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陶行知先生说:“真教育是心心相印的活动,唯独从心里发出来,才能达到心灵的深处。”当教育者用自己的真心去走近学生,关注他们的兴趣爱好,理解学生,感受他们的喜怒哀乐,欣赏学生。为他们的每一点小小的成绩欢呼,这时,教育便是春风化雨了。要做到这些,首先要改变我们现有的学生观,不把学生当做接受知识的容器来填灌,也不把学生当作无所不能的神童来苛刻地要求,更不把学生当作自己工作成绩的砝码来层层施压,要把学生当作学生,当作一个个稚嫩的、青涩的、有着无穷的活力也不时会犯错误的成长中的生命。
“给每个学生以爱心”是众所周知的一条教育原则,但要做到这一点却并不容易,我们的认知、对学生的评价常常会受到种种外在因素的影响,它会让我们在不知不觉中偏离了正确的轨道。
一、性别
从生物学和心理学的角度来说,男性和女性在身体机能、心理特质、个性特征、思维方式等诸多方面确实存在着种种差别,这也就使得教师对男生和女生的印象存在着刻板化倾向:对男女生学习能力的评价不同,对男女生学业成就的归因不同,对男女生学习的期待不同。这一刻板印象直接导致了男女生成长中的分化。男生可以淘气,女生必须乖巧,男生天生比女生聪明等等,差不多是教师的共识,于是不少女生的创造性被无意中压制了,不少男生也在“聪明”的自我麻痹中错失了学习的良机。
因此,老师个人首先要努力消除自身的性别刻板印象,在教育教学中一视同仁、公正评价,并警觉自己的言行。另外,在教学内容的选择(尤其是人文学科),校园文化的建设等方面也要注意对男女生性别的保护,淡化人为的性别之分,为学生营造性别公平的教育环境。
二、背景
每个学生来自不同的家庭背景、社会背景,这一切都给他们的个性特征打上了烙印。知识分子家庭往往家教良好。孩子往往懂礼,有着良好的精神状态,健康向上,也有着良好的学习习惯,这种学生往往深得教师的青睐;贫困家庭出生的,或是父母外出务工的学生,则往往因为缺少关爱呈现出一种滞后状态,如不太讲卫生,说话粗鲁,缺乏学习的动力与激情,甚至颓废或暴力,面对这样的学生,教师往往在心理上不知不觉地疏远了他们。
实事求是地说,对不同背景学生的不同态度并不是教师刻意而为,它往往是一种无意识的流露,尽管如此,教师还是应该冷静地认识到它对学生的伤害,教师要刻意地改变这种无意间流露的好恶褒贬,给每个学生以均等的关爱。尤其是贫困学生。往往需要更多的爱。值得注意的是,对贫困生的关爱要把握好一个度,要注意保护他们脆弱的自尊。
三、资质
人的天赋、资质是不同的,有人长于形象思维,有人长于抽象思维;有人对文科学习驾轻就熟,有人在理科学习中如鱼得水;有人长于记忆,有人长于分析;有人语言表达能力强,有人动手能力强……不同的资质决定了学生具备不同的学习能力,当他们坐在同一课堂上,学着同一的内容时,便显示出了不同的学习状况:有人学得快,有人学得慢;有人学得好,有人学得差。当教师用同一标准衡量学生时,便不自觉地将学生分成了三六九等,“好”学生得到了更多的欣赏与激励,“差”学生则逐渐淡出了教师的视线,成为可有可无的边缘生。
爱心 鼓励 沟通
从笔者走上教坛的那一刻起,就开始担任英语教学工作兼任班主任。每年都兼任班主任,我曾经担任过这样一个班级的班主任――旅游班,旅游班是学校出名的调皮的班级。男生多,女生少。旅游这个专业的学生本身是好动不好静。班上的很多学生是大家公认的后进生。据同学反应,班上睡觉、旷课算是好事,吵吵闹闹是小事,打架斗殴是常事……凡是违纪的事,“他们是十处干塘九处在场。”但是,在我这个班主任看来,他们除了学习成绩差一点外,在他们身上有很多优点。果然,经过不到半年的管理,如今班级面貌焕然一新。打架斗殴已频绝迹,吵吵闹闹之事已销声匿迹,代之而起的是秉烛而读的多了,做好人好事的多了……那么,是什么原因使人见人怕的班级,发生了如此巨大的变化呢?
一、关心――架通师生情感的桥梁
上任伊始,就兼任这么一个叫人头痛的班级的班主任,真叫我手足无措。但是,我深信:不管他们怎么调皮,如何捣乱,他们毕竟是活生生的血肉之躯,只要我真诚的去关心他们,精诚所至,一定会沟通他们的感情,取得他们的信任,从而搞好班级。
因此,我不是简单的新官上任三把火,而采取问――谈――助“三步曲”。“问”,就是多问他们的家庭情况,个人的生活阅历,对学校的看法,对形势的看法,从而了解他们的思想状况,人生观念,便于深层地把握他们的意识形态。“谈”,就是多用英语与他们交谈,他们是学旅游的,英语的日常用语是必须掌握的专业知识。我利用自己是学英语专业的这一优势,在课间休息,外出散步时,适时地教教他们的日常英语。这样,他们学起来也轻松,既提高了专业知识,又增加了对我的信赖。所谓“助”,就是多帮助他们,不管他们有何难处,也不管他们平时的表现优劣,只要能帮助他们改正缺点,克服困难的事,我就义不容辞地去帮他们,如学生张×,家境贫寒,无钱读书,我就带头捐资,在我的感召下,同学们纷纷解囊相助,将最后一年的学费及生活费凑齐。并列好名单、数目及通信地址,叫她今后有钱时就应还给同学们。又如,因打架斗殴,钟×、朱×等同学被派出所禁闭,我不因他们这些人平时怎样调皮捣蛋,斗殴成性,还是买了一些礼品去看望他们,见他们没有吃晚饭,又叫同学送去饭菜,这些学生见我并没有歧视他们,还这么关心他们,深受感动,发誓一定改过自新,重新做人。有一天夜里,王小梅急性阑尾炎发作,我二话没有说就带着她去就近的医院,帮她垫付医药费,及时动了手术。她和她的家人还有同学们都很感激。同学正因为我本着以心换心的工作方式去管理他们,终于取得了预期的效果,师生这条鸿沟,终于以爱心为桥梁得以逾越。
二、发现闪光点――沟通情感的共鸣箱
