垂度效應、大位移效應以及塔梁的梁一柱效應,每一施工階段都可能伴隨結構構形的變化,幾何非線性影響尤為突出;時變非線性主要是指混凝土收縮和徐變所引起的隨時間變化的非線性變形,在混凝土橋梁的主梁施工中,如果結構為超靜定,收縮和徐變不但引起結構變形,還可能產生次內力,因此對其合理的考慮是十分必要的。

(5)人為因素的不確定性

在橋梁工程的設計、施工、使用等各個階段都是有人的參與,人是建設活動的主體,因此,在工程建設過程中,不能不考慮人為因素的影響。在大跨度橋梁施工過程中,人為失誤的種類很多,主要包括:①施工操作失誤,如施工方法選擇不當、施工順序失誤及機械操作行為失誤等;②技術管理失誤,如不按設計圖紙施工、不按照施工規范施工、不按照施工方案施工與技術措施不當等;③組織管理方面的失誤,如組織設計與措施混亂、現場指揮人員素質不夠、不認真執行施工組織設計、現場指揮不明確、組織協調不力及檢查督促不力等;④制度管理失誤,如各類管理體制不健全、人員管理松懈、教育培訓不到位等。施工期間的人為失誤具有多維性、廣泛性,涉及范圍廣、難以控制等特點,應當予以足夠的重視。

3. 風險因子與應對措施

在大橋的施工過程中,主要存在四個主要風險因子,按風險重要性依次是管理風險,技術風險、經濟風險和自然風險。

管理風險,主要包含材料供應、材料浪費、交通運輸、供水供電、管理施工組織協調、材料管理、施工人員水平、技術人員水平、管理人員水平。在橋梁施工過程中,要合理的控制管理方面,在對材料的檢查、運輸和應用的過程嚴格監控,沒有及時使用的材料要安全保管,防止老化和失效;在施工前需要對人員進行嚴格的培訓,在施工中,要求人員嚴格按照施工規范進行施工,監理人員要對工程安全嚴格把關,施工指揮人員要有全局意識,各個單位嚴格緊密合作,要求人員對工程項目都有主人翁的精神。

技術風險,主要包含設計資料變更、設計資料的有效性、施工工序控制、設備操作、設計資料準確性、承載力不足、細部處理不當、工程項目計劃準確性、場地排水、施工工藝、機械調配。在橋梁技術風險中,我們要重視施工前期的勘測工作,細致鎮密的對地質的勘察,周圍環境的勘察,可以減少施工中的投資,減少設計變更和設計結構的誤差。同時,在施工過程中,對施工機械嚴格安全檢查,防止施工時施工機械出現故障,導致事故發生。在施工技術方面,要按照施工規范安全施工,采取的新技術一定要進行試驗。

經濟風險,主要包含建設單位儲備資金、國家利息調整、職工工資和福利、提高預算不足、工程清單的錯誤和遺漏。保證資金充足,是大型工程項目的基本要求。要個控制對資金的應用,對項目要有個合理的概預算。

自然風險,主要包含地質因素和氣候因素。在大橋施工前,要對多年的氣象和水文資料進行詳細的統計分析,確保做好足夠的準備。

4. 結論

通過上述的分析可知,在大跨度橋梁施工期間存在大量不確定性,橋梁施工期間存在著高風險,必須給予足夠的重視,否則工程事故一旦發生,將會帶來不可預估的損失,例如結構失效、人員傷亡等,同時給社會和自然環境帶來不利的影響。因此,為了降低大跨度橋梁施工期間的風險,避免工程事故的發生,可以采取積極有效的措施,控制和降低風險發生概率,保障橋梁施工的安全。另外,開展大跨度橋梁施工風險分析研究,對于確保大跨度橋梁工程建設的安全性和科學性、提高橋梁工程施工的經濟性和合理性以及推動橋梁設計理論及橋梁保險體系的發展,都有十分重要的理論價值和現實意義。

篇(2)

何庭國生于四川省眉山市一個偏遠的小山村,父母常年在外工作,自小與祖母相依為伴,二人感情甚深,也是這樣獨立的生活與祖母慈祥的呵護造就了他后來艱苦樸素、感恩惜福的性格。談及一直從事的橋梁工程建設事業,他特別提到1995年從西南交通大學橋梁工程專業畢業后被分配到中鐵二院勘察隊和鐵路建設現場的3年實習經歷,這讓他得到了鍛煉,也讓他能夠開始接觸特殊橋梁結構的設計和科研工作。由于工作認真合格,何庭國作了一年見習生后便轉為助理工程師,從1998年起開始加入到“鐵路大跨度鋼管混凝土拱橋新技術研究”。這是以水柏鐵路北盤江大橋為依托進行的科學研究,負責大橋轉體結構的設計研究和施工控制研究的他為了配合課題研究的需要,從1999年到2002年的整整三年時間內常年工作在北盤江大橋艱苦的工地,一年大約只能回家兩次。1999年“五一”期間他百忙中抽空回家與相戀多年的女友舉行婚禮,因工作需要,婚禮后的第二天便匆匆趕回工地。同樣是在那幾年時間里,因為北盤江大橋的施工工地偏僻、缺少公共交通和外界通訊設施,2001年11月與他感情深厚的祖母去世10天后他才得知消息,未能守到最親近的祖母身邊見其最后一面成為了他心中永遠難以釋懷的隱痛。

多年來,何庭國一直堅持在技術研發和設計的第一線工作,在領域內做了大量艱苦的研究工作,為我國的鐵路橋梁工程事業奉獻著青春和汗水,既得的榮譽和成績無不是他心血和汗水的結晶。早在國內高速鐵路建設初期,他就參與了中鐵二院高速鐵路橋梁技術公關組工作,并擔任下部結構研究課題組組長,為中鐵二院高速鐵路橋梁設計提供了技術支持,組織完成了高速鐵路簡支梁橋橋墩、橋臺計算軟件的研制,極大地提高了鐵路橋墩、橋臺的設計效率,為我國高速鐵路建設事業作出了積極的貢獻。

苦心鉆研勇于創新

鐵路運輸是我國工業發展的生命線,鐵路橋梁技術的安全和實用性能是關系著鐵路健康、穩定發展的重要因素。何庭國一直以來從事鐵路橋梁技術方面的研究和設計工作,主持并參與了多項重大科研課題,在多個研究項目方面均取得了重要成果。

在“鐵路大跨度鋼管混凝土拱橋新技術研究”的項目中,何庭國作為主要參與者負責轉體施工方案的研究和轉體結構設計,并且參與了鋼管拱結構的設計。他充分結合了水柏鐵路北盤江大橋的設計建設,在橋梁轉體技術上首次采用了凹面向上的鋼與復合聚四氟乙烯滑片作為摩擦副的轉體球鉸,并于轉體結構設計中創新性地采用了單點扣掛整個半拱拱圈,不僅提高了球鉸的承載能力和穩定性,而且極大地降低了施工控制難度。后來這一球鉸結構設計獲得了國家實用新型專利,整個項目先后獲得國家科技進步二等獎、貴州省科技進步一等獎、鐵道部優秀設計一等獎、全國優秀工程設計銀質獎等獎項。

作為“渝懷線大跨度橋梁關鍵技術研究”項目主要參與者和負責人,為解決大斜交角度的問題和保證大橋及航行的安全,何庭國大膽采用了矩形漸變到圓形的空心墩設計,這在國內同類橋梁設計中屬于首創。他根據梁部跨中橫隔板的作用進行了分析研究,發現了跨中橫隔板的設置意義不大,同時從降低施工難度、保證合攏段施工質量角度來看,不設跨中橫隔板更為有利,因此提出對橋面不是很寬的單箱單室的箱形截面梁設置跨中橫隔板不必要,進而取消了大跨度混凝土連續梁跨中橫隔板的設置。這一項目結合當時國內最大跨度的黃草烏江大橋進行設計研究,后來獲得了總公司的優秀設計二等獎、鐵道部優秀工程設計三等獎。

何庭國還是“遂渝客貨共線鐵路時速200公里常規跨度簡支T梁橋動力特性研究”的主要研究者之一,通過計算分析歸納得出橋墩高度在一定范圍內橫向剛度限值的規律,提出了橋墩橫向剛度限值表達式。這一公式可以用來指導實踐,后來獲得鐵道協會科技成果三等獎。

