導(dǎo)語：如何才能寫好一篇橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1.市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題及解決措施

1.1耐久性設(shè)計(jì)問題

在對市政橋梁進(jìn)行建設(shè)時，由于整個橋梁體是需要完全暴露在空氣之中的，因此日積月累下來極易遭受周邊環(huán)境的影響與有害物質(zhì)的侵蝕。另外，橋梁結(jié)構(gòu)還會受到交通車輛承載、地震、疲勞等多重因素的影響，在對其進(jìn)行施工建設(shè)時所用材料在經(jīng)過風(fēng)吹日曬的侵襲后，自身的性能將會逐漸走向衰退，整個橋梁結(jié)構(gòu)各處均會出現(xiàn)損傷。雖然現(xiàn)今出現(xiàn)的橋梁倒塌案例數(shù)在逐漸減少，但是不可否認(rèn)的是，仍舊有許多橋梁由于受到拉鎖耐久性的影響，致使其使用性遭受嚴(yán)重?fù)p害。有部分市政橋梁拉鎖并未到達(dá)常規(guī)使用年限便不得不提早退休。耐久性問題的突出化致使橋梁建設(shè)后無法正常使用，帶來了極大的經(jīng)濟(jì)損失。耐久性問題的日益突出促使人們不得不加強(qiáng)對其的關(guān)注，在相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)對整體與細(xì)節(jié)上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加強(qiáng)重點(diǎn)，對橋梁耐久及安全性的研究也應(yīng)逐漸趨向于定量分析。

1.2著重關(guān)注抗震性能

有部分市政橋梁的修筑地可能在于一些地震常發(fā)地帶，因此在對此類市政橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，應(yīng)將抗震性能考慮其中，采取一定的抗震措施。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注重對施工質(zhì)量的控制，在接縫處確保其強(qiáng)度。對于橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還需將整體聯(lián)結(jié)性放在重要位置，加強(qiáng)橋梁墩臺與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的整體連貫度。加強(qiáng)配筋，進(jìn)一步提升整體結(jié)構(gòu)的延性。有部分橋段所處地域的土質(zhì)較為不良。在對此橋段結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，則需對實(shí)際狀況充分考量，采取相應(yīng)的加固措施。對于一些抗震性能較為薄弱的地方還應(yīng)對其構(gòu)造進(jìn)一步加強(qiáng)[2]。有部分市政橋梁對于整個城市的發(fā)展而言極為重要。針對此種橋梁，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，可以在各方面條件均允許的情況下，對橋梁采取一些具有較好減震性能的裝置，如橡膠墊塊等。

1.3疲勞損傷問題

市政橋梁結(jié)構(gòu)一般承載的車輛及風(fēng)向荷載均屬于動荷載范疇內(nèi)，在整個橋梁的結(jié)構(gòu)內(nèi)將會逐漸形成一種應(yīng)力，且此應(yīng)力具有循環(huán)變化性。這些應(yīng)力一旦產(chǎn)生會致使整個橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不必要振動的同時，出現(xiàn)疲勞損傷。大部分的市政橋梁施工中所采用的材料或多或少的會存在著一定的缺陷，且缺乏均勻、連續(xù)性。一旦受到循環(huán)應(yīng)力的作用影響，細(xì)小的缺陷將會逐漸集中匯聚，最終產(chǎn)生結(jié)構(gòu)損傷或是裂紋。如果設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中未將此問題納入至考慮范疇中，相關(guān)的施工人員在施工時則無法對出現(xiàn)的宏觀裂紋采取科學(xué)的應(yīng)對解決措施，進(jìn)而導(dǎo)致更為嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)脆性斷裂問題出現(xiàn)。較早時期的疲勞損失無法被及時檢測出，但是其所帶來的危害卻是能夠與災(zāi)難相等同的。因此，在橋梁設(shè)計(jì)中需對此問題著重關(guān)注，加強(qiáng)防范。疲勞損傷在橋梁設(shè)計(jì)中的地位極為重要且關(guān)鍵，由其引發(fā)導(dǎo)致的開裂問題極多。因此，在市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需將此類問題作為極為重要的考慮因素。

2.市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

2.1防洪水位及人行橋欄桿在對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，需在充分考量百年洪水位的基礎(chǔ)上對所處地域的防洪水位著重關(guān)注，核查其相關(guān)影響。在對人行橋欄桿進(jìn)行設(shè)計(jì)時，需做好相關(guān)的抗水平外推檢算設(shè)計(jì)，欄桿重量也不應(yīng)超過1.2kN/m的范圍，樣式應(yīng)以豎條或是整板為主。欄桿建成后明令禁止行人攀爬，對于一些特殊欄桿給予橋梁設(shè)計(jì)的影響也應(yīng)充分全面的考慮。

2.2交通量及特殊荷載在進(jìn)行城市橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時需在對其所承載交通量全面分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行車道寬度、結(jié)構(gòu)的預(yù)測明確。特別是一些互通式的立交橋在設(shè)計(jì)時，需依照其自身需求、車輛行駛速度充分考量，對橋梁的結(jié)構(gòu)規(guī)模合理設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)交通堵塞問題。我國的超載問題極為突出卻又無法完全杜絕。對于一些極為突出、明顯化的超載情況，可能會導(dǎo)致出現(xiàn)橋梁塌陷、傾覆等問題。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需對此類特殊因素著重考量。在進(jìn)行橋梁荷載驗(yàn)算時，需在最大荷載值的基礎(chǔ)上進(jìn)行1.4倍的乘以處理。對于一些支座或是墩梁結(jié)構(gòu)可以考慮安裝抗傾覆裝置。

2.3實(shí)例說明英雄大橋是位于南昌的一座跨贛江特大橋，其無論是從結(jié)構(gòu)還是施工上看均達(dá)到了世界超一流水平。整座大橋無論是樁基、邊跨鋼箱梁還是鋼箱梁合龍的設(shè)計(jì)施工，均讓相關(guān)工作人員煞費(fèi)苦心。通過對橋梁設(shè)計(jì)問題的著重分析研究，最終獲取到了較好的成效。為了更好地應(yīng)對可能出現(xiàn)的問題，相關(guān)設(shè)計(jì)人員對此橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行了再設(shè)計(jì)施工，對其系桿進(jìn)行了加固設(shè)計(jì)，以此幫助其更好承受拱腳推力，滿足荷載需求。與此同時，還在橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)加強(qiáng)了減震性能的設(shè)計(jì)，從而全面有效的抵擋可能發(fā)生的地震災(zāi)害。另外，在大橋的兩側(cè)還進(jìn)行了1.5m人行道的設(shè)置。英雄大橋基本資料如表1所示

3.結(jié)語

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【關(guān)鍵詞】公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中圖分類號：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

交通事業(yè)迅猛發(fā)展，公路建設(shè)進(jìn)入黃金時代，隨著公路總里程的增加，公路建設(shè)逐步由干線網(wǎng)高交通量路段向省際連接段和加密線方向發(fā)展，地形條件也逐漸由平原微丘向山嶺重丘發(fā)展，設(shè)計(jì)施工的難度越來越大，對公路設(shè)計(jì)的技術(shù)、環(huán)保、安全等方面的要求也越來越高。本文筆者探討了山區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)。

一、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

山區(qū)公路，橋梁所占的比重較大，但一般情況下，特殊的大跨徑橋梁相比較是少數(shù)。因此，對于數(shù)量眾多的常見跨徑橋梁，其設(shè)計(jì)原則就是盡量采用施工方便、造價經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)制裝配化結(jié)構(gòu)。常用的大、中橋標(biāo)準(zhǔn)跨徑有16m、20m、 25m、30m、35m、40m、50m，常用的中、小橋標(biāo)準(zhǔn)跨徑有6m、8m、10m、13m、16m。橫斷面型式主要有空心板、預(yù)制T梁、預(yù)制小箱梁等.一般情況，對于跨徑小于30m的橋梁空心板、預(yù)制T梁、預(yù)制小箱梁等結(jié)構(gòu)形式均可以采用，對于跨徑35m、40m、50m的橋梁，根據(jù)梁的受力特點(diǎn)，更宜采用T梁或者小箱梁。從造價上講，20m跨徑以下，用空心板截面的橋梁造價相對經(jīng)濟(jì)些，且空心板的建筑高度最低，對于較小跨徑且橋梁凈空不高時，空心板截面最適宜.從受力上講，對于較大跨徑40m、50m的橋梁，用T梁截面則更好。小箱梁無論從造價、施工簡便性還是受力等各方面看，可以說是介于空心板和T梁之間的一種截面。因此，對于跨徑25m-35m的截面，常采用的是小箱梁的結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)然，也不排除因一些地區(qū)由于T梁施工技術(shù)的成熟性也常采用T梁截面。

二、下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

下部構(gòu)造設(shè)計(jì)主要指橋梁墩臺的設(shè)計(jì).對于常見高度的橋墩，即墩高小于40m的橋墩多采用柱式墩或Y型薄壁墩，其中又以柱式墩最常用。柱式墩分圓柱和方柱。圓柱施工時外觀質(zhì)量易控制，且與樁基銜接方便，平原地區(qū)使用較多。但從美觀角度來說，方柱棱角分明，與上構(gòu)梁體協(xié)調(diào)，有一定的視線誘導(dǎo)性，較美觀。從受力上看，截面積相等的圓柱和方柱，方柱的抗彎剛度要大于圓柱，受力優(yōu)于圓柱，當(dāng)體系為連續(xù)剛構(gòu)時，方柱可以方便的調(diào)節(jié)兩個方向的尺度來調(diào)整墩柱的剛度，從而達(dá)到調(diào)整墩柱受力的目的。從施工角度說，圓柱施工更簡單，方柱與樁基銜接一般需增設(shè)樁帽，增加了工程量，而且對于山區(qū)地形橫坡較陡，增設(shè)樁帽會增加挖方工程量，易引起邊坡失穩(wěn)。Y型墩施工較復(fù)雜，在墩高較矮時，從工程造價上考慮不經(jīng)濟(jì)。但Y型墩相當(dāng)于獨(dú)柱雙肢，在墩高較高時，Y型墩只需一套模板，在山區(qū)地面橫坡差異較大時，或地面情況受限無法采用雙柱橋墩時，Y型墩則顯示其優(yōu)點(diǎn)。若地面橫坡差異大，修建雙柱墩則會形成“高低腿”，同一橋墩，兩個墩柱受力差異較大，Y型墩則不出現(xiàn)此問題，同時，橫坡差異大時，雙柱墩的兩套模板搭設(shè)費(fèi)工費(fèi)料，且對邊坡穩(wěn)定影響較大，Y型墩為獨(dú)柱，不存在此問題。在墩高較高時，從造價上講，Y型墩占有優(yōu)勢。因此，對于常見墩高，設(shè)計(jì)中采用哪種墩柱形式應(yīng)根據(jù)具體地形、上部結(jié)構(gòu)形式、墩高等綜合考慮。

山區(qū)高速公路橋臺一般采用重力式U型臺、肋式臺、柱式臺。根據(jù)《墩臺與基礎(chǔ)》規(guī)定，U臺控制的填土范圍一般為4-10m，所以U臺高度最好控制在10米之內(nèi)。山區(qū)橋梁U臺一個顯著特征就是橫向、縱向橫坡陡，為了適應(yīng)地形，減少開挖，節(jié)約圬工方量，U臺設(shè)計(jì)時必須合理分臺階。樁柱式橋臺由于抗推剛度小，當(dāng)聯(lián)長較長，臺后填土較高時不宜使用，一般臺后填土高度宜控制在5m以下，聯(lián)長宜控制在150m以內(nèi)。埋置式肋式臺適用范圍廣一些，但也不宜太高，不宜超過12m。山區(qū)高速公路縱向地形陡峭，往往不能設(shè)置錐坡，這時采用柱式臺或肋式臺就會受到較大限制。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差時，往往會出現(xiàn)U臺下設(shè)置樁基的情況。