据同学反应,有一次,一位出租车司机送他们到学校,司机说好要车费10元,而这些同学(共八人)说只出8元(每人1元),司机不同意,多说了两句,他们就硬将司机强拉下车,打得不能动弹,并将前灯踢烂。又有一次,一位别班的女生占了冲凉房,在里面久洗了一会,学生吴×在外等得不耐烦,就一脚将门踢开,将其赶了出来……此等劣迹,数不胜数,难以枚举。但是我常想,不论他们行径如何“恶劣”,但他们身上必有可取之处,总有闪光点,尚不是“头上长疮,脚底流脓――从头到脚坏透了”那一类人。经过一段了解,我发现他们尽管时常违纪闹事,但是非常齐心,同学之间非常团结,只要谁有困难,他们都齐心协力帮助解决,对内可说非常友爱,对外则非常霸道。对此,我决心将他们这份心思引上正道。如区团委组织的给“希望工程”捐款时,我提出要捐款最多,别让其他班小看我班。结果,其捐款果然高踞榜首,得到学校及团委的好评,他们自己也非常高兴,对我也倍加尊敬。又如,同学黄×打架成风,但人高马大,打篮球很内行,我就选他当副班长,专抓体育,结果,他将班上的球队管得井井有条,在校篮球赛中,稳居第一。总之,只要细心去发现他们身上的闪光点,并引上正道,就会产生情感上的共鸣,而达到预期的效果。
三、树信心――学生进步的阶梯
信心比黄金还重要,我深深地明白这个道理。班上的这些后进生,并不是不想改正缺点,而是已成习惯,难以改变,时有反复。对自己没有信心是这些所谓后进生的共同特点。他们平时以打架闹事来吸引老师的目光,但是这种行为反而引起老师的反感,老师经常批评他们。久而久之,他们就成为了所谓的“差生”。对此,我采取多鼓励,少批评,树信心的方法来教育他们,取得了较好的管理效果。如黄×同学,自当了班长之后,表现良好,但其他同学打架时,他又去参加,对此,我并没有过多地责备他,只是动之以情,晓之以理地在肯定其进步的同时指出其缺点,经过几次教育,终于使他走出误区。如今,在他的感召下,那些惹事的“能手们”,已金盆洗手,打架之事从此绝迹。
所以,对于这些可爱的“差生”,他们的改变可能是时有反复,是螺旋上升的,作为育人的工作者,只要多表扬,多激励,树立他们学习的信心,就能使他们登上进步的阶梯。
四、与学生做朋友
在担任班主任期间,我发现那些所谓的“差生”,之所以学习成绩差,一方面,是因为没有掌握好学习方法,老师上课的时候听不明白,觉得乏味,导致对学习缺乏兴趣。另一方面,他们觉得自己是后进生。在学生心中,老师和这些后进生无形中形成了一道鸿沟。学习上、生活上遇到问题,都不会也不敢向老师倾诉。了解及分析了学生这些实际情况,平时我有意识地主动和这部分学生沟通。周末带着他们去周围郊游,增进师生感情,消除师生之间的鸿沟。师生之情逐渐转为朋友之谊。
让我们先来探讨师生关系恶化的现状和根源:
首先,在教育制度的重压之下,现实中的许多学校教育已经偏离真正的教育走得太远,教育的魅力和快乐得不到很好的体现。我想,这是一个最大的原因,也是许多教师为此感到非常无可奈何的事情。教育最重要就是努力让:能教的人想教,教得快乐,教育者才能无须别人的监管和催逼而努力认真地想教并教好;需要学的人想学,学得快乐,学得有成效,学习者才能不断地想学真学自觉学主动学。所以教育的理想状态就应该是:老师:教,自己想教自己喜欢教;学生学,自己想学,学自己想学会且能学会的。但是现实的教育制度下,应考成为教师教学和学生学习的首要目的。老师不想教学生也不想学的,老师也得硬着头皮去教,学生也得硬着头皮去学;一旦学生有厌学的情绪或者松懈的思想,教师就要过来施以重压,这样,教师已经被迫穿上多重身份:强迫学生学习的监工;管制学生自由的狱卒;照顾学生生活的保姆;处治学生纠纷的警察;保障学生安全的官员。教师的良师益友的价值就得不到体现,反之,却以强迫者的形象出现在学生目前。试问,学生又怎么会心悦诚服地接受教师所有的言行?即使你的教育看起来没有任何一点过错。长期下来,师生关系很难培养成为融洽和谐的氛围。
其次,一部分教师没有更新观念,学习新课改理念和教育教学好的经验,摆脱在应试教育下陈旧的观念。我们经常会遇到这样的情况:老师全身心的付出,却得不到学生的理解和尊敬,为什么呢?问题的关键就出在观念上。现代社会高速发展,人类社会已进入了信息化的时代,人的观念已发生了很大的变化,一些传统的教育方法只会让学生反感,对老师产生厌烦。在前面两个学生能够杀老师的案例中,我们发现其实教师并没有做出错误的教育行为,而是学生本身已经对于传统的教学模式长期反感和害怕,一旦发生一点点学习中的问题或者困难,就会产生强烈的刺激,从而发生过激的行为,甚至发生严重的违法犯罪事件。
还有我发现,在学校教育中,普遍缺乏个性心理健康教育和法治教育。苏联教育家苏霍姆林斯基曾把学生幼小的心灵比做荷叶上露珠,晶莹透亮而又特别需要小心的呵护,若稍不小心就会滚落。而由于许多主观和客观原因,如家庭中家长长期不在家,或者在外打工,对子女缺乏关心和照顾;许多学校一直专注于教学质量的达标,忽视了对学生的个性心理健康教育,也缺少相应的法律知识的教育。许多学生缺乏有效的心理辅导和培养,心理非常脆弱,经不起一点挫折和困难。相应的法治意识也没有建立。因此,在学习过程中,一旦遇到被老师批评或者处罚的事情,就难以面对,甚至走上非正常化的解决道路。在上述几例案件中,学生的心理脆弱,个性内向,遇到事情很难化解,也是导致悲剧发生的重要原因。其实这样的现象在我们学校经常可以看见,如我教的初三班级中有个男同学,家中父母离异,无人管教。经常旷课偷上网吧,还和其他同学之间打架等。面对教师的批评,不但不接受,还心怀怨恨,甚至扬言要报复老师,几次戳破了老师的车轮胎。这样的事例就在我们的身边,但是没有发展成为令人震惊的悲剧,也就没有引起我们教育工作者应用的重视。
师生关系是永恒的话题。有了良好的师生关系,师生的心灵才得以相通,彼此有了思想交流,才会有流畅的传递知识和情感的桥梁。因此在我们叹息学生杀老师悲剧频发的同时,更需要的是反思,反思作为一名学校管理者和教育工作者,我们应该做些什么?应该怎么做?才能避免此类悲剧不再发生,让教育更多展现教书育人的本质和价值。