何庭國還結合“長聯大跨度及常用跨度預應力砼連續梁設計及下部結構線剛度限值研究”的成果完成了對福廈鐵路烏龍江特大橋的設計和大噸位減隔震支座的設計研究。他設計的烏龍江特大橋采用了(80+3×144+80)m長聯大跨預應力混凝土連續梁,建成時是國內最大跨度的鐵路混凝土連續梁橋,使我國的鐵路混凝土連續梁橋跨度首次突破140m,不僅拓展了鐵路混凝土連續梁的跨度范圍,為后續更大跨度連續梁建設積累了經驗,而且促進了鐵路橋梁減隔震支座的研究和應用。該橋的特點在于對曲線梁的支座進行了選型研究,確定了曲線梁上采用球形支座對于緩解梁體平彎引起的支反力異常有明顯改善,并且結合橋梁研制的大噸位球型雙曲面減隔震支座有效降低了地震力對下部結構的影響,解決了長聯大跨連續梁的抗震難題,促進了鐵路橋梁減隔震支座在我國的研究和推廣應用。2010年,該項科研成果獲得中國鐵路工程總公司的科技成果二等獎。

除上述成果之外,何庭國還是“鐵路橋梁減、隔震支座技術及標準研究”的主要參與者、“襄渝線牛角坪主跨192m大跨剛構橋建設技術試驗研究”等研究項目的主要參與者和負責人。由他主持的《鐵路懸索橋設計研究》課題目前已取得階段性的重要成果,并參與指導了跨金沙江、怒江等鐵路懸索橋的方案設計,還負責了《鐵路工程抗震設計標準與方法研究》課題有關橋梁部分的研究工作,也已經取得了重要的研究成果,為《鐵路工程抗震設計規范》的進一步修訂奠定了基礎。

堅持科研實踐理論與實踐并行

根據何庭國研發的技術,所取得的科技成果如今已經在國內橋梁工程技術的多個方面得到了積極的應用和推廣。

他負責研究的《鐵路大跨度鋼管混凝土拱橋新技術研究》取得的成果之一轉體球鉸,采用了凹面向上鋼球面鉸,并用鋼與復合聚四氟乙烯滑片作為摩擦副,提高了球鉸的承載能力和穩定性,本成果發表以后,國內建設的所有轉體橋梁全部應用了此項技術。而他在“渝懷線大跨度橋梁關鍵技術研究”當中所取得的取消跨中橫隔板的技術成果,在后續的更大跨度的連續梁、連續剛構橋上等工程中也得以推廣應用并且進一步被驗證。

篇(3)

顧名思義,跨度較大的橋梁即為大跨度橋梁;目前《橋規》規定:單跨跨徑大于40米的為大橋,一般認為單跨跨徑大于100米的橋梁即為大跨度橋梁。大跨度橋梁不僅是技術范疇的概念,也是歷史發展的概念,如1970年代,跨度大于50米即為大跨度橋梁。在結構形式上主要有斜拉橋(適用跨徑200~1000m),懸索橋(曾經是600m以上跨徑的唯一結構形式),其它組合體系橋梁等。

大橋主要是指規模大(長橋)、跨度大兩種情況,因此大橋不一定是大跨度橋。

二、大跨度橋梁的發展趨勢

在建橋材料上,逐漸走向多樣化、復合化、輕型化。結構形式上新結構新形勢不斷應用。結構理論上細化、系統完善和成熟,施工方法上無支架和大型化。應用領域上開始從陸地走向海洋。建設管理上開始走向專業化和精細化。

三、大跨度橋梁精細化管理應用情況及問題分析

(1)大跨度橋梁應用情況

從項目施工角度來說,大跨度橋梁精細化管理主要應用在以下幾個方面,投標管理、前期策劃、組織管理、產品清單和責任矩陣、后臺管理、合同管理、成本管理、物資管理、設備管理、分包管理、進度管理、技術管理、安全管理、質量管理、環境職業健康衛生管理、財務管理、薪酬與績效管理、審計與監察、綜合事務管理、收尾管理、作業層建設、項目文化建設、后評價、監督與檢查等方面。

四 其次研究精細化管理的內涵

(1)精細化管理的定義:

就是將管理責任具體化和明確化,落實到各管理者。其運行邏輯是設定目標和關鍵業務流程,明確崗位職責及其相互關系,規定工作方法與訓練,最終形成工作機制。

(2)精細化管理的特征:

①細化。②量化。③流程化。④標準化。⑤協同化⑥嚴格化。

(3)精細化管理的目標

精細化管理的目標是實現效益的最大細化管理的目標是實現效益的最大化和管理的最優化。實質上就是要改善項目的時間(T)、質量(Q)、成本(C)、服務(S)等各個方面[18]。

(4)精細化管理模型體系

精細化管理下的大跨度橋梁項目管理體系可分為流程管理體系,制度管理體系,組織管理體系,信息管理體系和績效管理體系。

五、精細化管理在我國大跨度橋梁項目中的應用情況

通過調查研究發現,精細化管理在我國大跨度橋梁項目中的應用還不廣泛,有些已經應用到企業施工生產的也存在很多問題。其中較為典型的問題:首先是精細化管理與傳統管理理念的沖突,其次是過度重視制度化而忽視人的作用。接著是過于強調財務管理,沒有建立恰當的激勵機制和大跨度橋梁項目不確定性和風險性較大,很難實現標準化等問題。

六 基于關鍵過程域與項目管理知識體系以及大跨度橋梁項目管理現狀的項目管理成熟度模型構建

(1)關鍵過程域分為組織過程和管理過程。組織過程分為,組織結構,組織文化,技術儲備,人力資源管理四個方面。管理過程分為前期準備階段,項目啟動階段,項目計劃階段,項目實施階段,項目竣工與收尾階段五個階段。

(2)項目管理知識體系分為項目管理知識體系PMBOK、項目管理知識體系-建設工程擴展體系(PMBOK Guide Extension-Construction)。其中項目管理知識體系包含9個知識領域,即范圍管理、時間管理、成本管理、質量管理、人力資源管理、溝通管理、溝通管理、采購管理、風險管理和集成管理。結合項目管理知識體系-建設工程擴展體系,最后確定為以下12個項目知識管理體系:質量控制、進度控制、成本控制、安全控制、現場管理、合同管理、組織協調、信息管理、風險管理、項目管理人員、項目團隊文化、范圍管理

(3)根據我國大跨度橋梁項目管理現狀,又可以增添分包商管理、工程文檔管理、財務管理及索賠管理4個知識體系。

(4)大跨度橋梁項目管理成熟度模型構建

結合我國自身的建設流程、文化背景、工程項目自身特點對國外的PM3模型進行改進,建立適用于我國的工程項目管理成熟度模型。

①第一維度―成熟度等級

當前,許多PM3都使用了確定的改進過程等級,用以構造和表述模型內容。大型工程管理成熟度模型在綜合CMM、OPM3等幾種模型成熟度等級基礎上,將成熟度劃分為四個逐步上升的梯級,依次是初始級、提高級、成熟級、持續改進級。

②第二維度―大跨度橋梁項目生命期及階段

本文主要從施工單位的角度對項目管理進行相關分析,因此大跨度橋梁項目生命周期可分為投標準備階段、投標階段、實施階段、運營與維護階段

③第三維度―項目管理能力評價指標域

根據國際 PM 和美國 PM 協會制定的項目管理知識體系,對其管理要素進行分類、精簡調整,并結合我國大跨度橋梁項目管理實踐需要,將評價指標域設計為投標階段、 施工管理(包含進度、成本、費用、管理等)、收尾管理五個方面。調整原因主要基于以下三點,一是與大跨度橋梁項目生命期階段性大致保持一致,二是可實現項目管理的規范化要求,三是能夠更加科學合理地對各項管理指標進行評價。

(4)精細化管理下的大跨度橋梁項目管理成熟度評價指標體系構建

根據大跨度橋梁項目成熟度管理模型第三維度―項目管理能力評價指標域,建立精細化管理下的大跨度橋梁項目管理成熟度評價指標體系。精細化管理綜合評價為一級指標,項目管理能力評價指標域為二級指標,然后根據各各評價指標域的范圍,來確定三級指標。指標體系建立起來后,對其進行評價指標的相關性,鑒別力分析,篩選出關鍵指標。

參考文獻:

篇(4)

