现代桥梁工程技术的发展

现代桥梁工程技术的发展一、设计计算理论的发展四、桥梁发展存在的技术问题二、施工技术的发展三、运营管理与维护的发展1.1由手算向电算的发展手算的特点：①较高的力学素质修养②细心的工作作风③吃苦耐劳的精神电算的特点：①基本力学素质修养②熟练的计算机操作能力③结果评价能力电算促进了桥梁学科的发展。目前，手算向电算的转变已经完成。例如斜拉桥疏索体系与密索体系湛江海湾大桥夷陵长江大桥香港汲水门大桥台湾高平溪大桥1.2

由简化向全结构仿真发展传统分析方法：①将结构简化为几个平面进行分析，忽略了结构的空间作用。

例如铁路钢横梁简化为主桁、上下平纵联、桥门架等。②连接和边界条件的高度简化。

如理想铰，忽略了连接的刚度。支承条件与实际不符。③弹性材料假设。不考虑材料的非线性性质。④小变形假设。现代结构多为大跨、轻柔，其几何非线性影响很大，必须考虑。

⑤简化荷载。1.3由线性向非线性分析转化

由传统的线弹性小变形向：①几何非线性：大位移、大转动、大变形②材料非线性：金属、混凝土、岩石等③接触非线性：如支承以及上述组合的多重非线性。尤其是一些施工结构，非线性性质更加突出，但因属临时结构，所以问题不严重。1.4由静力向动力转化桥梁设计正由静力向动力发展，体现在：①地震问题②风振问题③车桥耦合振动④地基—结构—车辆振动以上问题成为当前的热点问题和糊涂问题。与结构向大跨、轻柔、重载、高速等有关。1.5试验环节的转变

①静载试验：

●大比例尺全桥模型试验●实桥试验②动力试验：●风洞试验●振动台模型试验●实桥动力试验③疲劳试验全结构仿真分析

全结构仿真分析基本不考虑人为假设条件，可建立完整、统一的整座结构分析体系，在该体系下构造整个结构所有承载构件的组合力学模型。摒弃了多年来结构计算所采用的假设条件，该模型可准确模拟构件的空间位置、尺寸、材料特性、连接形式、荷载作用、初始内力和初始变形等，在此基础上进行大规模的全结构效应分析计算，由此得到更加详尽、精确和可靠的分析结果。(1)力学模型全结构仿真分析采用统一结构分析体系的力学模型，由此区别于划分体系、层次、平面或构件，先分别计算，再进行叠加组合的传统计算。通常建立3D力学模型，采用合适的单元类型和材料特性。

如济南黄河斜拉桥模型。(2)结构连接全结构仿真分析的力学模型精确模拟结构的实际连接，由此区别于传统计算因线单元节点连接而不能考虑连接的真实构成。(3)部件模拟传统计算常常不能考虑如箱形结构的隔板(纵向隔板和横向隔板)、加劲肋等构件，难以考虑二次效应影响(包括横截面畸变、局部屈曲和剪力滞后等)，而全结构仿真分析则能够真实模拟所有这些受力部件，较好地解决这一问题。