首先要建立民主平等的事实关系。教育专家指出,“教育现代化的第一要义是教育的民主化。如果没有民主化就没有教育的科学化,也不会有教育的现代化。所以在教育过程中,如果不能实现现代化的民主事实关系,就意味着不可能建立现代的教育体系的教育制度。”教师应该用热爱、平等、尊重的民主教育行为,去赢得学生的喜爱和信任,为学生的禀赋和潜能的充分开发,创造一种宽松、和谐的教育氛围。因为学生在轻松、和谐、愉悦的教学环境中易于产生激情、兴趣和意想不到的创造性思维和丰富的想象力。为此,教师应该把微笑带进课堂,给所有学生以真诚的微笑,不管是优生还是后进生;教师应该把表扬奖励带进课堂,给每一个学生以赏识,赏识他(她)们的每一个闪光点;教师应该把竞争带进课堂,以求调动全体学生的积极性和主动性。那么,课堂上必然会出现积极举手发言,争抢回答问题的局面;那么,课堂气氛就会非常活跃,学生的积极性就会调动起来;那么,课堂上就会形成教师乐教,学生乐学的氛围;学生在这样的课堂上,不仅思维能力得到了充分的发展,个人的长处也得到了充分的展示,学生的胆量也会逐渐变大。教师应与学生朋友般地交流感情,同志式地探求真理,这样能促使学生对教师言行的认同,从而激发学生接受教学的热情。
其次无私的爱是构建和谐师生关系的剂。我们主张对学生“博爱”,让爱撒向校园的每一个角落,尤其是给后进生、留守学生、父母离异和贫困学生以特别的关爱,这样才会给无助的心灵带来希望,以爱心教会学生去爱身边的每一个人,爱身边的一草一木。在教学活动中,积极营造教育民主的氛围,教师改变居高临下的传统习惯,“蹲下来和学生说话”,把教师的“讲堂”变成学生的“学堂”,让学生有更多的时间自主学习、自由讨论,在课堂上畅所欲言。实行民主管理,最大限度地调动学生的积极性,培养学生自我教育的能力,也进一步沟通了师生情感,增进了师生情谊。教师对学生要一视同仁,不偏爱尖子生,不歧视后进生,也不因学生的性别、出身等不同而产生亲疏和偏向。教师应树立起为学生服务的思想,让学生从教师的耐心服务中、从教师的关心与尊重中,体会到温暖与期望,激励与鼓舞,从而感到教师的可亲、可信,使师生关系和谐。在教学中,通过友好的问候等学生愿意接受、乐于接受的方式,让每一个学生尤其是那些性格内向的或其他学习落后的学生,都能经常感受到来自老师的关爱,以免一些学生因老师照顾不到自己而认为不关心自己,从而产生抵触情绪,造成了师生关系的不和谐。
另外,作为新时代的教师,必须学会和学生沟通和交流。教师的本职在于教书育人,仅仅在课堂上给学生传授知识,已经不能适应新时期教育工作的要求,也远远不能满足今天的学生的情感需要。这样,在师生的交往过程中,才能真正展现今天的教育所能追求的价值。当然,作为一个新时期的教师,要能够很好地和学生进行沟通和交流,还需要培养以下几方面的能力:首先教师要有人格魅力。教育家夸美纽斯说过:“教师的职业是用自己的榜样教育学生。”因此教师在学生的面前要树立好自己的形象。以自己崇高道德使学生高尚;以自己渊博知识使学生聪明;以自己健康的心理去改造学生不健康的心理。其次教师要有法律的意识。现代社会是法治的社会,各行各业都要依法行事,教育也不例外。比如,有的学校出现老师打学生的现象;有的学生上课不注意听,老师就不让他上课;有的学生没完成作业老师就罚钱……实际上这些都是违法的。因为法律赋予学生受教育的权利,任何人都不能剥夺学生的这种权利。因此改善师生关系,不仅要求培养学生的法治意识,还要求教师要有法律意识。
最后,我认为,要想真正建立和谐温暖的师生关系,还需要社会的合力,尤其是家庭的合力。因为要想真正地建立良好的师生关系,进行深入的沟通和交流,架起健康积极的桥梁,教师必须对学生的家庭情况有相当的了解。例如,父母关系正常、和谐吗?平时有时间教育孩子吗?家长和子女在一起的时间多吗?家庭有积怨吗?这样,才会对学生的个性、行为习惯等有更深入的了解。一旦发现学生在家庭遭遇到挫折和心事后,能够及时春风化雨。而不是在学生已经心事重重的基础上再加指责和盲目批评,从而在不经意中,却诱发了一场悲剧。
关键词:浅滩桥梁;东沙大桥;障碍物;桩基;施工方法
中图分类号:U449文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)23-0147-02
一、工程简介
广州东沙大桥位于广州市中心区南部,跨越珠江东平水道,北面通过东沙立交与环城高速公路南环段及东沙大道相连,南面连接广州市新客站,是广州市东沙至新联高速公路上的一座特大型桥梁,主桥采用斜拉桥方案,效果如图1所示:
桥位处江面宽约350m,水深4~15m,设计流速1.35m/s,平均潮差约1.5m。主要技术标准为:双向六车道高速公路;公路I级设计荷载;计算行车车速100km/h;地震动峰值加速度系数0.1g;通航净高33m,净宽230m。
二、 浅滩桩基施工
(一)工程概况
40#和41#墩位于水中,41#墩为主桥的边墩,桩基直径为φ180cm,40#墩桩基直径为φ150cm。按设计要求,其桩基均为支承桩,嵌岩深度不小于2D。
按地质图桩基所处的地层岩性从上到下主要为第四系三角海陆交互相沉积层、白垩系红色岩系组成。第四系覆盖层厚12.0~17m,主要由淤泥、亚粘土、细砂至粗砂等不同级配的砂土组成。基底主要由红色泥质粉砂岩及基风化层组成。按其岩性及风化程度不同,分为:全风化泥质粉砂岩、强风化泥质粉砂岩、弱风化泥质粉砂岩、微风化泥质粉砂岩。
40#和41#墩位离北岸最远水平距离仅70m,河床底-0.856m,最高洪水位3.644m。按原施工方案,准备在冬季将滩涂地段填2米至河堤,浅滩地段的桥梁上部、下部施工完成后,在汛期来临前把填土清理,用作引桥的填方地段,充分利用资源。但根据相关部门的批文,在东平水道区域施工的严禁采用筑岛围堰施工,因此水中两个墩采用搭设临时便桥和施工钻孔平台施工。钻孔平台如图2所示:
