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要想做好盖梁计算工作,促使盖梁适用性得到提升,就需要从这些方面来努力:一是简化单元:因为盖梁的受力主要集中在弯矩、剪力和轴力,同时考虑了盖梁的几何长度,我们用平面杆单元来进行模拟,就可以顺利开展计算工作。二是简化荷载:通过梁体和支座,就会将物体的荷载传过来,那么就需要对最不利内力状况下,汽车引起的各个支座反力给准确计算出来。通过支座和梁体,将汽车荷载传递下来,如果需要十分准确的计算盖梁在不利情况下汽车产生的每个制作的内力,需要按照这些步骤来进行;求出T型梁支座的反力影响线,在布置车队的过程中,需要充分考虑T型的支座反力,来决定线纵的桥向布置;为了让桥梁拥有某种最不利的内力,布置于顺盖梁的方向汽车的车轮,盖梁中不同位置其最不利内力对应的是不同的车轮布置。结合车轮的位置,求出横向上T梁荷载的分布系数。在计算各片T梁荷载的横向分布系数时,也有一些问题需要注意;T梁上的不同剪力及其横向分布系数对应着不同的车轮的横向分布,T梁是相同的,剪力的横向分布系数是不同的,并且支点和跨中处也需要采取不同的计算方法。三是简化边界条件:对盖梁和墩柱的联结进行模拟,结合具体受力情况,科学分析。总之,在对盖梁计算的过程中,需要结合具体的桥梁情况,将科学的计算方法给应用过来,这样盖梁适用性方可以得到提升。我们举了简化边界条件这个例子。众所周知,相较于双悬臂简支梁模型来讲,连续梁模型计算的支点处控制弯矩比较的小,那么如果将双悬臂的简支梁模型给应用过来,就可以适当的削峰处理支点负弯矩。因为模拟的支点间距离会直接影响到连续梁模型的弯矩图量值,但是我们还没有足够的依据来确定这个距离。对于钢构模型来讲,支点处外侧截面有着较大的计算弯矩,其余处和连续梁模型有着基本相同的计算结果。如果在计算过程中,将钢构模型给应用过来,在设计过程中,对支点处外侧截面的控制标准稍微放松,就可以保证盖梁的计算结果,同时,桥墩横桥向的控制内力也可以同时获得,在桥墩设计中,需要对这些方面的内容进行验算,我们通常将这种方法应用到实际设计中。实践研究表明,不仅可以将盖梁的受力承载情况给反映出来,对于施工者的施工操作也可以发挥指导性作用。因为外侧面的内力被悬臂部分的荷载所完全控制,那么相较于实际情况,模型中计算的悬臂长度就比较小,模型的实际弯矩比实际弯矩的规格远远要小,那么将控制标准适当的放松,就可以减少资源浪费。
2结合盖梁预应力,对施工材料优化组合
在盖梁设计过程中,通过设计预应力盖梁,需要促使施工过程中结构安全不受影响,在营运状态下,盖梁的安全性也需要得到保证。因此,在设计的过程中,就需要将较大吨位钢束给应用过来,促使有效预应力得到提升;要分成两批来张拉钢束,如果有着较多的张拉次数,就会影响到正常的施工;如果有着较少的张拉次数,施工和营运要求无法得到满足。对钢筋合理布置,如果我们用骨和肉来分别比喻预应力筋和混凝土,那么筋就是普通钢筋,预应力结构只有具备了普通钢筋,方可以正常的运行。因为盖梁有着较大的尺寸,那么就需要对普通钢筋的直径严格控制,箍筋保证在11以上,纵筋要控制在15以上。同时,要科学加密箍筋间距,这样承受力方可以得到提升。在桥梁施工过程中,还需要充分重视空心预制板的使用;笔者认为,结合盖梁预应力,在设计过程中,选择的空心预制板需要具备较高的强度,并且整片梁顶板厚度在8厘米以上;如果空心板顶板度在7厘米以内,就需要将开仓处理措施应用过来,凿除掉那些厚度不够的部分,对芯模重新装上,并且将补强筋增加过来,浇筑的混凝土相较于原来的混凝土,有更高一级的标号,这样顶板厚度方可以与设计要求所符合。采取一系列的防水处理措施,如果是空心板底板密实程度不够,或者是没有足够的钢筋混凝土保护层,有渗水漏水问题出现,混凝土有着符合要求的强度,能够顺利通过静载试验,就可以将防水措施应用过来,在不密实的混凝土底板顶面上喷涂赛柏斯防水材料,经过渗透化学作用,混凝土密实度和强度就可以得到显著提升。如果预制空心板建筑高度比设计要求要高,那么就会对桥面铺装层的厚度产生直接影响,如果桥面铺装厚度与设计要求无法符合,那么就可以对墩台帽或者垫石高度进行调整,或者是将较厚的顶板部分给凿除掉,如果已经安装了上构,无法调整墩台帽和垫石,可以对纵坡科学调整;将这样的设计方法给应用过来,工程施工质量可以得到保证,桥梁的承载力也可以得到提升。
