現(xiàn)代橋梁工程技術的發(fā)展

現(xiàn)代橋梁工程技術的發(fā)展一、設計計算理論的發(fā)展四、橋梁發(fā)展存在的技術問題二、施工技術的發(fā)展三、運營管理與維護的發(fā)展1.1由手算向電算的發(fā)展手算的特點：①較高的力學素質(zhì)修養(yǎng)②細心的工作作風③吃苦耐勞的精神電算的特點：①基本力學素質(zhì)修養(yǎng)②熟練的計算機操作能力③結果評價能力電算促進了橋梁學科的發(fā)展。目前，手算向電算的轉變已經(jīng)完成。例如斜拉橋疏索體系與密索體系湛江海灣大橋夷陵長江大橋香港汲水門大橋臺灣高平溪大橋1.2

由簡化向全結構仿真發(fā)展傳統(tǒng)分析方法：①將結構簡化為幾個平面進行分析，忽略了結構的空間作用。

例如鐵路鋼橫梁簡化為主桁、上下平縱聯(lián)、橋門架等。②連接和邊界條件的高度簡化。

如理想鉸，忽略了連接的剛度。支承條件與實際不符。③彈性材料假設。不考慮材料的非線性性質(zhì)。④小變形假設?，F(xiàn)代結構多為大跨、輕柔，其幾何非線性影響很大，必須考慮。

⑤簡化荷載。1.3由線性向非線性分析轉化

由傳統(tǒng)的線彈性小變形向：①幾何非線性：大位移、大轉動、大變形②材料非線性：金屬、混凝土、巖石等③接觸非線性：如支承以及上述組合的多重非線性。尤其是一些施工結構，非線性性質(zhì)更加突出，但因屬臨時結構，所以問題不嚴重。1.4由靜力向動力轉化橋梁設計正由靜力向動力發(fā)展，體現(xiàn)在：①地震問題②風振問題③車橋耦合振動④地基—結構—車輛振動以上問題成為當前的熱點問題和糊涂問題。與結構向大跨、輕柔、重載、高速等有關。1.5試驗環(huán)節(jié)的轉變

①靜載試驗：

●大比例尺全橋模型試驗●實橋試驗②動力試驗：●風洞試驗●振動臺模型試驗●實橋動力試驗③疲勞試驗全結構仿真分析

全結構仿真分析基本不考慮人為假設條件，可建立完整、統(tǒng)一的整座結構分析體系，在該體系下構造整個結構所有承載構件的組合力學模型。摒棄了多年來結構計算所采用的假設條件，該模型可準確模擬構件的空間位置、尺寸、材料特性、連接形式、荷載作用、初始內(nèi)力和初始變形等，在此基礎上進行大規(guī)模的全結構效應分析計算，由此得到更加詳盡、精確和可靠的分析結果。(1)力學模型全結構仿真分析采用統(tǒng)一結構分析體系的力學模型，由此區(qū)別于劃分體系、層次、平面或構件，先分別計算，再進行疊加組合的傳統(tǒng)計算。通常建立3D力學模型，采用合適的單元類型和材料特性。

如濟南黃河斜拉橋模型。(2)結構連接全結構仿真分析的力學模型精確模擬結構的實際連接，由此區(qū)別于傳統(tǒng)計算因線單元節(jié)點連接而不能考慮連接的真實構成。(3)部件模擬傳統(tǒng)計算常常不能考慮如箱形結構的隔板(縱向隔板和橫向隔板)、加勁肋等構件，難以考慮二次效應影響(包括橫截面畸變、局部屈曲和剪力滯后等)，而全結構仿真分析則能夠真實模擬所有這些受力部件，較好地解決這一問題。

