¿A qué aspectos se debe prestar atención en el diseño de puentes? A continuación, Zhongda Consulting le ofrece una introducción al contenido relevante para su referencia.
1) Se debe prestar más atención a la durabilidad de la estructura Durante la construcción y uso de puentes, estos serán corroídos por el medio ambiente y productos químicos nocivos, y deben resistir vehículos, viento, terremotos y fatiga. , sobrecarga y factores provocados por el hombre y otros efectos externos y, al mismo tiempo, las propiedades de los materiales utilizados en el puente continuarán degradándose, lo que resultará en diversos grados de daño y deterioro de varias partes de la estructura. En el campo de los puentes de grandes luces, se ha construido en China un gran número de puentes atirantados desde la década de 1980, aunque hasta el momento ha habido pocos ejemplos de colapso o daños graves, muchos puentes se han derrumbado debido a problemas de durabilidad con la estructura. Cables No cambiar el cable con antelación no sólo afectará al uso sino que también aumentará las pérdidas económicas. Cabe señalar que muchos de estos problemas están relacionados con la falta de un diseño de durabilidad razonable, lo que también lleva a la gente a recomprender la durabilidad de los puentes. Un gran número de ejemplos de enfermedades demuestran también que, además de las razones constructivas y materiales, el factor decisivo que influye en la durabilidad de una estructura son los defectos estructurales (es decir, de diseño).
Desde los años 90, China ha concedido gran importancia a la investigación sobre la durabilidad estructural y ha conseguido numerosos resultados. La mayoría de estos estudios se llevan a cabo desde la perspectiva del análisis estadístico y de materiales, pero hay pocos estudios sobre cómo mejorar la durabilidad del puente desde una perspectiva estructural y de diseño y de una manera que sea fácil de aceptar y operar para el personal de diseño y construcción. Además, durante mucho tiempo, la gente se ha centrado en la investigación de métodos de cálculo estructural, pero ha ignorado la atención a la estructura general y al procesamiento de detalles. El diseño de durabilidad estructural es esencialmente diferente del diseño estructural convencional. En la actualidad, se necesitan esfuerzos para desarrollar la investigación de durabilidad desde el análisis cualitativo hasta el análisis cuantitativo. En vista de las graves pérdidas causadas por una durabilidad insuficiente, el diseño de puentes extranjeros ha otorgado gran importancia a mejorar la durabilidad de las estructuras en los últimos años y lo ha considerado como un principio de diseño importante. Se ha considerado de manera uniforme el diseño estructural razonable y los detalles de construcción, y se ha enfatizado. Se ha puesto énfasis en hacer que la estructura sea fácil de inspeccionar y reparar, para garantizar el uso seguro del puente, reducir los costos de mantenimiento tanto como sea posible y lograr buenos beneficios económicos integrales. De hecho, la investigación y la práctica nacionales y extranjeras han demostrado que la durabilidad estructural juega un papel decisivo en la operación segura y económica de los puentes.
2) Preste atención a la investigación sobre daños por fatiga. La carga del vehículo y la carga del viento soportada por la estructura del puente son cargas dinámicas, que producirán cambios cíclicos en la prueba de esfuerzo dentro de la estructura. solo causa vibración de la estructura, sino que también causa daño por fatiga acumulativa a la estructura.
Dado que los materiales utilizados en los puentes no son uniformes y continuos, en realidad hay muchos microdefectos. Bajo carga cíclica, estos microdefectos se desarrollarán y fusionarán gradualmente para formar daños y gradualmente se dañarán en el puente. material. Se forman grietas macroscópicas. Si las macrofisuras no se controlan eficazmente, es muy probable que se produzcan fracturas frágiles de materiales y estructuras. Los daños por fatiga temprana suelen ser difíciles de detectar, pero sus consecuencias suelen ser catastróficas.