3结语
1施工技术的合理性
桥梁工程建设是我国交通道路的基础设施工程,节段梁与现浇梁相比具有明显优势,节段预制梁在场内预制完成后,可以快捷有效的进入养护阶段,保证混凝土强度及养护周期,且在场内存储时间长,在施工结束后期对预应力损失和挠度变形影响较小;桥梁上部预制和下部结构施工,两者可以实现同步施工,因此提高了桥梁的施工进度,大大缩短了工程施工工期;节段梁整孔拼装合理、分段预制减轻了桥梁自身重量,并且型号尺寸相对较小方便运输;在梁体分段上,可以在固定台座上预制,有利于混凝土的浇筑和振捣,并且在截面之外预留了一部分钢筋,为节段梁拼装和质量提供了有利条件,;节段梁预制在工厂中更容易文明施工,很大程度上降低了对环境的影响。节段桥梁也具有很强的适用性,对施工的具体环境没有很高的要求。在进行拼接的施工技术中,占用面积小,很大程度上降低了对道路交通的影响,既能保证道路交通的畅通性,还能保证施工人员的安全施工,并且在施工期间即使不适用支架也不会影响施工进度,相对较短的施工工期、对环境影响小等特点非常满足城市桥梁的施工要求。
2节段预制技术的耐用性
桥体外部与内部预应力的耐用性对桥梁工程具有重要作用,桥体内部预应力的耐久性在灌浆密实的基础上,可以达到实用要求,在现有的施工技术以及工程管理上,要实现灌浆的密实性难度很大。因此采用辅助空压等施工技术,不仅可以及时更换、补张拉,并且方便检查,更有利于节段桥梁预制技术对桥梁耐久性的保障。
3节段桥梁的造价
节段桥梁具有很多优点,会使很多人普遍认为节段桥梁造价高,导致对节段预制拼装桥梁产生误解。其实在具有一定规模的桥梁建设工程中,节段桥梁的造价会明显低于悬臂浇筑以及移动模架。
4应用领域节段桥梁预制
技术虽然在很多层面具有明显优势,但其中存在的问题也要引起我们的关注。这种先进的节段预制技术一次性投入大,小平车与预制模板是节段桥梁施工的重要素材,其设计生产需要专业的制造工厂。另一方面,其技术的应用领域存在限制,模板系统在节段预制拼装施工阶段投资量大,投资最优化的目标只有达到一定的工程量才可以实现。除此之外,桥梁在施工前期设计参数不符合相关规范标准,就不能使用节段预制技术。
二节段梁预制相关技术
1节段梁预制准备工作
根据建筑工程师的实践经验,应该在同一个长线台座上统一连续制作相匹配的浇筑节段,因此必须保证台座的可靠性,节段预制精度控制在地基变形的合理范围内,为满足强度上的承载力,在模板的选择中优先考虑使用钢模模板进行支撑,钢模板端模适用于测模和端模,保证节段的牢固匹配。根据节段的线形要求确定待浇节段的侧模及底模的定位工作,移出就位应严格按照梁体曲线精度进行。节段拼装是否完整,关键在于匹配节段的精确调整,因此要设置便于空间调整的相关装置,在保证承载能力以及强度的基础上设计具有可调整的模板系统,满足桥梁工程在节段预制上的精度要求。首先要进行合理的地基处理,保证地基具有较好的承载能力。也是为了防止支架因为沉降过大的原因或是沉降不均匀而引起的连续箱梁墩顶负弯矩区产生的裂缝现象,是箱梁的总质量下降,因而无法更好的对连续箱的标高进行控制,所以对原地面采取一定的处理措施很有必要。
2预应力混凝土施工技术
在节段桥梁施工过程中,控制好高标号混凝土的使用量,这是调整桥体预应力的关键,并且随着计算机网络技术的飞跃式发展,在桥梁控制挠度、桥体结构设计等环节中可以实现快速、准确、详细的数据分析及整理,方面确定合适的预应力。在节段桥梁施工过程中,保证混凝土的质量,可以在很大程度上缩减型钢、支架、预制模板的使用数量。混凝土的性能决定着节段桥梁的耐久性,必须保证碳化与变形、钢筋腐蚀、限缩阻裂等问题的出现,选用优质材料和性能较好的外掺剂对混凝土进行配制,并且对不同比例下的混凝土进行性能检测。混凝土较高的强度可以减少徐变、收缩等带来的影响,降低预应力损失。
3节段梁浇筑难点及采取的措施
节段梁分段预制长度4.3米,高度达到了4.5米,且腹板薄、钢筋密度大,容易出现砂线、蜂窝麻面和漏筋现象,为了保证混凝土质量和桥梁质量,混凝土浇筑分三个步骤,一是先浇筑底板混凝土,静停半小时后,在浇筑腹板混凝土,避免箱内底板跑浆现象。二是腹板处浇筑混凝土时,加设附着式振捣器和插入式振捣器共同振捣混凝土。三是腹板混凝土浇筑至三分之二处时静停半小时,在连续浇筑混凝土直至完成。
