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細(xì)節決定成敗
更新時間:2021-04-10 17:51
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關鍵部位的構造細節直接影響到結構的安全性和(hé)耐久性。在鋼結構中,節點連接構造、焊縫形(xíng)式和焊接工藝直接關係到(dào)構件的疲勞壽命;局部(bù)加勁構造關係到(dào)壓屈穩定(dìng)。在混凝(níng)土結(jié)構中,構造尺(chǐ)寸和配筋設計關係到結構的受力性能和耐久性。組合結構兩種不同材料的連(lián)接界麵構造,影響共同工(gōng)作效應。支座、伸縮縫構造細節關(guān)係到結構(gòu)預定功能的發揮。然而,細部構造的確定並非全部來源於結構計算,一些細部構造的處理方式(shì)依賴於試驗結果與工程經驗,或(huò)出於可施工性考慮。

 

[1]  韓國聖(shèng)水大橋的掛孔墜落。

    韓國聖水大橋( Seongsu Bridge)位於首爾市東南,建成於19791月,1994121日早晨740,懸掛孔突(tū)然墜(zhuì)落(luò),一輛巴(bā)土和六輛小汽車從20m高的橋麵墜入水中。

 

    聖水大橋是一座跨度為6 x120m的懸臂式鋼桁架橋,寬19. 4m,雙向4車道。倒塌發生(shēng)在11號橋墩與12號橋墩之間的懸掛孔處,掛孔長48m,該懸(xuán)掛孔(kǒng)與伸(shēn)臂端采用鉸接(jiē)構造(zào),這種構造在早期橋梁中采用(yòng)的比較普遍,但這樣的構(gòu)造設計缺乏亢餘約束。

 

    調(diào)查表明,因焊(hàn)接與製造(zào)細部問題和缺陷(xiàn),而導致的疲勞損傷斷裂,被認為是倒塌的(de)直接原因(yīn)。在事後調查中發現,設計要求鉸接板采用22- 23mm厚度,並按照1/10的斜坡減薄到18mm,但實際(jì)上(shàng)的斜坡變化率為1/2.5 -1/3.5;鉸接板與豎杆間設計的(de)是雙麵剖口熔透焊,但(dàn)實際(jì)情況是剖口不符(fú)合要求,焊縫沒有完全熔透母材的全部截麵。采用超聲波探測(cè)後發(fā)現,18mm厚的(de)豎杆翼(yì)板上,未焊透深度最大處為16mm(有效焊深僅2mm),大部分未焊(hàn)透深度超過(guò)Smm(有效焊深小於13mm)。焊接與製造的缺陷,出現了應力集中與初始裂紋,加上嚴重的交通超載現象,大大縮短了(le)結構的疲勞壽命。從另一個角度看,一個節點失效能夠導致橋跨的墜落,也說明此橋在防倒塌(tā)設計方麵,缺乏起碼的冗(rǒng)餘度。

 

[例(lì)2] 在預應力混凝土橋梁中,對(duì)普通鋼筋的設(shè)計(jì)考慮。

    在預應力混凝土橋梁中(zhōng),由於預應力起主導作(zuò)用,經常會使我們產生一個錯誤認識:普通鋼筋憑經驗(yàn)按一定間距進行布置即(jí)可。事實上,普通鋼(gāng)筋的配筋設(shè)計也是橋梁設計(jì)中不可忽視的一個(gè)細節,應當正確認識普通(tōng)鋼(gāng)筋的作用。

 

    (1)普通鋼筋的架構是混凝土結(jié)構體積(jī)穩定性的基礎,分布於混凝土表麵的普通鋼筋對抑製早期收縮、溫差引(yǐn)起的表麵裂縫至關重要。

 

    (2)在預應力(lì)混凝土橋梁(liáng)中,預應(yīng)力不可能覆(fù)蓋混凝土結構(gòu)的全部(bù)區域,在某些區域(或方向)還必須依(yī)靠普通鋼筋發揮受力作用(yòng)。

 

    (3)預(yù)應力集中錨固力向全截麵的傳(chuán)遞,需要一個擴(kuò)散長度。在這個區域內,力流十分紊亂,通過合理(lǐ)布置普通鋼筋,提高結構的抗裂(liè)性(xìng)和承壓能(néng)力。

 

    (4)普通鋼筋的延性優於預應(yīng)力鋼筋,在抗震設計(jì)中,潛在的塑性鉸區域的配筋設計,對於提高結構延性十分重要。

 

    (5)在承載能力極限狀態,普通鋼筋對於拉、壓、彎、剪、扭均有貢獻。

 

    (6)此外,普通(tōng)鋼筋的鏽脹(zhàng)是混凝土橋梁耐久性失效的重要標誌,為此,混凝土保護層鋼筋塗(tú)層等防(fáng)腐措施都十分重要。

 

[3]  支座設計和支座品質,是橋梁設計中不容(róng)忽視的一個環節。

    支座是橋梁(liáng)傳力的關鍵部位,支座布置和性能指標一般由設計者提出(chū),支座品質由產品質量保證,還要在使用中加強檢(jiǎn)查和養護。曲線梁橋的支座布置影(yǐng)響到(dào)橋跨和墩台的空間受力和位移。

 

    由於支座設計不當或由於(yú)支座自身質量問題(tí),使支座達不到預定功能的情況時有發生。某實際橋梁,因所選支座的最大滑移量小(xiǎo)於實際滑(huá)移量,結果出現支座上滑板滑出支座的(de)尷尬局(jú)麵,最後不得不(bú)將梁(liáng)頂起來,進行支座(zuò)更換。又如,某高速公路上采用的橡膠支座質量低劣,使用不久即發現問題,遂進行大批更換(huàn)。因此,支座(zuò)問題是橋梁(liáng)設計中(zhōng)不可忽視(shì)的(de)一個重要環節。

 

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