(4)加載模型全結構仿真分析無需用簡化荷載模型，而可以采用包括模擬橋面車輪荷載在內(nèi)的準確加載模型，由此可以用于結構的準確計算和檢算。(5)名材料特握性全結構婚仿真分頸析可考陰慮材料這的非線龍性性質(zhì)裳，可進冶行幾何藥非線性描、材料島非線性潛和雙非射線性分菜析，以竿區(qū)別于咬傳統(tǒng)的發(fā)彈性分紐奉析方法不。尤其桂是混凝筋土結構妨，可采忽用現(xiàn)場神實測的躁混凝土豪本構關件系和收王縮徐變姻規(guī)律，樣也可采丹用來源信于大量窩實測的取本構關君系和收搬縮徐變盾規(guī)律等悅。(6)胸分析氣計算全結士構仿那真分赴析模迷型詳侵盡、旗復雜想，計蒙算工努作量融浩大矛，計載算軟牢硬件躍要求礦高。稼一般驗可用殲大型逐商用幻玉程序歇為核遣心，欠再進年行必蘿要的壤二次米開發(fā)望，實葡現(xiàn)全共結構施仿真淘分析跡。因撐為這準些大征型商俗用程聞序單樸元庫蘭全面疏、材昏料類尼型豐例富、侍圖形袋用戶合界面羊便捷謝，可辮以勝喉任大抗型結摘構的巧仿真四分析擴任務嚇，如AN帆SY恒S、ADI蔥NA、SA堪P2虛00魯0等。2.1弱大型蓬深水基赤礎施工太技術①大直徑或管樁感②大臂型圍修堰③大直箏徑鉆孔柜樁 ④可大型沉扣井2.帝2非無支見架施授工技采術①懸臂澆箭筑保②懸臂飽拼裝③纜板索吊攏裝望④轉店體施卵工2.3偏大型矮施工設錢備①大型起吉重機喂②架檢橋機③造屋橋機夠④挖大型漏鉆機⑤打室樁機2.4躬精確赤的制造略或預制洪技術①鋼結夸構制刺造山②洋混凝耗土節(jié)巖段或校構建懲預制2.5塌施工忘控制技王術①施工直預測②施鍋工監(jiān)驢測③誤差屑分析與中識別④?；夹托掮P正及慢再預粱測3.1添橋梁搭長期健繁康診斷吵技術大型混西凝土結氣構的服棟役期長動達幾十研年甚至選上百年蛇，因傳蟻統(tǒng)方法情和技術瞞不能及癢時對結桶構狀況昨進行監(jiān)右測和評替估，重拆大災難披性事故稅累有發(fā)愿生，造影成了巨翠大的經(jīng)民濟損失識和社會褲影響。近年租來，獸國內(nèi)冤外大墊型結座構垮位塌事越件頻嚼繁發(fā)終生。2001年11月7日宜賓金沙江南門大橋垮塌。該橋使用十年未曾檢測一次，根本不知該橋的健康狀況,后因吊桿嚴重銹蝕引起突然斷裂，造成橋面垮塌。2004年9月8日成溫公路三渡水大橋垮塌2004年6月10日遼寧盤錦田莊臺大橋垮塌。

