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1.大跨度结构 工程当中结构自重一般是以均布荷载的形式加以计算与考虑,因而在大跨度 结构中尤为明显。
这里将以桥梁、薄壳结构、薄膜结构、悬索结构与网架结构结 合工程实例谈谈减轻结构自重的重要性和具体实现方式。
1.1.桥梁 作为土木工程中的一个重要领域,桥梁工程在考虑荷载作用时,对于一般的 民用桥梁,主要是恒载、车辆活载以及地震作用,而对于跨海大桥等大跨度桥梁 ,还要考虑风载作用。
一般的民用桥梁,例如城市高架桥,主要采用钢筋混凝土 桥段,在恒载作用下,可能产生混凝土徐变、开裂等现象,这与建筑中楼面荷载 以及结构自重作用下的梁体破坏相类似,主要是通过加预应力钢筋来抵消一部 分荷载应力。
除此之外,还有模仿王莲叶脉交互联系的支撑体,利用井式梁底来 提高抗弯性能,同时减少材料用量。
下面主要谈谈大跨度桥梁。
世界桥梁发展的历史是桥梁跨度不断增大的历史,是桥型不断丰富的历史, 也是结构不断轻型化的历史。
发展现状预示本世纪将迎来世界桥梁更大规模的 建设高潮。
对于大跨度的桥梁而言,恒载占有很大的比重,减轻自重可以有效地降低结 构内力,使桥梁跨度增大,减少桥墩数量,提高航运利用空间;可以减少上部结 构的预应力钢筋数量;降低基础处理的费用。
然而,对于大跨度桥梁所受荷载作 用分析,减轻结构自重,主要意义在于提高桥梁刚度,避免车激共振,提高气动 弹性稳定性,也就是减少风荷载以及车辆活载的破坏作用。
与此同时,地震作用 与结构自重成正比关系,直接影响其抗震性能。
为了为满足桥梁对大跨度的要求,目前大跨度桥梁主要向索结构方向发展。
其具体措施为: a)特大跨桥梁采用以斜缆为主的空间网状承重体系或采用悬索加斜拉的混 合体系。
b)采用流线型钢箱或采用轻型而刚度大的复合材料作加劲梁。
c)采用自重小强度高的碳纤维材料做主缆。
d)斜拉桥在密索体系的基础上采用开口截面,减小梁的高跨比。
e)大跨度桥梁上
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心碎了
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