“橋梁工程”課程教學內容與教學方法的改革

“橋梁工程”教學內容的改革應以培養工程能力強的應用型人才為目標,注重理論知識在實踐中的應用,體現素質教育和工程能力的培養。因此,必須優化課程結構,充實課程內容,在授課過程中加強工程能力的培養。1.優化重組教學內容,不斷充實課程內容由于本課程只有48學時,這就需要教師明確教學目標,優化重組教學內容,在教學內容上進行適當取舍,精簡教材。在教學過程中應突出重點和難點,使學生重點掌握基本橋型的基本構造原理和設計計算方法,對于大跨度橋梁著重講構造原理和施工方法。如在講解懸索橋時,引用具體的工程案例(如日本明石海峽大橋),重點講解懸索橋的構造特點和常用的施工方法,對于懸索橋的設計計算只做一般性的了解,這樣使教學過程難點減少,也符合我院該門課程學時少的特點和學生的實際情況。要不斷充實課程教學內容。隨著我國現代化建設的不斷發展,橋梁工程建設技術不斷革新,新技術、新方法、新材料、新工藝不斷涌現。因此,這就要求教師及時了解當今橋梁工程的發展趨勢和最新發展成果,定期在原有教學內容的基礎上增加新內容,緊跟國內外的先進的施工技術,實現教學內容與實際工程的緊密結合。此外,教學內容還應與教師的科研成果緊密結合,教師應把科研的新成果、新觀點、新見解不斷充實到教學內容中,引導學生進入學科前沿,這樣可以激發學生的學習熱情,樹立學生的自豪感。2.加強工程資料在教學中的應用為了增加學生的感性認識,在教學過程中需要引入大量的工程內容,包括工程圖片、工程圖紙、工程案例和工程錄像等內容,突出課程的工程特性。[5]在教學過程中,教師應根據具體的教學內容,結合一些工程案例或一些國內外著名的橋梁予以詳細講解,再適當穿插一些橋梁施工過程的照片或播放施工過程的視頻資料,這樣,一方面可以使學生加深對橋梁構造和施工方法的理解,激發學生的學習興趣,培養學生的工程意識和工程思維方式,使課堂教學更生動活潑;另一方面,工程實例與理論教學的結合,彌補了缺少實踐環節的不足,使教學內容得以拓展,大大提高了該課程的教學質量。3.倡導啟發、討論式教學方法在教學中引入并倡導啟發式、討論式教學方法,由過去“以教師為主體”的傳統教學模式向“以學生為主體、教師為主導”的新型教學模式轉變,[2,3,6]改變以往“填鴨式”的教學模式,啟發學生思考,變被動、機械、死記硬背式的學習為積極主動的學習。例如,在講授“預應力混凝土連續梁橋”時,可引導學生思考兩個問題:當需要的跨徑大于40~50m時,還能否應用混凝土簡支梁,會出現什么問題;面對橋梁大跨度的需求,有哪些解決途徑。這樣可啟發學生思考,并組織學生展開討論,使學生各抒己見,在討論中獲得更為全面的知識,從而訓練學生的思維,培養學生獨立思考和解決問題的能力,對培養學生的專業素養具有重要作用。4.充分利用網絡化教學,有效延伸課堂教學除課堂學習外,充分利用校園網資源,建立了橋梁在線網絡課堂,并建立了課程網站。將基本教學資料,如多媒體課件、練習題及模擬試題等掛在課程網頁上,學生可以隨時閱讀和下載復習。同時將各類橋梁的圖片、施工動畫及視頻資料等在校園網上,這樣可以將教學內容直觀、生動地反映在學生面前,提高了學生的感性認識,從而可以有效地延伸課堂教學,深受學生歡迎。同時,還開辟課程答疑、討論專區,利用該平臺學生可以完成習題的練習和答疑,并對重點問題和難點問題進行討論,通過網上留言、學生提問、學生自答、教師解答等方式提高學生學習的主動性和創造性。

改革考核方式,突出工程應用能力和創新能力考核

篇(5)

作者簡介:梁曉飛(1978-),女,吉林九臺人,山東理工大學建筑工程學院,講師;師郡(1966-),男,山東淄博人,山東理工大學建筑工程學院,教授。(山東 淄博 255049)

基金項目:本文系山東理工大學校級教學研究項目的研究成果。

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)13-0114-02

根據高等學校土木工程本科指導性專業規范的要求,高校要以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心,重構課程體系和優化教學內容。[1]“橋梁工程”課程作為道路與橋梁工程方向的專業核心課程,是一門實踐與理論并重的專業技術課,能體現材料力學、結構力學、結構設計原理等專業技術基礎課在橋梁工程中的綜合應用,其教學效果將直接影響到人才的培養質量,因此對其進行教學改革具有重要的現實意義。

CDIO是當前國內外先進的教育教學理念,CDIO即構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)、運作(Operate),它注重學生工程基礎知識、實踐能力、團隊能力和工程系統能力的培養。[2-3]“橋梁工程”課程改革以CDIO工程教育理念和高等學校土木工程本科指導性專業規范為指導,整合課程體系、優化教學內容、改進教學方法、調整學生考核方式,使本課程教學適應行業發展的需要,為本專業培養創新能力強、適應企業發展需要的應用型土木工程師搭建平臺。

一、課程教學改革背景

“橋梁工程”課程內容多、概念多、構造要求多、計算多、規范條文多、涉及到前期課程多,實踐性、綜合性強,學生在缺乏實際工程經驗的情況下,難于掌握。教學形式單一,主要以灌輸式和知識傳授為主,忽視了學生在課程中的主體作用,使得學生缺乏自主學習的積極性。

受到“厚基礎,寬口徑”人才培養理念的影響,學校開設的課程要求多樣化,重視自然科學知識和人文社會科學知識,突出英語教學和計算機技術應用,因此,在專業總的授課學時不能變更的前提下,專業課程的授課學時就被大幅度精簡。鑒于授課學時有限,本課程的授課內容著重講授簡支梁橋和拱橋的構造與計算,對連續剛構、鋼管混凝土拱橋、混凝土斜拉橋和懸索橋等大跨度橋梁則以簡介兼自學為主,這種授課安排與我國迅速發展的橋梁建設事業不相適應?!皹蛄汗こ獭苯虒W既要重視基本理論、基本方法和基本技能的培養,更應該重視新橋型、新技術、新材料和新方法在橋梁工程中的應用。

長期以來,“橋梁工程”課程的教學模式主要是課堂教學+1周課程設計+2周生產實習。實習時間較短,學生在實習中多為靜態的參觀。因橋梁建設周期較長,認識實習只能了解其中的部分工程或某個工序,無法全面了解整個設計、施工過程,更無法參與其中,達到理論與實踐相結合的實習目的。對此,學生普遍反映所學的理論知識無法在生產實習中應用,對于橋梁建設從設計到施工的全過程沒有清晰的思路。橋梁工程的課程設計在手算的前提下,設計的橋型被限定在混凝土簡支橋,這也顯然是遠遠落后于橋梁建設發展需求的。

二、教學改革思路

山東理工大學(以下簡稱“我?!保┮酝?屆道路與橋梁方向畢業的本科生就業情況如圖1所示,可以看出我校輸送出的學生接近80%在施工、監理、管理等部門就業,繼續深造學業和在設計單位工作的僅占17%。由此可知,“橋梁工程”課程的改革目標應該集中在培養學生從事橋梁工程技術及管理工作的基本能力和社會急需的實踐能力上。其總體思路是以實際工程為背景,以工程技術為主線,改革課程體系、知識學習方式、考核方式和評價標準,加強實踐教學及能力培養方式等關鍵環節,提高學生的工程意識和工程實踐能力,培養出創新能力強、適應企業發展需要的應用型土木工程師。

三、課程改革的具體措施

1.基礎教學

選用國家規劃教材,以“精、寬、新”的理念整合教學內容。精:以一種橋型的橋梁建設過程為主線,由點到面、深入淺出把繁雜的內容講活、講透,使學生舉一反三,即可對其他結構形式采用粗講。建立以“學生為主體,以教師為主導”的教學模式,將工程實例(最基礎的混凝土梁橋、拱橋)引入課程教學。通過實施一個完整的項目來組織教學活動,采用類似科學研究與實踐的方法,促進學生主動學習。具體做法是將5~6名學生分成一個小組,給每個小組下發一份既有實際工程的設計圖紙,抓住橋梁建設過程主線,講授橋梁設計基本原則、平縱橫斷面設計內容、橋梁建設程序和方案比選、橋梁上的作用、橋面布置與構造、上部結構的設計計算、支座、下部結構的設計計算和施工技術。對其他結構類型橋梁則以課上簡介課下大作業的方式學習。寬:采用國家新標準《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTG D62-2004)教學,對連續剛構、鋼管混凝土拱橋、斜拉橋和懸索橋等大跨度橋梁進行類比性、歸納性講解,使學生適應我國迅速發展的橋梁建設事業。新:利用三維動畫模擬、電視錄像片和紀錄片等教學手段,把本專業最新動態和發展、科研成果、施工技術引進課堂,拓寬學生視野。

依據CDIO教學模式,實施多樣化教學方法。

(1)引導性教學和自主性學習相結合。樹立學生為主體的教學思想,組建學習小組,開展課堂互助討論教學,隨著課程進展預留聯系工程實例的“大作業”,這些“大作業”可以是課程的重點難點、行業的動態或綜合性的知識,作業以小組提交。這種教學方法能調動學生學習的主動性,增加學生之間的相互交流,在鍛煉學生的獨立分析能力的同時加強團隊合作精神培養,以課外補課內來提高教學效果。

