¿Métodos de análisis y diseño de enfermedades de tableros de puentes de concreto?
1. Análisis de las enfermedades de las plataformas de puentes de hormigón comercial asfáltico
1. Teoría y diseño estructural.
En (1) la teoría estructural del puente, la pavimentación de la plataforma del puente. Ha habido casi cero cálculos, análisis y discusión de la instalación, y sólo se dan espesores recomendados en las especificaciones actuales, que se han utilizado en todos los grados de carreteras durante décadas. Con el aumento del volumen de tráfico, la superficie de la carretera existente ya no es adecuada para el aumento de vehículos pesados y superpesados y el aumento de la velocidad de los vehículos. El pavimento del tablero del puente soporta directamente el impacto de la carga de las ruedas, y parte o todo el pavimento del tablero del puente participa en la deformación de la estructura de la viga principal. Por lo tanto, el pavimento del tablero del puente es un sistema dinámico complejo, y varias formas de vigas principales y. la influencia estructural del propio pavimento en su distribución de tensiones.
(2) El artículo 3.2.2 de las especificaciones actuales del puente estipula que... si no existe un método de cálculo preciso, las vigas cajón también se pueden procesar de acuerdo con las regulaciones de vigas en T. A juzgar por el diseño de muchas vigas cajón, la mayoría de los diseñadores tratan los componentes de la viga cajón como vigas en T. Aunque la fuerza real de la viga cajón es cercana a la de la viga en T, es diferente de la viga en T, e incluso es diferente para la viga cajón continua. Especialmente en los últimos años, la plataforma del puente de viga cajón se ha vuelto cada vez más ancha, y la relación entre la luz del puente y el ancho del puente se ha vuelto cada vez más pequeña. Es cada vez más inadecuado diseñar el refuerzo de viga cajón de acuerdo con los miembros delgados de la viga en T. , lo que hace que sea cada vez más inadecuado diseñar la viga cajón de acuerdo con la viga. Es difícil que el refuerzo del marco de la viga cajón diseñado desempeñe el papel que le corresponde como refuerzo principal de la viga en T en condiciones de tensión reales. Por lo tanto, el estado supuesto del diseño es inconsistente con el estado tensional real de la viga cajón.
(3) Con el desarrollo de la industria de materiales y la mejora de las estructuras portantes de los puentes, las vigas principales de los puentes pueden utilizar estructuras flexibles para cumplir con los requisitos de tensión y los anchos laterales de los tramos largos. Los puentes en las carreteras de alta calidad son cada vez más anchos. Especialmente en los cálculos de diseño, el cálculo y el análisis se centran en la dirección longitudinal de la viga principal y no se presta suficiente atención a la rigidez transversal del puente. Las medidas estructurales laterales desfavorables hacen que el pavimento del tablero del puente soporte demasiadas fuerzas internas secundarias.
(4) Para estructuras de puentes como puentes de vigas continuas, puentes de arco y puentes de vigas en voladizo, la carga produce momentos de flexión negativos o fuerzas de tracción, lo que hace que el pavimento del tablero del puente esté sujeto a fuerzas de tracción. lo que provocará grietas en las áreas de momento de flexión negativo. Esto causará daños al pavimento de la plataforma del puente.
(5) En la organización y gestión del tráfico de las autopistas, debido a las diferentes funciones de los carriles, la operación de la estructura del puente siempre está en un estado de carga desequilibrada, provocando el nivel de estrés operativo de la vía principal. El pavimento del carril es mucho más alto que el del carril de adelantamiento, acelerando así la fatiga de la superficie de la carretera del carril principal. Especialmente con el desarrollo de la industria del transporte privado, para perseguir intereses económicos a corto plazo, los propietarios de carga han duplicado la carga, la carga por eje y el peso de las ruedas del vehículo cambiando la estructura del vagón, como alargando el vagón, aumentando el resorte del eje, etc. Estos vehículos causaron graves daños a la calzada, sobrecargando parcialmente la estructura del puente y acelerando el desarrollo de enfermedades en la calzada del carril principal. Por lo tanto, en el diseño, la tensión sobre el pavimento del tablero del puente debe calcularse en función de la distribución real de las cargas de los vehículos en funcionamiento y basándose en la aclaración de la tensión sobre la estructura del puente.
2. Tecnología de la construcción
(1) El espesor de la superficie de la carretera es pequeño. Debido a la incapacidad de predecir con precisión el asentamiento de las ménsulas y los arcos inversos pretensados en la superestructura del puente, o debido a un control deficiente del proceso de construcción, es difícil hacer coincidir la elevación superior de la viga principal con el valor de diseño durante el proceso de construcción. Generalmente, los ajustes se realizan después de medir la elevación superior de la viga principal para garantizar el espesor del tablero del puente. Si no se ajusta correctamente, provocará un espesor desigual de la superficie de la carretera, haciendo que el espesor en algunos lugares sea menor.
(2) La limpieza de la parte superior de la viga no es buena, lo que resulta en una mala combinación entre la superficie de la carretera y la viga principal.
