摘要:
目前日本大型的钢结构桥梁都已竣工,因此,现行的工作重点是检测过时的(超龄)桥梁和对现有桥梁的抗震维修。为了减轻不利因素造成的影响,需要查点和利用桥梁周围的再生环境。减轻和消除桥梁的不利因素及危害。其次,维修、改造桥梁工程必须经济合理。
关键词:钢结构桥梁;桥梁抗震;桥梁与环境;检测与维护;建设趋势。
中***分类号:TU391文献标识码: A
一、概述
1、钢结构桥梁: steel bridge
钢结构桥梁指一座桥梁上部结构的主要承重部分用钢材制成。
钢桥的主要优点是:能够实现工业化制造和拼装;上、下部结构可以同时施工,加快了施工进度;钢材匀质、构件轻型,利于悬臂施工;高强度利于跨越很大跨度,节省下部结构的施工时间与费用。
钢桥的主要缺点是:在大气作用下受侵蚀,易生锈,要经常除锈和油漆,养护费用较混凝土桥大;建桥一次性投资成本高。
一般钢材的防锈蚀,需要经常除锈、油漆,费钱费时。而不需要油漆的耐候钢的表面会形成氧化铁薄膜以抗锈蚀。
2、钢桥所用材料
用钢材制造钢桥,要经过许多机械加工工艺和焊接工艺。制成的钢桥要承受很大的静、动力荷载与冲击荷载。因此被选作造桥的钢材,既要能适应制造工艺要求,又要满足使用要求。
钢桥所用钢的种类有碳素钢、低合金高强度钢和低合金超高强度钢。
根据钢材的形状分工字钢、角钢、槽钢、钢板和高强度钢索。
二、日本的钢桥建设
1、建设趋势
在日本,许多桥梁被集中建设在20世纪60年代到80年代,在经济高速增长时期之后,钢梁建设项目每年减少一半。具体来说,钢桥行业在20世纪60年代后半期达到黄金时代。虽然,RC和PC桥梁建造项目几乎保持不变,但是钢桥梁建设已下降到40%。最近,20世纪60年代建造的许多桥梁,作为重要的基础设施已经产生了多种病害。
1995年兵库县南部发生了重大地震,人们开始重视钢结构的重要性。随后新的桥梁抗震设计和地震加装刚桥梁诞生了。它的主要性能是加强了钢桥结构的延性。刚桥梁的受损部位主要分布在轴承和保护梁倒塌抑制部位。大跨度的钢桥抗震改造工程,例如,主跨510米的大悬桁架大阪港大桥抗震改造工程,总预算为6000万日元,工期为5年。除此之外,位于奈良县、跨度为112米、钢箱梁麦塔尼大桥也进行了地震加装。
如今,许多现有的钢桥梁表现出了某种形式的恶化,如腐蚀、钢构件疲劳裂纹。钢板和钢构件由于通过许多超重的车辆,比公路桥梁(JSHB)规格指定的重,因此,许多桥梁需要大力加强和维修工程。大跨度桥梁的建设、加装、现有的钢桥梁的加固、维修和维护,将成为日本的钢桥市场中重要的组成部分。
在日本,很多桥梁是自第二次世界大战之后建造的,各种形式的桥梁组成了高效的公路网络。但是,需要注意的是在桥梁建造时要重视安全规范、统一设计荷载,以及桥梁和自然环境的关联。争取实现桥梁和周围环境的完美统一。日本是一个多山的国家,有不平坦的土地的基础设施需要开发,在经济和建筑艺术迅猛发展的时代,日本的钢铁桥梁建设的发展应该吸取国外的精华,尤其是地震多发国家。以便促使日本钢结构桥梁有条不紊的向前发展。
日本钢桥建设的趋势归纳如下:
(1)在科技和金融发展的时代背景下,一些重大桥梁工程的实施完成,促使了钢结构桥梁的建设和发展。
(2)在经济衰退的情况下,大跨度钢桥建设项目已接近完成。
(3)在1960年代到80年代,许多钢铁桥梁被修建,以支持经济增长的快速发展。
(4)每年建造的钢桥数量已下降到40%。
(5)从1960年开始构建RC和PC的桥梁数量几乎保持不变。
(6)20世纪60年代建造的大量桥梁出现了各种损害。
(7)1995年兵库县南部发生的重大地震,使结构的延性被连接到新的桥梁改造和抗震设计标准。
