桥梁结构设计（精选12篇）
桥梁结构设计 篇1
我国地震有着较高的发生频率, 并且有着较大的强度和较为广泛的分布范围, 会造成严重的灾害, 那么如果突发强烈地震, 就会影响到桥梁工程的使用寿命, 还可能会威胁到人们的生命财产安全。针对这种情况, 就需要做好桥梁的抗震设计以及减震设计, 提高桥梁的质量。
一、桥梁工程的地震灾害
根据相关的统计资料表明, 桥梁工程的地震灾害主要可以从这些方面来理解。
一是弯曲破坏:在水平地震荷载的作用下, 结构出现了较大的变形, 脱落混凝土保护层, 促使有崩裂问题出现于内部混凝土中, 降低结构的承载能力。可以这样理解, 弯矩加大到一定限值, 有水平弯曲裂缝出现于截面上, 在不断加大的荷载强度下, 就会增加受拉侧纵筋的屈服强度。
二是剪切破坏:在水平地震作用下, 如果结构受到了超过限值的剪切力, 就会促使剪切破坏的发生, 可以这样来理解, 当弯矩和开裂强度相同, 就会导致水平弯曲裂缝出现于截面上, 在不断提高荷载强度的过程中, 就会有斜方向的剪切裂缝出现于柱内, 增大局部剪切裂缝, 导致剪切破坏的出现。
三是落梁破坏:落梁破坏的发生主要是因为梁端支撑长度小于梁体的水平位移, 这种破坏形式主要是因为梁和桥墩有着过大的相对位移, 那么支座的约束能力就会降低或者消失, 它的发生主要有这些因素决定, 如桥墩之间地震相对位移、梁的支撑长度、支座破坏等等。
二、桥梁抗震设计的原理
桥梁抗震设计可以分为两大类方法, 一类是确定性方法, 另一类则是非确定性方法, 前者指的是作用于结构上的荷载是确定性的, 然后对在本荷载作用下的结构动力反应进行解答;后者指的是将结构的地震动作用看作是随机的。
确定性方法:这种类型包括了诸多种方法, 静力法是18世纪末提出来的, 这种方法假设地震动的振动规律和结构各个部分是相同的, 那么就可以相乘地面运动加速度与结构总质量, 就得出来了地震力作用于结构上的惯性力, 那么通过结构线弹性静力分析即可。反应谱法也是非常重要的一种, 它指的是结构上承担的实际地震波, 包括了诸多的复杂波, 它们有着一定的频率, 如果结构的固有频率等同于地震的卓越频率, 那么就会增大结构物的动力反应。因为受到了一些随机因素的影响作用, 就会促使有很大的随机性和离散性存在于不同地震记录得出的反应谱中, 那么就需要将大量地震记录输入进去, 然后统计平均以及光滑这些众多的反应谱曲线, 以此来得到实际应用的规范反应谱。
非确定性方法:结合地面运动统计特征可以有效构建随机振动法, 指的是在结构上作用具有统计性质的地震动, 将结构响应的统计度量提供出来, 它不受任意选择的某一输入运动控制。
三、桥梁抗震设计的方法
一是基础抗震设计:对桥梁基础的刚度和整体性进行强化, 同时对上部荷载进行减轻, 这样就可以降低地震作用带来的不均匀变形程度, 不管是动态的, 还是永久的, 如果桥梁构建的地基可能出现地震液化现象, 就需要采用深基础形式, 保证是在可能液化土层的下部稳定密实的土层内埋置的桩基础, 并且还需要将钢筋合理布设于桩的上部。