(二)桩基施工
1.施工钻孔平台搭设。便桥及钻孔施工平台均由钢管桩、贝雷梁、工字钢、槽钢、钢板组成,钢管桩采用φ100cm×0.8cm的钢管,其搭设采用水上打桩船,利用水时施打完成,其他的搭设采用汽车吊从岸边往江中搭设。搭设工艺流程按图3进行:
2.桩护筒施打。钻孔平台搭设好,准备进行桩护筒下放、施打;桩护筒采用直径为190cm,用10mm钢板卷制而成。接口处焊小块钢板加固,刃脚用10mm钢板加厚,高度为20cm;按测量放样,焊好导向架,用60kW震动锤进行下放,40#墩右幅、41#墩左右幅均能顺利下放,但40#墩左幅却下放2米左右后,无论如何也下放不了。用木棍、粗钢筋往下探也没有发现桩位的异常情况。
3.障碍物的发现及处理。桥址38#、39#墩为东沙水厂,40#墩左幅会不会跟这个有关,经过我们走访水厂有关人员,发现东沙水厂存在新旧2个取水口,40#墩左幅位置是旧的取水口,该位置由钢板、过滤水管、钢筋混凝土基础组成。而此时我们的施工平台及便桥都已经搭设好了,包括施工上部构造的支架护筒也施打好了,若采用先把障碍物处理好后在按常规施工已经不可能了。
经研究,我们用钻机直接冲破障碍物再下放桩护筒;钻机采用冲击反循环钻进技术,钻机为CFZ-2000型冲击反循环钻机。钻机主要由传动系统、冲击钻头、钻架及底盘、电气控制柜等几部分组成。其工作原理是用两根钢丝绳对称地提引冲击钻头,通过同步卷筒的自动调整使两根钢丝绳受力相等。主电机通过传动机驱动曲柄摇杆冲击机构使钻头作上下往复运动,形成极大的瞬时冲击力破碎地层。在两根钢丝绳之间放置排渣管,排渣管的下端插入钻头中心管中,在钻头作上下冲击运动时,排渣管保持相对静止,通过潜水砂石泵连续排出破碎下来的岩渣。
冲击反循环钻进技术是一种将传统钢丝绳钻进方法和反循环连续排渣技术结合起来的新型钻进成孔方法。冲击反循环钻头的特点是在冲击钻进过程中钻头同时旋转。在40#墩左幅4根桩基障碍物处理过程中,排出的有砼块、冲断的钢筋头、吸水管及碎钢板等,在冲过河床底5米左右,发现障碍物已经不存在后,开始移机、下放桩护筒;2#、6#桩的桩护筒能顺利下放,但1#、5#的桩护筒还是不能下放,沿着桩护筒周围对河床进行探测,也没有发现障碍物,我们采用120kW的震动锤进行下放,1#、5#的桩护筒也顺利下放到位。
4.钻孔施工。钻机重新对中就为进行钻孔施工,直至终孔,下放钢筋笼和浇注砼;40#墩左幅桩基,经省交通工程质量检测中心检测,全部为I类桩,采用这种方法处理障碍物,确保了桩基的质量。
三、结语
东沙大桥40#、41#墩落在河道浅滩地段,工程地质勘察图显示,这8根桩基都进行了地质超前钻探,但40#墩左幅大面积的障碍物却未能发现,地质钻探的准确性值得怀疑,这个作为有经验的承包商也无法预料的;作为施工单位,施工前应该与有关各方取得联系,准确掌握桥址具体情况,便于提前做好有关准备,确保施工顺利进行。
参考文献
关键词:矮塔斜拉桥 双主梁 曲线 分离式 初探 恒载内力比较
Abstract:This paper describes the development of the extra-dosed cable-stayed bridge, presented a new form of extra-dosed cable-stayed bridges―the curvature extra-dosed cable-stayed bridge with separated-type of twin main girders, focuses on the main bridge design, structural features and analysis. A calculation model is set up by using the finite element analysis software Midas / Civil 2010 special for bridge, and compared with internal forces under dead load of the general curvature extra-dosed cable-stayed bridge.
Keyword:extra-dosed cable-stayed bridges; twin main girders; curvature; separated-type; primary research; comparison of internal force under dead load
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
1引言
矮塔斜拉桥的出现引起日本工程界的重视,并经过深入研究,于1994年建成第一座真正意义上的部分斜拉桥小田原港(Odawara Blueway)桥,随后这种桥型在日本得到迅速发展[1]。
矮塔斜拉桥是介于斜拉-连续(刚构)之间的一种比较新颖组合体系桥型。主梁为主要受力构件,斜拉索辅助参与受力。一般认为其在100~300m跨径桥梁中具有较强竞争力。虽然我国矮塔斜拉桥起步较晚,但是随着芜湖长江大桥(公铁两用)和漳州战备大桥(公路用)的建成,我国矮塔斜拉桥开始迅猛发展。笔者不完全统计,目前国内已建成矮塔斜拉桥34座。
统计的已建成的34座矮塔斜拉桥中,除芜湖长江大桥采用钢桁梁,重庆嘉悦大桥主梁采用单箱单室,北京峪道河大桥主梁采用∏形梁,福州浦上大桥通航孔主桥和重庆乌江大桥主梁采用双箱双室(单幅箱梁通过两翼悬臂端的后浇带连接、双索面),江苏吴淞江大桥主梁采用单箱五室,浙江德清英溪大桥主梁采用单箱六室,其余均采用单箱三室预应力混凝土主梁。
