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            在役銹蝕中等跨徑鋼結構箱梁橋抗彎性能原來有這么大

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            在役銹蝕中等跨徑鋼結構箱梁橋抗彎性能原來有這么大

            發布日期:2017-06-23 作者: 點擊:

            鋼結構橋以其輕質、高強、美觀和架設快速等優點成為橋梁建設的首選橋型。但是由于鋼結構的耐腐蝕性較差,若不對鋼橋進行定期清潔、檢測和修復,鋼橋會因為遭受腐蝕而導致橋梁凈截面面積的減小,應力相應增加,從而使橋梁的承載力降低。據統計,全球每年因銹蝕而導致的直接經濟損失約為7000億美元;且中國因銹蝕導致的經濟損失占GDP的3%~5%。因此,鋼橋承載能力的退化已經成為了全世界都在關注的問題。

            鋼結構橋承載力退化的主要原因是結構老化和車輛荷載的增加,所以要考察鋼箱梁橋極限強度和剛度的變化就應該關注作用在結構上的荷載與結構本身承載能力隨時間的變化。為保證結構的承載能力和服役時間,對鋼箱梁橋梁進行評估、修復是必不可少的;同時,為減少替換、修復的費用,評估工作應能夠準確地揭示在役橋梁的承載能力。而概率模型的提出使得確定橋梁可靠性隨時間變化的關系成為可能,其主要運用在橋梁強度破壞的可靠性分析中。

            在橋梁的極限強度分析中,由于橋梁在矯正和修復中產生的彎矩和剪力會造成橋梁結構的局部破壞,而不是整體結構破壞,從而使單元的可靠性分析比結構層面的可靠性分析更合適。

            可靠度計算

            由于鋼箱梁在鋼結構橋服役10a左右時截面模量和極限彎矩的下降趨勢較為明顯,所以在采用可靠度軟件進行可靠性指標計算時,需對在這個關鍵時間點的前后進行多次可靠度計算??芍?,鋼橋服役時間在10a前后城市與海洋環境下可靠性指標出現驟降,出現這種現象的原因可能是在該時間段內銹蝕導致鋼箱梁的抗彎剛度產生了較為明顯的降低以及銹蝕參數本身存在較大的變異性。與城市和海洋環境有所不同,鄉村環境中可靠性指標隨時間的變化曲線不發生突變現象。這表明不同的環境銹蝕參數對鋼結構箱梁承載能力會產生很大的影響,因此針對鋼箱梁橋因銹蝕導致的破壞需要在Z早的時間進行修復。

            本文針對在役銹蝕中等跨徑鋼箱梁橋抗彎性能可靠度問題進行了細致研究,得到以下結論

            1)城市及海洋環境對鋼箱梁橋的承載能力與可靠性有較大的影響。

            2)提出了一種在役銹蝕中等跨徑鋼箱梁橋抗彎性能可靠度評估方法,該方法精度較高,可供類似研究參考。

            3)城市及海洋環境下的鋼箱梁橋的Z早修復時間可定為10a左右。

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