二是桥台抗震设计:要结合相关要求来适当强化桥台胸桥, 并且对配筋数量进行适当增加, 为了对地震的冲击力进行缓和, 需要将弹性垫块合理设置于梁与梁之间和梁与桥台胸墙之间。如果采用的小桥基础比较浅, 那么就需要对下部的支撑梁板进行适当强化, 并且结构应该尽量保持四铰框架, 这样在地震时, 墩台也不会出现位移问题。如果因为客观因素的限制作用, 采用的是软体地基, 那么就需要保证桥梁中线正交于河流, 并且对桥长进行适当增加, 这样桥台的稳定性才可以得到保证。要控制桥台的高度, 保证不超过8 m, 如果台位处的路堤高度在8 m以上, 那么桥台的地段就应该具有较为平坦的地形, 并且与主沟槽有着较远的距离, 对它的高度最大限度的降低, 在路堤天房内埋置台身, 将一系列的防护措施设置于台周路堤边坡脚等。
三是桥墩抗震措施:在目前的桥梁抗震设计中, 经常用到的一种方法就是利用桥墩的延性减震, 要采用钢筋混凝土结构的高墩, 空心截面是不错的选择, 可以采用柱式墩和排架桩墩, 另外, 为了提高它的抗弯延性, 还可以将横系梁设置于桩和柱子之间。
四、桥梁减震设计的要点
桥梁下部结构的减震设计方法:在桥台形式上, 可以采用U形或者T形, 不能在那些不稳定的河坡上布置桥台;通过相关的实践经验我们可以得知, 在桥台形式上, 比较优越的是重力式桥台, 相较于柱式桥台具有更好的抗震性能, 并且设计难度不大, 不需要较大的造价成本。在桥墩设置时, 对于斜向土压力应该要或避免;在延性方面, 相较于石砌或者混凝土预制块砌筑的桥墩, 钢筋混凝土桥墩具有更好的延性;此外, 在对上下部结构的联接方式进行选择时, 还需要将桥墩的高度充分纳入考虑范围。
桥梁结构中支座及伸缩缝的减震设计方法:通过大量的实践研究表明, 在桥梁结构整体抗震性能方面, 非常薄弱的一个环节是支座和伸缩缝等连接件, 那么就需要特别重视, 用连续梁来替代以往的简支梁, 这样伸缩缝的用量就可以得到有效的减少。在对伸缩缝进行选择时, 需要充分结合可能出现的地震来考虑它的变形能力, 控制伸缩缝支撑面的宽度, 同时, 还可以对限位器以及剪力键橡胶支座进行合理设置。为了对支座位移以及滑动情况进行限制, 就可以将焊钢板加设于梁底部, 或者是将横向挡块或者纵向挡块设置上去。
桥梁上部结构的减震设计方法:如果桥梁处于高烈度地震区, 那么采用的桥梁结构应该有着较好的整体规则性, 在布置结构的时候, 保证均匀、对称以及规则等特点可以体现在结构的几何尺寸以及质量和刚度中。站在几何线性的角度上来讲, 直线桥梁结构是个不错的选择。如果采用的是多跨简支梁桥, 那么就需要对梁板之间的纵向联系和横向联系进行强化, 避免落梁问题的出现。
五、结语
通过上文的叙述分析我们可以得知, 我国地震容易出现, 如果桥梁的抗震设计不够科学合理, 就会影响到桥梁的安全, 威胁到人们的生命财产安全, 不利于社会的和谐发展;因此, 需要引起相关人员足够的重视。相关人员的工程设计人员需要不断努力, 提高自己的专业技术水平, 总结施工经验, 借鉴西方国家的先进技术, 提高桥梁的抗震设计质量, 保证工程质量和安全。
参考文献
[1]范立础, 王君杰.桥梁抗震设计规范的现状与发展趋势[J].地震工程与工程振动, 2001 (2) .
[2]张丽娟.对当前桥梁抗震设计方法分析[J].城市建设理论研究, 2011 (2) .
[3]马玉宏, 赵桂峰, 崔杰.粤港澳三地桥梁设计地震动参数比较研究[J].四川建筑科学研究, 2012 (5) .