三、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，做好了上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、下部墩臺設(shè)計(jì)之后，再下來的設(shè)計(jì)重點(diǎn)就是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。任何結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)都是與相應(yīng)的地基相接觸，因而設(shè)計(jì)人員在做基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時必須掌握各種橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面的知識以及相關(guān)的工程地質(zhì)方面的知識。山區(qū)橋梁，正是由于其工程地質(zhì)方面的復(fù)雜多樣性，導(dǎo)致了橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)具有了相當(dāng)?shù)碾y度，再加上山區(qū)工程地質(zhì)當(dāng)中往往會遇到巖溶、滑坡、凍土、黃土等各種不良地質(zhì)條件，就更加增添了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。工程設(shè)計(jì)人員在做工程設(shè)計(jì)時，應(yīng)盡可能的做到環(huán)保優(yōu)先，最大限度的減少對自然環(huán)境的擾動，在做基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時就更應(yīng)精心設(shè)計(jì)，因地制宜的選擇最適宜的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式。

1.基礎(chǔ)工程的分類

基礎(chǔ)根據(jù)埋置深度分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。將埋置深度較前(一般小于5米)，且施工簡單的基礎(chǔ)稱為淺基礎(chǔ)；由于淡層土質(zhì)不良，需將基礎(chǔ)置于較深的良好土層上，且施工較復(fù)雜的基礎(chǔ)稱為深基礎(chǔ)?；A(chǔ)埋置在土層內(nèi)深度雖較淺，但在水下部分較深，如深水中橋墩基礎(chǔ)，稱為深水基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)和施工中需要作為深基礎(chǔ)考慮。公路橋梁及其人工構(gòu)造物首先考慮用天然地基上的淺基礎(chǔ)。當(dāng)需要設(shè)置深基礎(chǔ)時常采用樁基礎(chǔ)或沉井基礎(chǔ)，我國公路橋梁現(xiàn)今最常用的深基礎(chǔ)是樁基礎(chǔ)。

2.山區(qū)橋梁基礎(chǔ)工程的常見形式

對于山區(qū)公路橋梁，墩臺基礎(chǔ)形式主要有兩類：鉆(挖)孔樁基礎(chǔ)(嵌巖樁或摩擦樁)和明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)。在做設(shè)計(jì)時，應(yīng)根據(jù)具體地基條件來選擇基礎(chǔ)形式。一般來說，對于地質(zhì)條件較好的橋位處，指巖層或地基持力層埋藏位置較淺，一般不大于5米，且基巖穩(wěn)定，山體平緩，基礎(chǔ)邊緣距坡面有一定安全距離的情況下，我們首先選擇明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)。小型構(gòu)造物，如涵洞、通道，一般也考慮設(shè)計(jì)為淺基礎(chǔ)，若地基持力層達(dá)不到承載力要求可考慮采用換填或夯實(shí)等方法對地基先進(jìn)行處理。對于荷載較大，地基上部土層軟弱，適宜的地基持力層位置較深時，可考慮采用樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)核心是在滿足單樁承載力的前提下，以摩擦樁樁長作為控制指標(biāo)；嵌巖樁一般取用雙控指標(biāo)：嵌巖深度和基巖強(qiáng)度。目前規(guī)范對嵌巖深度無明確要求，設(shè)計(jì)中一般取用2.5倍樁徑。同時，對山區(qū)常見的陡坡位置，需按巖面陡坡的安全距離計(jì)算有效嵌巖深度，不小于3倍樁徑。山區(qū)橋梁地質(zhì)、地形條件復(fù)雜，在基礎(chǔ)型式選用設(shè)計(jì)中應(yīng)慎重考慮。

結(jié)束語

總之，我們作為設(shè)計(jì)者，應(yīng)不斷的豐畜橋梁建設(shè)理論和實(shí)踐知識，對橋粱方案進(jìn)行探入細(xì)致的研究分析，確定合理的橋梁設(shè)計(jì)方案以滿足不斷加速的山區(qū)公路建設(shè)和發(fā)展的需要。

【參考文獻(xiàn)】

【1】王常青.山區(qū)高速公路橋型選擇[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2005.(5):20一21.

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關(guān)鍵詞:橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)問題；優(yōu)化對策

就橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，需要設(shè)計(jì)者具備較為豐富的理論知識，以及豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，避免基于主觀認(rèn)知的偏差而影響到整個設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。當(dāng)前國內(nèi)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，過多的關(guān)注橋梁設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而對橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的耐久性與抗震性等缺乏關(guān)注，在設(shè)計(jì)過程中由于缺少全方面的關(guān)注，導(dǎo)致整個橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案存在一定的缺陷，而這種缺陷若不能夠及時的解決，則為橋梁日后應(yīng)用帶來風(fēng)險隱患。針對此，需要橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者不斷的總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)，并及時更新橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝與觀念，不斷優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，使其符合不斷發(fā)展的橋梁建設(shè)需求。

一、國內(nèi)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

在橋梁設(shè)計(jì)整體上分析，當(dāng)前國內(nèi)橋梁設(shè)計(jì)理論與結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系尚不完善，在橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是針對橋梁施工與使用期安全性問題仍存在著諸多需要改進(jìn)的地方。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者首先需要考量的問題是選擇經(jīng)濟(jì)合理且符合安全標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，其次是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)建以及連接的設(shè)計(jì)，并選擇合規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標(biāo)，確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全性。普遍設(shè)計(jì)人員更多的關(guān)注于規(guī)范對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的計(jì)算上的安全性需求，但是卻缺少了從結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)維護(hù)、耐久性等方面去對結(jié)構(gòu)安全性的考量。綜合以上，可以總結(jié)為當(dāng)前國內(nèi)普遍橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在著片面性的問題，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考量因素缺乏全面性[1]。

二、常規(guī)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

常規(guī)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要關(guān)注三個方面的問題，首先，橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性問題。耐久性也就是橋梁的使用壽命，從橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面考量也就是整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否能夠確保橋梁未來投入應(yīng)用中符合預(yù)期的耐久性標(biāo)準(zhǔn)。其次，橋梁疲勞損傷問題。橋梁投入應(yīng)用過程中需要承載車輛荷載以及風(fēng)荷載，在長期應(yīng)用中可能在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生損壞變化盈利，影響到橋梁的穩(wěn)定性，基于此，在橋梁設(shè)計(jì)期間，需要考慮到整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否能夠承受多種客觀環(huán)境所形成的荷載量。第三，橋梁的超載問題。橋梁的超載一方面能夠引發(fā)疲勞問題，另一個反面由于長期超載導(dǎo)致橋梁內(nèi)部損傷不能夠及時回復(fù)，或長久不能恢復(fù)，將會導(dǎo)致橋梁在正常負(fù)荷載下的工作狀態(tài)發(fā)生改變[2]。

三、常規(guī)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所存在的問題分析

（一）橋梁設(shè)計(jì)耐久性問題

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的耐久性問題，一方面來自于初期設(shè)計(jì)的影響，另一個方面來自于施工期間環(huán)境與操作的影響。耐久性是評價橋梁建設(shè)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，在設(shè)計(jì)與建設(shè)期間是否考慮到耐久性原則，將對后期應(yīng)用效果產(chǎn)生重要影響，一旦耐久性受損，則為后期修復(fù)帶來一定難度。例如，近幾年所發(fā)生的大橋坍塌事故，便是由于橋梁使用年限較為久遠(yuǎn)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性有所弱化，結(jié)構(gòu)整體承載能力下降，由此致使大橋出現(xiàn)坍塌。基于此，需要設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)初期對機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)問題加以重視，同時對施工期間可能出現(xiàn)的多種影響因素進(jìn)行綜合考慮，完善橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)[3]。

（二）橋梁設(shè)計(jì)疲勞損傷問題

在不同的地區(qū)，橋梁具有著不同的應(yīng)用價值，但是承受車輛的荷載是所有橋梁需要具備的基礎(chǔ)功能。車輛荷載屬于動荷載，將會在橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成循環(huán)盈利，而橋梁長期受到這種循環(huán)盈利的作用，必然會導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞損傷。另外，在橋梁建設(shè)期間，受到多種不確定因素的影響，而橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部材料會存在不均勻或不連續(xù)的情況，因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，需要全面的認(rèn)識到建設(shè)期間不確定因素的存在，且這些因素對橋梁耐久性的重要影響。但是，顯然當(dāng)前國內(nèi)普遍設(shè)計(jì)師對這一點(diǎn)原則的關(guān)注度不足，導(dǎo)致其不能夠在設(shè)計(jì)上予以更多的考量[4]。

（三）橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的超載問題

在橋梁投入到實(shí)際應(yīng)用期間，可能存在著多數(shù)數(shù)據(jù)不在原有的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，出現(xiàn)荷載超出原定值的情況。超載對橋梁的影響為，加大了橋梁負(fù)載應(yīng)力的幅度，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的疲勞損傷等問題。而當(dāng)前普遍橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是不能夠充分的認(rèn)識到這一點(diǎn)問題，或不將其考慮在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，可能對橋梁結(jié)構(gòu)造成不可恢復(fù)的損壞，影響到橋梁的整體質(zhì)量，甚至是在應(yīng)用期間出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故。例如，武夷山公館大橋坍塌事件、哈爾濱機(jī)場高速大橋坍塌事件等，都是由于超載問題考慮不到位所導(dǎo)致[5]。

（四）橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性能問題

就我國地理環(huán)境來看，存在著地勢多樣、山地面積廣、處于環(huán)太平洋地震帶上的特征，基于此，針對我國地勢環(huán)境在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)期間，需要考慮到橋梁的抗震功能。地震對橋梁的破壞力非常強(qiáng)烈，尤其是震中地帶，可能會導(dǎo)致毀滅性的傷害。需要橋梁設(shè)計(jì)者充分考慮到抗震原則，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間參與抗震工藝設(shè)計(jì)，同時需要考慮到橋梁施工期間材料的選擇或施工工藝的選擇等。但是，國內(nèi)普遍橋梁設(shè)計(jì)僅按照常規(guī)橋梁設(shè)計(jì)原則進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)，只有針對特殊要求的橋梁才會考慮到抗震設(shè)計(jì)，因此，多數(shù)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中并未參與到抗震設(shè)計(jì)[6]。

四、常規(guī)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化建議

（一）優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的耐久性

針對橋梁的耐久性，國內(nèi)之前的技術(shù)規(guī)范中并沒有明確作出規(guī)定，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)過程中對橋梁的耐久也沒有過多的關(guān)注，也就沒有針對耐久性設(shè)計(jì)的相關(guān)方案。在橋梁投入到應(yīng)用期間，日常維護(hù)與檢修也沒有針對耐久性作出具體規(guī)范，導(dǎo)致橋梁在應(yīng)用期間可能基于耐久性不足而出現(xiàn)坍塌等事故。為改善這一問題，最新推出的橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中，對橋梁的應(yīng)用年限進(jìn)行了明確的規(guī)定，要求設(shè)計(jì)人員結(jié)合應(yīng)用期限參與到實(shí)際設(shè)計(jì)中，加強(qiáng)對橋梁耐久性設(shè)計(jì)的關(guān)注[7]。

（二）改善橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的超載問題

當(dāng)前，國內(nèi)多數(shù)橋梁會在實(shí)際應(yīng)用期間出現(xiàn)不同程度的超載問題，其主要表現(xiàn)為橋梁超出應(yīng)用年限而導(dǎo)致的超齡負(fù)載以及車流量過大所導(dǎo)致的橋梁超載問題。以上所述超載現(xiàn)象都會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)疲勞損傷，影響到橋梁的整體質(zhì)量與運(yùn)行效果，極大的降低了橋梁同行的安全性。針對此，需要設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)期間，結(jié)合橋梁工程所處的環(huán)境與地質(zhì)條件等，準(zhǔn)確的對橋梁運(yùn)行中可能出現(xiàn)的因素進(jìn)行分析，應(yīng)用相關(guān)科技手段對橋梁的運(yùn)行進(jìn)行模擬操作，以便于對整個設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，確保橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量能夠滿足橋梁運(yùn)行的實(shí)際需求。