(2)項目教學法教學。教學全過程中充分突出實踐、強化應用,以實際工程項目為背景,將行業規范、現場案例、施工圖紙和錄像融入教學,培養學生的工程素質和工程能力。

(3)網絡化和信息化教學。通過課程網站建立網上互動平臺,學生可以在網站上查看并下載教學大綱、教學課件、各章習題、課程設計的任務書和指導書、工程實例、行業動態等,也可以在網站上留下自己的心得和疑問,由師生進行開放性討論,從而提高學生的學習自主性。

2.實踐教學

基于應用型土木工程人才培養目標的定位特點,構建以能力培養為核心,多模塊、相對獨立、相互銜接的實踐教學體系,該體系由計算機輔助設計軟件學習、課程設計、模型制作、專題講座和認識實習等部分組成。

鼓勵并引導學生使用橋梁博士、橋梁通等橋梁工程計算機輔助設計軟件,改變課程設計、畢業設計完全手算及手工繪圖的現狀,邀請設計院技術負責骨干進行專題講座,依托實際工程進行課程設計,在“做中學,做中教”,培養學生的工程設計能力。[4]利用課程設計的成果,以學習小組為單位按比例制作橋梁的上部結構模型,結合工程已有的其他部分圖紙補充下部結構、支座、橋面鋪裝、欄桿、排水和照明完成全橋模型。在建造過程中,要求嚴格按照設計圖紙施工,不能隨意變更設計,在課程結束時提交實體模型和設計說明書,利用PPT演示建橋的全過程并對成果進行答辯,通過熟悉設計圖紙課程設計制作模型成果答辯使理論知識具體化、實體化,不知不覺中培養學生的工程能力。

3.考核方法

為鼓勵學生個性化發展,打破應試教育的桎梏,采取多元化考核模式,在強調測試理論知識的同時注重工程實踐能力和工程設計能力的評價與考核。在考核方式上,采用閉卷筆試、小論文、大作業、模型制作、答辯、互評、自評相結合的形式。

4.課程教學體系建設

畢業設計是教學過程最后階段采用的一種總結性的實踐教學環節,要求學生綜合應用所學各種理論知識和技能。橋梁工程課程的改革建立的“課堂教學、課程設計、認識實習”三元一體模式實質上是對畢業設計環節的基本訓練,因此改革后的橋梁工程教學模式可和其他教學環節構成如圖2所示的教學體系。

四、橋梁工程課程改革效果

經過兩級六個自然班的課程實踐,橋梁工程課程改革取得了顯著的成效,主要表現在:

第一,構建了以學生工程能力培養為主線,分層次(基礎教學課程設計橋梁模型)、多模塊(認識實習—課程教學—專題講座—畢業設計)、全過程、遞進式的實踐教學課程體系,通過連續漸進的典型工程項目設計,培養學生的工程素質、工程能力和設計能力。

第二,實施多元化考核評價方式,增加小組討論、大作業、模型制作、答辯等環節,激發了學生學習主動性,提高了學生學習能力、研究能力和工程實踐能力。在后續的生產實習中,教學培養基地企業反映該批次學生較之往屆“上手快,操作能力強”。

第三,課程設計和畢業設計成果質量提高顯著。將項目教學法納入課程,使學生對現行規范的把握、識圖、畫圖能力加強,將計算機輔助設計軟件應用于設計驗算,在內容難度加大的情況下學生的成績沒有出現下降趨勢。

五、結語

“橋梁工程”課程教學改革以實際工程為背景,以工程技術為主線,完成了課程體系、知識學習方式和考核方式的革新,兩屆學生實踐的良好效果證明本次教改構建的分層次、多模塊、全過程、遞進式教學課程體系能夠加強學生實踐教學及能力培養,提高學生的工程意識、工程素養和工程實踐能力。

參考文獻:

[1]高等學校土木工程學科專業指導委員會.高等學校土木工程本科指導性專業規范[M].北京:中國建筑工業出版社,2011.

[2]EDWARD F.CRAWLEY.重新認識工程教育:國際CDIO培養模式與方法[M].顧佩華,沈民奮,陸小華,譯.北京:高等教育出版社,2009.

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中圖分類號:U445文獻標識碼:A文章編號:

一、前言

隨著經濟的不斷發展,橋梁建設技術也不斷提高,以預應力技術的發展,也在橋梁工程中高強度、高性能混凝土得到廣泛應用, 從而使混凝土連續梁逐漸向大跨度、寬幅面、輕結構、大規模的方向發展,因此橋梁結構的發展對主梁施工時掛籃的技術指標提出了更高的要求。

二、橋梁懸臂掛籃構造

掛籃的組成部分分別是承重結構、懸吊系統、錨固裝置、掛籃的走行系統可用軌道或滑板,牽引動力一般用電動卷揚機,它有前牽引裝置及尾索保護裝置。掛籃主要有以下幾個方面構成。

1、主桁架。主要桿件通常是由2片槽鋼組合焊接而成的,槽鋼的截面要在焊接之前根據掛籃所需要的結構進行分析確定,各桿件間連接主要依靠的工具是高強螺栓或銷接。

2、內外模板系統。內模分頂模和內側模,是由型鋼組合焊接而成的一個模架,它們在工作時是互相配合的,當內模工作的時候,內吊梁的支撐是由滑梁來完成的,脫模的時候只要松開內吊梁就可以使滑梁落在內吊梁上,從而自由的滑行前移。頂模板的成分是組合鋼模板,內側模板由部分木模組成,以適應梁高的變化。外模由側模板和底模構成,側模由外吊梁懸掛,為型鋼和鋼板組焊的整體鋼模板;底模由底縱梁、底橫梁及模板組成,通過底橫梁的前后吊帶懸掛在掛籃主桁的前吊點、已澆梁段和外吊梁上,隨主桁一起前移。

3、懸吊系統。由螺旋千斤頂、小橫梁、吊帶及精軋螺紋鋼組成。用于懸掛模板,調整模板的標高。

三、橋梁懸臂掛籃施工技術探討

在進行公路橋梁工程施工過程中,掛籃的施工對整個工程的質量都有著十分密切的影響,同時,也由于掛籃施工相對比較容易操作,需要的各種配套器械較少,且制作較為簡單,相對較為輕便,因而,隨著公路橋梁施工規模的逐漸擴大,在公路工程施工過程中得到了越來越廣泛的應用,加強對此種施工技術的探討,具有十分重要的意義。

掛籃的安裝施工技術分析

(一)橋梁工程的建設過程中,當掛籃組拼完成后,需要對完成組拼后的掛籃實施加載預壓,目的是為了消除掛籃安裝后出現塑性變形的情況,監測掛籃本身在實際的加載狀態下的彈性變形情況,一般采用沙袋預壓模擬堆砌的方法來進行這項工作,在進行模擬的時候要隨時監測掛籃各個組成部分的實際情況,包括工作情況、彈性情況、連接情況,并依據監測的結果對掛籃所處的狀態進行預測判斷,一旦發現異常的情況,要馬上停止模擬,找到問題,及時處理,做出改進。

(二)在橋梁工程建設掛籃安裝的過程中,在進行到豎向預應力筋安裝時,必須保證橫向的預應力筋與縱向的預應力筋的偏差不超過3毫米,從而保證掛籃的軌道安裝處在一個正確的安裝位置。掛籃拼裝、前移就位后,其中線應與橋梁中線重合,偏差不超過5毫米。

2.預應力砼連續箱梁懸澆施工工藝

(一)上掛籃前,必須澆筑并張拉0、1塊,對支座采取臨時固結措施。為減少梁段上的作業,可根據起吊運輸能力,將掛籃桿件在加工場拼裝成若干組件,再將掛籃組件吊至0、1塊梁段上進行組裝。在已澆筑的0、1塊箱梁項面進行水平及中線測量,鋪設軌道,組裝掛籃,并將掛籃對稱行走就位、錨固。在底籃的兩側,前后端及外模兩側面均設置固定平臺,內外模及箱梁前端設置懸吊工作臺。掛籃拼裝完后,應驗證掛籃的可靠性,消除其非彈性變形,測出掛籃在不同荷載下的實際變形量,以便在撓度控制中修正立模標高。第一次使用前,對掛籃進行試壓,常用試壓方式有水箱加載法、千斤頂高強鋼筋加力法等。