桥梁结构设计 篇2
关键词：市政桥梁；结构设计；要点分析
桥梁是道路路线受到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路（铁路或公路）等障碍时，为了保持道路的连续性而专门建造的人工构造物。桥梁既要保证桥上的交通运行，也要保证桥下水流的宣泄、船只的通航或车辆的通行。而市政桥梁主要建造于城市中，主要功能是为交通提供便利，但是市政桥梁除了要保证交通顺畅外，还要与周围的建筑、人文环境相协调。
1.简述桥梁设计结构
对于桥梁的结构设计，我们要求的是动态的结构设计，也就是说桥梁的设计要满足一定的耐久性。在桥梁结构的设计过程中，其设计效果在很大程度上受设计人员主观意识的影响，设计人员的专业素养与工作经验都影响着桥梁的结构设计。但是现在桥梁设计人员大多数只关注桥梁的强度忽略桥梁建成后的耐久性问题，在桥梁建成的初期，检测人员并没有办法了解其耐久性是否合格，但是随着使用时间的延长，一些缺乏耐久性设计的桥梁将会发生质量问题，致使整座桥梁不能再继续正常服务于交通。现阶段我国的市政桥梁设计结构体系并不完善，仍需在以后的发展中进一步完善。市政桥梁的建造首要问题就是桥梁的安全性问题，桥梁的安全使用关河着整座城市的交通与发展，然而在实际的设计工作中，这方面的问题并没有得到设计人员足够重视，以此同时桥梁的现场施工也存在着影响桥梁安全发挥其功能的因素存在。所以在市政桥梁的结构设计中，设计人员应该选择一个科学合理的设计方案，同时根据相关的建设法规进行相关设计系数的计算，比如桥梁的设计荷载等问题的研究。
2.现存问题及相应对策
2.1设计上的漏洞。伸缩缝的设计在市政桥梁结构设计中占有重要的位置，在实际设计中，大多数设计人员会将伸缩缝设计为普通的橡胶支座，但是这种设计会极大地影响整座桥梁的正常发挥，因为由于普通的橡胶支座极易受外力产生变形，致使桥梁结构发生变化，偏离原来的设计，相应的影响有关设计值，甚至使桥梁不再满足设计要求。所以在桥梁的设计过程中，可以将普通的橡胶支座改为可以活动的橡胶支座。桥梁设计上存在的另一个问题就是设计人员在设计初期常常不考虑超载的情况，一般情况下设计人员只是按照标准的桥面承载力进行设计，但是近年来超载现象不断发生，设计人员也必须将这种特殊情况考虑到设计当中来，否则将使整座桥梁面对无力承载的安全隐患。所以在以后的工作中不仅要求相关的道路桥梁管理部门严格规范安全道路形式规则，严查超载，还要求桥梁设计人员在进行有关设计时能够全面考虑。另外在桥梁的施工过程中，常常会出现空心梁数量不够的情况，这就要求相关部门做好施工前的校验工作，为市政桥梁的顺利落成打下基础。
2.2设计结构缺乏耐久性。在现阶段的市政桥梁结构的设计中常常忽略的问题就是桥梁的耐久性问题。正如大家所见，桥梁建成后终日暴露在空气中，经受风吹日晒。与此同时，桥梁结构还要承受来自上部的压力，甚至是地震灾害的影响，那么长期下来，桥梁极易受自然的损害，最后影响整座桥梁的正常使用，产生不必要的经济损失。在现实生活中，我们有时候会听到桥梁倒塌事件的发生，一般情况下，这种事故产生的原因就是桥梁结构耐久性差，这种事件的发生使人们不断开始重视桥梁结构的耐久性设计，特别是桥梁结构中的一些细节设计，细节组成整体，所以设计必须从小处着手，加强整个桥梁设计结构的耐久性。现在对桥梁结构设计的研究也正在朝着定量分析的方向发展，将会进一步保证桥梁结构设计的科学性。
3.市政桥梁结构设计中应关注的问题