（三）解決橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的疲勞損傷問題

橋梁在實(shí)際應(yīng)用期間所受到的荷載主要來自于車輛荷載動態(tài)荷載，橋梁設(shè)計(jì)人員需要充分認(rèn)知到這一點(diǎn)。動態(tài)荷載能夠直接對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用，為橋梁結(jié)構(gòu)帶來循環(huán)變換的作用力，價值橋梁運(yùn)行期間所出現(xiàn)的超載現(xiàn)象，導(dǎo)致橋梁在長期應(yīng)用下出現(xiàn)結(jié)構(gòu)疲勞損傷，而這種損傷可能形成橋梁裂縫或斷裂等?；诖?，需要橋梁設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段變成充分考慮到橋梁在長期應(yīng)用下會出現(xiàn)的疲勞損傷問題，經(jīng)由對橋梁應(yīng)用地區(qū)車流量與其他環(huán)境指標(biāo)的分析，掌握準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，將其考慮到橋梁的實(shí)際設(shè)計(jì)過程中。確保設(shè)計(jì)流量能夠符合此地區(qū)的最大符合量，并有針對性的對整個橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，避免或降低其可能出現(xiàn)的疲勞損傷情況，如此才能夠避免橋梁結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用期間出現(xiàn)嚴(yán)重的不良事故。

（四）優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性

雖然并不是每個地區(qū)都會面臨地震的威脅，但是基于地震對橋梁所產(chǎn)生的重要影響，需要將抗震因素考慮到整個橋梁設(shè)計(jì)中。橋梁是抗震救災(zāi)期間的主要通道，其抗震性能必須要提升，在整個橋梁設(shè)計(jì)期間，需要關(guān)注避開地震帶與板塊活躍地帶，在橋梁建設(shè)地區(qū)進(jìn)行地震動力學(xué)分析，根據(jù)其分析結(jié)果，對結(jié)構(gòu)抗震的薄弱環(huán)節(jié)予以強(qiáng)化，提升橋梁的整體連貫性。另外，橋臺的設(shè)計(jì)需要盡量選擇在穩(wěn)定地帶，加強(qiáng)橋墩的基礎(chǔ)；關(guān)注橋梁施工質(zhì)量，做好細(xì)節(jié)處理，確保橋梁連接處的穩(wěn)固性；針對特殊環(huán)境在橋梁上架設(shè)減震設(shè)施。

五、結(jié)語

綜合上文所述，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個橋梁設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量如何將直接影響到橋梁應(yīng)用期間的安全性，因此，必須要不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，確保橋梁運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。當(dāng)前國內(nèi)常規(guī)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)普遍存在的情況是缺乏對抗震、耐久性、超載問題的考慮，需要有針對性的優(yōu)化原有的橋梁設(shè)計(jì)方案，提升橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全面性。

作者:陳小剛 單位:浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院

參考文獻(xiàn)：

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篇4

關(guān)鍵詞：城市建設(shè)；城市橋梁；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中圖分類號：TU99文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的原則

（1）結(jié)構(gòu)安全

橋梁必須安全，要有足夠的承載能力，能保證橋梁上部車輛、行人交通的正常運(yùn)行，并保證橋梁下部的水流或交通流的宣泄不會對下部結(jié)構(gòu)造成損傷，只有在滿足了這一基本原則后，才能談得上對橋梁結(jié)構(gòu)的其他要求。目前我國的規(guī)范主要基于可靠度理論研究而來，在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，結(jié)構(gòu)荷載的種類、形式和大小的選擇是否合適以及結(jié)構(gòu)荷載組合的選擇也就成為了橋梁結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)的重中之重，對大跨度橋梁風(fēng)載、地震荷載、混凝土徐變和收縮影響以及溫度的變化影響都需列入荷載進(jìn)行分析、組合、驗(yàn)算。

（2）耐久適用

目前我國的橋梁設(shè)計(jì)施工對橋梁的強(qiáng)度重視有余而對橋梁的耐久性重視不足，而橋梁的耐久性是涉及結(jié)構(gòu)、環(huán)境、材料、施工、運(yùn)行期間荷載、后期養(yǎng)護(hù)等眾多因素的復(fù)雜問題，橋梁耐久性的保證應(yīng)由細(xì)致正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)良的材料選擇、嚴(yán)格的施工以及必要的養(yǎng)護(hù)管理組成。我國目前定量的耐久性設(shè)計(jì)理論并不完善，故在具體工程設(shè)計(jì)中加強(qiáng)定性設(shè)計(jì)。

（3）經(jīng)濟(jì)合理性原則

鑒于我國是世界上人口最多的國家，也是最大的發(fā)展中國家，蓬勃發(fā)展的經(jīng)濟(jì)與現(xiàn)有資源的矛盾日趨突出，城市橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)在安全、適用的前提下，遵循有利于節(jié)約資源的原則，除了要考慮施工技術(shù)、結(jié)構(gòu)形式等因素外，還要考慮橋梁造價問題，這是一個現(xiàn)實(shí)的問題，在考慮的時候應(yīng)遵循基本達(dá)標(biāo)、擇優(yōu)而取、節(jié)約成本的原則：1、必須要達(dá)到橋梁的最基本要求，且經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是否接近最佳范圍；2、要和其他方案反復(fù)比較，確立最佳方案；3、所選方案要盡量減少對自然環(huán)境的破壞，盡量和自然環(huán)境相協(xié)調(diào)，相結(jié)合。

（4）保護(hù)環(huán)境原則

在建造橋梁的過程中往往會對周圍的環(huán)境造成破壞，對空氣和植被也會產(chǎn)生一定影響，目前人們對環(huán)境的重視程度大大提高，所以在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要高度重視環(huán)境的保護(hù)，在設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)之前要充分考慮橋梁位置的選擇、橋梁的跨度以及施工的方法，要將施工對環(huán)境的影響降到最低；要減少對自然河道、植被的破壞，減少水土流失，避免污染，最大程度的保護(hù)好環(huán)境，還要把可持續(xù)發(fā)展的思想融入到橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中去。

二、城市橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性

由于橋梁可以起到聯(lián)絡(luò)交通的作用，所以在許多山區(qū)以及大江大河橫穿的城市等都需要搭建橋梁，但像我國的云貴川山區(qū)等地又是地震的多發(fā)處，所以在這些地區(qū)的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就需設(shè)計(jì)者充分考慮地勢問題，應(yīng)避開地震高發(fā)區(qū)或地震后易發(fā)生塌方、崩塌、泥石流等的地質(zhì)災(zāi)害的地區(qū)。因?yàn)榈卣馂?zāi)害具有的不確定性，以及人們對橋梁結(jié)構(gòu)地震破壞機(jī)理的認(rèn)識尚不完備，這時為了應(yīng)對突如其來的災(zāi)難，橋梁設(shè)計(jì)人員就需要對于橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行一些必要的減隔震措施，同時加強(qiáng)橋梁接縫處、橋梁上下部連接處、地基墩臺和橋面的整體強(qiáng)度，對橋梁的關(guān)鍵部位進(jìn)行仔細(xì)的核算與周全的考慮，而且需要提前預(yù)算到地震后可控狀態(tài)下橋梁的完整程度，對于橋梁抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就需要全面考慮，精細(xì)核算，加強(qiáng)設(shè)計(jì)，這樣才能保證橋梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)性。

（2）橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗載荷能力

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大幅度提高，交通運(yùn)輸日益繁忙，交通量與日俱增，超重和超載車輛不斷增多，車輛荷載加大，設(shè)想一下，在跨河橋梁上成群結(jié)隊(duì)的車輛全部擁擠在橋面上行駛，這對于橋梁的結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)度是一項(xiàng)巨大的考驗(yàn)，所以在橋梁抗高負(fù)荷承載的情況下，就需要設(shè)計(jì)者對于橋梁目前和未來所要面臨的載荷能力能高瞻遠(yuǎn)矚，應(yīng)用合理的結(jié)構(gòu)來應(yīng)對這一情況，通過在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用高強(qiáng)鋼材、高強(qiáng)鋼筋、高標(biāo)號混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等先進(jìn)材料和先進(jìn)施工工藝減輕橋梁自重，增加橋梁抗荷載能力，在山區(qū)也可充分利用抗拉性能差而抗壓性能好的圬工材料（石料、混凝土等）來建造拱橋，具有就地取材、節(jié)省鋼材和水泥、構(gòu)造簡單、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少、承載潛力大等優(yōu)點(diǎn)。

（3）重視耐久性設(shè)計(jì)，完善更新設(shè)計(jì)理念

通過對近幾年橋梁病害的分析余總結(jié)，橋梁的防水失效是誘發(fā)各種橋梁病害的最直接原因，所以在新設(shè)計(jì)橋梁時必須重視橋梁的防水設(shè)計(jì)，通過橋梁的整體性防水與橋梁細(xì)部防水相結(jié)合，以及橋梁的防水與排水相結(jié)合，同時增加橋梁鋼筋的保護(hù)層厚度，使用高標(biāo)號混凝土以及在混凝土中添加阻銹劑等方法均能有效的提高橋梁的耐久性。我國目前橋梁設(shè)計(jì)中耐久性設(shè)計(jì)僅僅作為一個概念受到關(guān)注，而沒有專門的耐久性設(shè)計(jì)，應(yīng)該努力把橋梁的耐久性設(shè)計(jì)從定性分析向定量分析發(fā)展，完善我國的耐久性設(shè)計(jì)理論。

三、城市橋梁設(shè)計(jì)過程中的細(xì)節(jié)

（1）提高橋梁兩側(cè)人行道路緣石高度

城市橋梁不同于公路橋梁，城市橋梁為了方便行人通常都在會橋梁車行道兩側(cè)設(shè)置專供人行過橋的人行道，而道路上人行道路緣石外露高度通常在10～20cm,通過近幾年案例分析橋梁上人行道路緣石高度越低則增大了車輛交通事故的概率，也增加了車輛發(fā)生交通事故是對橋上行人的傷害，我國重慶市已率先要求城市橋梁路緣石外露高度不小于30cm，這一點(diǎn)也值得其他地區(qū)的橋梁設(shè)計(jì)工作者借鑒。

（2）加強(qiáng)人行道欄桿設(shè)計(jì)

人行道欄桿宜采用防止行人蹬踏的橫線條欄桿，欄桿長度應(yīng)以防止行人掉落為基準(zhǔn)，欄桿結(jié)構(gòu)必須安全可靠，我國現(xiàn)行的《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》要求“作用在橋上人行道欄桿扶手上豎向荷載應(yīng)為1.2KN/m；水平向外荷載應(yīng)為2.5KN/m。兩者應(yīng)分別計(jì)算?！钡囊?guī)定已經(jīng)遠(yuǎn)大于原《城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》中關(guān)于作用在橋上人行道欄桿扶手上的活載為“豎向荷載1.2KN/m;水平向外荷載1.0KN/m。兩者分別考慮（不同時作用）?！钡囊?guī)定，也大于現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》中“計(jì)算人行道欄桿時，作用在欄桿立柱頂上的水平推力標(biāo)準(zhǔn)值取值0.75KN/m;作用在欄桿扶手上的豎向標(biāo)準(zhǔn)值取1.0KN/m。”的規(guī)定。同時在人行道欄桿設(shè)計(jì)時須采用下設(shè)錨筋的基礎(chǔ)，而以往許多設(shè)計(jì)僅僅采用榫槽設(shè)計(jì)，許多橋梁人行道為了考慮景觀設(shè)計(jì)通常采用石材欄桿，這類欄桿對防推、防撞效果不理想。

（3）橋上應(yīng)預(yù)留足夠的管線穿橋管

城市中的各類管線如電力、通信、監(jiān)控、給水等眾多市政配套管線需要敷設(shè)過橋，所以在橋梁的設(shè)計(jì)初期就應(yīng)該綜合考慮，若前期考慮不足，就可能出現(xiàn)橋梁運(yùn)行后期拆翻人行道加設(shè)市政管線，這樣不僅造成經(jīng)濟(jì)損失也會造成不好的社會影響，故前期應(yīng)加強(qiáng)與管線設(shè)計(jì)人員溝通確定需要在橋梁上預(yù)設(shè)的管道種類、數(shù)量，并且應(yīng)考慮后期市政管線擴(kuò)容的因素。同時我國現(xiàn)行《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定了幾類禁止在橋梁上敷設(shè)的市政管線“不得在橋上敷設(shè)污水管、壓力大于0.4MPa的燃?xì)夤芎推渌扇?、有毒或腐蝕性的液、氣體管。條件許可時，在橋上敷設(shè)的電信電纜、熱力管、給水管、電壓不高于10KV配電電纜、壓力不大于0.4MPa燃?xì)夤鼙仨毑扇∮行У陌踩雷o(hù)措施?！?/p>