(4)加载模型全结构仿真分析无需用简化荷载模型，而可以采用包括模拟桥面车轮荷载在内的准确加载模型，由此可以用于结构的准确计算和检算。(5)名材料特握性全结构婚仿真分颈析可考阴虑材料这的非线龙性性质裳，可进冶行几何药非线性描、材料岛非线性潜和双非射线性分菜析，以竿区别于咬传统的发弹性分纽奉析方法不。尤其桂是混凝筋土结构妨，可采忽用现场神实测的躁混凝土豪本构关件系和收王缩徐变姻规律，样也可采丹用来源信于大量窝实测的取本构关君系和收搬缩徐变盾规律等悦。(6)胸分析气计算全结士构仿那真分赴析模迷型详侵尽、旗复杂想，计蒙算工努作量融浩大矛，计载算软牢硬件跃要求矿高。稼一般验可用歼大型逐商用幻玉程序歇为核遣心，欠再进年行必萝要的壤二次米开发望，实葡现全共结构施仿真淘分析迹。因撑为这准些大征型商俗用程闻序单朴元库兰全面疏、材昏料类尼型丰例富、侍图形袋用户合界面羊便捷谢，可辫以胜喉任大抗型结摘构的巧仿真四分析扩任务吓，如AN帆SY恒S、ADI葱NA、SA堪P2虚00鲁0等。2.1弱大型蓬深水基赤础施工太技术①大直径或管桩感②大臂型围修堰③大直筝径钻孔柜桩 ④可大型沉扣井2.帝2非无支见架施授工技采术①悬臂浇箭筑保②悬臂饱拼装③缆板索吊拢装望④转店体施卵工2.3偏大型矮施工设钱备①大型起吉重机喂②架检桥机③造屋桥机够④挖大型漏钻机⑤打室桩机2.4躬精确赤的制造略或预制洪技术①钢结夸构制刺造山②洋混凝耗土节岩段或校构建惩预制2.5塌施工忘控制技王术①施工直预测②施锅工监驴测③误差屑分析与中识别④模患型修铲正及慢再预粱测3.1添桥梁搭长期健繁康诊断吵技术大型混西凝土结气构的服栋役期长动达几十研年甚至选上百年蛇，因传蚁统方法情和技术瞒不能及痒时对结桶构状况昨进行监右测和评替估，重拆大灾难披性事故税累有发愿生，造影成了巨翠大的经民济损失识和社会裤影响。近年租来，兽国内冤外大垫型结座构垮位塌事越件频嚼繁发终生。2001年11月7日宜宾金沙江南门大桥垮塌。该桥使用十年未曾检测一次，根本不知该桥的健康状况,后因吊杆严重锈蚀引起突然断裂，造成桥面垮塌。2004年9月8日成温公路三渡水大桥垮塌2004年6月10日辽宁盘锦田庄台大桥垮塌。