本橋僅二十八年的服役，長期超載造成一定的損傷積累，因沒有實施監(jiān)測，無法評定損傷程度，在偶然超載時引發(fā)垮塌。2004年5月23日法國戴高樂機場候機大廳垮塌據(jù)統(tǒng)計神:★近年疾來，國拋內(nèi)外重抵大建筑應坍塌1再20多棉起★僅前彈20起元，死亡護人數(shù)達挨164篇8人(不猶包括潤類似盤91方1的純恐怖但破壞私)★僅穴韓國揀三豐姐大廈孩一次革死亡吹就多竹達4張58壁人這些良建筑筐物垮賀塌造倒成無康法估罪量的晚經(jīng)濟鎖損失米和人營民生究命財冷產(chǎn)損治失，腹其社盲會影賴響特屬別巨芹大。因此，勉對結構碗進行長排期健康徹監(jiān)測，賴“時時抹”掌握循結構的泥健康狀燙態(tài)，避首免發(fā)生倚重大災途難性事夠故是非陸常必要票的，也歷是工程牌界和各代國政府冊急需解逗決的重哥點和難板點問題坊。技術問各題①監(jiān)測目尋的與監(jiān)勵測系統(tǒng)拌設計原附則②監(jiān)測旱內(nèi)容稠和測南點優(yōu)毛化布放置③監(jiān)奏測儀氏器設盯備④信息躁采集與撓處理⑤數(shù)色據(jù)分桿析與歉利用⑥健票康診素斷(謎損傷嚼識別值和狀組態(tài)評恐估)⑦康虜復技恭術3.2察既有蕩橋梁評膚估與加翠固技術●既有駝(在役跌、舊)吳橋梁無峽損檢測①紅外貌熱像儀功能短與特樓點：捷檢測秤溫度儉及溫均度場蕉分布甘，通姿過材勢料表津面的中熱傳導過側程分孟析,移得出擦不均蕩勻性天和結代構缺數(shù)陷的鼻資料努。溫度測廊量范圍貍從-4學0～2揮000爆℃、熱牙靈敏度沙高達0阿.03棚°。②地面透聲視雷達功能象與特爹點：蜜用于損路面是、橋攀面板柏、隧倉道、能混凝罷土、盲鋼筋沫保護犯層等巴檢測匆。地質(zhì)閉環(huán)境殘檢測隧道矩襯砌淹檢測管線位潔置檢測美國紐運約Pen雜etr尚ada甚r公司htt御p:/脂/ww殿w.pen情etr某ada家r.c槍om似/③超聲突波與磁挖分析儀超聲陽檢測臨儀可含測試尖以下冷參數(shù)歲：*混優(yōu)凝土的世均一性*凹訊坑、裂敢縫、火鞏燒或霜傳凍后引竹起的缺瘦陷*氣彈性鄭模量*混拉凝土的蝦強度英國PUN明DIT產(chǎn)品忙精喝度：底±0摸.1MPa瑞士PR房誠OC濁EQ公司TIC涌O混凝恩土檢瞞測儀鋼筋混紀凝土測貢試儀：看確定混沿凝土中冒鋼筋的肌位置和傲走向，炎測量鋼甩筋上混羅凝土覆術層厚度恨，自動隙測量鋼劈燕筋的直儉徑。深度測陽量0～烘150mm陰，鋼筋忽直徑癥4～押50mm??；測量誤械差厚已度±1館(1mm登+2照%讀數(shù))廉；鋼筋刷直徑±買1*混燈凝土擊材料嘆力學浩參數(shù)濁測試平；*結稅構混涉凝土青強度晶及缺亦陷監(jiān)裂測；*裂膊縫深羅度檢抵測；*表揪面損搖傷層昆厚度判檢測*聲棉波透濁射法鑼監(jiān)測完基樁覆完整劃性；采用聯(lián)感應碎磁場黃，用胳于表架面和蛾近表惑面缺叔陷的迫檢測喝，發(fā)裂現(xiàn)材功料缺形陷。焊接諸裂紋農(nóng)、疲寬勞裂毒紋等作檢測星。④裂于紋熱套像探掘測儀主要研有：日本TV乎S－蹄20痰00朗、T眠VS薪－1路00美國PM付－2喜50瑞典AGA舍－T修HV5蛋10、班550濤、57兵0●橋缺梁評鵝估①承載能紅力評估②使用顧性能評享估③耐蹄久性勉評估●橋梁敏加固①加固屑技術②加固博材料③加展固工絡藝①荷載澡試驗法游：包括隙靜載試丈驗和動幻玉載試驗布兩種?！耢o穗載試誼驗法朽：通收過在予橋梁折結構紡上施埋加與懲設計喚荷載默或使釘用荷瘋載基刊本相儀當?shù)你U外載嶺，測筒試橋第梁結財構的候控制健部位翅與控海制截腥面在蛇荷載干作用捆下的群應變營、撓顧度變冠形、蝕裂縫丹及開警展情全況、停橫向鎖分布士系數(shù)搖、墩密臺變盯形等克特性刮變化宿，將塔測試知結果衣與結腎構理剖論計纏算值摔及規(guī)活范的壤允許倡值作知比較電，從啞而評妨定出虜既有赤橋梁望的承扇載能芝力?！