四、結(jié)語

就目前而言，我國的城市橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論尚不完善，結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系不夠細(xì)致，作為橋梁設(shè)計(jì)工作者應(yīng)該不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)計(jì)理論，不斷創(chuàng)新完善我國城市橋梁設(shè)計(jì)理論，確保城市橋梁建設(shè)為我國城市發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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篇5

關(guān)鍵詞：橋梁；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題剖析

中圖分類號：U444 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

在我國目前來說，我國的橋梁設(shè)計(jì)的思想與橋梁的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還不夠完善，而在橋梁設(shè)計(jì)的空間中，我們所要關(guān)注的經(jīng)常是橋梁的施工和在使用時的安全度的實(shí)際的問題，而這些也是我們有需要改進(jìn)地方。人人都想要選擇經(jīng)濟(jì)的、合理的結(jié)構(gòu)形式，但最重要的任務(wù)是除橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題以外，還要注重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連接，并采用規(guī)范的安全制度以確保安全的結(jié)構(gòu)性，這對橋梁的設(shè)計(jì)研究具有重要的實(shí)際的意義。

2 注意的事項(xiàng)

2.1 結(jié)構(gòu)的耐久性的問題要重視

我國橋梁建設(shè)的一個突出問題就是常常缺乏必要的前期準(zhǔn)備、視察與考證。而在橋梁的建造和使用過程中，環(huán)境對它的影響往往也不能忽視，而且在橋梁的使用過程中，我們往往也要考慮到它還要承受著各種車輛超載的重壓，極易造成疲勞的現(xiàn)象，與此同時，橋梁的建造過程中采用的材料自身性能往往也會不斷出現(xiàn)退化的狀況，由此，導(dǎo)致橋梁的結(jié)構(gòu)在不同的程度上的的損傷和老化。

在20世紀(jì)90年代，人們對開始重視結(jié)構(gòu)的耐久性的研究，而從這些研究的絕大多數(shù)的材料和統(tǒng)計(jì)的不同情況來看，對怎樣改善橋梁耐久性的問題往往被人們忽略。很長的時間內(nèi)，人們忽略了對構(gòu)造和細(xì)節(jié)的處理問題，而在結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法的研究的方面上下功夫。我們都知道的結(jié)構(gòu)的耐久性與常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著其本質(zhì)的不同之處，通過長時間的研究與實(shí)踐很清楚地表明了，對于橋梁的安全運(yùn)營和經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用的就是結(jié)構(gòu)耐久性。

有些單位為了搶工期、追求施工進(jìn)度的結(jié)果使用了早強(qiáng)水泥。這種水泥配制的混凝土的使用早期強(qiáng)度增長的確很快，但是內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和后期的強(qiáng)度發(fā)展不好，耐久性會變得較差。因此，需要努力把耐久安全性的研究從定性的分析到定量的分析上考慮。

2.2 要重視疲勞損傷的研究

眾所共知，載重的車輛會在橋梁的內(nèi)部接連不斷的產(chǎn)生壓力，這不僅會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的振動，還將導(dǎo)致橋梁的結(jié)構(gòu)的疲勞以至于所能承受的損傷的問題。而我們在建造的過程中，所使用的材料又都不是很均勻的，使用的材料的本身也存在著許許多多的毛病，所以在日常的不斷地強(qiáng)壓的作用下，會逐漸擴(kuò)大這些細(xì)小的毛病，久而久之便融匯在一起對橋梁造成損傷，最終在材料中形成很鮮明的裂紋。如果所造成的明顯的裂紋得不到有效均衡的控制，那么，就很有可能會造成材料及結(jié)構(gòu)的斷裂的現(xiàn)象。人們往往會忽視這一點(diǎn)，因?yàn)橐婚_始出現(xiàn)的疲勞損傷的現(xiàn)象不容易被人們檢查到，可是它帶來的嚴(yán)重后果是人們預(yù)料不到的，所以，我們要高度重視對疲勞損傷的研究。

疲勞損傷是橋梁設(shè)計(jì)中的核心問題，而混凝土結(jié)構(gòu)對橋梁的疲勞損傷是非常嚴(yán)重的，但是我們還需對腐蝕的鋼筋混凝土構(gòu)件的動態(tài)性能和疲勞性能加強(qiáng)研究。還要對重要的部位疲勞而導(dǎo)致失去功效的問題加以重視。

2.3 要重視橋梁的超載的問題

大家都知道，橋梁超載是我國公路運(yùn)輸中較為普遍的現(xiàn)象。尤其是老橋超齡負(fù)載運(yùn)營、實(shí)際車流量等等，這些原因都大大增加了設(shè)計(jì)荷載的變化和交通量，而車輛使用者違法超載營運(yùn)則是違規(guī)的超載問題，所以引起橋梁的疲勞問題的關(guān)鍵之所在是有關(guān)橋梁的超載。我們可以試想，如果橋梁超載將會大大增加橋梁疲勞的大面積的幅度，從而使橋梁的損傷增加，最后將出現(xiàn)由于超載而引起的結(jié)構(gòu)性的嚴(yán)重破壞事故的發(fā)生。其次，因?yàn)槌d給橋梁內(nèi)部造成的嚴(yán)重?fù)p傷不能及時得到恢復(fù)，使得橋梁不能在正常載重下進(jìn)行工作，迫使橋梁所能承受的能力產(chǎn)生不斷地變化，這樣橋梁的安全性和耐久性會受到極其嚴(yán)重的迫害。

3 橋梁設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)

3.1 設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)

為了避免在造成橋梁的結(jié)構(gòu)質(zhì)量上出現(xiàn)弊端的問題，那我們的設(shè)計(jì)人員就要根據(jù)實(shí)際的情況考慮設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，以免造成樁基位置較低，施工的困難等不應(yīng)出現(xiàn)的后果，從而保證橋梁的質(zhì)量從而適當(dāng)?shù)靥岣邩蛄旱臉?biāo)準(zhǔn)高度。

3.2 對于地基上帶基樁的鋼筋混凝土

對于地基上帶基樁的鋼筋混凝土的壓力計(jì)算按照深層去考慮?？墒侨杂泻艽蟮谋锥舜嬖跇蛄簶?gòu)造設(shè)計(jì)上。引起人們關(guān)注的問題是，普通橡膠支座卻被設(shè)在了伸縮縫處，這樣以來是極其危險的，我個人認(rèn)為應(yīng)將橡膠活動的支座放在橋梁的構(gòu)造設(shè)計(jì)上，天長日久在汽車荷載作用下將會出現(xiàn)裂縫拉斷的現(xiàn)象，可想而知一般的橡膠支座在使用上很大程度地影響了結(jié)構(gòu)的安全和長久性。在有關(guān)部門如果發(fā)現(xiàn)問題就要及時與業(yè)主聯(lián)系建議必須進(jìn)行支座的變換。

3.3 對于橋梁的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量設(shè)置為與路線正交的形式

對于橋梁的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量設(shè)置為與路線正交的形式，這樣會減小長度，要在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)有伸縮的縫隙，以此來縮短受拉區(qū)的長度，從而，減小收縮變形量，控制橋梁的斜向裂縫的發(fā)生。

4 安全上要求要高

橋梁是生命線的工程，所以它的結(jié)構(gòu)應(yīng)該有更高的整體牢固功能。橋梁除了具有足夠的承載能力以外，它的結(jié)構(gòu)安全性還需要整體的牢固性加以保證。而我們的設(shè)計(jì)人員習(xí)慣了對著規(guī)范的條文辦事，他們只是重視單一的承載能力的強(qiáng)度的驗(yàn)算問題，經(jīng)常忽視整體的牢固性在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的特殊重要的意義所在。所以至今不能加以全面調(diào)整。

在我國雖然規(guī)范可靠度方法已使用數(shù)十年。但事實(shí)已經(jīng)表明，它不但沒有給結(jié)構(gòu)的安全性設(shè)計(jì)帶來明顯效果，其實(shí)也沒有對設(shè)計(jì)人員產(chǎn)生更大的吸引力，恰恰相反，在一些人的頭腦中已經(jīng)造成了概念的混淆。

那么，與發(fā)達(dá)國家相比，我國在結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和材料質(zhì)量上存在著很大的差距，在這種現(xiàn)實(shí)的條件下，要實(shí)現(xiàn)足夠安全可靠的、能從整體上滿足現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)工程是很難想象的。

5 展望橋梁的設(shè)計(jì)

首先，我們需要對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度進(jìn)行系統(tǒng)的分析。也就是要根據(jù)結(jié)構(gòu)各種破壞的水平的不同，采取可靠度來進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法的檢驗(yàn)，也就是說系統(tǒng)可靠度分析研究的內(nèi)容非常豐富，難度也是比較大的。

其次，我們?nèi)怂斐傻牟铄e來進(jìn)行分析。我們目前所關(guān)注的熱點(diǎn)之一是設(shè)計(jì)、施工、使用等環(huán)節(jié)中人所造成的差錯，這不是由荷載、強(qiáng)度所造成而是人為的。而在橋梁設(shè)計(jì)中還有模糊隨機(jī)可靠度還需要完善和發(fā)展。

結(jié)語

綜上所述，在橋梁的設(shè)計(jì)過程中，它既是一項(xiàng)復(fù)雜的工程又是一個很系統(tǒng)的工程。要想使橋梁的工程不出現(xiàn)問題，這就要靠橋梁設(shè)計(jì)的技術(shù)人員，不僅要具備豐富的理論知識，還要更多的掌握和積累一些基本的地質(zhì)知識，不要因主觀的想法對設(shè)計(jì)產(chǎn)生不必要的影響。我們實(shí)際的橋梁的設(shè)計(jì)過程中要遇到許多有待解決的重大的理論問題。和一些細(xì)微的問題，還需要我們進(jìn)行細(xì)致的研究與探索。

參考文獻(xiàn)

[1]胡人禮．橋梁樁基礎(chǔ)分析和設(shè)計(jì)[M]．北京：中國鐵道出版社．1987．

篇6

關(guān)鍵詞：公路橋梁；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；探討

Abstract: the article introduces several common bridge bottom structure form, and the design of the pier and abutment, etc are discussed.