本桥仅二十八年的服役，长期超载造成一定的损伤积累，因没有实施监测，无法评定损伤程度，在偶然超载时引发垮塌。2004年5月23日法国戴高乐机场候机大厅垮塌据统计神:★近年疾来，国抛内外重抵大建筑应坍塌1再20多棉起★仅前弹20起元，死亡护人数达挨164篇8人(不犹包括润类似盘91方1的纯恐怖但破坏私)★仅穴韩国拣三丰姐大厦孩一次革死亡吹就多竹达4张58壁人这些良建筑筐物垮贺塌造倒成无康法估罪量的晚经济锁损失米和人营民生究命财冷产损治失，腹其社盲会影赖响特属别巨芹大。因此，勉对结构碗进行长排期健康彻监测，赖“时时抹”掌握循结构的泥健康状烫态，避首免发生倚重大灾途难性事够故是非陆常必要票的，也历是工程牌界和各代国政府册急需解逗决的重哥点和难板点问题坊。技术问各题①监测目寻的与监励测系统拌设计原附则②监测旱内容稠和测南点优毛化布放置③监奏测仪氏器设盯备④信息躁采集与挠处理⑤数色据分杆析与歉利用⑥健票康诊素断(谜损伤嚼识别值和状组态评恐估)⑦康虏复技恭术3.2察既有荡桥梁评肤估与加翠固技术●既有驼(在役跌、旧)吴桥梁无峡损检测①红外貌热像仪功能短与特楼点：捷检测秤温度俭及温均度场蕉分布甘，通姿过材势料表津面的中热传导过侧程分孟析,移得出擦不均荡匀性天和结代构缺数陷的鼻资料努。温度测廊量范围狸从-4学0～2挥000爆℃、热牙灵敏度沙高达0阿.03棚°。②地面透声视雷达功能象与特爹点：蜜用于损路面是、桥攀面板柏、隧仓道、能混凝罢土、盲钢筋沫保护犯层等巴检测匆。地质闭环境残检测隧道矩衬砌淹检测管线位洁置检测美国纽运约Pen杂etr尚ada甚r公司htt御p:/脂/ww殿w.pen情etr某ada家r.c枪om似/③超声突波与磁挖分析仪超声阳检测临仪可含测试尖以下冷参数岁：*混优凝土的世均一性*凹讯坑、裂敢缝、火巩烧或霜传冻后引竹起的缺瘦陷*气弹性郑模量*混拉凝土的虾强度英国PUN明DIT产品忙精喝度：底±0摸.1MPa瑞士PR房诚OC浊EQ公司TIC涌O混凝恩土检瞒测仪钢筋混纪凝土测贡试仪：看确定混沿凝土中冒钢筋的肌位置和傲走向，炎测量钢甩筋上混罗凝土覆术层厚度恨，自动隙测量钢劈燕筋的直俭径。深度测阳量0～烘150mm阴，钢筋忽直径症4～押50mm病；测量误械差厚已度±1馆(1mm登+2照%读数)廉；钢筋刷直径±买1*混灯凝土击材料叹力学浩参数浊测试平；*结税构混涉凝土青强度晶及缺亦陷监裂测；*裂膊缝深罗度检抵测；*表揪面损摇伤层昆厚度判检测*声棉波透浊射法锣监测完基桩覆完整划性；采用联感应碎磁场黄，用胳于表架面和蛾近表惑面缺叔陷的迫检测喝，发裂现材功料缺形陷。焊接诸裂纹农、疲宽劳裂毒纹等作检测星。④裂于纹热套像探掘测仪主要研有：日本TV乎S－蹄20痰00朗、T眠VS薪－1路00美国PM付－2喜50瑞典AGA舍－T修HV5蛋10、班550涛、57兵0●桥缺梁评鹅估①承载能红力评估②使用顾性能评享估③耐蹄久性勉评估●桥梁敏加固①加固屑技术②加固博材料③加展固工络艺①荷载澡试验法游：包括隙静载试丈验和动幻玉载试验布两种。●静穗载试谊验法朽：通收过在予桥梁折结构纺上施埋加与惩设计唤荷载默或使钉用荷疯载基刊本相仪当的铅外载岭，测筒试桥第梁结财构的候控制健部位翅与控海制截腥面在蛇荷载干作用捆下的群应变营、挠顾度变冠形、蚀裂缝丹及开警展情全况、停横向锁分布士系数摇、墩密台变盯形等克特性刮变化宿，将塔测试知结果衣与结肾构理剖论计缠算值摔及规活范的壤允许倡值作知比较电，从哑而评妨定出虏既有赤桥梁望的承扇载能芝力。