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国联云桥梁直播课堂葛耀君教授问答

国联云 2020-03-09
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1、南京工业大学 教授 赵**——葛老师,您一再强调斜拉桥与悬索桥跨径进一步增加的控制因素是抗风,如果抗风问题能解决,是不是跨度就肯定能提高么,静力设计会有什么问题了?主梁的重量减轻对抗风有利还是不利啊?

答:会有缆索和主梁的静力问题。单纯的讨论主梁轻重是没有意义的,要结合结构刚度一起考虑。

2、北京交通大学 穆**——请问一下UHPC拱桥的经济性如何,稳定性容易处理吗?

答:UHPC拱桥就是指要用UHPC作为拱肋材料,经济性目前还是比较高。稳定性与钢结构相比,差别不大。

3、石家庄铁道大学 康**——老师,钢混组合箱梁受扭怎么分析?

答:钢结构和混凝土结构结合断面会有受扭问题,但是,现有方法可以解决这个问题。

4、新疆交建集团技术员 章**——葛老师,你好!除了现有的四大结构体系,斜拉-拱桥的组合结构体系有什么利弊?有研究价值吗?

答:斜拉-拱桥是一种组合结果体系,对于跨度增长的优势并不明显。

5、武汉二航路桥特种工程有限责任公司主任 朱**——葛教授,您好!我是中交养护集团|二航局特种公司的朱慈祥。向您请教下:

1)目前特大跨径桥梁的主要设计共性不足是哪些?应在养护中如何测防诊治?

答:从理论上并不存在设计共性不足的问题,如果一定要说有,那就是环保,目前规范中还没有体现具体的指标。

2)特大悬索桥主缆安全系数不满足规范要求,您认为应该选择什么样的维护策略?

答:任何安全系数不满足规范要求的结构构件都是不能被使用的。悬索桥主缆维护主要采用除湿方法。

3)您提到了两种UHPC加固正交异性桥面板开裂病害的方法,您认为这种方法的关键技术是什么?还有其他更经济可靠的方法吗?

答:关键技术就是UHPC材料性能及其与钢桥面的连接。

6、贵州省交通规划勘察设计院高工 马**——请问葛教授,对于景区大跨度人行桥的抗风有什么好的建议?

答:不应刻意追求在景区修建大跨度人行桥,任何结构安全第一、行人生命安全至高无上。

7、中交二公局有限公司 苏**——请问一下葛教授,2000m级悬索桥施工阶段的抗风问题解决措施有哪些?比如架梁顺序等。

答:主要取决于施工阶段结构自身的抗风能力与设计风速之间的差距。如果差距很大,应当停止施工,并确保施工现场不受大风影响;如果差距不大,可以考虑采用结构或机械措施抗风。

8、大连理工大学 王**——对于涡激振动,不同体系的悬索桥(漂浮、半漂浮、固结),抑振措施不同,效果不同,是否可以找出具有一定普适应的抑振措施?

答:由于引起悬索桥涡振的原因不完全相同,所以,普遍适用的控制措施比较困难。但是,当激发涡振的原理是一样的时候,相同的控制措施也会有效。

9、路达养护有限公司总经理 吴**——支座、伸缩缝起什么作用?

答:《桥梁工程》教材里面可以找到现成答案。简单说来,支座主要起到传递荷载和适应变形的作用,伸缩缝主要起到适用变形和行车平稳的作用。

10、成都同创设计师——葛教授,阻碍波形钢腹板、桁架腹杆梁桥跨度继续增加的障碍有哪些?

答:主要这方面的研究和应用还有待深入,特别是200米以上跨度。

11、中交公路规院工程师 何**——有没有可能用多条主缆的形式解决悬索桥的跨度跨越难题?

答:是一种解决超大跨度悬索桥的方法。我们推荐的5000米跨度悬索桥方案采用了4根主缆。

12、浙江省交通规划设计研究院有限公司高工 段**——多跨悬索桥有何问题?比如5跨,6跨之类,谢谢

答:单主跨与双主跨主要不同在于中间桥塔由于没有边主缆的约束作用刚度变小;另外,当两个主跨一跨布载、一跨空载时,中间桥塔塔顶鞍座会出现主缆滑动的不安全趋势。双主跨和多主跨的受力区别不是很大。

13、石家庄铁道大学教师 陈**——请解答一下大跨度拱桥拱脚出现的问题?

答:大跨度拱桥一般都采用拱脚固结的方式与拱座连接,所以,拱座一定不能产生变位,特别是水平变位。另外,地震也是导致拱脚出现问题的主要原因之一。

14、中铁大桥科学研究院有限公司副主任 柴**——请问葛教授,大跨度悬索桥分离双箱梁的涡振能不能解决?