(8)在地震中受损的桥墩,轴承和限位许多地震的维修和改造工程已经展开。
(9)抗震和大跨度钢桥梁工程是将来的发展趋势。
(10)大型桥梁的假设和现有钢桥的改造、加固、修复及维修,将成为未来钢桥市场的重要组成部分。
(11)桥梁建造时要重视安全规范和统一设计荷载。
(12) 如今,许多现有的桥梁钢表现出某种形式的恶化,如腐蚀、钢构件疲劳裂纹。钢板和钢构件通过许多超重的车辆。
(13)许多现有的桥梁需要大量的加工和修复工程。
(14)一些过久的桥梁的检测和维护是必要的,因为桥梁周围环境的不利因素会影响桥梁的安全和使用。
在建设部门,钢桥和混凝土行业存在很大的竞争。大跨度桥梁在钢桥领域中所占比例微乎甚微,因此钢桥行业试***吧工作重心集中在经济合理的新型中跨度桥梁的建设扩大市场。新型桥梁如板梁厚钢板型桥梁和斜拉型主梁和H型刚桥梁。
2、保养与维护
(1)桥梁维护定义
桥梁维护修理的一种术语,是对桥梁暴露或者未暴露的安全隐患的修护工程。
(2)检查和检测
通过人工和机械设备对桥梁组成和生命周期进行定期的、详尽的检测。
(3)评估工作
通过检测和适当的维护工作之后,对桥梁功能、安全性和使用年限做一个先进的。准确的报告。
3、新材料和新技术的开发
建设新型刚桥梁,要不断的开发高性能、低成本材料,包括高性能钢材原料、高性能轴承、高延展性和高强度的螺栓、碳纤维塑性板材。碳纤维塑性板材非常使用在桥梁的维护工程中。但是,在研发过程中,也会不可避免的遇到很多问题和困难。
另一方面,在抗震设计和加固中,开发和研究高科技技术,在减少成本的同时,保证桥梁的安全和适用。
三、钢结构桥梁美好的未来
1、在未来的钢桥建设中,应注意的主要因素:
(1)对超出使用年限的桥梁,应该定时的检测和进行修复工作。因为,这些工作在桥梁未来的使用中越来越重要。
(2)桥梁的安全性以及辅助工程要得到国家调控。
(3)桥梁的设计和施工要和周围环境协调一致。
(4)桥梁建设过程中应集思广益,敢于创新开拓。
(5)鼓励和促进建筑人才的成长。大力培养专业工程师。
(6)桥梁安全性,特别是抗击地震灾害。
(7)继承和发扬传统桥梁建设。
2、桥梁与环境的协调统一
桥梁和环境协调统一是非常重要的,而人和人之间、人和桥之间的沟通在建立理想的桥梁环境过程中起决定性作用。比如桥梁工程师和施工人员在设计和施工过程中,满足人们生活需求之外,还要满足施工的可能行以及在自然环境允许之内。
人与桥梁、桥梁与自然环境之间的协调越发重要。通过协调和沟通,充分利用各自的最大价值,因此,需要建立一个专门的机构来满足这一目的。该机构的主要特点如下:
(1)机构应***于所有桥梁有关组织和自然环境。
(2)机构的***策是支持工程师的道德守则。
(3)机构强调协调沟通。
(4)国内和国外之间的合作是该机构的重要目标之一。
(5)机构把重点放在新领域的开发。
3、桥梁安全的重要性
桥梁的安全,特别是在抗击自然灾害时,仍然是建筑师在设计和建造桥梁工程过程中首要考虑的问题。因为桥梁建造的初衷就是在安全的前提下满足人们生活的需要。为人们提供方便和便利。桥梁一旦出现安全问题,危害人们安全的同时,在很长的时间内我们的社会活动也会停止。比如,在阪神高速桥梁的倒塌和桥体结构的严重损坏,造成交通瘫痪一年左右。
四、结语
在本文中,主要介绍了日本钢桥梁工程的现况,以及钢桥建设在今后的发展。吸收和借鉴发展中国家和发达国家的先进技术,建设有特设的桥梁。把新型材料和新颖设计利用在桥梁艺术中,使桥梁建设沿着正确轨道上快速发展。
转载请注明出处学文网 » 浅谈日本的钢结构桥梁