3.1防洪水位及人行桥栏杆。桥梁是道路路线受到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路（铁路或公路）等障碍时，为了保持道路的连续性而专门建造的人工构造物。因此在进行桥梁的结构设计时要查阅相关资料，确定合理科学的防洪水位，以保证桥梁作用的发挥。设计人行桥栏杆时，为了保证行人的安全，须做好相应的抗水平外力的计算，栏杆重量也应控制在合理范围之内，最好设计成竖条，减少风力的破坏。栏杆建成后要树立醒目的禁止攀爬标语，保证行人及机动车辆的安全行驶。当然在实际的设计工作中，设计人员也要根据桥梁的具体位置及特性制定特定的设计方案。
3.2交通量及特殊荷载。市政桥梁的存在其主要的功能就是疏导交通，所以在市政桥梁的设计过程中，要根据该城市的交通状况，桥梁所处的地理位置，预测合理的桥梁宽度及其结构。尤其是对于互通式立交桥的设计，更要考虑交通的流畅性，还有车辆的出行便利性及桥梁设计车速的确定，最大限度减缓交通阻塞压力。另外近些年来，货车超载问题不断出现，给桥梁的承载能力又一巨大的挑战，因为在一般的桥梁设计中并没有考虑这些不因此范的行车行为，一旦超载问题出现，桥梁将在超负荷情况下作业，严重威胁着桥梁的正常使用年限。
因此，在桥梁设计结构中要考虑这些不规范的行车行为对桥梁产生的额影响，并在设计中有针对性的设置相应改善措施。
4.结语
市政桥梁结构的设计关乎着整座桥梁的正常发挥，也影响着整座城市的交通状态，在以后的设计工作中，设计人员要更加重视设计的细节，从小处着手，综合考虑影响桥梁质量、安全的各类因素，在设计中加以体现。现阶段我国的市政桥梁结构设计体系并不完善，须在以后的发展中逐步改善，为市政桥梁的建设提供保障。与此同时，设计人员也应该树立不断创新的设计理念，设计风格、质量要符合现代化的发展需要。
参考文献
谈公路桥梁下部结构设计 篇3
【关键词】公路桥梁；下部结构；结构形式；设计；问题处理
0.引言
公路桥梁的下部结构是公路桥梁的主体部分，其建设质量的好坏直接关系到公路桥梁的安全性；同时公路桥梁的下部结构也是建设施工的主体部分，施工量比较大，如果能够进行合理的设计和科学的施工，就能够大大的缩减建设施工过程中的经费开支，缩减工期，更利于施工单位的经济效益的提升。此外，公路桥梁的下部结构是地表上的一种建设施工，其外观的整体形象直接关系到人们对于桥梁公路的整体审美评价。
1.桥台结构型式选用
1.1钢筋混凝土薄壁桥台
薄壁轻型桥台常用的形式有悬臂式、扶壁式、撑墙式及箱式等。这种桥台是由带扶壁的前墙和侧墙以及水平底板构成。挡土墙由前墙和间距为2.5～3.5m的扶壁组成。
1.2轻型桥台
轻型桥台的特点是台身体积较小， 台身为直立的薄壁墙， 台身两侧设有翼墙（用于挡土）， 可以将侧墙做成斜坡。
1.3埋置式桥台
埋置式桥台又可分为肋板式桥台、桩柱式桥台和框架式桥台。因为台身埋在锥形护坡中， 桥台所受的土压力大为减小， 所以桥台的体积也就得到相应减小。
2.桥墩结构型式选用
2.1钢筋混凝土薄壁墩
它主要有单肢和双肢两种形式。单肢的设计比较简单，材料使用也相对较少，主要应有与地质条件相对较差的桥梁结构；而双肢结构主要适用于城市的立交桥建设施工。
2.2重力式桥墩
该种桥墩主要利用自身的重量来平衡外界对它的影响，该桥墩在施工中建议选用天然的石材节约成本，保证桥墩的自身重量。
3.下部结构内力计算
为了保证桥梁结构的安全，整个工程的计算工作主要集中于下部结构，故下部结构内力计算方法的选用是否正确，考虑因素是否全面，直接关系到工程的安危，为此做以下几点分析。
3.1墩台盖梁内力计算
常用的计算方式，首先按照图纸的设计对各个横截面的受力点进行分析，在根据不同受力点的受力数据进行数学公式计算，最终确定相应的内力变化范围。而最近人们则采用一种更加便捷的计算方式，该方式主要是将原有的计算模式进行简化，按活载直接作用于由墩台简化成的连续梁上进行计算。