El daño por fatiga se ha considerado un tema central en el diseño de puentes de acero en el pasado. Hay muchos casos de agrietamiento del acero causado por la fatiga de estructuras de acero, y también hay muchos ejemplos de colapso de puentes causado por fractura por fatiga. . En los últimos 20 años, la investigación sobre el daño por fatiga ha ingresado a las estructuras de concreto, pero es necesario fortalecer la investigación sobre el desempeño dinámico y el desempeño a la fatiga de los componentes de concreto reforzado corroídos durante su vida útil. El estudio del daño por fatiga no se refiere solo a toda la estructura. De hecho, las estructuras de puentes a menudo conducen a fallas de toda la estructura debido a fallas por fatiga local en ciertas partes clave, como daños por fatiga en los extremos de anclaje de los cables. puentes atirantados.
3) Preste total atención al problema de sobrecarga de los puentes. Hay tres casos principales de sobrecarga de vehículos: uno es que el viejo puente construido en los primeros días está sobrecargado y operado; el flujo en el puente excede el diseño original; la otra es que el vehículo está sobrecargado ilegalmente. Las dos primeras causas son principalmente cambios en las cargas de diseño y aumentos en el volumen de tráfico; las últimas son operaciones de sobrecarga ilegal por parte de los usuarios de vehículos. Los dos últimos fenómenos de sobrecarga son relativamente comunes en el transporte por carretera de mi país. La sobrecarga de los puentes puede provocar, por un lado, problemas de fatiga. La sobrecarga aumentará la amplitud de la tensión de fatiga del puente, intensificará el daño e incluso provocará algunos accidentes con daños estructurales causados por la sobrecarga.
Por otro lado, el daño interno del puente causado por la sobrecarga no se puede restaurar, lo que provocará que las condiciones de funcionamiento del puente cambien bajo carga normal, lo que puede poner en peligro la seguridad y durabilidad del puente.
Por ejemplo, siempre se ha considerado que los puentes de hormigón tienen suficiente durabilidad, pero pueden agrietarse bajo la acción de la sobrecarga de los automóviles incluso si las grietas se pueden cerrar después de eliminar la carga, porque el interior de ellos; la estructura de concreto ha sido dañada, el momento flector de fisuración del componente disminuye y la rigidez disminuye por lo tanto, bajo la carga de uso normal, se producen grietas en la estructura que no deberían haberse fisurado o grietas originalmente pequeñas se convierten en grietas que exceden las especificaciones o producen; deformaciones mayores. Estos tendrán un impacto adverso en el rendimiento a largo plazo y la durabilidad de la estructura. Por lo tanto, además de fortalecer la gestión por parte del departamento de control de tráfico, también es necesario realizar investigaciones y análisis sobre las consecuencias de la sobrecarga.
4) Aprender activamente de la experiencia y los logros extranjeros El principal problema en el diseño de puentes nacionales es el pobre desempeño normal de la estructura (refiriéndose al desempeño deficiente en comparación con las expectativas de diseño, incluida la vibración excesiva del puente). ), forma lineal desigual, tropiezo de juntas, agrietamiento estructural y deformación excesiva, etc.), mala durabilidad y seguridad (incluida una vida útil corta, altos costos de mantenimiento, frecuentes accidentes de seguridad, etc.). La aparición de estos problemas está ciertamente relacionada con la baja calidad de la construcción y el nivel de gestión actual en China, pero para ser justos, dado que esta situación no se puede resolver en el corto plazo, como diseñadores de ingeniería, debemos enfrentar este problema y considerar plenamente La situación actual es un método más proactivo y eficaz para mejorar el nivel de construcción y gestión y el nivel de tecnología de materiales de cada etapa, y adoptar métodos de seguridad y diseño adecuados para garantizar el rendimiento del puente.
En particular, muchos de los problemas de durabilidad y seguridad de los puentes están relacionados con una selección irrazonable de sistemas o materiales estructurales y un manejo inadecuado de los detalles estructurales. La falta de seguridad y durabilidad de los puentes se ha convertido en un problema urgente que debe resolverse. Debemos aprender activamente de las experiencias y prácticas extranjeras exitosas. Además de fortalecer la gestión de la calidad de la construcción, debemos hacer un buen trabajo en materia de durabilidad desde la perspectiva de los puentes. conceptos de diseño y diseño de sistemas y estructuras estructurales. También es necesario estudiar los efectos de la fatiga y la sobrecarga sobre la durabilidad de las estructuras de puentes.
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