(二)根據箱梁截面情況確定砼澆筑方法。一次澆筑時,應在頂板中部留一窗口,使砼由窗口進入箱內,分布到底模上。當箱梁較高時,應用減速漏斗向下傳送砼。采用二次澆筑時,先安裝底模、側模具及底板、側板的普通鋼筋、預應力筋,澆筑第一次砼后,再安裝內模、頂板普通鋼筋及預應力筋。箱梁由根部至端部為二次拋物線,每澆筑一個梁段均須將底模提高一次,提高不多時,可采用支墊底模的方法。

(三)在進行施工過程中,一般而言,懸澆箱梁中使用的砼都具有較高的標號,因此,做好砼的配合比設計就有十分重要的作用。在懸澆時候需要實施對稱澆筑,在此過程中,要注意重量偏差不能夠超過設計的要求,并從前段開始,逐步朝著后面澆筑,最后和已經澆筑好的梁段進行連接,實施分次澆筑時候,在進行第二次澆筑之前,要將首次砼的接觸面以及山下梁段的相關接觸面鑿毛,同時要清理干凈。在進行底板和肋板的砼振搗時候,一般而言,可以采用附著式振搗器為主,以插入式振搗器為輔助。當砼成型之后,要嚴格遵守相關標準對其進行覆蓋,并澆水進行養生。

(四)張拉和壓漿。在進行張拉施工之前,要嚴格遵守相關的規范進行千斤頂的校正,同時也對油泵進行校正,在此同時,要對管道進行規范的清洗和穿束,并將要張拉的工作平臺準備好。在遵守施工規范的基礎上,砼達到相關的張拉強度之后,要進行分批,對稱式進行張拉,當張拉工作完畢之后,可以進行管道的壓漿施工。

四、掛籃常見的質量事故及其防治措施

1.縱向預應力管道堵塞

在分節段施工時,往往會出現縮孔、孔道堵塞等質量問題,當采用開鑿混凝土的方法進行處理時,往往會影響到梁結構強度,還會進一步阻礙其他工序施工。針對這類問題,往往采取以下防治措施:

(一)需要選用高質量的PVC 襯管,這類管道具有質量輕、強度高、韌性耐久性好等優點。當混凝土澆筑過程中未來得及進行振搗,為了防止進漿凝結,需要及時使用清水沖洗襯管。

(二)當混凝土終凝完成后,應該及時將襯管取出,然后用清水沖洗管道

(三)當預應力管道安裝過程時,應該先伸出一部分管道,并做好管口封堵處理;

(四)在接頭兩端安裝兩個定位網,保證接頭牢固。保證接頭長度控制在30cm 以上,接管要對緊,中間不得出現較大空隙。

2、結底板混凝土脫落

在合龍段以及相鄰梁段上,容易出現底板混凝土脫落質量問題,這是因為底板混凝土受到曲線布置預應力的擠壓,出現分層,從而出現混凝土脫落或壓碎等問題。預應力管道、底板防崩鋼筋數量、混凝土強度以及底板混凝土厚度都是影響施工質量的主要因素。針對底板混凝土脫落問題,一般采用以下防治措施。

(一)嚴格按照施工工藝流程進行施工,在施工開始前,應該對模板尺寸、底板厚度等進行校驗,保證每個斷面波形管坐標符合要求。

(二)在預應力筋張拉時,確?;炷恋膹姸冗_到設計要求,防止端頭張拉錨具擠壞混凝土。

(三)做好底板拉鉤鋼筋和防崩鋼筋的安裝,必須嚴格按照工藝標準進行施工;安裝在相鄰底板的拉鉤長度不得過短或過長,并能夠將上下兩層鋼筋網片拉牢固。

(四)做好混凝土的振搗工作,保證合龍段混凝土的密實度。

(五)澆筑前,應該用高壓水將澆筑混凝土前底板上的木屑等雜物清洗干凈。

五、結束語

伴隨著交通運輸事業的快速發展,掛籃懸臂澆筑施工技術在橋梁工程中得到了廣泛的使用。而且施工不受跨度限制,跨度越大,其經濟效益越高,所以大跨度連續梁橋常采用掛籃懸澆施工。。但在具體的承建項目中還應做些必要的改進完善,加大對施工中注意事項的重視力度,以進一步控制施工質量。

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二、課程改革的具體措施

1.基礎教學

選用國家規劃教材,以“精、寬、新”的理念整合教學內容。精:以一種橋型的橋梁建設過程為主線,由點到面、深入淺出把繁雜的內容講活、講透,使學生舉一反三,即可對其他結構形式采用粗講。建立以“學生為主體,以教師為主導”的教學模式,將工程實例(最基礎的混凝土梁橋、拱橋)引入課程教學。通過實施一個完整的項目來組織教學活動,采用類似科學研究與實踐的方法,促進學生主動學習。具體做法是將5~6名學生分成一個小組,給每個小組下發一份既有實際工程的設計圖紙,抓住橋梁建設過程主線,講授橋梁設計基本原則、平縱橫斷面設計內容、橋梁建設程序和方案比選、橋梁上的作用、橋面布置與構造、上部結構的設計計算、支座、下部結構的設計計算和施工技術。對其他結構類型橋梁則以課上簡介課下大作業的方式學習。寬:采用國家新標準《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTGD62-2004)教學,對連續剛構、鋼管混凝土拱橋、斜拉橋和懸索橋等大跨度橋梁進行類比性、歸納性講解,使學生適應我國迅速發展的橋梁建設事業。新:利用三維動畫模擬、電視錄像片和紀錄片等教學手段,把本專業最新動態和發展、科研成果、施工技術引進課堂,拓寬學生視野。依據CDIO教學模式,實施多樣化教學方法。(1)引導性教學和自主性學習相結合。樹立學生為主體的教學思想,組建學習小組,開展課堂互助討論教學,隨著課程進展預留聯系工程實例的“大作業”,這些“大作業”可以是課程的重點難點、行業的動態或綜合性的知識,作業以小組提交。這種教學方法能調動學生學習的主動性,增加學生之間的相互交流,在鍛煉學生的獨立分析能力的同時加強團隊合作精神培養,以課外補課內來提高教學效果。(2)項目教學法教學。教學全過程中充分突出實踐、強化應用,以實際工程項目為背景,將行業規范、現場案例、施工圖紙和錄像融入教學,培養學生的工程素質和工程能力。(3)網絡化和信息化教學。通過課程網站建立網上互動平臺,學生可以在網站上查看并下載教學大綱、教學課件、各章習題、課程設計的任務書和指導書、工程實例、行業動態等,也可以在網站上留下自己的心得和疑問,由師生進行開放性討論,從而提高學生的學習自主性。

2.實踐教學

基于應用型土木工程人才培養目標的定位特點,構建以能力培養為核心,多模塊、相對獨立、相互銜接的實踐教學體系,該體系由計算機輔助設計軟件學習、課程設計、模型制作、專題講座和認識實習等部分組成。鼓勵并引導學生使用橋梁博士、橋梁通等橋梁工程計算機輔助設計軟件,改變課程設計、畢業設計完全手算及手工繪圖的現狀,邀請設計院技術負責骨干進行專題講座,依托實際工程進行課程設計,在“做中學,做中教”,培養學生的工程設計能力。[4]利用課程設計的成果,以學習小組為單位按比例制作橋梁的上部結構模型,結合工程已有的其他部分圖紙補充下部結構、支座、橋面鋪裝、欄桿、排水和照明完成全橋模型。在建造過程中,要求嚴格按照設計圖紙施工,不能隨意變更設計,在課程結束時提交實體模型和設計說明書,利用PPT演示建橋的全過程并對成果進行答辯,通過熟悉設計圖紙課程設計制作模型成果答辯使理論知識具體化、實體化,不知不覺中培養學生的工程能力。

3.考核方法

為鼓勵學生個性化發展,打破應試教育的桎梏,采取多元化考核模式,在強調測試理論知識的同時注重工程實踐能力和工程設計能力的評價與考核。在考核方式上,采用閉卷筆試、小論文、大作業、模型制作、答辯、互評、自評相結合的形式。4.課程教學體系建設畢業設計是教學過程最后階段采用的一種總結性的實踐教學環節,要求學生綜合應用所學各種理論知識和技能。橋梁工程課程的改革建立的“課堂教學、課程設計、認識實習”三元一體模式實質上是對畢業設計環節的基本訓練,因此改革后的橋梁工程教學模式可和其他教學環節構成如圖2所示的教學體系。