三结束语
(一)教育内容改革
从土木工程人才培养的实际要求出发,及时更新教学内容、改革教学体系。在整个课程体系中贯穿桥梁工程设计与施工,使内容完整连贯、重点突出。同时也提高了教学内容的实用性、针对性。在这方面,高校土木工程教科研组织可以以目前桥梁工程建设基本要求作为标准,结合自身长期积累的教学经验,确定该课程的教学体系。
(二)重视实践教学
实践教学是学生增强桥梁设计能力、全面发展的重要阶段。通过课程设计、毕业实习和毕业设计三个部分进行实践。所谓实践教学,就是让学生通过课程设计、毕业实习和毕业设计等形式运用专业基础课上所学知识。使其可以利用专业知识对桥梁结构进行理论分析,并且能够解决简单的实际桥梁设计问题。实践教学主要可以从课程设计实践和桥梁模型设计竞赛两方面展开。
1.课程设计实践
桥梁实践课程是培养桥梁工程专业人才的重要途径,它对学生所学的知识的感性认识、提高实际运用能力与增强创新意识都有重要作用。此外,通过它也可以了解学科的最前沿知识,更新教材知识。工程实践作为夯实理论知识、养成工程意识和能力的关键过程,对提高学生的桥梁结构理论的分析能力和简单设计能力有重要作用。课程设计应结合已经学过的材料力学、混凝土结构设计原理、结构力学等书,并且尽量选择常见的梁形。教师提前准备任务书和指导资料,以便学生提前预习,进行全面的桥梁设计。此外,教师也应监督辅导设计过程。
2.桥梁模型设计竞赛
为增强学生的工程创新能力,提高学生对课程知识的熟练运用和理解,我们积极组织学生参加桥梁结构模型设计竞赛。桥梁结构模型设计与制作需要参赛者对选择结构、计算、制作工艺等多种知识熟练的掌握和应用。结构合理的受力形式对模型承载力的大小有重大影响。学生需要了解掌握各种桥梁结构形式,并了解其受力特点与传力途径,准确计算其受力情况,以找到最佳的结构。此外,设计制作过程中选择适合的材料也十分重要,不同的材料结构导致的破坏形式也有所不同,这也要求学生掌握了解各种材料的特性并进行选择。通过参加桥梁结构模型竞赛,参赛学生在对桥梁结构形式、受力分析、结构整体性和稳定性,以及细部构造等各方面都有深刻的认识和理解,同时也巩固了力学和材料学等基础知识,对学生的课程学习具有很好的促进作用。在选择结构的过程中,学生不但对桥梁理论有了更深的理解,而且对以前所学的知识进行了很好的温习。除了材料和结构的选择之外,制作工艺对结构能否达到预期的受力设计也有很大的制约。为了防止由于制作工艺而导致结构模型的承重受到影响,参赛者必须细致处理细小构造与节点,使之与计算结果吻合。制作工艺既是学生对结构受力知识掌握情况的考核,也提高了学生对桥梁构造的理解。
(三)课程考核改革
对考核方式的改革要能够客观评价学生的综合素质,加强对实践操作能力、知识运用能力与创新能力的考核比重。以桥梁工程特点和应用型人才培养要求为标准建立一套符合人才选拔的科学系统的考核体系。要使考核方式多样化,考试内容更侧重对综合能力的考察,而不只是局限于只是记忆方面的考核,成绩评定更全面,促使学生积极主动的学习。提高作业、课上表现、论文以及资料阅读等多个方面在成绩中的比重,而不局限于最后的卷面成绩。力争使考核形式向着多样化、多种形式、多阶段的方向发展。
1.改革考核内容
考核方式改革是为了改变传统考核方式存在的种种弊端。针对传统考试考核内容局限于教材、笔记,以及老师划定的范围重点等缺点进行改革。克服传统考核方式偏重知识记忆、缺乏对创新能力与综合素质的考察而导致上课记笔记、课下抄笔记、考核背笔记、考完全忘记的情况出现。改革应该以培养应用型人才培养要求为标准,考核偏重学生对学过知识的理解和独立思考的能力。这主要体现在减少单个知识技能考核,增加对创新应用与知识能力体系的考核。
2.改革考核形式
现行的考试在形式上多以闭卷笔试的考核方式为主,内容以教材理论知识为主。改革考试形式可以结合专业特点,进行开卷、闭卷、开闭卷相结合、实践操作、撰写专题报告、模型制作、答辩以及学术论文等多种形式的考核。并且将考核分散在平时测验、期中期末、课堂课外多阶段。改革制度多样化发展。鼓励学生在课外学习,提升作业、课上表现、论文以及资料阅读在成绩中的比重。最终达到提高专业水平、综合素质的目标。
二、结语