
混凝土桥梁结构耐久性病害是许多桥梁存在的问题。从结构耐久性的内涵出发,首先介绍当前桥梁结构耐久性病害现象,然后对引起桥梁结构耐久性病害的因素分析。经过近几十年的快速发展,我国桥梁的数量已十分庞大。其中有不少桥梁暴露出病害,更有一些桥梁在远没有达到预期使用寿命时,就出现耐久性能严重退化的现象,甚至出现倒塌等毁灭性事故。使用寿命及耐久性能的提高将是21世纪桥梁技术进步的重要标志。
一、结构耐久性的内涵 二、桥梁结构耐久性病害现象 三、引起桥梁结构耐久性病害的因素分析 在国内桥梁总体设计方案的比选过程中,一般由地质条件、施工方法、经济指标等因素来决定方案的取舍,而很少从耐久性的角度来进行分析和评价。例如采用预应力结构或钢筋混凝土结构,简支或连续,T型梁或箱梁以及跨径比例、断面尺寸的拟定等众多结构与构造问题,不但影响经济性,对桥梁的耐久性能也有很大影响,评价指标的缺失,可能导致中选方案的结构耐久性能不足,为运营后桥梁出现病害埋下了病根。有的结构整体性和延性不足,冗余性小;有的计算图式和受力路线不明确,造成局部受力过大;有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄;这些都会削弱结构耐久性,增加桥梁的病害。 在桥梁设计和计算过程中,未充分考虑混凝土徐变、收缩及温度应力等非荷载因素的影响;在进行结构有限元分析时过度强调局部性单元划分的精细化,对结构边界约束、衔接条件和传力路径等全局性问题认识不够;对施工方法、顺序和施工荷载对结构成桥性能的影响重视不够:在构件的特殊部位,如构件的角隅处,预应力钢筋的锚固处,在局部应力传递与分布的影响下,会出现应力突变,由于计算手段和理论的局限,往往出现构造配筋布置不足或不当的问题。 汽车超载主要有三种情况:其一是早期修建的老桥超龄负载运营;其二是桥梁通行的车流量超过原设计预期;另一种是车辆违规超载。前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加所导致;后者是车辆使用者违法超载营运,后两种超载现象在我国公路交通运输中较为普遍。一方面,桥梁的超载使用可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧,甚至会出现一些由超载引发的结构破坏事故。另一方面,由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复,将使桥梁在此后正常荷载下的工作状态发生变化,从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。 其他对桥梁造成的危害的因素包括风雨侵袭及自然环境作用、受到意外强烈冲击、温度的变化导致的力及应力重分布、地震、洪水等自然灾害等。桥梁的耐久性病害和原因并不完全是一一对应的,往往一个因素是诱发病害的主要起因,其他因素则加速或促进病害的发展。
(一)设计标准低
内容来源:混凝土与水泥制品杂志
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