淺析外界不利因素對(duì)橋梁的破壞形式研究

王憲軍 王同勛 郭 寧

（山東科技大學(xué) 山東 青島 266590）

淺析外界不利因素對(duì)橋梁的破壞形式研究

王憲軍 王同勛 郭 寧

（山東科技大學(xué) 山東 青島 266590）

公路橋梁系統(tǒng)在人們的生活中起到非常重要的作用，當(dāng)外界的不利因素的破壞能力超出公路橋梁所能承受的極限時(shí)，不僅能對(duì)公路系統(tǒng)造成巨大的直接破壞，還會(huì)間接的影響到該地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。本文首先介紹了一些外界的不利因素，接著介紹了外界不利因素影響下的橋梁的破壞類型，通過(guò)這些破壞特點(diǎn)找到解決辦法。為以后的橋梁破壞研究提供參考。

橋梁；外界不利因素；破壞形式

0 前言

公路橋梁系統(tǒng)在人們的生活中起到非常重要的作用，人們?nèi)粘５纳钏璨粌H離不開它，還實(shí)現(xiàn)了不同國(guó)家、地區(qū)、城市之間的交流。但是，外界的不利因素會(huì)對(duì)橋梁造成很大的傷害，不僅能直接破壞橋梁的結(jié)構(gòu)，還會(huì)間接的影響到該地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，乃至影響整個(gè)國(guó)家的發(fā)展。

1 外界的不利因素

造成橋梁破壞損傷的外界不利因素有很多，可以大致分為兩類：一類是人為因素，包括車輛超重，駕船撞擊，爆炸等；另一類是自然因素，包括地震、大風(fēng)、水的沖刷和侵蝕等。下面主要介紹了一些主要的外界因素對(duì)橋梁的破壞形式。

2 橋梁損毀類型

（1）車輛超重?fù)p壞

為了自身的利益，車輛超重行駛經(jīng)常發(fā)生，這樣不僅會(huì)使人員安全得不到保障，還嚴(yán)重?fù)p壞公路橋梁的結(jié)構(gòu)，造成公路橋梁破壞。尤其是一些修建時(shí)間長(zhǎng)的橋梁，承載能力本來(lái)就下降，有些橋梁還出現(xiàn)了主梁出現(xiàn)裂縫或者橋梁的撓度發(fā)生永久變形的情況。當(dāng)超重的車輛行駛到這些橋上時(shí)，就很有可能造成橋梁的進(jìn)一步損壞，甚至造成重大事故。

（2）撞擊破壞

船舶撞擊是橋梁主要的破壞形式，世界上有多座橋梁因遭到船舶撞擊而破壞。例如，在墨西哥，墨西哥灣是一條重要的水上航道，每天都有許多船舶在其中穿行往來(lái)，撞橋事故時(shí)有發(fā)生，這些撞擊極有可能造成橋跨的偏移以及預(yù)應(yīng)力梁、擋板、樁的損毀，帕斯卡古拉河大橋東I-10就曾經(jīng)遭到了幾艘大船的撞擊而嚴(yán)重?fù)p毀。該次撞擊導(dǎo)致第六跨位置橋板發(fā)生 1.14m的橫向位移，支撐這一跨的桁架也偏移了原來(lái)的位置。除此之外，撞擊還造成鋼筋混凝土梁的外部混凝土破碎以及內(nèi)部預(yù)應(yīng)力鋼筋的暴露和斷裂。

（3）爆炸破壞

對(duì)于我們目前來(lái)說(shuō)，在橋梁上偶然發(fā)生爆炸事故不斷增多，油罐車、煙花爆竹運(yùn)輸車等車輛在橋梁上爆炸時(shí)有發(fā)生，造成了大量的人員傷亡以及橋梁的損壞，嚴(yán)重威脅社會(huì)安全。爆炸對(duì)橋梁的破壞機(jī)理主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面是爆炸產(chǎn)生的壓力破壞，另一個(gè)是爆炸產(chǎn)生的沖擊波破壞。