本文将介绍矮塔斜拉桥的一种新形式――单索面分离式双主梁曲线矮塔斜拉桥,目前国内外尚无该桥型的实例。
2工程概况
以我国某桥备选方案为例,主桥采用双塔三跨预应力混凝土曲线矮塔斜拉桥,跨径布置为86+160+86m,边跨与中跨跨径比0.54,平曲线半径850m。桥面全宽28m,采用分离式双箱,每箱均为单箱单室截面,单箱宽14m,两箱之间间隔4m为设置桥塔、斜拉索和横梁,横梁以锚固斜拉索。采用塔墩梁固结体系。塔根部梁高8.0m,高跨比1/20,跨中及边支点处梁高3.6m,高跨比1/44.4。主梁中部顶板厚0.3m,两侧悬臂板端部厚0.18m;底板宽6.m,厚0.3~1.2m;腹板厚0.5~0.9m。中跨合拢段2m,边跨现浇段长度5m。桥型立面图如图1所示。
图1 桥型立面布置图
主梁采用三向预应力体系,纵向预应力钢束设置顶板束、跨中合拢束和底板束,均采用15Φs 15.24钢绞线。钢绞线标准强度fpk=1860Mpa。塑料波纹管制孔。
横向预应力钢绞线采用31Φs15.24钢绞线,15-3B扁锚体系,均匀布置在箱梁顶板内,顺桥向0.5米间距布置。
竖向预应力钢筋采用JL32高强度精轧螺纹钢筋,钢筋标准强度fpk=750Mpa,顺桥向0.5米间距布置。主梁混凝土采用C50。
采用独柱型桥塔,主塔截面采用哑铃形实心混凝土,顺桥向宽4.5m,横桥向宽3.0m,塔高37.5m,塔柱内预埋索鞍。
斜拉索采用双排单索面,单根索采用37Φs15.24钢绞线,塔柱上索间距2.0m,主梁上索间距4.5+4×4.0m。每个上塔柱上共6对斜拉索,全桥共12对。
全桥设有24道中横梁,用于锚固斜拉索;墩顶处主梁和梁端各设横梁。
3结构形式特点及静力分析
3.1构造特点
矮塔斜拉桥采用分离式双主梁,单箱单室主梁纤细柔美,斜拉索锚固于双主梁之间的横梁上,受力明确,斜拉索有足够的张拉锚固空间。该桥型拟采用挂篮悬臂对称浇筑施工,相比单箱三室主梁,单箱单室双主梁梁段自重轻,可以采用轻型挂篮,双幅同步施工,提高施工进度,有效缩短工期。
3.2计算荷载及模型
(1)恒载
一期恒载包括主要构件材料重量。混凝土容重取26kN/m3,主要构件按实际截面计取重量。二期恒载为桥面防撞护栏、分隔带护栏、泄水管及桥面铺装,二期恒载取75kN/m。
(2)活载
采用公路―Ⅰ级荷载,内梁和外梁均为两车道加载,横向折减系数为1,汽车荷载偏载增大系数取1.15,纵向折减系数0.97。桥梁基频:110/160=0.6875,冲击系数:0.05。
(3)温度荷载
温度采用整体升温叠加温度梯度的模式。体系升温25℃,体系降温25℃;主梁上缘温差按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第4.3.10条计算主梁桥面板升温,日照负温差按正温差的-0.5倍计算。
(4)模型
采用桥梁专用有限元软件Midas/Civil 2010建模计算分析,主要运用该程序进行全桥模拟施工计算。
3.3计算结果
由于篇幅有限,在此仅给出恒载作用下主梁的内力和位移(考虑收缩徐变十年)。以外主梁为例,主梁恒载内力图见图2,位移图见图3。
a) 竖向弯矩图My(kN・m) b) 横向弯矩图Mz(kN・m)
c) 扭矩图Mx(kN・m) d) 横向剪力图Fy(kN)
e) 竖向剪力图Fz(kN)f) 轴力图Fx(kN)
图2 恒载主梁内力图
a) 竖向位移图Dz(mm)b) 横向位移图Dy(mm)
图3 恒载主梁位移图
由图2可知,主梁受压,在桥塔处主梁轴力达到最大。由于本桥是曲线矮塔斜拉桥,在恒载作用下出现较大的横向弯矩和扭矩,所以在主梁设计中要注意抗扭的验算。竖向和横向剪力都是在桥塔出达到最大,横向剪力的值相对也比较大,所以在桥墩处应注意横向抗剪钢筋的配置。由于本桥塔根处无索区较长,所以在恒载作用下塔根无索区主梁竖向弯矩My较大。
由图3可知,主梁在恒载作用下,最大竖向位移发生在中跨合拢段前一个梁段,主梁竖向位移比较大;最大的横向位移出现在桥塔处,在曲线矮塔斜拉桥中横向位移的出现也不容忽视。
3.4与普通矮塔斜拉桥对比
双主梁矮塔斜拉桥与单箱三室单主梁的矮塔斜拉桥的恒载内力、位移进行对比。对比模型跨径布置为86+160+86m,跨与中跨跨径比0.54。塔根部梁高6.5m,高跨比1/25,跨中及边支点处梁高3.2m,高跨比1/50。其余参数均与双主梁矮塔斜拉桥相同。
将主梁边跨跨中、主梁塔左、主梁塔右、中跨L/4、中跨跨中处的恒载内力和位移如表1、表2所示。(双主梁矮塔斜拉桥列出外主梁的内力及位移)
双主梁矮塔斜拉桥主梁的恒载扭矩、横向弯矩、轴力分别小于单主梁的恒载扭矩、横向弯矩、轴力,双主梁恒载竖向负弯矩比单主梁略小,双主梁模型跨中恒载竖向正弯矩大于单主梁。
在恒载作用下,双主梁边跨合龙段出现了竖向正位移(向上),边跨竖向负位移与单主梁相差甚小,双主梁跨中最大挠度202.9mm,单主梁跨中最大挠度145.4mm,比值1.4,由于双主梁截面刚度小于单主梁截面刚度,引起双主梁跨中竖向位移过大。
4结语
(1)分离式双主梁曲线矮塔斜拉是一种外形优美的新形式,在相同跨径的桥型中具有较强竞争能力。
(2)通过计算分析对比,双主梁矮塔斜桥的恒载内力与单主梁的恒载内力相差不大。
(3)通过计算分析对比,双主梁矮塔斜桥挠度略大于单主梁,说明计算采用的双主梁模型整体刚度比单主梁模型小。
矮塔斜拉桥的出现填补了刚性桥型与柔性桥型之间的空白。同时钢-混凝土混合梁、波形钢腹板PC组合箱梁等主梁形式也为双主梁矮塔斜拉桥的发展带来了契机,相信双主梁矮塔斜拉桥将来一定会屹立在大江大河之上。
参考文献:
[1]杨昀,齐铁东,杨飞,刘殿元.部分斜拉桥发展与研究现状综述[A].2011年全国桥梁学术会议论文集[C].北京:人民交通出版社,2011.
[2]贺拴海.桥梁结构理论与计算方法[M].北京:人民交通出版社,2003.
