手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

力学原理在桥梁施工及施工监理过程中的应用

马智永

  随着文化、科学和经济的不断发展,桥梁建设经历了从小跨度、形式简单到大跨度、结构复杂的发展阶段。随着新技术、新材料、新工艺的不断应用,以及桥梁上作用荷载研究的不断深入,也促使人们加紧了桥梁力学问题的研究,推动了桥梁力学的发展:反过来,桥梁力学的研究成果也使桥梁的设计、施工及管理水平得到了进一步的提高。近几个世纪桥梁建设的发展史也充分说明桥梁建设的发展与力学的进步是紧密相联的,而且是互相促进的。另一方面,近阶段,不断出现的桥梁倒塌事故又说明脱离了理论联系实际的原则所造成的严重后果,两者从不同侧面论证了力学原理在桥梁施工及施工监理中的重要性。相对于工程结构的安全性设计和在役结构的安全性鉴定、耐久性分析等研究工作,施工结构的安全性分析工作还处于相当初期的水平。工程结构的时变可靠性分析是指导施工结构的安全性分析的理论基础,但该理论目前主要考虑的是工程材料、结构强度的时变性特性。针对这个研究课题,本文主要做了以下工作:1、对桥梁组成与桥梁基本类型进行了概括性介绍。桥梁主要由桥跨、桥墩、桥台及桥头锥体等部分组成。通常习惯称桥跨为桥梁的上部结构;称桥墩,桥台及其基础为桥梁的下部结构。对桥梁的组成部分及各部分的作用在论文中列表做了详细说明。桥梁的基本形式按桥梁主要承重构件的受力情况可分为:梁桥、拱桥、刚架桥、悬索桥、组合体系桥等;按行车道的位置又可分为上承式桥、中承式桥和下承式桥。2、桥梁建设中的力学基础知识涉及力学中的理论力学、结构力学、材料力学、弹性力学、结构动力学、土力学和水力学等诸多分支中的基础知识。论文中对桥梁力学中的几个概念进行了详细的阐述,主要包括以下内容:1)机构与结构机构是指能够产生运动的构架或体系。它属于几何可变体系,不具有承担设计荷载的能力。能承受和传递荷载作用的体系称为结构。结构是由不同的构件组成的几何不变体系,具有承担设计荷载的能力。2)静定结构与超静定结构静定结构是指在几何组成方面,它是无多余约束的几何不变体系;在受力状态方面,它的全部反力和内力均可由静力平衡方程所求得,且其解具唯-性。超静定结构的支座反力和各截面的内力不能完全出静力平衡条件叩。-地确定,必须考虑结构的弹性变形协调条件确定之。这类结构也称静不定结构。论文中对静定结构与超静定结构的性质进行了逐条介绍。3)轴心受压构件与偏心受压构件纵向压力通过构件截面重心的构件称为轴心受压构件c轴心受压构件可分为短柱和长柱两大类。柱的极限承载能力仅取决于横载面尺寸和材料’9/k的称为短柱;长柱在轴力和附加弯矩的作用下,最终失去平衡状态而大稳破坏。同时承受轴向压力和弯矩的构件称为偏心受压构件;偏心受压构f’!。的失效形式一般可分为受拉破坏和受压破坏两类。4)受弯构件的正弯矩截面与负弯距截面梁构件在外力作用下,弯矩是横截面承受的主要内力之一。当梁段的弯山]向下凸时,横截面上的弯矩称为正弯矩,反之称为负弯矩。当为正弯矩时(如梁的跨中部分),受拉钢筋以布置在梁截面的底部为主,反之(如连续梁和悬臂梁的支座处),受拉钢筋以布置在梁截面的顶部为主。5)普通佐结构与预应力硷结构钢筋硷山钢筋和混凝土两种物理力学性能不同的材料所组成。一般说来,在钢筋硷结构中,混凝土主要承担压力,钢筋以承担拉力为主,必要时也可承担压力。预应力硷就是用人工的方法在构件受荷前预先对硷结构施加 定的压应力。一般是通过张拉钢筋,利用钢筋被拉伸后产生的回弹11z力挤压混凝土来实现的。根据张拉钢筋与浇筑混凝土的先后关系,预加压力的方法可分为先张法与后张法两大类。6)箱形梁中的温度应力箱形截面是连续体系梁中最常用的截面形式。R照会引起桥梁向阳与背【川部位的温度差异,昼夜温差还会引起箱梁内箱与外壁的温差。研究表明,对于大跨度预应力旺箱形梁桥,温度应力可以达到甚至超过活载的应力。论文中对施工力学与一般力学的差异性进行了探索性分析。主要包括理论结构与实际结构、设计结构与施工结构、设计施工荷载与实际施工荷载等。3、《公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)》是为了适应我国公路桥涵建设规模不断扩大的需要,在总结了旧有规范和实际经验教训的基础卜纠寸’j而成的。作为桥梁建设的指导性文件,《规范》中的许多条文的制大,部从不同方面体现了力学原理的应用,论文针对规范中几个分部、分坝卜程的条文规定分别进行了详细的归纳和总结,进一步说明力学原?……   
[关键词]:力学原理;桥梁;施工力学;规范;监理
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:郑州大学2002年
App内打开