●动紫载试狭验法组：通恭过桥杰上汽马车的讲跑车浩、跳芽车、娱刹车拍动载站激振男，测修试桥多梁结婶构上匹各控漠制部铸位的摊频率谅、振配幅、对阻尼尾及冲精击系故数等子动态珍参数推，分嚷析这蹲些测叫试结绝果并堆与相悉应的腥计算撇值相惧比较叼，进买而评嫂定承厨载能秧力。②以乐实桥集缺陷肢的经灶验评保定法通过结炕构一系颠列缺陷撤与病害筒观测，末与以往购经验的括判断分写析和有磁关规范吹的对照棵比较来扔评定承伞载能力透的大小炉。我国遭公路计部门枪对双卸曲拱躺桥这耗种桥称式，肤总结串出了灿用缺袖陷评册定承脊载能货力的俩初步利方法范。一般奥地讲脖，这胀种评浸定方蜂法必售须针拿对每殃一种厉桥式浮做出宵相应碌的评巾定指敏标。舰并且乌需要川大量中的经绸验和册试验细来说训明评漠定指牛标的和可行姑性。③实乞物调第查比博较法认：由实春际交叶通情亏况来逼鉴定疾桥梁懂承载贱能力兴的动钳态求抓法。具体作供法是：洗对被鉴灰定桥梁畏进行长威期的观械测，根械据桥梁圈通过的片车辆荷患载，并担测定车毅辆通过匀时桥梁郑各主要泉部位的武挠度、拢应变、厦应力、窃裂缝开制展情况底等数据哪。然后诉，对这票些数据池（车辆清种类、朝载重及挣其对应读的挠度馅、应变衬、应力拒等）进遍行系统瓜分析，丽从而得掉出桥梁顶可以承近受的荷管载等级炉。该法与轮实际情拼况比较矮符合，默评定出坏的承载怎能力与糟实桥很介接近。锅但是，票由于其索工作量它太大，锣耗时太丘长，在表实际中巨应用尚探存在一捉些困难北。④基于城专家经躁验的方积法：典型代旅表是特府尔菲法讨，它是六通过无效记名方适式，函昏询各专虾家的意诱见，经担过多次狂的反馈嫩和处理需，取得敌一致的颗结论。姐专家系夕统评定夸方法就稿是利用抬具有相之当于专咽家知识晴和经验骡水平的漏计算机辈系统对么桥梁进塑行评定宅。国内返外对衣于专调家系锯统在舞桥梁饺评定解中的奶应用平做了壮很多瓜研究欺，开毁发了市一些抽比较泻成功梦的专麻家系雪统。扩如：娱日本均京都岔大学浩和大贪阪大醒学开搜发的逗“钢鸽筋混浙凝土慈损伤蔬评定简专家懂系统限”。蚀我国奥同济特大学咽开发齿的“颠桥梁布安全贩性与繁耐久胖性评贪定的劫神经深网络伤专家由系统顾”。陵将此匀法用伐于桥注梁评仓定或碧作为己评定皇的辅飘助手断段，妨是有朋可能刷的。⑤分布析计回算法说：是国内势外评定腰桥梁承雁载能力蜜的主要挽方法。●经丛验系蹲数法绵：经斑验系赔数法殊是以牌桥梁困原有仆设计赴荷载哨等级奶为基苏础，缎同时垂考虑炕各种骗影响菠因素醒，折松算求碧出桥涝梁承各载能看力的冰方法磁。关键是赌各种系列数较难遇确定，呀故此法旋采用的违不多。●近似屡公式法街：以验死算桥梁图主要受撒力构件踩断面尺绩寸评定育的方法紫。该法浙简单盟、方恨便，而但是归只能签用于捐初步踩估计规桥梁宴的承嗓载能辈力。吧其缺勇点是氧不能镇考虑柔桥梁守的缺铁陷，线也就息是说把该法冷对既浆有桥剃梁的订实际变承载猪能力驶无法侄评定谋。●设泄计理猜论计变算法锄：设爱计理佛论法浩主要碎是根崭据实絮测材垄料性拜能、镜结构哪几何骆尺寸猜、支裂撑条屡件、掩外观魄缺陷到及通既行荷珍载，停按照董桥梁竖结构女的设偶计理压论来捧评定神承载鸭能力传。通渗常以炭“鉴砍定系考数”户来评纠定承自载能赛力，牛实际腰上按多照规吸范方果法的费再计栏算。●非积线性叼理论困法：众根据凶桥梁奸的损互伤状处态，啊综合歼考虑掘几何绑非线饶性和戚材料盐非线璃性性枝质，渡在进例行合僚理而伤又系啄统的喜计算晕之后磨，对丸其承喊载能忽力做旬出比沫较切柴合实鸟际的臣评定锹。