一、以“爱”做桥梁,调节情感距离
当一名教师最基本的就是要拥有一颗爱孩子的心,只有这样,才能缩短与孩子的心里距离,才能与孩子息息相关,心心相印;只有这样,才能无微不至地关怀孩子的成长,竭尽全力去教育好孩子,孩子才会亲近你,佩服你。孩子会因为老师的存在而快乐,老师也会因为孩子的存在而幸福。教师要撒播爱心,缩短与学生之间的情感距离,需要的就是用爱搭建的桥梁。记得陶行知先生曾经说过:“教育是心心相印的活动!”苏霍姆林斯基也曾说过:“教育,这首先是人学!”他们的教育境界使教育真正进入了人的心灵的宇宙,为无数育人工作者提供了切实可行的理论依据。
二、以“爱”做桥梁,发现学生的闪光点
爱学生,就要学会宽以待人,善于发现学生的闪光点。当学生犯错误时,教师的头脑一定要冷静,孩子犯错误很少是有意而为之,多数时候都是无意行为,特别是小学生,明辨是非的能力不强,每当他们犯错误如果都加以训斥或处罚,不一定就收到好的教育效果,而且容易挫伤他们的自尊心。小山是班上有名的捣蛋大王,在学习中经常不交作业或抄袭作业,迟到、旷课,打架都有发生,单元检测从来没有及格过,一下课就喜欢在教室里跑来跑去,而且有时跑的快还撞到其他同学,经多次教育他不听也不改,总之他是大错不犯,小错不断。同学们对他“见丑容易见美难”。经过一段时间的观察,我发现小山同学非常喜欢跑步,而且还跑得挺快。弄清了这一点后,同时也为了让大家看到小山的“闪光点”,发现他的“美”,我在班里组织了一次跑步比赛,结果小山得了冠军。赛后,我要求大家以这次比赛为主题写周记,然而我在批改周记的过程中发现同学们的周记里有许多赞美小山的句子。于是我把这些赞美小山的字句在班会上都一一念出来。小山心里热乎乎的,我进而启发他:“愿你的学习也如你飞快的脚步一样令人激奋。”后来经过多次耐心、细致的引导,经过一个多学期的努力,他逐渐改掉了坏习惯,学习成绩也有了明显的提高。当然,爱学生不等于一味地溺爱学生和偏爱学生,太迁就学生、和学生太随便,那教师在学生面前就没有威信。还有,如果对待班级学生不能一视同仁,只爱好学生,嫌弃差生,也会影响教师在学生中的威信,对后进生应该给予更多的关爱,帮助他们树立学习生活的信心。
关键词:桥梁管理系统养护
中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:
1引言
桥梁管理系统(BMS:Bridge Management System)是一门新型的综合管理技术。应用系统分析方法,以计算机技术为工具,综合考虑技术、经济、政治、社会等若干因素,以相互协调和有组织的方式把同桥梁有关的各个方面组合在一起。如桥梁数据的采集、处理、分析,从而实现对桥梁施工,监督养护,维修加固的设计,评析及决策的系统化管理。
2桥梁管理系统的历史背景
桥梁管理系统的出现有其深刻的背景,主要基于两点:一、公路交通网络经过几十年的发展建设,越来越多桥梁需要专业的养护维修,传统维护管理的方法已不能应付大规模的桥梁维修需要,急需更加先进的管理方法;二、是大量桥梁需要维修,资金有限,需要对有限资源进行合理配置。
桥梁管理系统最早在美国出现。由于受到银湖桥突然倒塌事故的影响,美国联邦公路局率先在世界上研发出“国家桥梁档案数据库”,这是世界上第一个BMS的雏形,有初步的辅助决策功能。随着时间的发展和对桥梁管理系统认识的不断加省,美国形成了两个桥梁管理系统:PONTIS[1]和BRIDGIT。同时美国的宾夕法尼亚,佛罗尼达堪萨斯,爱阿华,明尼苏达等州也根据自身情况,开发出各自的BMS。
我国桥梁管理系统的研发始于80年代中期,先后有四川省、广东省、北京市、河南省、台湾省等开发的各自的桥梁管理系统。交通部开发了中国公路桥梁管理系统,同济大学于1995~1998年开发了上海市桥梁管理系统[2],使我国对桥梁管理系统的研究更加深入。
3桥梁管理系统的功能
3.1桥梁数据管理
桥梁管理系统最原始的功能为桥梁数据管理。这些数据包括:交通量分析、桥梁、方位、结构、材料,设计和基本设施等信息。按桥梁结构位置不同又分为上部结构信息和下部结构信息及桥面信息。上部信息包括上部结构几何尺寸、材料、受力等信息。下部结构信息包括墩台几何尺寸、材料、受力等信息。桥面信息包括桥面铺装、分隔带、栏杆、人行道和升缩缝等信息。为了使人们对桥梁形成过程和桥梁立体形状有所了解,收集的信息还包括档案信息和图形信息。档案信息记录了桥梁档案的存放,施工、设计、运营等单位的信息,图形信息则包括桥梁档案的全景图、施工图、设计图。
3.2评分评价
桥梁管理系统的另一个主要功能是桥梁病害的评分与评价。不同国家的桥梁管理系统都会针对本国的桥梁养护规范进行定制开发。在对桥梁的检查完毕后,需要根据桥梁的缺损状况对桥梁的技术状况进行评价决策。桥梁管理系统评分评价主要特点是实现了自动化和智能化评定:即用户在录入结构病害时自动在程序后台依次分别进行对该病害的评分、对病害所在部件的评分及部件所在桥孔的评分及全桥评分等四个过程。这个过程不需要操作者的任何介入,从而完成桥梁管理系统的综合评价。
3.3决策分析
桥梁管理系统对桥梁管理的分析模型包括退化分析模型、经济分析模型、养护分析模型、可靠度分析模型、优化分析模型、决策分析模型等。其中经济分析模型在资源有限的情况下占椐核心的地位,它是对不同施工或维修方案的花费和养护费用及从此带来的经济效益、社会效益进行分析。它以系统分析运筹学为工具,计算机技术为手段,力图以最小的投入实现预定的桥梁管理任务或在一定投入下实现尽可能的桥梁管理任务。
决策分析模型是桥梁管理系统中较为高级的目的,不同于简单的数据统计查询,它能根据技术、材料、环境、经济、政治等因素,选择一个技术先进、经济合理的方案对桥梁交通进行管理。
4中国公路桥梁管理系统的开发分析[3]
4.1开发技术
中国公路桥梁管理系统使用.NET开发平台,AJAX技术、C#开发语言,MS SQL Server关系数据库,系统采用基于B/S架构的设计。使全国各地用户通过浏览器实现远程浏览访问,全国公路桥梁所有信息都存贮在网站服务器,更新情况可以通过网络实时,从而实现全国公路桥梁系统的实时动态管理。
4.2基本功能
中国公路桥梁管理系统基本功能包括用户信息处理(进行密码修改、变更用,界面组织方式调整用,)、多媒体数据处理、用户管理(用户添加、删除、修改)、备份恢复(进行数据库数据的备份及恢复用)。
4.3基本模块
4.3.1数据管理
数据管理模块是实现对已建立的数据文件进行各种管理的能力,包括数据编辑、数据字典、数据管理三项子模块。
4.3.2报表处理
报表处理包含基本视图,统计报表和社会服务模块。基本视图包括了桥梁信息卡片、单桥事故卡片、单桥维修卡片、桥梁特检卡片、重车过桥卡片、经济指标卡片。统计报表包括了根据不同需要进行的各类报表处理、统计汇总,可根据需要进行统计与处理,生成相应的报表并可与桥梁卡片一样导出到电子报表Excel中进行存贮或打印。社会服务模块可根据养护单位所管养的各条线路,按路线进行桥梁限高统计、各路线桥梁载重量统计、弯坡斜桥梁统计、桥梁耐久性、安全性、适应性统计,生成相应的报表供查询。
4.3.3评价决策
桥梁评价与决策模块是根据桥梁基础数据库和桥梁病害数据库中的数据对桥梁目前的情况进行评分,为桥梁维修养护提供依据。该模块提供桥梁使用功能评定及加固对策人工智能处理两个模块。同时包括评价和历史评价两个子模块。其中评价决策包括以下七个子功能:权重分设置(构件评分)、构件扣分值、评级分界表、整理及评价、桥梁评价结果表、桥梁部件评分结果表、查看历史数据。
4.3.4费用分析
费用分析模型模块是基于评价决策中的加固对策模型及费用分析模型的设计原理,根据用户在实际工作中的需求,加强了人机对话功能。费用分析模型模块包括:处治对策求解、确定各种费率、确定方案及工程量、费用查询修改、费用分析报表等5项。
4.3.5维修优化决策
维护方案优化包括维修方案优化排序、预算费用维修排序、检查计划和养护报告四项功能。其中维修方案优化排序功能包括按单位维修排序和按路线维修排序。排序原则是:将桥梁状况最差的或实施时间最近的排到输出表的最前面。检查计划功能包括定期检查、特殊检查、公路定期检查表、公路桥梁经常性检查表、日常养护任务单。养护报告功能可自动生成各年份的养护报告表。
5 小结
本文通过对桥梁管理系统系统的阐述,指出了桥梁管理系统的历史背景和主要内容,同时介绍了国内广泛使用的中国公路桥梁管理系统。
6 参考文献:
[1] Thompson P D, Small E P, Johnson M, et al. The Pontis bridge management system[J]. Structural engineering international. 1998, 8(4): 303-308.