答:任何一座大跨度桥梁都会有振动,涡振是其中一种振动。所谓解决涡振问题就是指涡振不至于引起桥梁安全问题和适用问题,通过气动控制和机械控制措施可以实现。

15、盐城市交通规划设计院 蔡**——请问葛教授,请问桥梁斜拉索的更换年限,现在大概多长时间?谢谢!

答:规范一般规定20年,无法做到100年。实际应用中,大部分斜拉桥或大部分斜拉索都能达到这个年限,譬如,1991年建成的上海南浦大桥和1993年建成的上海杨浦大桥都还在使用原来的拉索。

16、石家庄铁道大学副教授 荣**——请问葛老师,对于适用于轨道交通桥梁的槽型梁的未来发展有什么看法?

答:槽型梁属于中小跨度桥梁,没有做过专门的研究。但是,有一点槽型梁的优势是比较明显的,那就是当桥梁建筑高度受限时。

17、黔桥咨询有限公司 伍**——请问葛老师:很多人担心钢管混凝土的耐久性的耐久性比较差,但经济性还比较好,对称你怎么看,或者给些建议。谢谢!

答:钢管混凝土的耐久性疑虑主要来自于钢管与混凝土之间脱空,如果没有脱空,耐久性是一定有保证的。根据合江长江一桥对钢管内部混凝土探测结果,混凝土的填充率达到99%以上,也就是全部钢管混凝土构件检测结果,只有不到1%的钢管与混凝土之间有脱空。当然,使用多年以后的钢管混凝土构件的脱空检测结果,现在还比较少,需要积累这方面的资料。

18、华东交通大学教师 陈**——葛教授好,各种桥型最大跨径的经济合理选择是否有研究?

答:所谓最大跨径是基于受力极限的,所谓经济跨径是以经济性为主的,两者肯定不同,前者肯定大于后者。经济合理跨径不仅与受力有关,也与使用场合和施工方法有很大关系。譬如,城市高架桥梁的经济跨径与施工方法直接相关。

19、中科天工智能装备研究院 鲍**——葛教授,您好,请问如果桥梁工程发生危险最容易出现在那些地方

答:应该说正常设计、正常施工、正常使用的桥梁是不会发生危险的,发生危险的桥梁主要有两种情况:一是荷载超越了结构的承载能力极限状态,目前国内外都在研究超越承载极限的结构强健性;二是桥梁没有按照正常设计或正常施工或正常使用,这种危险很难避免。

20、湖北工程学院 黄**——箱梁不满足平截面假定了要分为3块板,每块板为什么要分3个点分析应力?钢管拱内钢管内混凝土空洞有什么办法解决?

答:首先尽量使得钢管内混凝土不出现空洞,530米跨度的合江长江一桥已经做到了99%不脱空;其次,即使有一点混凝土空洞也并不可怕,如果能够确定空洞位置和形状可以进行分析;最后,尽管钢管内混凝土空洞修补很难,必要时还是有办法修补的。

21、石家庄铁道大学副教授 荣**——钢管混凝土桥梁的管内混凝土密实度会否带来隐患?

答:现有的混凝土压注工艺已经可以保证管内混凝土密实。合江长江一桥达到99%以上。

22、云南大学建筑与规划学院 冉**——我想请教一下葛教授,经济跨径与最大跨径之间有没有一些联系?具体设计过程中考虑更多的还是经济跨径。

答:最大跨径要考虑的问题比较简单,就是受力,对于大多数的桥梁不会涉及到这个问题;经济跨径要考虑的问题比较多,既有材料用量和施工方法,又有设计单位和施工单位各自的经验和特点,这是大多数桥梁都会遇到的问题。目前确定经济跨径的方法,主要通过不同结构、材料、施工等方案的同等深度比较,没有捷径可走。

23、中铁宝桥(扬州)有限公司部长 庄**——葛教授,钢管混凝土桁架拱桥,拱肋竖杆端部裂纹,有没有好的维修方式?钢管混凝土主拱肋钢管壁厚比设计厚度薄10%的情况下,是否影响桥梁安全?谢谢

答:钢管混凝土桁架拱桥中,除了拱肋钢管之外,其它钢管一般很少灌注混凝土。拱肋竖杆您是指腹杆吧?不是拱肋本身,因为拱肋不可能是竖向的,连接拱肋的竖向腹杆是为了保证各个拱肋之间特别是上下拱肋之间共同受力的,所以如果截面位置在拱脚,因为拱脚已经由拱座支撑着,问题不是太严重;如果出现在拱顶或四分点截面,是一定需要修复的。钢管混凝土主拱肋钢管壁厚比设计厚度薄,理论上对安全都是有影响的,业主也不会同意这么做的,举一个不巧当的比喻,有谁愿意穿一件有洞的新衣服?