比偿较精烤确，哥大有普前途欧的，艰不足邪之处些是该弦法比您较复芦杂，巷无论惠是在份理论迟上还选是在培操作钞上，禾相对担于前邪述的谨各种环方法瓶都困安难。⑥基充于结摔构可良靠度念理论以的方劈燕法：可靠设度用左于桥谅梁结燃构体鬼系的返研究趣还不决成熟兽，因诵此，允对既单有桥刻梁的子承载雁能力逼和正拥常使筑用可杠靠度豆研究骡难度络较大灾，虽恰然在刚理论植上是驱可行溉的，减实际趟操作宜时困崇难重枝重。卖特别融是桥亮梁的崖时变置可靠继度研烦究，妻未知级参数拣更多屈，目陶前还必未有爹切实挎有效蜻的分盒析方批法可改供使席用，欠有待饶研究胶。①外棋粘钢克板加辅固技派术：运用高下强建筑核结构胶盼将钢板皂粘贴于呼混凝土躺构件的增外表面夫，补充场构件内认部的配题筋不足童，以达青到加固低补强的盲目的。可动荷犯加固、扔抗震加吧固、钢悟结构加负固、混渔凝土梁眯端部锚问固等。在《混凝欺土结构怀加固技氧术规范课》（CE避CS出25励：9败0）②外粘纤棵维布加睡固技术狡：纤维布味具有强妖度高、侮重量轻细、耐腐塑蚀和抗匆疲劳等捷优异物吸理学性旧能,以装及良好廊的粘合医性和广卧泛的适清用性，燃用碳纤笛维布取岂代钢板催加固混是凝土结妻构是近封几年来黄国际上劣兴起的坡一门新贩技术。摄《碳纤冬维片材泥加固混盈凝士结彻构技术科规程》驰。③柱宣外包惠粘钢误加固见技术权：将角版钢、阵钢板沿箍通芦过胶倦栓和咸灌注豪高强泛无机迟粘结窜材料理与原疤混凝散土柱隶可靠咬地连士结成久一个牢整体米，该尽方法砖在新展增角颂钢截冈面提新高柱画子承帜载力役的同饭时，鸣还因张新增泪钢板以箍的猛横向欣约束控作用寸，因失而可割以大颗幅度钳提高俘柱子邮的承尽载力革。④植冲筋技译术：将钢筋掘植入混匙凝土结言构，相夺当于结逼构体加导上了预腿埋钢构瓣件。植涉筋用WSJ建筑结筹构胶抗络腐蚀、序耐老化寒、粘结纽奉强度远闭大于混匆凝土强岸度。可郑在扩大缴基础、窜加层改结造、新袜老混凝阔土连接沟中植筋寄。⑤微候细裂毅缝灌萍浆技首术：对结构统中出现手缝宽>椒0.0涝5mm的裂欠缝，划可以仇灌浆陆密实罪，灌兄浆后闪的混疤凝土酒结构挠可完理全恢胜复其宣整体援性，派再受匠破坏裙时，右新的忍裂缝喝将不听在原崭裂缝证断面美。⑥深度层裂筑缝灌伏浆技习术：对结瞎构中株出现蔽的内贿部深帐层裂尺缝进鼻行灌党浆补帆强处槐理与马渗透坏水止存漏，茄恢复除结构来整体饭性。蝇目前惹灌浆阳处理墓中最家深裂挖缝达蠢2m。⑦混凝土切结构防扮腐技术停：采用蓬浸入愚型混贿凝土良防护艘涂料脾，浸倒入碳质化层袄，固捐化成有一个奥高强菊防护筋层，呼能有剑效地估防护壶混凝厦土。申对混舰凝土昆表面找保护鄙层剥顽落、泽箍筋短、主吼筋都咳锈断刚的严乱重腐畅蚀结下构进站行加户固与丹重防页腐有探良好感的可饿靠性谈与耐撤久性歼。⑧新忌老混忆凝土裕界面常连接地：将WSI界面粘呀结剂涂支刷在经辛过处理坛的老结需构外表劈燕面，可铃使后浇放的表层济新混凝讯土凝固倦后在界卵面形成钟牢固的缎粘结。夏该项技河术在必军要时可译与植筋脉锚固技竹术联合语使用，幕效果更糟好。3.肤3见数字眯化桥勿梁管上理系取统桥梁鸽管理是指主征管部门乡丰辖区内兰已建成庙桥梁的察维护、桶功能改科进和重迹建决策翼。桥梁害管理率的对匙象为下辖区东内的柴所有绳桥梁遣资产暂。桥梁怨管理拘的目棚的则说是合嚷理使倾用资波金，湖保障葬桥梁没使用祥安全者，满塞足桥迈梁使膛用要测求。桥梁旅管