Keywords: highway bridge; Structure; Design; explore

中圖分類號：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

1、橋臺結(jié)構(gòu)型式的選擇

（1） 輕型橋臺

輕型橋臺臺身體積較小，多為直立的薄壁墻，兩側(cè)設(shè)有用于擋土的翼墻，也可以將側(cè)墻做成斜坡。在兩橋臺下部設(shè)置鋼筋混凝土支撐梁，上部結(jié)構(gòu)與橋臺通過錨栓連接，構(gòu)成四鉸框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，并借助兩端臺后的被動土壓力來保持穩(wěn)定。

（2） 鋼筋混凝土薄壁橋臺

常用的薄壁輕型橋臺有懸臂式、扶壁式、撐墻式、及箱式等，由帶扶壁的前墻和側(cè)墻以及水平底板構(gòu)成，擋土墻則是由前墻和間距為2.5～3.5m的扶壁組成。

（3） 埋置式橋臺

埋置式橋臺又可分為肋板式橋臺、樁柱式橋臺和框架式橋臺。臺身埋置于錐形護(hù)坡中，大大減小了橋臺所受的土壓力，橋臺的體積也相應(yīng)減小。但是由于臺前護(hù)坡是用片石（或混凝土） 作表面防護(hù)的一種永久性設(shè)施，存在著被洪水沖毀而使臺身的可能，因此，設(shè)計(jì)時必須進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。

2、橋墩結(jié)構(gòu)型式的選擇

表1 橋墩形式的選擇

墩高范圍/m 跨徑/m 擬選用的橋墩型式

≤30 ≤30 雙樁工墩

30～50 30～50 雙樁式墩、十字墩、矩形薄壁墩

50～60 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu) 矩形薄壁墩、雙薄壁墩

≥ 特殊結(jié)構(gòu) 雙薄壁墩、空心薄壁墩

橋墩一般選擇原則見表1。橋高50m以內(nèi)，上部結(jié)構(gòu)為先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)的裝配式T形梁，橋墩可采用雙柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩等，以單幅雙柱式墩較常用。在巖溶特別發(fā)育、樁基施工困難的地段，應(yīng)盡量減少樁基的數(shù)量，此時可考慮設(shè)單柱單樁；當(dāng)橋墩位于河谷、受滾石威脅時，考慮增強(qiáng)其抗撞擊能力，也可設(shè)置較剛的單柱墩。對高墩長橋，為減少汽車單向行駛產(chǎn)生的累積變位，可考慮采用雙幅兩柱整體下部構(gòu)造。

橋墩視上部構(gòu)造型式及橋墩高度采用柱式墩、空心薄壁墩或雙薄壁墩等多種型式。柱式墩是目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩形式；其自重輕，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，施工方便、快捷，外觀輕穎美觀。吉茶高速公路為盡可能的標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化，對于50m跨徑以下的橋梁，當(dāng)橋墩高度在50m以下時，一般采用柱式墩（包括雙圓柱、獨(dú)柱等），考慮到施工方便，盡量采用雙圓柱式墩；當(dāng)橋墩高度超過50m時，一般采用空心薄壁墩。同時，在外業(yè)過程中，要注意調(diào)查水文、水質(zhì)、地質(zhì)情況，了解河流是否有較大漂流物、水質(zhì)是否有腐蝕性等，以便在設(shè)計(jì)時采取措施。位于陡橫坡上的橋墩，同一路幅同一墩位上兩墩柱的無支高差較大，墩柱剛度差造成的下部結(jié)構(gòu)受力不均勻甚至相差很大，設(shè)計(jì)中必須給予充分重視，可采取在矮墩的地表下設(shè)置一定長度的套筒（結(jié)合相對高墩的高度），通過增加矮墩無支高度的措施，以減少同一墩位上兩墩柱的剛度差（見圖1）。

3、下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算

軟土地基位移對超靜定結(jié)構(gòu)具有不利的影響，為減小這種影響，上部結(jié)構(gòu)多采用標(biāo)準(zhǔn)梁的先簡支后連續(xù)的構(gòu)造，這樣整個工程的設(shè)計(jì)計(jì)算工作就集中于下部結(jié)構(gòu)的選用和計(jì)算，因而下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算方法的選擇正確與否，考慮因素是否全面，直接關(guān)系到整個工程的造價及安全。一般地，下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中需進(jìn)行下列計(jì)算:

（1） 蓋梁內(nèi)力計(jì)算

若荷載對稱布置，則可按照杠桿法進(jìn)行計(jì)算。若荷載偏心分布，則按照偏心受壓進(jìn)行計(jì)算，兩種布載情況的內(nèi)力取大值控制設(shè)計(jì)。這種算法僅為兩種布載狀況下的內(nèi)力計(jì)算，不是各截面最不利狀況的內(nèi)力計(jì)算，計(jì)算所得內(nèi)力存在不安全的因素。

圖1 高低橋墩布置示意圖

（2） 橋墩內(nèi)力計(jì)算

墩樁頂?shù)淖畲筘Q向力計(jì)算比較簡單，這里不再贅述；墩樁頂水平力計(jì)算，運(yùn)用柔性墩理論中的集成剛度法，將橋面汽車制動力及梁體混凝土收縮、徐變、溫差、地震產(chǎn)生的水平力在全聯(lián)墩臺進(jìn)行分配，最后根據(jù)不同組合的墩樁頂水平力、彎矩及對應(yīng)墩樁頂豎向力進(jìn)行樁基各截面內(nèi)力計(jì)算。對于橫向陡邊坡上的橋墩設(shè)計(jì)，同一墩位2個（3個） 墩柱存在較懸殊的無支長度差異，因剛度差異造成橋墩橫橋向受力分配的不均勻。

（3） 橋臺內(nèi)力計(jì)算

除了受與橋墩相似的荷載之外，橋臺豎向還受土壓力、負(fù)摩阻力、搭板自重等荷載的作用；水平荷載增加了土壓力，其影響復(fù)雜，設(shè)計(jì)時需注意以下幾點(diǎn):

1．軟土地基上帶基樁的鋼筋混凝土薄壁橋臺土壓力計(jì)算按深層考慮。

2．軟基路段橋臺應(yīng)盡量設(shè)置為與路線正交的形式，減小臺身長度，在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置伸縮縫，以縮短受拉區(qū)長度，減小臺身砼的收縮變形量，抑制臺身的豎向、斜向裂縫的發(fā)生。

3．埋置式橋臺土壓力一般是以原地面或一般沖刷線起計(jì)算的，對較差土質(zhì)，需要進(jìn)行驗(yàn)算，確定是否考慮地面以下臺后深層土對樁水平力的影響。

4．橋頭路基沉降、滑動驗(yàn)算。首先，路基沉降過大、橋頭跳車、臺背和梁端過早損壞，加大豎向土壓力及負(fù)摩阻力，造成橋臺蓋梁開裂及樁基不均勻下沉、路面開裂及路基滲水，促使路基失穩(wěn)。其次，由于路基滑動使橋臺所承受的水平土壓力已遠(yuǎn)大于計(jì)算值，對于橋頭高路基和處于改河、填溝段或路基外不遠(yuǎn)處有溝、河的，更要注意深層滑動的驗(yàn)算。

（4） 樁筋及樁長設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1．理論上說，應(yīng)根據(jù)樁內(nèi)彎矩包絡(luò)圖進(jìn)行樁基各截面的配筋計(jì)算，實(shí)際中通常是根據(jù)最大負(fù)彎矩處進(jìn)行配筋，從樁頂一直伸到最大負(fù)彎矩一半處以下一定錨固長度位置，減少一半配筋再一直伸至彎矩為零以下一定錨固長度位置，再以下為素混凝土，對于軟基，樁主筋最好穿過軟土層。

2．軟土地質(zhì)條件下，橋梁樁基計(jì)算不能簡單地采用常規(guī)的計(jì)算方法，而應(yīng)根據(jù)實(shí)際的受力特點(diǎn)進(jìn)行分析。用“假設(shè)有效樁長”的計(jì)算方法，計(jì)算出樁的最大彎矩及彎矩零點(diǎn)，而后進(jìn)行配筋。在軟土地質(zhì)條件下應(yīng)慎重采用，以免造成最大彎矩及彎矩零點(diǎn)位置判斷的錯誤，導(dǎo)致配筋長度的不足。

3．若樁基變形較大，應(yīng)同時考慮樁土特性及受力條件，按整體體系來分析樁的受力模式。

4．在山嶺重丘區(qū)，因橋墩多處于基巖的陡邊坡上，所以樁基通常采用嵌巖樁。陡邊坡上嵌巖樁的嵌巖深度必須考慮兩個方面的內(nèi)容，一是能起到嵌巖作用的嵌巖深度，二是巖石能滿足嵌固受力要求所必須的水平寬度。嵌巖深度的確定對結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性具有非常重要的意義。

4、結(jié)語

從事公路橋梁設(shè)計(jì)的技術(shù)人員，不僅要熟悉和精通橋梁設(shè)計(jì)的基本理念，還應(yīng)盡量多地掌握一些基本的地質(zhì)知識，與地質(zhì)技術(shù)人員多溝通、協(xié)作。設(shè)計(jì)中應(yīng)充分了解當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒐こ痰刭|(zhì)條件等，綜合所有可利用的技術(shù)資料及科學(xué)理論，科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、可靠地進(jìn)行橋梁下部結(jié)構(gòu)的工程設(shè)計(jì)。

淺析關(guān)于橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題

鄭本偉

貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司

摘要：文章介紹了幾種常見的橋梁下部結(jié)構(gòu)形式，并對橋墩、橋臺等的設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；探討

Abstract: the article introduces several common bridge bottom structure form, and the design of the pier and abutment, etc are discussed.

Keywords: highway bridge; Structure; Design; explore

中圖分類號：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

1、橋臺結(jié)構(gòu)型式的選擇

（1） 輕型橋臺

輕型橋臺臺身體積較小，多為直立的薄壁墻，兩側(cè)設(shè)有用于擋土的翼墻，也可以將側(cè)墻做成斜坡。在兩橋臺下部設(shè)置鋼筋混凝土支撐梁，上部結(jié)構(gòu)與橋臺通過錨栓連接，構(gòu)成四鉸框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，并借助兩端臺后的被動土壓力來保持穩(wěn)定。

（2） 鋼筋混凝土薄壁橋臺

常用的薄壁輕型橋臺有懸臂式、扶壁式、撐墻式、及箱式等，由帶扶壁的前墻和側(cè)墻以及水平底板構(gòu)成，擋土墻則是由前墻和間距為2.5～3.5m的扶壁組成。

（3） 埋置式橋臺

埋置式橋臺又可分為肋板式橋臺、樁柱式橋臺和框架式橋臺。臺身埋置于錐形護(hù)坡中，大大減小了橋臺所受的土壓力，橋臺的體積也相應(yīng)減小。但是由于臺前護(hù)坡是用片石（或混凝土） 作表面防護(hù)的一種永久性設(shè)施，存在著被洪水沖毀而使臺身的可能，因此，設(shè)計(jì)時必須進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。

2、橋墩結(jié)構(gòu)型式的選擇

表1 橋墩形式的選擇

墩高范圍/m 跨徑/m 擬選用的橋墩型式

≤30 ≤30 雙樁工墩

30～50 30～50 雙樁式墩、十字墩、矩形薄壁墩

50～60 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu) 矩形薄壁墩、雙薄壁墩

≥ 特殊結(jié)構(gòu) 雙薄壁墩、空心薄壁墩

橋墩一般選擇原則見表1。橋高50m以內(nèi)，上部結(jié)構(gòu)為先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)的裝配式T形梁，橋墩可采用雙柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩等，以單幅雙柱式墩較常用。在巖溶特別發(fā)育、樁基施工困難的地段，應(yīng)盡量減少樁基的數(shù)量，此時可考慮設(shè)單柱單樁；當(dāng)橋墩位于河谷、受滾石威脅時，考慮增強(qiáng)其抗撞擊能力，也可設(shè)置較剛的單柱墩。對高墩長橋，為減少汽車單向行駛產(chǎn)生的累積變位，可考慮采用雙幅兩柱整體下部構(gòu)造。

橋墩視上部構(gòu)造型式及橋墩高度采用柱式墩、空心薄壁墩或雙薄壁墩等多種型式。柱式墩是目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩形式；其自重輕，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，施工方便、快捷，外觀輕穎美觀。吉茶高速公路為盡可能的標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化，對于50m跨徑以下的橋梁，當(dāng)橋墩高度在50m以下時，一般采用柱式墩（包括雙圓柱、獨(dú)柱等），考慮到施工方便，盡量采用雙圓柱式墩；當(dāng)橋墩高度超過50m時，一般采用空心薄壁墩。同時，在外業(yè)過程中，要注意調(diào)查水文、水質(zhì)、地質(zhì)情況，了解河流是否有較大漂流物、水質(zhì)是否有腐蝕性等，以便在設(shè)計(jì)時采取措施。位于陡橫坡上的橋墩，同一路幅同一墩位上兩墩柱的無支高差較大，墩柱剛度差造成的下部結(jié)構(gòu)受力不均勻甚至相差很大，設(shè)計(jì)中必須給予充分重視，可采取在矮墩的地表下設(shè)置一定長度的套筒（結(jié)合相對高墩的高度），通過增加矮墩無支高度的措施，以減少同一墩位上兩墩柱的剛度差（見圖1）。

3、下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算

軟土地基位移對超靜定結(jié)構(gòu)具有不利的影響，為減小這種影響，上部結(jié)構(gòu)多采用標(biāo)準(zhǔn)梁的先簡支后連續(xù)的構(gòu)造，這樣整個工程的設(shè)計(jì)計(jì)算工作就集中于下部結(jié)構(gòu)的選用和計(jì)算，因而下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算方法的選擇正確與否，考慮因素是否全面，直接關(guān)系到整個工程的造價及安全。一般地，下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中需進(jìn)行下列計(jì)算:

