火灾损伤后板桥数值分析及承载力评定

发布时间：2021-07-20 22:39

　　改革开放以来,我国的经济取得了迅猛发展,而交通运输业的发展又是经济前进的基础,随着交通运输车辆的增多,物流运输密度的不断增大,交通事故发生的几率逐渐升高。桥梁作为高速公路重要的组成部分,近年来桥梁火灾时有发生,且事故发生突然、救援难度大。火灾高温会对梁体混凝土及钢筋的力学性能造成损伤,并对桥梁的承载能力产生影响。以保定-阜平高速公路某中桥火灾损伤为背景,结合现场采集的火灾后桥梁损伤数据,采用数值仿真软件ANSYS对混凝土空心板梁的受火过程进行模拟。分析了火灾高温下构件截面温度场分布情况、温度荷载作用下截面应力分布及构件挠度,研究了损伤后构件的力学性能折减规律,评估了损伤后桥梁的承载能力,主要的研究内容有:（1）根据火灾后桥梁损伤检测数据,分析火灾高温下混凝土的破坏机理、剩余抗压强度、损伤层厚度和桥梁路面沥青材料的伤损。（2）基于国内外学者对混凝土及钢筋热工参数的研究成果,确定模拟火灾受损桥梁所需的建模参数,进一步分析高温后钢筋混凝土构件力学性能的变化规律。（3）模拟分析混凝土空心板梁桥的受火过程,并考虑了热分析及热-结构耦合作用下,不同工况构件的截面温度场、应力分布和挠度变化,对比分析... 

【文章来源】：石家庄铁道大学河北省

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

西潼高速墩身受损

为桥梁的加固维修提供可靠的数据支持，以便于制定合理的加固方案面对近几年发生的重点桥梁火灾实例进行介绍。2011 年 5 月 20 日，西潼高速公路渭南方向，高架桥下一处废品回收站突火，火灾导致该高架桥左幅第 38 #桥墩混凝土脱落，38 #盖梁混凝土大面积，盖梁上部的支座受损，火灾还造成第 38、39 跨主梁底部，过火部分混凝同程度的爆裂。由于火灾位于桥下，且桥下净空较低为 3 m，火灾温度上升快到的最大温度高，对混凝土造成的损伤较大。如图 1-1 所示。2014 年 3 月 7 日，四川省境内的西攀高速公路王家沟中桥发生一起火灾，火灾引燃了桥下的竹林，造成大火蔓延，火灾燃烧了 2 h 才被扑灭。火灾后，交警部门对西攀高速公路米易至垭口段采取双向封闭措施，造成大面交通拥堵。大火造成该桥梁底，长 20 m、宽 19.5 m 范围内的混凝土出现不度的炸裂剥落，局部梁体钢筋外露，桥梁承载能力损失严重。此外，由于的蔓延，桥梁的支座也遭到火灾的波及而损坏，两侧桥台处的混凝土也被。如图 1-2 所示。

还对西禹高速公路路面结构、防撞护栏及桥墩的防撞设施等造成不同程度的损伤。如图1-3 所示。2014 年 8 月 24 日，一辆装载有 21.6 t 原油的油罐车，行驶到位于延西高速公路西耀段的聂冯立交桥时，车辆突然爆胎导致车辆侧翻，所装载原油全部泄漏，事故同时引发大火。由于液体的流动性，火灾波及的范围较大，该立交桥的第 2~5 孔的梁体、桥墩、桥面系等部位混凝土损伤严重。火灾发生后检测部门对大桥的外观及承载力进行了评定，根据检测结果决定对该桥采取封闭交通进行维修加固，经过一个多月的施工大桥交通得以恢复[5]。如图 1-4 所示。2014 年 10 月 29 日，厦蓉高速公路(厦门至成都)在建的赤石大桥，由于工人操作失误，造成该桥索塔内部起火，火灾导致大桥的 9 根拉索断裂，使得该侧桥面下沉严重达到了 2 m，火灾还造成大桥索塔内部不同程度受损。如图 1-5 所示。图 1-3 西禹高速箱梁及桥墩受损 图 1-4 延西高速油


本文编号：3293737