3×50m跨径双向四车道钢箱梁桥标准化设计文献综述

 2021-10-19 10:10

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文献综述主要以钢箱梁桥标准化设计为关注对象,通过对国内外钢桥标准化设计发展状况及研究现状进行全面调研,进一步理解为什么要发展钢桥标准化设计以及需要重点解决的问题,以及需考虑的关键因素,进一步明确中国钢桥标准化设计的地位与发展方向,以便为更好的完成毕业设计奠定基础。

近十余年来,我国钢铁产量连续排名世界第一,品质也在不断上升,尤其是桥梁用结构钢的品种逐渐增多[1],以及防腐蚀采用电弧喷涂锌铝伪合金长效防护技术体系[2]在工程领域取得了良好效果,这些都为推动钢桥产业发展提供了有利条件,并且现在钢桥发展也不缺乏政策性导向,而在于体系式的创新,以实现中等跨径钢结构桥梁标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理,从而走向钢桥的未来绿色发展、循环发展、低碳发展、高端发展[3]。

1 国内外钢桥标准化设计发展状况日本自上世纪 50 年代末起就积极开展了钢桥设计的标准化、建筑材料的规格化以及构件生产的预制化等一系列工作[4],90年代就拥有了相对成熟的钢箱梁桥自动设计制图系统[5],目前更是把重点转向了中等跨径桥梁(40m~80m),并开始采用更易标准化的新型狭窄双钢箱梁桥[6]。

美国联邦公路署则结合多年工作及工程实践于2012年2月颁布了正交异性钢桥设计、施工和养护手册[7],该手册基于荷载抗力系数设计法(LRFD)知道正交异性钢桥的设计与分析,并成为该国学者[8]完善预制正交异性钢桥标准技术的重要依据。

就我国当下而言,我国在大跨径钢桥的建设上取得了举世瞩目的成就,其设计、制造和施工技术位于世界先进水平。

但长期以来,一般认为钢桥的造价要比混凝土桥梁高很多,但是若在设计技术、施工工艺上有所创新,配以新材料的运用,大型构件的工厂化预制、减少劳动力成本的投入,则钢桥自重轻、承载能力强、抗震性能好、环境效益高的优越性就可以明显体现出来。

因此,在国内早有专家呼吁开展钢桥的标准化工作,但是发展一直不完善[9]。

2 标准化设计的研究现状国外钢桥产业的蓬勃发展主要得益于标准化技术工作的起步早、发展快体系完善。

美国联邦公路署于2012年2月颁布的《正交异性钢桥、设计、施工和养护手册》[7]在钢桥设计方面是有里程碑意义的,该手册除了对关键构件的细节参数加以明确以外,还成为了学界研究预制拼装钢桥标准化成套技术的重要依据。

Marwan Nader、George Baker[8]等就结合了 FHWA Manual 对预制正交异性钢桥面板的标准化设计关键参数进行了探究。

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