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桥梁设计

桥梁安全性和适用性

新闻时间:2017-03-28 文章来源: 文章作者:公路设计

    安全性和适用性(作为实用性要求中的一部分)的定量表达,经历了漫长的发展时期。最初(19世纪50年代之前)的桥梁设计多依靠经验和直觉,随着力学理论和试验科学的发展,结构设计原理和可靠度理论相结合而成为工程结构规范编制的基础,目前的桥梁规范已从容许应力法发展到极限状态设计方法,使桥梁结构的安全性和适用性建立在更为理性的基础上。
 
    大多数桥梁规范,均通过承载能力极限状态和正常使用极限状态的验算来保证结构的全性和适用性。
 
(1)承载能力极限状态
    承载能力极限状态是指桥梁结构或其主要构件达到最大承载能力,或出现不适宜继续承载的变形或变位的状态。主要表现为:
 
①结构或构件达到材料极限强度;
 
②结构或构件达到稳定极限承载力;
 
③结构或构件达到疲劳或断裂极限;
 
④结构整体可以作为刚体产生明显的滑移或转动,或存在倾覆的危险;
 
⑤节点破坏,结构转变为机动体系;
 
⑥由于材料的塑性变形或长期徐变变形过大,或由于裂缝引起的刚度下降、挠度过大等,致使桥梁不再能继续承载或使用。
 
    在作用效应计算上,首先针对具体桥梁结构,遵照规范给出的作用(或称荷载)模式、标准值及其分项系数,并结合一些模式选取的原则规定,比如,对复杂结构的简化计算方法、抗震分析方法等,通过结构分析得到作用效应,包括内力、位移、应力等。
 
    同样,在抗力计算方面,正确地选择破坏模式十分重要。在工程设计中,除了关注正截面抗裂和斜截面抗剪外,还应根据结构特点,关注可能存在的稳定、疲劳、局部破坏等问题;通过设置冗余约束防止连锁倒塌也很重要。
 
(2)正常使用极限状态
    正常使用极限状态是指桥梁在正常使用条件下,结构或其主要构件达到正常使用或耐久性的某项限值。主要表现为:
 
①应力超出容许范围;
 
②变形超出容许范围;
 
③裂缝宽度超出容许范围;
 
④车辆或环境作用下,有过大的振幅;
 
⑤不宜有的损伤,如严重的混凝土碳化、钢材腐蚀等。
 
文章出自市政设计www.ztcjjt.com,转载请注明。

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