三、橋梁工程課程改革效果

經過兩級六個自然班的課程實踐,橋梁工程課程改革取得了顯著的成效,主要表現在:第一,構建了以學生工程能力培養為主線,分層次(基礎教學課程設計橋梁模型)、多模塊(認識實習—課程教學—專題講座—畢業設計)、全過程、遞進式的實踐教學課程體系,通過連續漸進的典型工程項目設計,培養學生的工程素質、工程能力和設計能力。第二,實施多元化考核評價方式,增加小組討論、大作業、模型制作、答辯等環節,激發了學生學習主動性,提高了學生學習能力、研究能力和工程實踐能力。在后續的生產實習中,教學培養基地企業反映該批次學生較之往屆“上手快,操作能力強”。第三,課程設計和畢業設計成果質量提高顯著。將項目教學法納入課程,使學生對現行規范的把握、識圖、畫圖能力加強,將計算機輔助設計軟件應用于設計驗算,在內容難度加大的情況下學生的成績沒有出現下降趨勢。

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1. 高強鋼骨混凝土綜述

HSRC結構是在鋼筋混凝土內部埋置型鋼或焊接鋼構件,并使鋼骨與混凝土組合成為一個整體共同工作,而形成的一種組合結構。其特點如下:

圖1 高強混凝土箱梁

圖2 PCI研究用T梁(1)與鋼筋混凝土結構相比,由于配置了鋼骨,使構件的承載力大大提高,從而有效的減小了梁柱截面尺寸,尤其是抗剪承載力提高、延性加大,顯著改善了抗震性能。

(2)與鋼結構相比,鋼骨高強混凝土構件的外包混凝土可以防止鋼構件的局部屈曲,提高構件的整體剛度,顯著改善鋼構件出平面扭轉屈曲性能,使鋼材的強度得以充分發揮。同時,外包混凝土增加了結構的耐久性和耐火性。

(3)鋼骨高強混凝土結構比鋼結構具有更大的剛度和阻尼,有利于控制結構的變形和振動。

鋼骨高強混凝土充分發揮了鋼與混凝土兩種材料的優點,在橋梁工程中得到了廣泛的應用,但到目前為止,國內外對其研究的成果多集中于構件的強度、剛度等方面,在施工方面經驗不多,可供參考的資料很少。而施工現場的施工質量又嚴重影響著這種組合結構性能的充分發揮。筆者結合試驗過程及具體的工程實踐提出確保鋼骨高強混凝土橋梁抗震延性的施工質量控制措施。

2. 典型高強鋼骨混凝土橋工藝參數分析

蘇州建園建設工程顧問有限公司以蘇州地區典型橋梁做研究。高新區寒山橋是此研究工程項目之一。此橋的特殊之處是東西兩側分別采用強度為70~100N/平方毫米高強鋼骨混凝土梁(圖1)和強度為35~40N/平方毫米T梁(圖2)。對不同混凝土進行造價比較。經比較,對于常規混凝土跨徑37m的梁,當采用高強鋼骨混凝土時跨徑可達44m。

圖3 最優造價曲線 高強鋼骨混凝土具有較高的強度,因此可加大跨徑或當跨徑不變時可采用較小的梁高。同時,高強鋼骨混凝土抗滲能力較強,因而氯化物的滲入可減少一半,從而提高結構的耐久性。在橋梁結構中采用高強鋼骨混凝土,效果十分明顯。蘇州建園建設工程顧問有限公司對常用的預應力混凝土梁進行優化設計。進行經費用戶效益分析如(圖3), 對于圖3所示的曲線分三部分討論:

2.1 針對跨徑小于27.4m的梁。此類梁的控制條件為預加應力階段的初始預應力。由于預加應力階段的恒載長久起作用,對于所述跨徑采用高膽混凝土無實際意義。

2.2 針對跨徑27.4~30.5m,混凝土強度41~55MPa和跨徑27.4~33.5m,混凝土強度≥55MPa的情況。由于采用高強鋼骨混凝土,梁距可以加大。在此范圍存在著梁距加大帶來的節約及由此引起單位橋面費用增加的平衡點。

2.3 針對跨徑大于30.5m,混凝土強度在41~55MPa和跨徑大于33.5m,混凝土強度大于55MPa的情況。這個范圍代表了所分析斷面高強鋼骨混凝土的最優效益。圖3還反映出:

(1)隨著梁混凝土強度的遞增,最優造價曲線右移。這意味著在單位造價不增加的情況下,梁的跨徑增大了。

(2)梁混凝土強度超過 69MPa效益減小心高強鋼骨混凝土用于較小跨徑時無明顯效益。

近些年來,蘇州市交通局和蘇州建園建設工程顧問有限公司對采用高效預應力高強鋼骨混凝土在橋梁工程中的應用進行了較為深入的研究。以圖4斷面為例,由表1可以看出,蘇州地區采用高性能混凝土空心板較普通PC空心板可節省混凝土 35%以上,可節省鋼鉸線15%以上,在16~30m跨徑范圍內,材料費用節省20%。因此對于公路橋梁工程中大量使用的空心板采用高性能混凝土井進行優化設計,其經濟效益十分可觀。

圖4 L=16m中板優化斷面

圖5 焊接順序 3. 提高鋼骨高強鋼骨混凝土質量的施工措施

施工現場的施工質量嚴重影響著這種組合結構性能的充分發揮,筆者結合工程的調查分析對組合結構中鋼骨柱施工質量的缺陷及原因進行分析, 結果顯示鋼骨高強鋼骨混凝土柱施工質量缺陷主要表現在焊接質量差、H 型鋼柱不垂直、縱向產生彎曲、鋼牛腿標高出現偏差四個方面。其中焊接質量差、H 型鋼柱不垂直,是影響鋼骨高強鋼骨混凝土柱延性的主要原因。為此我們提出如下改進工藝:

3.1 提高焊接質量的施工工藝措施。

(1)焊接前應先進行工藝試驗,以取得最佳工藝系數,達到工藝合格、質量可靠和降低成本的目的。

(2)在焊接時改手工焊為采用ZXGI000R自動埋弧焊機,焊接時在其焊縫的兩端配置引入板、引出板,做到引入板、引出板與被焊件的坡口形式相同,其長度大于60 mm ,寬度大于50 mm ,焊縫引入、引出的長度大于25 mm ,焊縫焊接完畢后用氣割割除,并修磨平整。

(3)焊接時在專用的焊接胎膜上作全自動埋弧焊,按焊接工藝要求的焊接順序進行施工,減少焊接變形。焊接順序見圖5 。

(4)施焊時,每條焊縫原則上要連續操作完成,不得不在T 字口和構件邊緣?;』驌Q焊條時,施焊后的焊縫應立即覆蓋巖棉材料給予保溫,延長焊件降溫時間。

(5)配置超聲波探傷人員跟班檢查焊接質量,不合格者應及時返修。

3.2 減少焊接變形的方法。

(1) 采用拼裝模架將H 型、十字型鋼板拼裝成型,拼裝模架如圖6所示。

圖6 拼裝模架(2)拼裝后的幾何尺寸經檢驗合格后進行定位點焊,定位點焊的焊縫長度為60 mm ,焊縫的間隔為200 mm ,焊縫高度為6 mm。

(3)對埋弧焊電流、電壓、焊接速度參數進行監控,電流:600 A~650 A ,電弧電壓:35 V~38 V ,焊接速度: 0. 42 m/ min。

(4)為防止受熱不均勻造成過大變形,施焊前應進行預熱,預熱區域應在焊縫的兩側各100 mm ,使其產生相應的反變形。

(5)劃線下料應考慮焊接收縮量,以滿足組焊成型后設計尺寸,使吊裝就位后保證柱頂、孔眼標高一致。

4. 結論與建議

(1)鋼骨高強鋼骨混凝土組合結構是鋼與混凝土的優點結合,是建造高層與大跨度結構較好的途徑,在我國具有廣闊的前景, 施工現場的施工質量嚴重影響著這種組合結構性能的充分發揮,探討它的施工方法和施工工藝具有深遠的意義。

(2)采用高強鋼骨混凝土梁板斷面高度可以降低,從而較少工程投資,這對于新建和重建橋梁均具有重要意義。

參考文獻

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中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)50-0152-02

一、《橋梁抗風》課程開設的必要性

近年來,橋梁向著大跨輕柔方向發展。目前,世界上已建成的最大跨徑拱橋為主跨達552m重慶朝天門大橋,俄羅斯島大橋作為目前世界上跨度最大斜拉橋,其主跨已達到1104m,日本明石海峽懸索橋主跨為1991m。世界跨度最大的10座拱橋、斜拉橋和懸索橋,分別有7、7、6座建在中國,而且都是近20年內建成的。而風荷載又是很多大跨徑橋梁的設計控制荷載。因此,大跨橋梁抗風設計的重要性不言而喻。

21世紀經濟和技術競爭更為激烈,在這個時代我們要在國際上有競爭力,最需要有一支高度創新素質的人才隊伍,因此必須注重研究生的培養和教育。為了使橋梁工程專業研究生了解橋梁工程抗風設計相關專業知識,提高競爭力,勝任今后的工作,為國家培養橋梁專業的全面人才,開設《橋梁抗風》這門課程非常必要。目前國內已有多所高校橋梁工程專業為研究生開設了《橋梁抗風》課程,如:同濟大學、西南交通大學、湖南大學、大連理工大學等。