駝幼陷d試狹驗法組：通恭過橋杰上汽馬車的講跑車浩、跳芽車、娛剎車拍動載站激振男，測修試橋多梁結嬸構上匹各控漠制部鑄位的攤頻率諒、振配幅、對阻尼尾及沖精擊系故數(shù)等子動態(tài)珍參數(shù)推，分嚷析這蹲些測叫試結絕果并堆與相悉應的腥計算撇值相懼比較叼，進買而評嫂定承廚載能秧力。②以樂實橋集缺陷肢的經(jīng)灶驗評保定法通過結炕構一系顛列缺陷撤與病害筒觀測，末與以往購經(jīng)驗的括判斷分寫析和有磁關規(guī)范吹的對照棵比較來扔評定承傘載能力透的大小爐。我國遭公路計部門槍對雙卸曲拱躺橋這耗種橋稱式，膚總結串出了燦用缺袖陷評冊定承脊載能貨力的倆初步利方法范。一般奧地講脖，這脹種評浸定方蜂法必售須針拿對每殃一種厲橋式浮做出宵相應碌的評巾定指敏標。艦并且烏需要川大量中的經(jīng)綢驗和冊試驗細來說訓明評漠定指牛標的和可行姑性。③實乞物調(diào)第查比博較法認：由實春際交葉通情虧況來逼鑒定疾橋梁懂承載賤能力興的動鉗態(tài)求抓法。具體作供法是：洗對被鑒灰定橋梁畏進行長威期的觀械測，根械據(jù)橋梁圈通過的片車輛荷患載，并擔測定車毅輛通過勻時橋梁鄭各主要泉部位的武撓度、攏應變、廈應力、竊裂縫開制展情況底等數(shù)據(jù)哪。然后訴，對這票些數(shù)據(jù)池（車輛清種類、朝載重及掙其對應讀的撓度餡、應變襯、應力拒等）進遍行系統(tǒng)瓜分析，麗從而得掉出橋梁頂可以承近受的荷管載等級爐。該法與輪實際情拼況比較矮符合，默評定出壞的承載怎能力與糟實橋很介接近。鍋但是，票由于其索工作量它太大，鑼耗時太丘長，在表實際中巨應用尚探存在一捉些困難北。④基于城專家經(jīng)躁驗的方積法：典型代旅表是特府爾菲法討，它是六通過無效記名方適式，函昏詢各專蝦家的意誘見，經(jīng)擔過多次狂的反饋嫩和處理需，取得敵一致的顆結論。姐專家系夕統(tǒng)評定夸方法就稿是利用抬具有相之當于專咽家知識晴和經(jīng)驗騾水平的漏計算機輩系統(tǒng)對么橋梁進塑行評定宅。國內(nèi)返外對衣于專調(diào)家系鋸統(tǒng)在舞橋梁餃評定解中的奶應用平做了壯很多瓜研究欺，開毀發(fā)了市一些抽比較瀉成功夢的專麻家系雪統(tǒng)。擴如：娛日本均京都岔大學浩和大貪阪大醒學開搜發(fā)的逗“鋼鴿筋混浙凝土慈損傷蔬評定簡專家懂系統(tǒng)限”。蝕我國奧同濟特大學咽開發(fā)齒的“顛橋梁布安全販性與繁耐久胖性評貪定的劫神經(jīng)深網(wǎng)絡傷專家由系統(tǒng)顧”。陵將此勻法用伐于橋注梁評倉定或碧作為己評定皇的輔飄助手斷段，妨是有朋可能刷的。⑤分布析計回算法說：是國內(nèi)勢外評定腰橋梁承雁載能力蜜的主要挽方法?！窠?jīng)叢驗系蹲數(shù)法綿：經(jīng)斑驗系賠數(shù)法殊是以牌橋梁困原有仆設計赴荷載哨等級奶為基蘇礎，緞同時垂考慮炕各種騙影響菠因素醒，折松算求碧出橋澇梁承各載能看力的冰方法磁。關鍵是賭各種系列數(shù)較難遇確定，呀故此法旋采用的違不多?！窠茖夜椒ń郑阂则炈浪銟蛄簣D主要受撒力構件踩斷面尺績寸評定育的方法紫。該法浙簡單盟、方恨便，而但是歸只能簽用于捐初步踩估計規(guī)橋梁宴的承嗓載能輩力。吧其缺勇點是氧不能鎮(zhèn)考慮柔橋梁守的缺鐵陷，線也就息是說把該法冷對既漿有橋剃梁的訂實際變承載豬能力駛無法侄評定謀?！裨O泄計理猜論計變算法鋤：設愛計理佛論法浩主要碎是根嶄據(jù)實絮測材壟料性拜能、鏡結構哪幾何駱尺寸猜、支裂撐條屢件、掩外觀魄缺陷到及通既行荷珍載，停按照董橋梁豎結構女的設偶計理壓論來捧評定神承載鴨能力傳。通滲常以炭“鑒砍定系考數(shù)”戶來評糾定承自載能賽力，牛實際腰上按多照規(guī)吸范方果法的費再計欄算?！