[2] 贾丽君,郭瑞,许俊,等. 城市桥梁信息管理系统(2.0版)的研究与开发[J]. 同济大学学报(自然科学版). 2004(1): 24-26.
[3] 交通部CBMS推广工作组,北京新桥技术发展有限公司. 中国公路桥梁管理系统CBMS3000用户手册[R]., 2007.
作者简介:
关键词:大跨度桥梁,抗震程度,检测技术
引言
在以往地震灾害事故发生的经验下,政府相关部门对地震防范的意识逐渐的重视起来。我国地域范围较大,地震区域分布比较广泛,地质条件差异较大,各个地区的发展水平不一致,因此在交通运输方面,一定要让桥梁抗震意识强大起来[1,2]。传统的桥梁抗震检测技术其拉力与压力都较小,不能在地震灾害发生时支撑住整个桥梁,为此,对大跨度桥梁的抗震程度检测技术进行了研究[3,4]。首先使用现场检测抗震性能评估、已有信息性能评估、精准计算桥梁抗震程度检测技术对大跨度桥梁的抗震程度进行了检测。其次,为验证该技术的有效性进行了实验。由实验可以得出结论,桥梁抗震程度的检测技术能够改善传统技术作用力的问题,还大大增强了防范的力度,为我国人民的生命安全提供了保障。
1大跨度桥梁的抗震程度检测技术
1.1现场检测抗震性能评估技术
为了预防地震灾害的发生对桥梁的损害,使用现场对大跨度桥梁检测进行抗震性能的评估。该评估的方法可以根据桥梁外表的情况进行桥梁的检测,通过标记不同颜色来评估桥梁受到地震灾害导致危险情况的等级。从轻到重的颜色分别为:绿、蓝、黄、橙、红来标记桥梁结构的危险等级,损伤程度较小的用绿色进行标记;轻度损伤用蓝色进行标记;损伤程度较大的用黄色进行标记;严重损伤用橙色进行标记;损伤程度已达到最高或桥梁坍塌用红色进行标记。
1.2已有信息性能评估技术
在已发生的地震灾害的经验上进行总结与分析,按照实际情况建立桥梁的模型,进行模拟地震灾害的发生,由此观察出桥梁抗震性能的级别和损伤的程度,进而完成对桥梁抗震的检测。该方法对模拟环境要求标准非常的高,不仅需要考虑大跨度桥梁的整体结构,还要对桥梁的位置与地面的高度和地震强度的数据进行综合分析。根据已有的信息对桥梁抗震性能进行评估有利于在地震灾害发生时能够快速的对灾区的交通情况进行维护,起到全局运输性能的主导作用;尤其是在外界与灾区不能通信的状况下,其优势能够较大的体现出来。
1.3精准计算桥梁抗震程度检测技术
在对桥梁进行抗震程度检测的时候,以支座为保险的桥梁最先需要进行检测,桥墩出现易修复或者损坏的时候,桩基是万万不能被损坏的。应该优先考虑群桩的基础承受力,避免使用桩柱式的基础,在桥墩上方设置塑性较强的耗能机制,避免脆性的损伤,对极易发生损坏的地方进行维修,墩柱的抗剪能力计算公式如下:其中,Fn为墩柱的抗剪能力;Fc为承台的支持力;Fs为桥梁盖的支持力;αc为大跨度桥梁弯曲的角度;fc为桥梁之间的拉力;fc'为各个小阶段之间的拉力;Dc为脊柱的支持力;Pc为墩柱极限弯矩的力度;s为桥梁的面积。基于墩柱抗剪能力的计算公式,对桥梁抗震性能进行评估主要采取以下两种方法:能力需求比法、能力谱法。能力需求比法是将地震数据进行分析,而后得到信息的总汇,对比桥梁构造中的任何一个构件的地震能力来估量大跨度桥梁的抗震程度。如果抗震性能的需求大于1,那么桥梁的结构就不会受到地震的破坏,否则该结构将存在较大的危险。这种方法主要在可能会发生地震灾害情况下的桥梁结构抗震程度的检测中使用。能力谱法是将桥梁的框架当成一个独立的框架,运动的状态为刚性状态,分析使用情况极限下的状态,并将设计与实际的情况进行对比,从而判断大跨度桥梁的抗震情况。
2技术对比
桥梁内力的分布与结构的位移情况在理论上是不对称的,其内力与主桥梁竖向的位移相对来说比较大。由此可得出该结构总体抗震技术性能与传统的检测技术的对比情况如表1所示。由此可得出结论:传统桥梁抗震技术的拉力与压力都较小,不能在地震灾害发生时支撑住整个桥梁。抗震性能与大跨度桥梁的桥型有关,也与场地的环境、条件等因素有关,而且在实际的工作中,根据具体的情况综合考虑各种因素,遵循小震不坏、中震可修、大震不倒的思想,本文技术的应用充分结合了上述的这些优点,其检测技术能够在实际的桥梁工程建设中解决抗震设计的问题。
3结语
大跨度桥梁作为当前建筑领域中一个重要的产业,其整体结构的设计与地震灾害带来的影响是密不可分的。抗震性能的好坏直接关系到桥梁的安全性,对于桥梁的结构原则太过于宽宏,应该进行细化,并对桥梁结构的不同位置与不同的构件在不同地震级别的水平下,使用不同的量化指标。现场检测抗震性能评估技术、已有信息性能评估技术、精准计算桥梁抗震程度检测技术都能够充分的满足桥梁抗震性能的检测,为我国未来的桥梁抗震检测技术提供了启示的作用。
参考文献:
[1]夏修身,戴胜勇,陈兴冲,等.川藏铁路大跨度桥梁抗震设防标准研究[J].铁道学报,2016,38(10):85-89.
[2]张新军,张超.大跨度悬索桥合理抗震结构体系研究[J].世界桥梁,2017,45(1):39-44.
[3]沈星,倪晓博,叶爱君.大跨度斜拉桥边墩横向抗震体系研究[J].中国公路学报,2016,29(11):82-89.