二、《橋梁抗風》傳統教學存在的問題

目前,《橋梁抗風》課程在多所高校主要采用傳統教學授課方式。傳統教學方式通常有其固定的模式:課前,教師根據教材和教學大綱,確定教學目標和方法,設計一系列相關的問題。課堂上,教師循序漸進地不斷講授教學內容、提問相關問題來吸引學生的注意力,調動學生的積極性。課后,教師通常會留一些與課程相關的問題讓學生自己理解和學習。然而,橋梁抗風課程涉及面較廣,如數學、流體力學、結構動力學、空氣動力學、風洞試驗技術、計算流體動力學等,理論比較深奧,接受較難。教學課時一般在24~32之間。傳統教學方式主要以教師講授為主,教師是中心,學生只是被動接受,課堂氣氛可能比較沉悶、壓抑,很多內容學生不容易理解和接受,不能很好地激發學生學習的興趣。這種“填鴨式”的傳統教學方式,忽視了學生的主體作用及學生在學習過程中的主動學習[1]。具體而言,傳統教學方式主要存在以下幾個方面的問題:(1)以教材和教師為中心,以“講”代“學”忽視了學生在教學中的主體地位;(2)注重理論知識傳授,輕實踐技能培訓;(3)教學方法單一,直觀性較低,形象化差[2]。

三、案例式教學方法的優點

所謂“案例式教學”,就是在精心提煉主要教學要義和旨歸的基礎上,課堂教學時以專題為單位設計教師講授內容,并綜合運用多媒體等多種教學方法和手段,尤其是與案例教學法融合的教學模式。案例式教學主要是以對案例的講解和分析為主線,設置相關教學問題,以此來激發學生的興趣和求知欲,調動學生的積極性,使學生真正參與到教學活動中來。具體而言,這種教學模式具有以下幾個優點:(1)目的明確,打破傳統編教材的章節體系,立足于實際問題。(2)注重教師講授和學生參與雙向互動的問題域的拓寬、問題情景的建構等教學設計。(3)摒棄過去“一言堂”完全灌輸式的教法,綜合運用案例教學、多媒體課件和專題式教學,形成立體的、多方位的教學動態體系和整體化解決方案[3]。

案例教學方式現已被成功地運用到世界各國大學的法學、醫學、工商管理教育等學科,并取得了顯著的成果[4]。橋梁工程專業作為實踐性很強的專業,將理論知識與工程實踐相結合至關重要。工程案例來源于工程實踐,促進了理論知識的理解,避免了單純的理論教學的短板,凸顯了專業的實踐性,非常有必要在橋梁程專業中實施案例教學。對于《橋梁抗風課程》,為了提高課堂上學生的積極性,使課堂變得生動活潑,培養學生自主學習和創新的能力,提高授課效率,將那些比較經典大跨橋型的抗風工程實例與基本知識相結合,應用到課堂教學具有較好效果。案例式教學并非將所有的知識點都通過案例來講解,在講案例之前也需要介紹一些基本理論和概念。注重教師講授和學生參與雙向互動問題域的拓寬、發散性思維的誘導、問題情景的建構等教學設計,力避從理論到理論。

四、案例教學法在《橋梁抗風》課程中的實踐

2014年,大連理工大學嘗試了將案例式教學法應用于研究生《橋梁抗風》課程,該課程學時為24,其中案例教學14課時,傳統課堂授課8課時,風洞實驗室參觀、試驗教學、風洞儀器設備介紹2課時。

對于案例的選取,第一個案例即為舊塔科馬的風毀事故。

首先對該橋的相關背景進行介紹,讓人不可思議的是,主跨800多米的懸索橋在建成只有幾個月,在不到20m/s風速下就發生了完全倒塌事故。然后,在講解過程中,配以真實風毀照片和錄像,形象直觀,身臨其境,具有很強的視覺沖擊和心理震撼力。最后交代相關的研究結論及仍然存在的問題,并指出那種大幅振動的確切機理直到目前都沒有得到很好的揭示。學生的好奇心和興趣也會調動起來。在介紹該橋風毀過程中,會涉及到一些概念,如風級、振動模態、渦激振動、顫振、顫振后狀態、大幅非線性振動、振動控制、設計風速、氣動外形、風洞試驗、現場實測、數值模擬、機理解釋等概念,了解了歷史上國內外比較著名的風工程專家,風工程研究中心。學生聽起來也沒有那么抽象和晦澀。學生還會問很多的問題,由此學到了很多知識??此埔粋€非常簡單的例子,也不涉及復雜的計算分析理論,但可以起到“引人入勝”的效果。興趣是最好的老師,讓學生對這門課不排斥,不是被動地去學,2個課時很快就會愉快地過去了。舊塔科馬橋的風毀開啟了現代橋梁抗風研究的新紀元,自此以后,橋梁風工程發展迅速,并取得了一系列的研究成果。

常見的大跨橋梁主要有四種類型:連續梁橋(連續剛構)、斜拉橋、懸索橋、拱橋。這些大跨度橋型更需要進行抗風研究。授課教師結合教學要點,針對每種橋型分別選取一座橋的抗風作為案例進行講解,分別是蘇通長江大橋輔橋、蘇通長江大橋、大連星海灣跨海大橋、大連市普灣新區16號路跨海大橋。這四座橋都由授課教師親自負責或參與完成橋梁抗風研究工作,對內容非常熟悉,而且也相對更有感情。這樣可以設計制作四個案例,每種案例的講解重點和傳達的知識要點有所不同,所占課時也不盡相同,總計10個課時。

每個橋型案例基本都涉及到的內容和問題包括:(1)橋梁簡介,包括橋名、橋型、橋跨、橋位等;(2)基本風速、設計基準風速、陣風風速、顫振檢驗風速等;(3)結構有限元分析,包括建模方法、模態分析、等效質量計算等;(4)模型設計制作,節段模型、氣彈模型設計方法、原則、加工制作、調試等;(5)風洞試驗,包括風場模擬方法、常用儀器設備、測力、測壓、測速、測振,靜三分力試驗、顫振導數試驗、渦振試驗、抖振試驗、顫振試驗、馳振試驗等;(6)數值模擬方法,數值建模、計算分析;(7)理論分析,靜風、顫振、馳振、抖振、渦振、時域方法、頻域方法;(8)振動控制方法,氣動措施、機械措施、結構措施。另外還涉及到斜拉索風雨振問題,風洞試驗、數值模擬、理論分析、現場實測。成橋狀態和施工狀態關注點可能有所不同,不同橋型驗算的抗風內容也有或多或少的差異。橋塔、拱肋、主纜、吊桿的抗風問題。以上所有內容有的在基本理論已經講授,有的在案例中重點講解。但都是實際橋梁抗風中遇到的問題,并給出實際是如何解決的,不抽象、接地氣。通過講解這四座大跨橋梁的抗風實例,一方面激發了學生學習的興趣,另一方面學生更容易接受,提高了課堂效率。在學習中學生不僅學到了橋梁抗風的基本知識和理論,而且了解了實際橋梁抗風研究的具體過程和涉及的內容,做到理論與實際相結合。

最后案例就是風工程研究的最著名的專家,加拿大Davenport教授和美國Scanlan教授的生平事跡和學術貢獻,2課時。主要內容包括:個人簡介、發表的主要論文、主要研究領域、學術貢獻、人格魅力、逸事、研究思想、榜樣力量、成功要素、奮斗經歷。主要目的是讓學生了解兩位大師的成才之路、發展軌跡,起到開闊思路、帶動鞭策的作用,而且在介紹過程中,會涉及到大量的專業詞匯的理解和研究方法。

五、結語

為了提高教學效率,保證教學質量,教師應根據所教授的課程的特點,選取適當的教學方式?!稑蛄嚎癸L》課程由于理論較難,使用傳統教學方法學生難以理解,接受效果不好。大連理工大學在《橋梁抗風》課程教學中打破傳統教材的章節體系,結合實際問題,綜合運用多種能夠激發學生興趣的案例進行教學,取得了較好的實踐效果,可以為兄弟院校課程教學提供參考借鑒作用。

參考文獻:

[1].關于傳統教學方式的一點思考[J].陶瓷研究與職業教育,2009,(12):58-59.