3. Influencia de la capa impermeable del tablero del puente
Dado que la resistencia de la capa impermeable flexible es diferente a la del tablero principal y la capa de pavimento, su existencia hace que se forme la superestructura. un rígido- En el sistema de tensión de placa flexible-rígida, la capa intermedia flexible en el medio aumentará la tensión de tracción en la parte inferior de la plataforma del puente. Una vez que el pavimento de la capa impermeable se agrieta, bajo la carga dinámica de las ruedas, el espacio entre las dos se hará cada vez más grande hasta que se afloje y se caiga. Además, el uso de capas impermeables aumenta en gran medida la probabilidad de falla por corte del pavimento.
4. Condiciones de restricción del pavimento del tablero del puente
La capa de pavimento del tablero del puente está restringida por la estructura del puente, y sus condiciones de contorno después de ser estresada son muy diferentes de las capas de pavimento generales. Además, los efectos acoplados de la deflexión, torsión y otras deformaciones de la viga afectan negativamente el desempeño del pavimento.
2. Discusión sobre los métodos de diseño de pavimentos de plataformas de puentes
En la actualidad, la investigación sobre pavimentos de plataformas de puentes aún no está madura y la investigación existente se centra principalmente en el diseño de materiales y la tecnología de pavimentos. , existen pocos estudios sobre análisis teórico y cálculos estructurales.
A juzgar por los métodos de análisis estructural existentes, los modelos de unidades isoparamétricas tridimensionales se utilizan principalmente para el análisis. Actualmente, se utilizan principalmente unidades tridimensionales de ocho y veinte nodos.
Un modelo de elementos finitos razonable es el requisito previo para el análisis computacional. A juzgar por la situación actual de la investigación, existen principalmente los siguientes aspectos que deben discutirse con urgencia.
Para el pavimento de tablero de puente, cómo asumir y simular el contacto entre capas es una cuestión muy importante en el modelado de elementos finitos. Para situaciones en las que no existe una capa impermeable, se puede aprender del tratamiento del pavimento compuesto. En resumen, cómo simular el contacto entre capas, especialmente cómo considerar la influencia de la capa impermeable, es una cuestión clave para establecer un modelo de elementos finitos razonable, y también es el foco de la investigación sobre la teoría del diseño estructural de pavimentos. Es necesario combinar cálculos teóricos con análisis experimentales, comparar los resultados de los cálculos con los resultados experimentales y medidos y encontrar un modelo que sea consistente con la tensión real de la estructura.
El pavimento de tablero de puente es una estructura de pavimento especial. Cómo simplificar razonablemente el modelo de carga y cómo distribuir la carga en las direcciones horizontal y vertical también está directamente relacionado con la precisión de los resultados del cálculo.
Otra cuestión importante que es necesario estudiar es la deflexión y otras deformaciones del puente bajo carga. ¿Qué impacto tienen estos factores en las propiedades mecánicas de la capa de pavimento? también la razón por la cual el pavimento de la plataforma del puente es diferente. Un aspecto del pavimento compuesto general. Actualmente no existe una discusión específica en el país.
Resolver razonablemente el problema del pavimento del tablero de un puente requiere partir de dos aspectos: el análisis teórico y el cálculo estructural. La base teórica correcta es fundamental y un modelo mecánico razonable es la clave. Al comparar el análisis de cálculo con las mediciones reales, se pueden resolver bien los problemas mencionados anteriormente, como el modelo de contacto y la simplificación de carga, y se puede aclarar la influencia de otros factores. También es necesario fortalecer el estudio de la escala del modelo y las condiciones de convergencia, si es posible, fortalecer el estudio de su desempeño dinámico. Con base en el análisis de las formas de daño del pavimento, se determinan los factores clave, se proponen indicadores de control y se establecen los criterios de daño correspondientes para proporcionar una base para el diseño. Lograr este objetivo requiere extensos esfuerzos de investigación básica.
Este artículo analiza y estudia las primeras enfermedades y causas del pavimento de tablero flexible de puentes de hormigón armado, resume los principales métodos de análisis estructural de los pavimentos de tablero de puentes en mi país y propone a qué se debe prestar atención. en el análisis de elementos finitos y señaló las principales direcciones de investigación en el futuro.
Existe una necesidad urgente de acelerar más investigaciones sobre el pavimento de plataforma de puente de hormigón comercial asfáltico para aclarar el modelo de cálculo, las propiedades mecánicas y los parámetros relacionados de cada capa estructural del pavimento de plataforma de puente, y proporcionar orientación para la plataforma de puente. diseño de pavimento. Al mismo tiempo, debemos fortalecer la investigación sobre los indicadores de rendimiento de los materiales y la tecnología de detección de diversos materiales de pavimentación y desarrollar nuevos materiales que se adapten al mecanismo de daño de la plataforma del puente; además, debemos mejorar la tecnología de pavimentación y la calidad de la construcción; garantizar la precisión del modelo de diseño y, fundamentalmente, resolver el problema del daño temprano al pavimento del tablero del puente.
Para obtener más información sobre licitaciones de ingeniería/servicios/adquisiciones y para mejorar la tasa de adjudicación de ofertas, puede hacer clic en la parte inferior del sitio web oficial de servicio al cliente para realizar una consulta gratuita: /#/? fuente=bdzd