关键词:桥梁工程;抗震破坏;抗震设计
中图分类号:TU997文献标识码: A
我国是世界上的多地震国家之一,随经济建设和城市化进程的进展,城市抗震防灾日趋
重要。在城市综合防灾的研究中,作为交通工程的枢纽-桥梁工程的抗震设计与研究则是重中之重,因为它将极大影响震后救灾工作的开展。本文将在介绍桥梁抗震设计方法的基础之上,重点探讨反应谱法及动态时程分析法的研究现状和展望。
1桥梁抗震设计方法
1.1桥梁抗震概念设计
抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想,正确地解决结构总体方案。材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。合理抗震设计,要求设计出来的结构,在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合,使结构能够经济地实现抗震设防的目标。应当指出,强调概念设计重要,并非不重视数值计算,而是为了给抗震计算创造出有利条件,使计算分析结果更能反映地震时结构反应的实际情况。桥梁抗震概念设计阶段的主要任务是选择良好的抗震结构体系,主要根据桥梁结构抗震设计的一般要求进行,对于采用延性抗震概念设计的桥梁,还包括延性类型选择和塑性耗能机制选择。
1.2桥梁延性抗震设计
目前延性抗震验算所采用的破坏准则主要有:强度破坏准则、变形破坏准则、能量破坏准则、基于低周疲劳特征的破坏准则以及用最大变形和滞回耗能来表达的双重指标破坏准则等。在对悬臂式单质点系统的非线性地震反应进行分析后,将其破坏机理总结为:在形成完全的塑性反应之前,出现某种程度的塑性应变,由此而消耗的能量自然的构成结构等效粘滞阻尼的一部分;当完全进入塑性变形后,产生塑性漂移,并在单方向发展直到倒塌发生,他认为塑性反应阶段,保证结构不破坏的条件是让其保有足够的耗能能力。
1.3地震响应分析及设计方法的改变
随着人们对地震动和结构动力特性理解的加深,目前已经发展了多种抗震设计理论和地震响应的分析设计方法。从地震动的振幅、频谱和持时三要素来看,抗震设计的静力理论只考虑了高频振动振幅的最大值;反应谱理论虽考虑了振幅和频谱,但持时则始终未能得到明确的反映;动力理论不但考虑了地震动的持时,而且还考虑了地震动中反应谱不能概括的其他特性。
2设计方法的研究动态
因反应谱法和动态时程分析法都明显地各有其成功的一面,所以目前国内外主要是针对这两种方法进行了广泛的研究。
2.1 反应谱法
反应谱方法概念简单、计算方便,可用较少的计算量获得结构的最大反应值。但是它
显然存在一些不足,近些年众多学者均在围绕以下几方面来发展这种方法:
1)该法基于弹性假设,应用叠加原理,只反应了地震动强度和平均频谱特性,属于一
种等效静力方法,使用范围受限,目前众多学者致力于发展非弹性反应谱。
2)该法只得到最大反应,不能求得结构在地震激励下的反应时程,略去了地震动持续时间这个重要因素对结构物的影响,需研究如何提出反应谱的合理组合方法提高计算的准确度。
3)对于大型桥梁,地震动的空间变化非常明显,采用何种方法使应用反应谱法能考虑这种多点地震动激励的行波效应。解决好上述三方面问题,反应谱曲线的长周期部分将得到补充,能合理解决非线性问题,则反应谱法的应用范围能够较大拓展,从研究进展来看该法至今还是一种很有潜力的方法。
2.2 动态时程分析法
动态时程分析法虽然计算繁杂,但是能精确考虑地基与结构的动力相互作用、地震时程相位差以及多点多维激励、结构的各种复杂非线性因素(包括几何、材料、边界连接条件等)以及分块阻尼等,所以是一种公认的精细分析方法。目前的研究主要围绕地震动多点多维变相位激励输入、土-桥梁动力相互作用、结构的各种非线性以及地震分析的专用程序这些方面。
3桥梁结构抗震设计计算模型
3.1 缆索单元
目前计算缆索线形的方法可以分为解析法和有限元法。现在重点谈谈在有限法计算缆索单元的非线性刚度矩阵等效弹性模量。
在斜拉桥或悬索桥中,缆索的垂度影响缆索的表观刚度,随着缆索张力的增加,垂度减少,倾斜缆索的轴向表观刚度增加,简便计算方法是等效弹性模量计算方法。
3.2 支座单元
支座是桥梁结构最易受地震作用损害的部位之一。支座及其它连接部件的力学性能和构造特点对桥梁主体结构的地震反应和抗震性能的影响很大。桥梁减震、隔震措施也重点放在支座以及其它连接部位的减震耗能处理上面。正确地设计和描述支座的性能在桥梁抗震、减震和地震反应分析中十分重要。
3.2.1 支座系统
一般的桥梁支座由四部分组成。普通板式橡胶支座、滑板橡胶支座、弧形钢板等耗能器、挡板或预应力拉索。
3.2.2 支座计算模型
普通板式橡胶支座的恢复力特性可近似按线弹性。滑动支座和弧形钢板条耗能器均理想弹塑性的恢复力模式。对于滑动支座模式的屈服力亦即最大滑动摩擦力,考虑它随相应的正应力的变化。
3.3 桩土相互作用模型
3.3.1 桩土结构相互作用对地震反应影响
在动力模型中,由于覆盖土层的存在使得结构体系变柔,从而降低了体系的固有频率。桥梁结构桩-土结构相互作用,则是自由场地地震反应加上考虑土壤对桩基约束作用的多点激振下的桥梁结构地震反应。
3.3.2大跨度桥梁桩基计算模型
在大跨度桩基桥梁非线性地震反应分析中,桩基周围土的约束作用可以用等代土弹簧来代替。用一个单质点体系来代表桥梁上部结构,用一个质量-弹簧体系来代表桩基础和地基,建立桩基桥梁平面和空间杆系有限元力学模型。
4结语
1)同一桥梁对不同地震动输入有不同地震反应,桥梁设计中究竟取怎样的地震动输入将起决定作用,合理的地震动输入至少应是桥址区的可能地震动,所以地震动记录以及地区
地震危险性分析研究变得相当重要。
2)桥梁的地震分析本质上是一种结构的随机振动计算,理应发展桥梁抗震的随机分析方法。
3)从已有的许多桥梁震害分析来看,桥梁地震破坏不能单独看做是结构的强度不足所致,需由传统的强度理论向延性抗震理论转变。
4)加强桥梁结构各种减隔震、地震动控制的研究,目前国内外这一领域的研究非常活跃。各种减隔震装置的应用效果、各种控制算法等均得到了广泛的关注。
5)目前大跨度桥梁结构的抗震设计广大国内设计单位基本上是请专业科研人员完成,这是很不正常的,因为他们往往并没有参加对桥梁抗震性能起决定作用的方案设计。只有广大设计工程师们亲自参与抗震设计,才能将抗震设计思想融入桥梁设计的各个设计阶段,达到预期的抗震效果,才是真正的抗震设计。
参考文献:
[1] 范立础 ,胡世德 ,叶爱君 .大跨度桥梁抗震设计[M].人民交通出版社,2001.