（1） 蓋梁內(nèi)力計(jì)算

若荷載對稱布置，則可按照杠桿法進(jìn)行計(jì)算。若荷載偏心分布，則按照偏心受壓進(jìn)行計(jì)算，兩種布載情況的內(nèi)力取大值控制設(shè)計(jì)。這種算法僅為兩種布載狀況下的內(nèi)力計(jì)算，不是各截面最不利狀況的內(nèi)力計(jì)算，計(jì)算所得內(nèi)力存在不安全的因素。

圖1 高低橋墩布置示意圖

（2） 橋墩內(nèi)力計(jì)算

墩樁頂?shù)淖畲筘Q向力計(jì)算比較簡單，這里不再贅述；墩樁頂水平力計(jì)算，運(yùn)用柔性墩理論中的集成剛度法，將橋面汽車制動力及梁體混凝土收縮、徐變、溫差、地震產(chǎn)生的水平力在全聯(lián)墩臺進(jìn)行分配，最后根據(jù)不同組合的墩樁頂水平力、彎矩及對應(yīng)墩樁頂豎向力進(jìn)行樁基各截面內(nèi)力計(jì)算。對于橫向陡邊坡上的橋墩設(shè)計(jì)，同一墩位2個（3個） 墩柱存在較懸殊的無支長度差異，因剛度差異造成橋墩橫橋向受力分配的不均勻。

（3） 橋臺內(nèi)力計(jì)算

除了受與橋墩相似的荷載之外，橋臺豎向還受土壓力、負(fù)摩阻力、搭板自重等荷載的作用；水平荷載增加了土壓力，其影響復(fù)雜，設(shè)計(jì)時需注意以下幾點(diǎn):

1．軟土地基上帶基樁的鋼筋混凝土薄壁橋臺土壓力計(jì)算按深層考慮。

2．軟基路段橋臺應(yīng)盡量設(shè)置為與路線正交的形式，減小臺身長度，在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置伸縮縫，以縮短受拉區(qū)長度，減小臺身砼的收縮變形量，抑制臺身的豎向、斜向裂縫的發(fā)生。

3．埋置式橋臺土壓力一般是以原地面或一般沖刷線起計(jì)算的，對較差土質(zhì)，需要進(jìn)行驗(yàn)算，確定是否考慮地面以下臺后深層土對樁水平力的影響。

4．橋頭路基沉降、滑動驗(yàn)算。首先，路基沉降過大、橋頭跳車、臺背和梁端過早損壞，加大豎向土壓力及負(fù)摩阻力，造成橋臺蓋梁開裂及樁基不均勻下沉、路面開裂及路基滲水，促使路基失穩(wěn)。其次，由于路基滑動使橋臺所承受的水平土壓力已遠(yuǎn)大于計(jì)算值，對于橋頭高路基和處于改河、填溝段或路基外不遠(yuǎn)處有溝、河的，更要注意深層滑動的驗(yàn)算。

（4） 樁筋及樁長設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1．理論上說，應(yīng)根據(jù)樁內(nèi)彎矩包絡(luò)圖進(jìn)行樁基各截面的配筋計(jì)算，實(shí)際中通常是根據(jù)最大負(fù)彎矩處進(jìn)行配筋，從樁頂一直伸到最大負(fù)彎矩一半處以下一定錨固長度位置，減少一半配筋再一直伸至彎矩為零以下一定錨固長度位置，再以下為素混凝土，對于軟基，樁主筋最好穿過軟土層。

2．軟土地質(zhì)條件下，橋梁樁基計(jì)算不能簡單地采用常規(guī)的計(jì)算方法，而應(yīng)根據(jù)實(shí)際的受力特點(diǎn)進(jìn)行分析。用“假設(shè)有效樁長”的計(jì)算方法，計(jì)算出樁的最大彎矩及彎矩零點(diǎn)，而后進(jìn)行配筋。在軟土地質(zhì)條件下應(yīng)慎重采用，以免造成最大彎矩及彎矩零點(diǎn)位置判斷的錯誤，導(dǎo)致配筋長度的不足。

3．若樁基變形較大，應(yīng)同時考慮樁土特性及受力條件，按整體體系來分析樁的受力模式。

4．在山嶺重丘區(qū)，因橋墩多處于基巖的陡邊坡上，所以樁基通常采用嵌巖樁。陡邊坡上嵌巖樁的嵌巖深度必須考慮兩個方面的內(nèi)容，一是能起到嵌巖作用的嵌巖深度，二是巖石能滿足嵌固受力要求所必須的水平寬度。嵌巖深度的確定對結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性具有非常重要的意義。

4、結(jié)語

篇7

系數(shù)或可靠性指標(biāo)以保證結(jié)構(gòu)的安全性。

關(guān)鍵詞：道路橋梁工程；常見問題；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；措施

一、道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題

隨著經(jīng)濟(jì)社會的逐步發(fā)展，我國道路交通問題日益突顯出來，我國也加大了對于橋梁建設(shè)的投入力度，道路橋梁設(shè)計(jì)是交通部門工作的重點(diǎn)。我國現(xiàn)階段道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題主要有以下幾個方面。

1、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不高

我國道路橋梁設(shè)計(jì)對規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求并不高，進(jìn)行施工就會對道路交通產(chǎn)生諸多不便或產(chǎn)生安全隱患，還會對橋型的美觀程度造成一定的負(fù)面效應(yīng)。所以設(shè)計(jì)時應(yīng)充分的考慮這個方面，結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境，很多時候都需要在橋梁的主梁或梁側(cè)部分預(yù)留一定空間，為日后的施工打下良好的基礎(chǔ)。

2、綠化帶專項(xiàng)防水設(shè)計(jì)缺陷

橋梁工程必須具有一定的使用功能，除此之外還要有一定的美觀性。所以橋梁綠化帶專項(xiàng)防水設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。在設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的過程中，綠化美觀需要在設(shè)計(jì)的考慮范疇內(nèi)。通盤考量了所有的影響因素后，必須要保證橋梁結(jié)構(gòu)使用性和美觀性。

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型問題

橋梁工程結(jié)構(gòu)選型問題在設(shè)計(jì)中是比較重要的一個方面，滿足視距和凈空的要求的同時，還要具有美觀的外形和科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)，這也視為橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本標(biāo)準(zhǔn)和原則，盡可能的打造出功能和美觀于一體的橋梁工程，為城市平添一抹亮色。但在具體的設(shè)計(jì)時，關(guān)注實(shí)用功能的比較多，而忽視結(jié)構(gòu)選型，結(jié)構(gòu)選型不合理也就不足為怪了。

二、道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、主梁設(shè)計(jì)

不同于整體式簡支梁結(jié)構(gòu)，裝配式簡支梁結(jié)構(gòu)最為重要的特點(diǎn)是可將預(yù)制獨(dú)立構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)輸與吊裝，并且通過現(xiàn)場安裝、拼接制梁。對于自動化、機(jī)械化施工技術(shù)的應(yīng)用在設(shè)計(jì)中就可以完成，這樣就大幅度的節(jié)省了施工成本，勞動生產(chǎn)力也有顯著的提高，季節(jié)變化也無法對施工造成實(shí)質(zhì)上的威脅。橋梁上部結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件就是主梁，一般的設(shè)計(jì)型式有T型和箱型，箱型結(jié)構(gòu)主梁大多在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)梁中應(yīng)用。設(shè)計(jì)采用箱型結(jié)構(gòu)主梁需要對主梁結(jié)構(gòu)的間距與片數(shù)作要求，主梁間距與片數(shù)兩者相互制約，即間距小則片數(shù)多、間距大則片數(shù)少。而主梁的高度及細(xì)部尺寸是以荷載的計(jì)算方法加以確定的，若主梁對稱布置，梁身的荷載也是呈對稱分布，此時要用杠桿法來計(jì)算，如若不然就要以偏心受壓來計(jì)算。上述兩種情況的相同之處是控制設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是內(nèi)力的最大值，要注意的是此標(biāo)準(zhǔn)不可作為主梁結(jié)構(gòu)各個截面的最不利狀況的受力計(jì)算，主要是因?yàn)楹芏嗖话踩囊蛩貖A雜在計(jì)算結(jié)構(gòu)中。

2、型式的選擇應(yīng)為橋臺設(shè)計(jì)橋臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)

在橋臺結(jié)構(gòu)的選擇上，裝配式簡支橋梁主要有輕型橋臺、鋼筋混凝土薄壁橋臺、埋置式橋臺三種。輕型橋臺結(jié)構(gòu)型式體積較小，比較適合擋土的翼墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。鋼筋混凝土薄壁橋臺可設(shè)計(jì)將臺身埋置于橋梁護(hù)坡中，這樣不僅能夠降低橋臺結(jié)構(gòu)受上部荷載的作用力，還能夠使橋臺留有足夠的空間。但護(hù)坡容易受到洪水的侵襲使臺身，所以設(shè)計(jì)時不可缺少的是對強(qiáng)度和穩(wěn)定性的計(jì)算。

3、橋墩型式選擇

雙柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩是裝配式簡支橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要型式，單幅雙柱式是最為常見的。鑒于以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，設(shè)計(jì)時應(yīng)謹(jǐn)慎選擇橋墩結(jié)構(gòu)型式，在巖溶性地質(zhì)、樁基礎(chǔ)施工難度比較大的地方應(yīng)以實(shí)際情況為前提，減少樁基的設(shè)計(jì)，單柱單樁的設(shè)計(jì)是比較適合的。而在施工在河谷或容易受滾石威脅的地方時，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)該放在如何加強(qiáng)橋墩結(jié)構(gòu)的整體抗撞擊能力上，也比較適合單柱單樁設(shè)計(jì)。對于高位墩柱長橋，設(shè)計(jì)時應(yīng)重點(diǎn)考量橋梁上部結(jié)構(gòu)荷載累積變位的問題，這是雙幅兩柱整體下部構(gòu)造設(shè)計(jì)是比較理想的。

三、道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施

1、加強(qiáng)構(gòu)造配筋

混凝土結(jié)構(gòu)的任何損傷與破壞，一般都是首先在混凝土中出現(xiàn)裂縫，裂縫是反映混凝土結(jié)構(gòu)病害的晴雨表，反過來，裂縫的存在會增加混凝土滲透性，提供了使侵蝕破壞作用逐步 升級.混凝土耐久性不斷下降的渠道。當(dāng)混凝土開裂后，侵蝕速度將大大加快，形成導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的進(jìn)一步退化的惡性循環(huán)。因此，防止和控制混凝土的裂縫，對提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是十分重要的?？刂苹炷恋牧芽p，除按規(guī)范要求控制正常使用極限狀態(tài)的工作裂縫以外，更重要的是要采取構(gòu)造措施，控制混凝土施工及使用過程大量出現(xiàn)的非工作裂縫。《橋規(guī)JTGD62》突出強(qiáng)調(diào)了加強(qiáng)水平防縮鋼筋和箍筋在控制裂縫中的作用，提高了水平防收縮鋼筋的配筋率和箍筋間距的規(guī)定，其指標(biāo)都比老橋規(guī)有所提高，這是防止和控制收縮裂縫的重要構(gòu)造措施。

3、提高后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋管道壓漿質(zhì)量

后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋管道壓漿質(zhì)量是影響預(yù)應(yīng)力混凝土粱耐久性的關(guān)鍵因素之一。《橋規(guī)JTGD62》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力鋼筋管道壓漿用水泥漿的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于30MPa，其水灰比為0.4～0.5，為減少收縮，還可通過試驗(yàn)摻入適量膨脹劑《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南》CCESO1―2004認(rèn)為，預(yù)應(yīng)力鋼筋的銹蝕會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的突然破壞，事先不易發(fā)現(xiàn)，在耐久性設(shè)計(jì)中必須特別重視，并采用多重的防護(hù)手段。對此，對于可能遭受氯鹽侵蝕的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力筋、錨具、連接器等鋼材組件應(yīng)采用環(huán)氧涂層或涂鋅，后張預(yù)應(yīng)力體系的管道必須具有密封性能，不使用金屬的螺旋管，宜采用有良好密封性能的高密度塑料波形管。同時，管道灌漿材料和灌漿方法要事先通過試驗(yàn)驗(yàn)證，盡可能降低漿體硬化后形成的氣孔，并采用真空灌，必要時還可以在灌漿材料中摻入適量的阻銹劑。