爆炸產(chǎn)生的壓力破壞主要是機(jī)械效應(yīng)，發(fā)生在爆炸物的附近，是由爆炸物爆炸時(shí)產(chǎn)生的巨大壓力造成的破壞。

爆炸沖擊波是由爆炸時(shí)產(chǎn)生的能量釋放到周邊空氣中形成的。當(dāng)沖擊波作用到周邊的人和建筑物上時(shí)，會(huì)對(duì)人和建筑物產(chǎn)生很大的破壞。

（4）地震破壞

雖然我國(guó)地震比較少，但是地震對(duì)橋梁的破壞不可忽視。就拿唐山大地震來(lái)說(shuō)，對(duì)公路和橋梁都造成了嚴(yán)重的破壞。地震對(duì)橋梁的破壞分為兩種：一種是地震造成的地表破壞引起的橋梁破壞，另一種是橋梁受地震影響的破壞。

對(duì)于地表破壞引起的橋梁破壞，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，會(huì)產(chǎn)生地裂、滑坡、塌方等現(xiàn)象，地裂不僅會(huì)縮短或伸長(zhǎng)橋梁的跨度，而且還會(huì)引起橋墩下沉，造成橋梁破壞?；潞退綍?huì)使靠近山體的橋梁受到泥石流的影響。

橋梁受地震影響的破壞，會(huì)使橋梁產(chǎn)生水平或者豎直的震動(dòng)，造成橋梁上部和下部產(chǎn)生比較大的相對(duì)位移，從而造成橋梁破壞。

（5）由風(fēng)暴潮、波浪運(yùn)動(dòng)、風(fēng)引起的破壞

對(duì)于高度較低的橋梁來(lái)說(shuō)，個(gè)別橋板的錯(cuò)位是其破壞的最普遍形式。當(dāng)風(fēng)暴潮來(lái)臨時(shí)，由于橋梁高度過(guò)低，風(fēng)暴潮產(chǎn)生的波浪上浮力和撞擊力直接作用于橋板，致使橋板發(fā)生過(guò)大的縱向或橫向移動(dòng)，盡管這些移動(dòng)可能并沒(méi)有使橋板完全失去下部桁架或橋墩的支撐，但已對(duì)橋梁的正常使用產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。其次，支座破壞一般也伴隨著橋跨錯(cuò)位或橋板偏移。在橋梁結(jié)構(gòu)中，支座通常不會(huì)為上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)提供明顯的正相關(guān)連接，即使有些橋梁希望通過(guò)銷釘實(shí)現(xiàn)兩者的固定連接，但在橋梁遭受波浪侵襲時(shí)，一旦這種連接喪失，作用在橋板上的波浪力和風(fēng)荷載就會(huì)使橋板發(fā)生偏移。

（6）沖刷和侵蝕破壞

橋梁破壞的另一種典型形式是沖刷破壞，調(diào)查顯示，這種破壞形式可能在風(fēng)暴潮登陸時(shí)伴隨著其他的破壞形式出現(xiàn)。沖刷破壞在橋梁檢測(cè)中是比較容易判定的，其包括橋墩的沖刷和侵蝕、邊坡破壞和引橋破壞，Chef Menteur橋就是因沖刷而遭到嚴(yán)重破壞的橋梁之一。盡管Chef Menteur橋是一座活動(dòng)橋，其活動(dòng)跨遭受著發(fā)電系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的損害，但對(duì)于這座橋的結(jié)構(gòu)危害最大的是有簡(jiǎn)單支撐的混凝土引橋：北部引橋受邊坡破壞影響，而南邊引橋的主梁卻時(shí)常遭受著嚴(yán)重的沖刷。

3 結(jié)語(yǔ)

公路橋梁在我們生活中扮演非常重要的角色，但是一些外界的不利因素時(shí)常威脅著橋梁的安全，給橋梁造成損壞。我們要通過(guò)學(xué)習(xí)研究，分析造成橋梁損壞的各個(gè)類型的一些破壞特點(diǎn)，通過(guò)這些破壞特點(diǎn)，我們可以找到一些解決辦法，避免橋梁的破壞。

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U45

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1007-6344（2016）08-0033-01

王憲軍 (1992.02--) 性別：男山東省濟(jì)寧市人。學(xué)歷：研究生專業(yè)或職業(yè)：學(xué)生。