24、上海市城建设计总院总工 邓**——悬索与斜拉组合桥梁有什么问题吗?理论最大跨径可以到多少?

答:悬索与斜拉协作体系桥梁不能说有什么问题,只能说与悬索桥或斜拉桥有什么差别。首先,这种桥梁有两套缆索体系,一套是悬索体系,另一套是斜拉体系;其次,主梁跨中段是被吊杆悬吊的,靠近桥塔段是被斜拉索悬吊的;最后,斜拉悬吊和悬索悬吊的结合部主梁的受力是非常特殊的,也是比较薄弱的环节。上个世纪90年代,林同炎先生曾经提出过将斜拉悬索协作体系桥梁用在直布罗陀海峡大桥中,他当时设计方案跨径已经达到了5000米。

25、河海大学土木院 朱**——UhPC降低面板开裂危险,但是对于铺装病害 其强度太大无法挖开对于其后续铺装维护会带来影响吗?

答:是的。这是矛盾的,所以,UHPC作为桥面铺装的选择应当比较慎重,除非可以保证像桥梁一样的100年使用寿命。

26、中交瑞通路桥养护科技有限公司总工 张**——请问葛教授,斜拉桥混凝土主梁发生开裂,其加固的关键点应该在那些方面啊?

答:混凝土主梁斜拉桥开裂病害是比较严重的,特别是跨度比较大的斜拉桥。当然,如果发现主梁结构体系有问题,一般需要将主梁更换掉;如果结构体系没有问题,一般采用强度更高的混凝土进行加固,混凝土结合面处理非常重要,此外,应当尽量避免增加自重,以免引起其它受力问题。

27、中南大学土木院副教授 文**——葛教授您好!铁路斜拉桥的主跨增大(满足功能需求)后引起的低频振动会对行车舒适性和安全性带来较大影响吗?

答:这是由刚度和基频控制的,可以将影响降低到可以接受,甚至完全消除。

28、沈阳建筑大学 李**——葛老师好,学生斗胆请教,现阶段悬索桥要进一步提高跨境是抗风挑战,那这种座桥梁在平日的检测养护维修方面,相对其他悬索桥有没有特殊要求呢?

答:悬索桥的生命线是主缆,一般需要采用除湿系统,这是悬索桥有别于其它桥梁的地方。还有就是锚碇的养护维修,不同于其它桥梁。

29、中国市政工程西南设计研究总院桥梁部门副总 梁**——葛教授您好:新建350-400m内的钢箱拱桥,存在涡激共振的,是否有必要做全桥气动模型试验?

答:根据桥梁抗风设计规范的规定,当桥梁结构跨度超过200米时,必须进行抗风设计。至于是否需要进行全桥气弹模型风洞试验,需要根据实际桥梁结构形式来确定。

29、中交二航局荀**:

问题:

1)、单跨斜拉桥,以目前的材料(钢)和技术,极限跨径能做到多大?(俄罗斯岛大桥),控制斜拉桥极限跨径的是哪个方面的问题。

答:根据同济大学主持完成863计划课题研究结果,斜拉桥跨径可以达到1400米到1500米,这是否是您说的极限跨径,还不好确定。控制斜拉桥跨径增长的因素有结构抗风、拉索性能、主梁压弯和桥塔受力等。

2)、单跨悬索桥,极限跨径能做到多大?(明石1991m,意大利理论研究3300)

答:根据同济大学主持完成973计划项目研究成果,悬索桥跨径从抗风角度可以达到5000米,这是否是您的极限跨径,也无法确定。悬索桥跨径超过2000米之后,结构抗风性能是首要解决的问题。

3)、缆索承重桥,根据 Gimmsung和林同炎的设想,多塔缆索承重桥,按照万米级跨度考虑,在现有材料和施工能力,未来能否实现,桥梁洲际跨越。面临哪些主要问题?

答:单跨万米级桥梁,全世界还没有人做过深入的研究,但是,多跨达到万米跨越是有研究的。主要问题是政治和经济,技术问题总是有办法解决的。

4)、拱桥的极限跨径是多少?

答:拱桥现在还没有到极限跨径,我也没有专门研究过,但是,超过600米是可以预期的。

谢谢,二航局荀东亮在武汉疫区,感谢葛教授的精彩交流!

30、大连理工大学 王**——您好,我想请问一下葛老师:2010年欧联公司进一步优化了墨西拿海峡大桥分体式三箱主梁断面,那么目前为止国内是否有相应的设计设计细节和参数,若果国内自行设计分体式三箱主梁会面临哪些困难?

答:意大利对于墨西拿大桥的设计经历了20年规划、10设计和10年等待,如果不是因为经济问题,应当已经开工建设了。分体三箱梁主梁断面有可能在甬舟铁路西堠门二桥上得到应用。

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