城市混凝土桥梁薄弱处分析

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1、第25卷增刊灾害学Vo1．25NO．S02010年10月JOURNA1OFCATAS1、ROPHOLOGYOct．2OlO城市混凝土桥梁薄弱处分析杨晓明，时丹，刘淼(辽宁T程技术大学建筑T程学院，辽宁申．新123000)摘要：随着城市化进程的不断发展，包括高架桥、立交桥在内的大混凝土桥梁在城市交通网络巾扮演者极其晕要的角色。但受环境侵蚀、交通量日益增加的影响，城市混凝土桥梁不可避免地出现一定损伤，严重甚至会导致桥梁倒塌等重大灾难事故。孑F分析城市混凝土桥梁的各种损伤及损伤演化过程的基础I提出运营桥梁薄弱处的概念。该薄弱处是指受环境侵蚀、材料老化、荷载

2、变化等l六J素的影响，混凝土桥梁结构中最先发生破坏的构件或构件中的某一位置。对运营桥梁薄弱处的分析宜采用分析结构巾各处的承载力卜降及相应的荷载效应增加二者相结合的方法，通过比较获得桥梁中各处抗力与荷载效应最为接近的地方，即结构薄弱处。最后，总结了城市混凝土桥梁薄弱处分析研究的发展方向及亟待解决的关键技术。关键词：混凝土桥梁；薄弱处；损伤；承载力；荷载效应中图分类号：P315，P52．2文献标识码：A文章编号：1000—8l1x(2010)s0—0071—05表1国内外桥梁倒塌事故1国内外桥梁安全事故概览桥名或所在地倒塌刚问破坏表现伤亡情况磊明连接线梅

3、列桥z⋯‘埘。25，篓A-支[gJ'4-[架-~4在加载预6死2～0伤众所周知，城市桥梁通常指城区范围内建造的跨河、跨江、跨海桥梁、立交桥梁及人行天桥吊杆桥梁联结部宜宾南门大桥2001—11—07位突然断裂，导致2死2伤等。我国现行的《城市桥梁设计载荷标准》(CJ77两端桥面塌落—98)将城市桥梁称谓为：“城市内新建、改建的永久性桥梁和城市高架道路结构以及承受机动车票汀2004-12-13支架坍塌z死伤辆荷载的其他结构物。”近年来，由于种种原因，滩2005-01—151。多根梁侧翻无人伤亡同内外发生了很多桥梁坍塌事故。而城市桥梁作道2006为城市道路

4、交通系统极为重要的组成部分，其发-12。鬟时伤生安全事故给城市交通以及国民经济和人民生命运沙船撞击桥23号财产造成重大损失。表1列出近十年内国内外部分广东九汀大桥2007—06一I5墩，3个桥墩坍塌，8死典型桥梁倒塌事故概况以及伤亡情况，以警示所200i'll桥面倒入江中有桥梁T作者，要时刻保持对桥梁安全的警惕性，巾2009-05-17蘩体坍塌死伤认真分析桥梁倒塌原[大1，找出有效对策预防桥梁事故重演。河南栾川大桥2010—07—24受洪水冲整体垮塌51死2000年以来，是我同桥梁建设快速发展的时iaW箱2005-12-27Ⅷ期，又是城市桥梁发生倒塌

5、事件的多发期¨。当加拿大段混凝土梁整体，Cone2006-09-30坠落5此6伤今城市桥梁中以混凝土桥梁为主，如欧洲混凝土la桥梁占70％，美同混凝土桥梁占72％，我国混凝土桥梁占90％以上。而混凝土桥梁更容易受到銮Minneap。“szo。一。s—o-言毖桥帆多伤钢筋锈蚀及冻融循环而发生破坏，特别在使用除托蝴2009-12-24整塌4s死冰盐时更加严重，表1中所列倒塌桥梁巾大部分收稿日期：2010—09—25基金项目：家自然科学基金(51008148)；辽j一r群技术大学优秀青年科学研究基金(09—82)作者简介：杨晓明(1977一)，男，博士．副

6、教授，研究方向为结构健康监测．E-mail：xmv@163．“"¨一—72灾害学25卷为混凝土桥梁，特别是加拿大BoulevarddelaCon—eorde立交桥正是因为冻融循环及钢筋锈蚀而发生3薄弱处概念的提出破坏的。由此可见，城市混凝土桥梁的安全问题更应受到桥梁设计、桥梁建造与桥梁管理人员对于广大运营中的城市混凝土桥梁，在其长的高度重视。本文基于以上考虑，在分析城市混期使用过程中，不可避免地受到环境侵蚀、材料凝土桥梁的各种破坏原因及损伤演化过程的基础老化和荷载长期效应、疲劳效应等灾害因素的作上提出运营混凝土桥梁薄弱处的概念，并给出运用，在桥梁内部

7、会出现不同程度的损伤，从而营混凝土桥梁薄弱处的分析方法。造成桥梁备部分构件承载力下降，当环境条件或外荷载发生变化时，桥梁中承载力下降最多的构2桥梁事故的原因分析件最有可能首先发生失效现象，继而由于桥梁内部内力重分布而导致其他构件接连失效，最后桥梁整体倒塌。四川宜宾市南门大桥长384m，宽从上述桥梁事故统计巾可以看到，引起桥梁】3m，为单孔跨径240Ill的钢筋混凝土中承式公路倒塌事故的原因有很多种，归纳起来主要有两大拱桥，桥面由17对钢缆吊杆凌空悬挂，于1990年类：①不可抗力因素，包括地震、洪水、飓风、6月竣工通车。在建成10年后，于2001年11

8、月7火灾等等。F}1不可抗力引起的桥梁灾害非本文所日凌晨04：30左右，该桥两端4对共8根短吊杆讨论内容，因