穹欠e線性叼理論困法：眾根據(jù)兇橋梁奸的損互傷狀處態(tài)，啊綜合殲考慮掘幾何綁非線饒性和戚材料鹽非線璃性性枝質(zhì)，渡在進例行合僚理而傷又系啄統(tǒng)的喜計算暈之后磨，對丸其承喊載能忽力做旬出比沫較切柴合實鳥際的臣評定鍬。比償較精烤確，哥大有普前途歐的，艱不足邪之處些是該弦法比您較復蘆雜，巷無論惠是在份理論遲上還選是在培操作鈔上，禾相對擔于前邪述的謹各種環(huán)方法瓶都困安難。⑥基充于結摔構可良靠度念理論以的方劈燕法：可靠設度用左于橋諒梁結燃構體鬼系的返研究趣還不決成熟獸，因誦此，允對既單有橋刻梁的子承載雁能力逼和正擁常使筑用可杠靠度豆研究騾難度絡較大災，雖恰然在剛理論植上是驅可行溉的，減實際趟操作宜時困崇難重枝重。賣特別融是橋亮梁的崖時變置可靠繼度研煩究，妻未知級參數(shù)揀更多屈，目陶前還必未有爹切實挎有效蜻的分盒析方批法可改供使席用，欠有待饒研究膠。①外棋粘鋼克板加輔固技派術：運用高下強建筑核結構膠盼將鋼板皂粘貼于呼混凝土躺構件的增外表面夫，補充場構件內(nèi)認部的配題筋不足童，以達青到加固低補強的盲目的?？蓜雍煞讣庸?、扔抗震加吧固、鋼悟結構加負固、混漁凝土梁瞇端部錨問固等。在《混凝欺土結構懷加固技氧術規(guī)范課》（CE避CS出25勵：9敗0）②外粘纖棵維布加睡固技術狡：纖維布味具有強妖度高、侮重量輕細、耐腐塑蝕和抗匆疲勞等捷優(yōu)異物吸理學性舊能,以裝及良好廊的粘合醫(yī)性和廣臥泛的適清用性，燃用碳纖笛維布取豈代鋼板催加固混是凝土結妻構是近封幾年來黃國際上劣興起的坡一門新販技術。攝《碳纖冬維片材泥加固混盈凝士結徹構技術科規(guī)程》馳。③柱宣外包惠粘鋼誤加固見技術權：將角版鋼、陣鋼板沿箍通蘆過膠倦栓和咸灌注豪高強泛無機遲粘結竄材料理與原疤混凝散土柱隸可靠咬地連士結成久一個牢整體米，該盡方法磚在新展增角頌鋼截岡面提新高柱畫子承幟載力役的同飯時，鳴還因張新增淚鋼板以箍的猛橫向欣約束控作用寸，因失而可割以大顆幅度鉗提高俘柱子郵的承盡載力革。④植沖筋技譯術：將鋼筋掘植入混匙凝土結言構，相奪當于結逼構體加導上了預腿埋鋼構瓣件。植涉筋用WSJ建筑結籌構膠抗絡腐蝕、序耐老化寒、粘結紐奉強度遠閉大于混匆凝土強岸度?？舌嵲跀U大繳基礎、竄加層改結造、新襪老混凝闊土連接溝中植筋寄。⑤微候細裂毅縫灌萍漿技首術：對結構統(tǒng)中出現(xiàn)手縫寬>椒0.0澇5mm的裂欠縫，劃可以仇灌漿陸密實罪，灌兄漿后閃的混疤凝土酒結構撓可完理全恢勝復其宣整體援性，派再受匠破壞裙時，右新的忍裂縫喝將不聽在原嶄裂縫證斷面美。⑥深度層裂筑縫灌伏漿技習術：對結瞎構中株出現(xiàn)蔽的內(nèi)賄部深帳層裂尺縫進鼻行灌黨漿補帆強處槐理與馬滲透壞水止存漏，茄恢復除結構來整體飯性。蠅目前惹灌漿陽處理墓中最家深裂挖縫達蠢2m。⑦混凝土切結構防扮腐技術停：采用蓬浸入愚型混賄凝土良防護艘涂料脾，浸倒入碳質(zhì)化層襖，固捐化成有一個奧高強菊防護筋層，呼能有劍效地估防護壺混凝廈土。申對混艦凝土昆表面找保護鄙層剝頑落、澤箍筋短、主吼筋都咳銹斷剛的嚴亂重腐暢蝕結下構進站行加戶固與丹重防頁腐有探良好感的可餓靠性談與耐撤久性殲。⑧新忌老混憶凝土裕界面常連接地：將WSI界面粘呀結劑涂支刷在經(jīng)辛過處理壇的老結需構外表劈燕面，可鈴使后澆放的表層濟新混凝訊土凝固倦后在界卵面形成鐘牢固的緞粘結。夏該項技河術在必軍要時可譯與植筋脈錨固技竹術聯(lián)合語使用，幕效果更糟好。3.膚3見數(shù)字瞇化橋勿梁管上理系取統(tǒng)橋梁鴿管理是指主征管部門鄉(xiāng)豐轄區(qū)內(nèi)蘭已建成廟橋梁的察維護、桶功能改科進和重跡建決策翼。橋梁害管理率的對匙象為下轄區(qū)東內(nèi)的柴所有繩橋梁遣資產(chǎn)暫。橋梁怨管理拘的目棚的則說是合嚷理使傾用資波金，湖保障葬橋梁沒使用祥安全者，滿塞足橋邁梁使膛用要測求。橋梁旅管