4、在結(jié)構(gòu)局部使用防腐材料

目前，我國大量地修建L=l6～25m的多跨現(xiàn)澆連續(xù)鋼筋混凝土箱梁結(jié)構(gòu)的橋梁，由于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是一種必然地帶裂縫工作的結(jié)構(gòu)，因而在負(fù)彎矩區(qū)總會出現(xiàn)負(fù)彎矩裂縫，鑒于負(fù)彎矩區(qū)裂縫是一種向上開口的“v”。形裂縫，橋面水容易滲入，遭受長期浸蝕后，負(fù)彎矩鋼筋的銹蝕問題是應(yīng)予以重視的問題。近年來，由國外引進(jìn)的環(huán)氧樹脂涂層鋼筋已在國內(nèi)生產(chǎn)，應(yīng)用于一般鋼筋混凝土負(fù)彎矩區(qū)的鋼筋中，這對保證結(jié)構(gòu)的耐久性無疑是很好的事情。

5、加強(qiáng)橋面鋪裝層的防水設(shè)計(jì)

橋面滲水的排除和防滲漏問題，都將涉及到橋梁的耐久性問題，應(yīng)引起格外的重視。橋面鋪裝防水層對橋面的防護(hù)有重要作用，必需精心設(shè)計(jì)與施工。橋面鋪裝層應(yīng)采用密實(shí)性較好的C30以上等級的混凝土，混凝土鋪裝層內(nèi)應(yīng)設(shè)置鋼筋網(wǎng)，防止混凝土開裂。采用復(fù)合纖維混凝土和在混凝土中摻入水泥基滲透結(jié)晶材料（賽柏斯），都能收到較好的防水效果。高速公路橋面鋪裝的早期破損以及板梁鉸縫漏水現(xiàn)象，引起了人們對橋面防水層施工工藝、材料的關(guān)注。選擇合適的防水層型式不僅能起到良好的防水效果，保證橋梁主體結(jié)構(gòu)的安全，還能延長橋面鋪裝的使用壽命和降低造價。

篇8

【關(guān)鍵詞】橋梁；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；問題

橋梁工程的基本概念指的是橋梁的勘測、橋梁的設(shè)計(jì)、橋梁的建設(shè)、橋梁的維護(hù)、橋梁的保養(yǎng)、橋梁的檢測、橋梁的應(yīng)用等一系列的橋梁建筑過程。這一工程是土木工程的一個分支，并且需要更加準(zhǔn)確的進(jìn)行施工。橋梁工程學(xué)的發(fā)展，從古至今在任何時候的建設(shè)，都是取決于交通運(yùn)輸對它的需要而進(jìn)行的橋梁建設(shè)。對于古代較為傳統(tǒng)的橋梁建筑來講，主要是用來行人通過的一個的基礎(chǔ)建筑，在承載力方面的要求不是很大，許多的橋梁都不同程度的鋪設(shè)了臺階，以供行人能夠更加方便的通過。但是，在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展日益更新的時代，出現(xiàn)了鐵路之后，現(xiàn)代的橋梁所要負(fù)載的不僅僅是人的重量，還有這各種機(jī)械的承重力，并且對橋梁的曲線和坡度有著更加嚴(yán)格的要求。因此，在這種現(xiàn)實(shí)情況下，傳統(tǒng)的建筑技術(shù)已經(jīng)不能夠適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展的步伐，各種木材、石料、鑄鐵等建設(shè)橋梁的材料逐漸的被淘汰，鋼筋混凝土的應(yīng)用已經(jīng)成為橋梁建設(shè)的主導(dǎo)。

隨著交通事業(yè)和基礎(chǔ)實(shí)施建設(shè)的迅速發(fā)展，各種類型的橋梁在不斷的出現(xiàn)，并且建筑形態(tài)日新月異。對于橋梁的設(shè)計(jì)，是橋梁建設(shè)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，是保證橋梁達(dá)到預(yù)期目的的重要手段。特別是對橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，更是所有設(shè)計(jì)之中的重中之重，是橋梁承載力的體現(xiàn)，是橋梁保證安全建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。因此，在當(dāng)前我國的橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常性采用具有先進(jìn)科學(xué)技術(shù)手段的方式方法，以最為優(yōu)化的理念對橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，

1 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中型式的選擇

對于橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中型式的選擇，要采用空間理論對橋梁的整體進(jìn)行充分的分析，并要考慮到受力的綜合性情況，以概率統(tǒng)計(jì)理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)理論，進(jìn)一步的反映出橋梁設(shè)計(jì)規(guī)劃，使橋梁設(shè)計(jì)的安全度達(dá)到最為安全的保證，不僅如此，還要能夠使橋梁在外觀方面顯現(xiàn)出文化面貌與民族精神。

1.1 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的鋼筋混凝土墩臺

在對橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中選用鋼筋混凝土墩臺時，是在填土不高、河床不寬的條件下進(jìn)行的，主要是為了能夠在建筑的過程中能夠減少時間、節(jié)省造價，這種型式通常情況下都會在墩臺的下方設(shè)置支撐梁，以此來穩(wěn)定整個橋墩的穩(wěn)定性，以此來保持受重力的平衡。

1.2 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的柔性排架式墩臺

在對橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中選用柔性排架式墩臺時，是我國當(dāng)前在進(jìn)行橋梁建設(shè)中應(yīng)用較為少見的，已經(jīng)逐漸的被新型式的建筑取締，但是，在許多較為老式的多孔小跨徑橋還在應(yīng)用。

1.3 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的埋置式樁柱橋臺

在對橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中選用埋置式樁柱橋臺時，一把都都是設(shè)置在岸上，使得橋臺的身體能夠埋入錐形的護(hù)坡中，通常情況下有兩種：一種是單排樁柱式橋臺；另一種是雙排樁柱式橋臺。

1.4 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的柱式橋墩

在對橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中選用柱式橋墩時，都會考慮到橋梁建設(shè)的主體結(jié)構(gòu)型式，在應(yīng)用的時候要充分的認(rèn)清軟硬基，一般分為帶蓋梁單排樁柱式橋墩和不帶蓋梁單排樁柱式橋墩。

2 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的內(nèi)力計(jì)算與結(jié)構(gòu)配筋

2.1 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的蓋梁內(nèi)力計(jì)算與蓋梁配筋

對于橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的蓋梁內(nèi)力計(jì)算，通常采用的做法是先得出各截內(nèi)力影響線，然后對應(yīng)影響線用杠桿法進(jìn)行最不利橫向布截，從而求出各截面內(nèi)力最大值和最小值，最后進(jìn)行蓋梁的配筋。

2.2 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的橋墩內(nèi)力計(jì)算與橋墩配筋

在對橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的橋墩內(nèi)力計(jì)算，一般情況下，都是采用柔性墩理論中的集成剛度法，將橋面的牽引力以及梁體混凝土收縮、溫差、地震等產(chǎn)生的水平力，在墩臺上進(jìn)行合理分配，根據(jù)不同組合的水平力進(jìn)行橋墩內(nèi)力計(jì)算，最后進(jìn)行橋墩的配筋。

2.3 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的橋臺內(nèi)力計(jì)算與橋臺配筋

對于橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的橋臺內(nèi)力計(jì)算與橋臺配筋要注意以下幾個方面：一是要對鋼筋混凝土薄壁臺土壓力計(jì)算；二是要對埋置式橋臺土壓力計(jì)算；三是要考慮搭板對土壓力的影響；四是要注意到橋頭路基沉降、滑動驗(yàn)算。

3 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中技術(shù)問題的處理

3.1 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對于樁長變更問題的技術(shù)處理

對于樁長變更技術(shù)問題的處理，要根據(jù)當(dāng)前地域的現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)臉堕L變更，要求設(shè)計(jì)人員能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行判斷，設(shè)計(jì)過程中不能夠隨意對樁長進(jìn)行變更，在橋梁下部結(jié)構(gòu)承載力能夠承受的情況下對樁長進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

3.2 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對于指標(biāo)分析問題的技術(shù)處理

在對指標(biāo)分析問題的技術(shù)進(jìn)行處理的過程中，主要有以下兩個方面：一是不要對沉淀層要求的太小，導(dǎo)致施工過程中不容易控制；二是個別樁的沉淀層超標(biāo)，要再澆筑之前反復(fù)的進(jìn)行清孔。

3.3 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對于斷樁處理問題的技術(shù)處理

在對斷樁進(jìn)行處理的過程中，要進(jìn)行樁低設(shè)素混凝土，這樣能夠有效的幫助斷樁處理，如果出現(xiàn)了上層的斷樁，那么可以采用挖孔接樁的方法進(jìn)行，對中層出現(xiàn)的斷樁要密切注意。

3.4 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對于橫梁承臺問題的技術(shù)處理

橫梁承臺問題的出現(xiàn)，能夠嚴(yán)重的影響到橋梁的整體結(jié)構(gòu)，因此，在橋墩不是很高的時候，已經(jīng)取消承臺，在橋墩較高的時候，可以將系梁同時進(jìn)行提升，這樣有效的減少了開挖以及防護(hù)困難。

4 結(jié)束語：

綜上所述，本文通過對橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個主要問題進(jìn)行了分析，能夠充分的了解到，只有科學(xué)合理的對橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中型式的準(zhǔn)確選擇，對內(nèi)力認(rèn)真的計(jì)算，對結(jié)構(gòu)配筋真確的應(yīng)用，對技術(shù)問題有效的處理，才能夠充分的保證橋梁下部機(jī)構(gòu)的安全性，對整個橋梁的承載能力起到至關(guān)重要的作用。目前，我國在這個方面還處在初級階段，仍然存在著許多的不足之處，因此，要不斷的汲取國外先進(jìn)的工作經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)手段，有效的融入到我國的橋梁建筑之中，為我國的經(jīng)濟(jì)效益增長提供有力的支撐。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

關(guān)鍵詞：市政橋梁；抗震設(shè)計(jì)；分析

中圖分類號：U442.5+9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

隨著我國某些地區(qū)地震頻繁發(fā)生,對于市政橋梁而言,其抗震性能的好壞勢必會對人民生命財產(chǎn)造成重大影響。首先必須從設(shè)計(jì)角度出發(fā),充分考慮震害相關(guān)原因,在結(jié)構(gòu)上增加其抗震效果,同時必須因地制宜,采用適合當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì),相信我國橋梁的抗震性能一定能步入新的臺階。

1 市政橋梁抗震分析

要想建立正確的抗震設(shè)計(jì)方法、采取有效抗震措施,對公路橋梁震害及其產(chǎn)生的原因的調(diào)查和分析是必不可少的。從世界各國的地震震例統(tǒng)計(jì)資料看,公路橋梁的震害現(xiàn)象主要有以下幾種:1)對梁式橋梁地震位移造成上部活動節(jié)點(diǎn)處因蓋梁寬度設(shè)置不足導(dǎo)致落梁或梁體相互磁撞引起的破壞,而對拱式結(jié)構(gòu)則主要表現(xiàn)在拱上建筑和腹拱的破壞,拱圈在拱頂、拱腳產(chǎn)生的破損裂縫,甚至整個隆起變形；2)由于地震造成的地基土液化,加大了地面位移從而加劇了結(jié)構(gòu)反應(yīng),大大增大了落梁的可能性；3)對支座的抗震要求考慮不足造成支座發(fā)生過大的位移和變形從而造成支座本身構(gòu)造上的破壞等,進(jìn)而對結(jié)構(gòu)的其他部位產(chǎn)生不利的影響；4)橋梁下部結(jié)構(gòu)抗力不足導(dǎo)致的地震時下部開裂、變形和失效,進(jìn)而對全橋的不利影響；5)地震時使得在松軟地基上的橋梁在發(fā)生河岸滑移導(dǎo)致全橋長度的縮短而造成的比較嚴(yán)重的震害。以下分析落梁、墩柱、節(jié)點(diǎn)和橋臺破壞以及基礎(chǔ)破壞、樁身破壞三者原因。

