桥梁力学特性及病害分析

桥梁按受力特点主要分为3种形式：梁式桥、拱桥、索式桥，梁式桥多用于中小跨径桥梁，索式桥多用于大跨径桥梁。
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• 梁式桥无水平反力，外力方向垂直于竖向承重结构，受力特征为主梁受弯。
• 拱桥的承重结构是拱圈或拱肋，桥墩或桥台承受水平推力，拱桥的承重结构以受压为主。
• 悬索桥主要承重构件是受拉的，悬索桥通过吊索和主缆把主梁所受的恒载、活载传递到桥塔和锚碇，主要受力特征以吊索和主缆受拉为主。
• 斜拉桥是一种典型的组合体系桥。它的主要受力构件为斜拉吊杆，梁板自重和动荷载通过吊杆把力传递到桥塔，桥塔基础承受竖向力和水平向力。
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我国桥梁多为钢筋混凝土结构，裂缝是钢筋混凝土桥梁中最普遍的一种病害，裂缝产生的原因有混凝土徐变、钢筋预应力松弛、重载等，裂缝的发展会导致桥梁结构刚度减小，承载力降低，影响桥梁结构的耐久性和安全性。
$ [! h$ _1 N2 i2 l' L梁体跨中部位下挠过大是大跨径桥梁的常见病害之一。下挠的原因有混凝土收缩徐变、纵向预应力降低、长期荷载、预拱度偏小等，下挠过大，会加速桥梁损坏，降低桥梁的使用寿命。
温度应力病害也是常见的桥梁病害之一，桥梁整体结构的温差或局部温度梯度对于超静定连续梁结构的影响较大，过大的温度差会导致桥梁局部应力增大。
) r# Z* s7 V+ p0 M$ F桥梁结构监测宜以挠度监测为主，力监测为辅，挠度测量具有“测得准”、“分析得了”的优点，比应力测量更能直观反映桥梁健康状态。
挠度测量包括“静挠度”和“动挠度”测量，“静挠度”反映桥梁的总体变量，“动挠度”不仅反映桥梁的变形趋势，还可以直接反映桥梁的损伤程度。
桥梁裂缝会减小梁体的有效截面高度，致使桥梁挠度增加，而挠度又会加速裂缝发展。
* g+ y# T, t8 ^& i$ h* H因此，裂缝和挠度监测是中小桥最主要的两个测项。
1 E" i$ }6 c& Y+ o8 `" X+ Y# m针对大桥、特大型桥梁，除裂缝、挠度必须监测外，还可对桥塔倾斜、索力、风速风向、雨量、环境温湿度、车流量等进行监测。
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