篇(10)

中圖分類號:TH6 文獻標志碼:A

The Continuous Rigid Frame Bridge Impact Analysis of Prestress Loss

Zhang Chang

(Chongqing communications construction group,Chongqing 401121)

Abstract: This paper research the stress loss effect of multi-span prestressed continuous rigid bridge performance. Using Midas/Civil software to analyze engineering bridge structure in the ideal state and actual status and extreme state and 20 year operating state. Contrast the value of structure moment and midspan deflection under different working conditions. The results show that: under prestressed loss 50%, the closed node moment rise of 28% and deflection rise 7 mm, this has adverse effect on the bridge and lead to post diseases.

Keywords: Continuous rigid frame bridge; Loss of prestress; Structure performance

引言

隨著預應力混凝土在橋梁工程中的應用范圍日益擴大,越來越多的橋梁工程問題暴露出來,例如跨中撓度過大,主梁出現斜裂縫等[1]。各國學者、專家分析認為,預應力損失過大是造成這些問題的重要因素[2]。目前,對于預應力損失方面的研究雖然得到了廣大專家學者的重視,也做出了不少成果[3~7],如李準華、劉釗《大跨度預應力混凝土梁橋預應力損失及敏感性分析》一文對大跨度預應力混凝土梁橋的預應力損失進行了研究,研究結果表明,若預應力損失計算偏小,則會導致對橋梁內力和撓度計算的較大失真[8];姚強,柯亮亮在《連續剛構橋箱梁應力和跨中撓度與預應力損失的關系研究》一文中對比分析了不同預應力損失情況對連續剛構橋箱梁應力及跨中撓度的影響[9]。

參考大量論文資料可以看出,預應力損失計算方法雖然有跡可循,但大多針對三跨大跨徑橋梁進行研究分析,對于更多跨連續剛構橋的研究資料相對較少,而且資料顯示,很多文章僅僅針對當前情況下的成橋狀態進行分析,涉及極端預應力損失情況以及多年后成橋狀態的研究較少。為了更加客觀全面的描述預應力損失對多跨(五跨)預應力連續剛構橋結構性能的影響,本文針對多跨(五跨)預應力連續剛構橋的預應力損失對橋梁結構性能的影響進行研究,為了進一步完善研究成果,還對實際成橋20年后的橋梁狀態進行了分析與預測,結果表明,預應力損失將直接導致橋梁后期使用中出現跨中撓度過大等病害,嚴重影響橋梁使用安全和使用壽命。這一研究結論對預應力混凝土橋梁應力損失的研究有著積極的意義,并對其設計和施工具有一定的指導意義。

1.工程概況

依托橋梁位于某高速公路上,全長577米,跨徑組合為5×30+(45+3×80+45)+3×30米。主橋為(45+3×80+45)米的預應力混凝土變截面連續剛構,橋梁平面位于R=1200米圓曲線上,縱斷面位于R=24000米豎曲線上,縱坡為-2.993%。主橋下部結構橋墩系雙肢實心墩,采用翻模施工,分段澆筑。主橋上部構造采用掛籃懸臂施工,邊跨現澆段采用滿堂支架施工,合攏段采用吊架施工。合攏順序為:先邊跨,再邊中跨,最后進行中跨合攏。當全橋合攏貫通后,最后進行二期恒載的施加(橋面鋪裝、欄桿造型等)。

2.結構計算模型

本文采用Midas/Civil軟件對該依托工程橋梁結構進行建模分析,得出橋梁在不同情況下的跨中撓度以及結構彎矩情況,分析對比以上各預應力損失下的成橋狀態,研究了有效預應力不足對橋梁結構使用性和耐久性的影響。

文中涉及到的幾種狀態具體為:

(1)理想狀態指的是按照規范中的公式對預應力損失進行估算,便可得到鋼束預應力損失的理論計算值,此時的成橋狀態稱之為理想狀態;

(2)實際狀態指1.2恒荷載+1.2鋼束二次+徐變二次+收縮二次的荷載組合下的狀態;

(3)極端預應力損失狀態假設當二期恒載施加以后,有效預應力只剩下張拉控制應力50%時候的狀態;

(4)成橋20年后的狀態是指實際狀態下經過20年的預應力損失情況下的狀態。

對依托橋梁工程計算時,以空間三維結構模型對其進行模擬,采用梁單元模擬各施工節段,1#、2#、3#、4#墩頂部為剛性固結,其成橋結構計算簡圖如圖1所示。

圖1 成橋結構計算簡圖

其中橋梁結構模型單元數:240;橋梁結構模型單元節點數:261;施工階段總數:15;預應力鋼筋數:340。模型分析完以后,輸出理想成橋狀態下的全橋自重下的結構彎矩圖,經驗證該模型與實際情況相符。如圖2所示:

圖2 成橋后彎矩圖

其他狀態下的成橋結構彎矩圖分別按其實際預應力損失值對模型中相應預應力束的張拉力進行修改,重新分析模型即可。

3.不同狀態下結構彎矩值對比分析

選取各合攏段控制點,作出各種狀態下的結構彎矩值對比表(見表1)和柱狀圖(見圖3)如下:

表1 各種狀態下合攏段控制點彎矩值對比表

通過對表1和圖3進行分析,我們可以發現:

相比理想狀態,考慮全橋全部預應力束實際預應力損失值的情況下,6#節點彎矩值上升38.27kN?m,變化不大;34#節點彎矩值上升4028.82kN?m,達到6.36%;62#節點彎矩值上升4034.02kN?m,達到6.56%;90#節點彎矩值上升4065.60kN?m,達到6.41%;118#節點彎矩值上升48.5kN?m,變化不大。

在假設的二期恒載施加以后,有效預應力只剩下張拉控制應力50%的極端預應力損失情況下,6#節點彎矩值上升717.44kN?m,達到9.09%;34#節點彎矩值上升16761.62kN?m,達到26.48%;62#節點彎矩值上升17374.81kN?m,達到28.27%;90#節點彎矩值上升16987.66kN?m,達到26.77%;118#節點彎矩值上升477.57kN?m,達到7.30%。

在成橋二十年后的預應力損失情況下進行分析,6#節點彎矩值上升777.48kN?m,達到9.85%;34#節點彎矩值上升16858.52kN?m,達到26.63%;62#節點彎矩值上升17477.91kN?m,達到28.44%;90#節點彎矩值上升17086.65kN?m,達到26.93%;118#節點彎矩值上升539.17kN?m,達到8.24%。

4.不同狀態下結構位移值對比分析

選取各合攏段控制點,做出各不同狀態下的結構彎矩值對比表(見表2)和柱狀圖(見圖4)如下:

表2 各種狀態下合攏段控制點結構位移對比表

通過對表2和圖4進行分析,可以發現:

相比理想狀態,考慮全橋全部預應力束實際預應力損失值的情況,6#節點和118#節點豎向位移基本不變;34#節點豎向位移增大2.008mm;62#節點豎向位移增大1.999mm;90#節點豎向位移增大2.021mm。

在假設的二期恒載施加以后,有效預應力只剩下張拉控制應力50%的極端預應力損失情況下,6#節點和118#節點豎向位移增大1mm左右;34#節點豎向位移增大7.026mm;62#節點豎向位移增大7.048mm;90#節點豎向位移增大6.929mm。

在成橋二十年后的預應力損失情況下進行分析,6#節點和118#節點豎向位移增大2.5mm左右;34#節點豎向位移增大11.126mm;62#節點豎向位移增大12.648mm;90#節點豎向位移增大11.926mm。

5.結論

本文探討了不同成橋狀態下預應力損失對多跨預應力連續剛構橋結構性能的影響,對不同工況下結構彎矩值和跨中撓度的對比分析,主要結論如下:

(1)實際成橋狀態預應力損失值大于原計算值(預應力損失預估不足),造成橋梁結構合攏段控制節點彎矩值均大幅度上升,彎矩值增幅最高達6.5%以上,其彎矩值增大值最高達4000kN?m以上。橋梁結構中跨合攏段控制節點豎向位移均增大2mm左右;

(2)在預應力損失過大的情況下(預應力損失50%),二期恒載施加后,中跨和邊中跨合攏段節點彎矩值均大幅上升,彎矩值增幅最大達28.27%,其彎矩值增大值最高達17374.81kN?m。中跨合攏段控制節點的豎向位移均增大7mm左右;

(3)在實際狀態下經過二十年預應力損失,中跨和邊中跨合攏段節點彎矩值均大幅上升,彎矩值增幅最大達28.44%,其彎矩值增大值最高達17477.91kN?m,中跨合攏段控制節點的豎向位移增大11~12mm左右;

(4)預應力損失不僅影響到橋梁結構的節點彎矩值,對橋梁結構受力造成威脅,還影響到橋梁的跨中撓度,對成橋線形造成明顯影響,直接導致橋梁后期使用中出現跨中下撓過大等病害,嚴重影響橋梁的使用安全和使用壽命。

參考文獻

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