1.1 落梁

落梁的原因一般是因?yàn)橹С羞B接部件失敗:固定支座強(qiáng)度不足、活動支座位移量不夠、橡膠支座梁底與支座底發(fā)生滑動,在地震力作用下支座破壞,致使梁體發(fā)生位移導(dǎo)致落梁。墩臺支承寬度不滿足防震要求,防落梁措施設(shè)不合理,在地震力作用下,梁、墩臺間出現(xiàn)較大相對位移,導(dǎo)致落梁現(xiàn)象的發(fā)生。伸縮縫、擋塊強(qiáng)度不足,在地震力作用下伸縮縫碰撞破壞擠壓破壞、擋塊剪切破壞,都起不到應(yīng)有作用,導(dǎo)致落梁。

1.2 墩柱、節(jié)點(diǎn)及橋臺破壞

此類破壞多發(fā)生在墩柱塑性鉸處、墩柱與蓋梁連接處,墩柱與系梁連接處,地震力作用下橋墩縱向受力筋被剪斷,直接導(dǎo)致橋梁的傾覆。

1.3 基礎(chǔ)破壞、樁身破壞

其原因是橋位通過地震斷裂破碎帶,地震力作用下基礎(chǔ)出現(xiàn)移位、沉降;橋位位于液化砂土地質(zhì)中,基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降。

2 市政橋梁抗震設(shè)計(jì)措施

橋梁工程作為交通運(yùn)輸?shù)难屎砑~帶,在我國基礎(chǔ)建設(shè)中的作用巨大。然而我國是相對多震國家,市政橋梁的抗震設(shè)計(jì)尤顯重要。

2.1 市政橋梁抗震設(shè)計(jì)總體原則

從抗震角度出發(fā),合理的結(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合下列各項(xiàng)要求。1)具有明確的計(jì)算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；2)具有合理的剛度和承載力分布,避免因局部削弱或突變而成為薄弱部位；3)具備必要的承載力、良好的變形能力和耗能能力。從以上概念出發(fā),理想的橋梁結(jié)構(gòu)體系布置應(yīng)是:從幾何線形上看,橋梁是直的,各墩高度相差不大。因?yàn)閺潣蚧蛐睒蚴沟卣鸱磻?yīng)復(fù)雜化,而墩高不等則導(dǎo)致橋墩剛度變化,使抗側(cè)力橋墩中剛度較大的最先破壞。從結(jié)構(gòu)布局上看,橋梁盡量保持小跨徑,使橋墩承受的軸壓水平較低,從而獲得更好的延性；彈性支座布置在多個橋墩上,把地震力分散到更多的橋墩；各個橋墩的強(qiáng)度和剛度在各個方向都相同；基礎(chǔ)是建造在堅(jiān)硬的場地上。雖然由于各種限制條件,理想的抗震體系實(shí)踐中很難達(dá)到,但在設(shè)計(jì)之初,仍應(yīng)考慮使橋梁結(jié)構(gòu)盡可能地滿足上述要求。

2.2 節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)

節(jié)點(diǎn)是連接橋墩和蓋梁的傳力構(gòu)件,是保證整個結(jié)構(gòu)良好工作的關(guān)鍵部位,屬于能力保護(hù)構(gòu)件。因此,對其強(qiáng)度和剛度要求都較高。在橋梁結(jié)構(gòu)中,如果橋墩和蓋梁剛度比較接近,則在地震作用下,結(jié)構(gòu)受到側(cè)向賡性力作用,節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋受力很大,容易出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)剛度退化。一方面會導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土剪切破壞;另一方面又會導(dǎo)致橋墩內(nèi)力重分布,墩底截面彎矩加大,更快達(dá)到屈服狀態(tài),降低橋梁結(jié)構(gòu)橫橋向整體的抗震能力。而在蓋梁和橋墩抗彎剛度相差較大時,在地震橫橋向作用下,墩底和墩頂部位的塑性鉸更容易形成,節(jié)點(diǎn)部位相對更加安全,符合能力抗震設(shè)計(jì)思想。當(dāng)節(jié)點(diǎn)部位出現(xiàn)剛度軟化以后,對墩頂截面的約束減弱,從而導(dǎo)致墩頂截面彎矩減小。在橋梁結(jié)構(gòu)中,節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式與房屋框架結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)相差較大,而且橋梁結(jié)構(gòu)在橫向地震作用下主要依靠墩柱的延性發(fā)生變形,而不是依靠蓋梁的延性,因而不能套用房屋框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)。但是毫無疑問的是,橋梁節(jié)點(diǎn)部位屬于能力保護(hù)構(gòu)件,在地震作用下需要保持較高的強(qiáng)度和剛度。

2.3 整體優(yōu)化設(shè)計(jì)

從結(jié)構(gòu)上來說,要清楚哪些結(jié)構(gòu)有利于抗震,哪些結(jié)構(gòu)抗震不利,其中包括橋型、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、墩臺、基礎(chǔ)的處理等等。構(gòu)造細(xì)節(jié)措施則包括一些基本的抗震措施,比如支座的選擇、擋塊的設(shè)置等等,還包括構(gòu)件細(xì)節(jié)的構(gòu)造措施、比如墩的箍筋配置、節(jié)點(diǎn)配筋構(gòu)造。在確定路線的總體走向和主要控制點(diǎn)時,應(yīng)盡量避開基本烈度較高的地區(qū)和震害危險性較大的地段。對于地震區(qū)的橋型選擇,盡量減輕結(jié)構(gòu)的自重和降低其重心,以減小結(jié)構(gòu)物的地震作用和內(nèi)力,提高穩(wěn)定性;力求使結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量中心與剛度中心重合,以減小在地震中因扭轉(zhuǎn)引起的附加地震力,應(yīng)協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)物的長度和高度,以減少各部分不同性質(zhì)的振動所造成的危害作用,適當(dāng)降低結(jié)構(gòu)剛度,使用延性材料提高其變形能力,從而減少地震作用,加強(qiáng)地基的調(diào)整和處理,以減小地基變形和防止地基失效。

2.4 減隔震設(shè)計(jì)

2.4.1 地震力的作用是巨大的，我們在市政橋梁抗震設(shè)計(jì)中一般會采用兩種途徑去減輕市政橋梁震害：傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)和減隔震設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)是增大構(gòu)件斷面及配筋，致使結(jié)構(gòu)剛度增大，達(dá)到減輕震害的目的；而減隔震設(shè)計(jì)是采用柔性支承延長結(jié)構(gòu)周期，減小結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)；采用阻尼器裝置耗散能量，限制結(jié)構(gòu)位移，保證結(jié)構(gòu)在正常使用荷載作用下具有足夠的剛度。

2.4.2 減隔震技術(shù)隨著科技的發(fā)展以及新材料的應(yīng)用，越來越多地被應(yīng)用在市政橋梁抗震設(shè)計(jì)中，但它只適用于以下條件：上部結(jié)構(gòu)連續(xù)，下部結(jié)構(gòu)剛度較大，結(jié)構(gòu)基本振動周期比較短；市政橋梁下部結(jié)構(gòu)高度變化不規(guī)則，剛度分配不均勻；場地條件比較好，預(yù)期地面運(yùn)動特性具有較高的卓越頻率。在此注意，支座中出現(xiàn)負(fù)反力的情況下則不宜采用減隔震設(shè)計(jì)。

2.4.3 減隔震裝置經(jīng)常采用如下幾種：整體型減隔震裝置包括鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座、摩擦擺隔震支座；分離型減隔震裝置包括橡膠支座＋金屬阻尼器、橡膠支座＋黏性材料阻尼器、橡膠支座＋摩擦阻尼器。

3 市政橋梁抗震設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

3.1 盡量將橋軸線設(shè)計(jì)成直線，曲線橋使結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)復(fù)雜化；盡可能使橋臺和橋墩與軸線垂直，斜交會引起轉(zhuǎn)動響應(yīng)而增大位移。

3.2 沿縱、橫橋向的橋墩剛度盡可能一致，如剛度變化太大，地震時剛性大的橋墩易產(chǎn)生破壞。

3.3 塑性鉸不應(yīng)設(shè)計(jì)在蓋梁、主梁、水中或地下的樁頂處，設(shè)計(jì)在墩柱上易于觀察與修復(fù)。

3.4 材料和結(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)遵循如下的原則：質(zhì)輕高強(qiáng)，變形能力大，強(qiáng)度和剛度衰減小，結(jié)構(gòu)整體性好。單從材料的抗震性能優(yōu)劣來劃分依次為：鋼結(jié)構(gòu)，鋼砼組合結(jié)構(gòu)，木結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆鋼筋砼，預(yù)制鋼筋砼，預(yù)應(yīng)力砼，砌體。

3.5 設(shè)置多道抗震防線，盡可能用超靜定結(jié)構(gòu)，少采用靜定結(jié)構(gòu)。

3.6 防止脆性與失穩(wěn)破壞，增加結(jié)構(gòu)延性。常見的脆性破壞包括磚、石、素砼的開裂和鋼筋砼的剪切破壞；常見的失穩(wěn)破壞包括斜撐和柱的失穩(wěn)以及柱中縱向鋼筋在箍筋不足時的壓屈。

4 結(jié)束語

地震歷來都是嚴(yán)重危害人類社會的自然災(zāi)害。如果震區(qū)的交通線遭到破壞,就會給救災(zāi)工作造成巨大困難,并且影響災(zāi)后的回復(fù)工作,加重次生災(zāi)害,導(dǎo)致更加巨大的損失。作為交通線中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能就成為人們特別關(guān)心的問題。

參考文獻(xiàn)：

篇10

關(guān)鍵詞：魚腹式梁結(jié)構(gòu)；橋梁結(jié)構(gòu)；模型設(shè)計(jì)

中圖分類號：U443 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

橋梁構(gòu)造形式簡潔、輕巧，符合未來橋梁的發(fā)展與規(guī)劃，滿通功能的需要。在橋梁模型的設(shè)計(jì)與制作過程中主要有斜拉橋、懸索橋和桁架結(jié)構(gòu)橋三種類型，由于斜拉橋和懸索橋是柔性體系，撓度大，不易制作，且鉛發(fā)絲線的松緊比較難以控制，桁架橋模型制作工藝簡單方便，承載能力好，制作精度高等優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了。在保證結(jié)構(gòu)受力合理的前提下，采用了簡單的正交異性板梁結(jié)構(gòu)，樸實(shí)大方的結(jié)構(gòu)中體現(xiàn)了新穎的造型特色。

結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的破壞往往不是結(jié)構(gòu)本身材料達(dá)到了受力極限，而是節(jié)點(diǎn)的破壞。為了減小節(jié)點(diǎn)處的諸多不確定因素，采用板式結(jié)構(gòu)的三跨連續(xù)梁，大大降低了節(jié)點(diǎn)破壞的風(fēng)險。為了降低結(jié)構(gòu)的撓度，采用兩片主梁，用正交異性板的形式分擔(dān)結(jié)構(gòu)受力荷載，降低結(jié)構(gòu)自身撓度和形變。

模型的簡單三維效果圖

對于靜力荷載，可以直接在每跨跨中施加6kg的等效荷載，即60N的節(jié)點(diǎn)荷載。對于小車產(chǎn)生的動荷載，由于定義較為負(fù)載，為了簡化計(jì)算，本組采用靜力荷載工況，計(jì)算小車移動中最不利位置附近時的受力情況。

下圖是在MIDAS中分析出的結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用結(jié)構(gòu)的位移等值線圖，從圖中可以清晰地看到最大位移量為2.34mm，發(fā)生在邊跨的跨中位置附近。

靜力荷載作用結(jié)構(gòu)的位移等值線圖

靜力荷載作用最大位移處位移等值線圖

最大應(yīng)力發(fā)生在邊跨跨中附近的下翼緣，最大值1.7MPa。

下圖是在MIDAS中分析出的結(jié)構(gòu)在小車荷載處于最不利位置時的位移等值線圖，從圖中可以清晰地看到最大位移量為5.39mm，發(fā)生在中跨的跨中位置附近。

小車荷載處于最不利位置時的位移等值線圖

小車荷載處于最不利位置時最大位移處位移等值線圖

最大應(yīng)力發(fā)生在中跨的跨中附近的下翼緣，最大值2.76MPa。