桥梁火灾科学与安全保障技术综述

作者:张岗; 赵晓翠; 宋超杰; 李徐阳; 汤陈皓; 万豪; 陆泽磊; 丁宇航
来源:交通运输工程学报, 2023, 23(06): 94-113.
DOI:10.19818/j.cnki.1671-1637.2023.06.004

摘要

综述了桥梁结构火灾安全理论与保障技术等方面的研究现状,介绍了国内外桥梁火灾事故出现的频次和发生垮塌的概率,给出了危化品运载车辆等交通工具的安全运营形势和危化品车辆(油轮)致桥梁火灾的危险性,指出了桥梁火灾安全控制新技术的发展方向。分析结果表明:桥梁火灾具有多发性、多样性特点;桥梁火灾安全控制受到许多学者与部门的重视,已开展了部分桥梁结构的火灾试验与抗火防护工作,但桥梁抗火设计规范当前仍处于空白状态;混凝土爆裂行为存在完全随机性,混凝土的高温爆裂是混凝土结构桥梁抗火分析的难点;火灾下预应力混凝土桥梁受剪研究难度大,目前以受弯为主;复杂截面形式钢梁的传热与结构热响应研究较少,远达不到钢结构桥梁智能建造与长寿命安全运维的需求,相关的设计细节、智能防护措施与系统亟待研发;索支承体系桥梁由于结构形式复杂,火灾下构件热膨胀,致其之间相互牵制、相互影响,结构的整体行为中又表现出显著的局部增强效应,其精细化数值预测困难多,而当前研究仅聚焦于构件与连接件或者结构的温度场,结构的整体响应研究欠缺,火灾下索支承体系桥梁的耐火性能与破坏准则是研究的热点与难点;桥梁结构处于开放空间,干扰其火灾监测与预警的因素多,难度大,但重大桥梁火灾安全监测、智能预警、智能防护以及性能增强十分必要,应持续研究;复杂极端环境火灾下桥梁结构的智能防护方法,桥梁结构遭遇复杂突发火情时的智能监测、预警与防护技术亟待形成体系研究;桥梁耐火韧性问题是桥梁火灾科学与安全保障研究的难点,涉及灾时抗火和灾后康复,需深入研究,从而为桥梁全寿命建造与安全运维提供理论依据。

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