3.2桥墩内力计算
桥墩在使用的过程中受到外界力量的不断挤压必然会发生不同程度的变型，这种变型是缓慢的，但是如果不对其受力变型进行事前分析和处理，可能造成桥梁的坍塌事故。桥墩内力计算具有特定的标准和流程，需要按照规定进行计算。
3.3桥台内力计算
桥墩的结构比较密实，因此压力计算比较稳定，相比较而言，桥台的内力计算更加困难，环节也比较多，下面将对其进行具体的分析和介绍：
3.3.1钢筋混凝土薄壁台土压力计算
软土地基的稳定性较差，是施工中的难点，因此测量出其压力数值成为一个核心的工作，软土地基的钢筋混凝土薄壁台的压力计算具体的应该由以下几个方面：
3.3.2埋置式桥台土压力计算
土压力的系数值通常是参考施工前的地质条件，而在建设施工的过程中，会出现地基的浇筑以及渗水等情况，这样土压力的数值会受到影响，施工的安全性会降低，为了防止在建设的过程中出现坍塌，同时也为了保障桥梁的基本质量，应该注意以下几点的改良：
a）通过提高桥梁的长度来减少桥台的高度，这样高度的降低就会减少土地受到的压力，桥墩的稳定性随之加强。
b）从物理学的角度分析，加大压力的受力面积从而减少压力的数值。通常采用铺设竹筏等材料的办法扩大面积，这种施工方式还能够有效的节约经济成本。
c）减轻台背荷载法，该种方法最为简单，选用质量较轻的施工材料，或者是在内部填充空箱，以此来减轻桥台的压力。
d）平衡压重填土法，先在台前填土压重，然后再进行台背填土。
3.3.3地震土压力计算
地震土压力随着桥梁等级的提高而加大，计算时不考虑活载作用。通洋高速公路大部分路段地震烈度为Ⅶ，地震组合力对桥台影响不如对桥墩的影响大。
3.3.4搭板对土压力影响
设置搭板的桥台应考虑搭板作用后活载土压力改变对桥台有利的影响。
3.3.5桥头路基沉降、滑动验算
桥头路基沉降、滑动危害。
受到地质条件的潜在影响，以及当地资源矿产开发等因素的影响，桥头的路基可能出现沉降，一旦发生沉降，桥梁和公路的结合处就成为了事故的高发地段，为此，出去不可预计的客观因素之外，要对主观因素带来的桥头路基沉降问题防患于未然，具体做到以下几点：
a）提高材料的质量，引进优良材料，杜绝不合格的材料流入进施工现场。
b）在桥头的路基缝隙中填补大量的木屑和碎石等，加大路基的密度，提高其稳定性的同时也就降低了滑动的危害。
c）超载预压法。简言之就是在投入使用之前运用超出桥梁和公路本身的适当承载压力，强行使路基发生沉降，这样能够减少后期的沉降，也可以便利于在施工的过程中对发生的沉降进行弥补。
d）塑料排水板法。该种施工方式的实际效果最明显，同时还能够有效的缩短工期，同时施工的经济费用开支小，是比较常用的一种方式。
根据建设施工的差异性，施工方可以与设计人员共同参与设计，根据施工的实际情况，优先选择节约经费开支、实用的处理方式。当然还有其他的处理办法，未来人们也可以根据需要研发新的方式方法。
4.施工中下部结构技术问题的处理
4.1桩长变更
桥梁的设计图纸很大一部分是参考原有地质数据而设计的，但是地质数据也存在不稳定性和不确定性，在施工的过程中难免会遇到岩石层，桥桩无法正常施工，此时需要加长原有的桥桩。对此施工单位不能擅自更改，需要與设计人员和技术人员共同分析，确定确实需要加长原有桥桩长度的，必须进行明确的记录，并制定实施的方案。
4.2断桩处理
桥梁下部结构的一个突出隐患就是断桩，断桩具有十分高的安全隐患，同时还能够造成桥梁的整体损毁，其经济损失也是不可估量的。目前采用的混凝土建筑材料的桥墩其底层断桩的情况较少发生，中层断桩是比较常见的问题，对于此，应该在施工中加强管理混凝土的配比和搅拌，即时监控测量，发现问题及时解决掉。
4.3横系梁、承台功能讨论横系梁顾名思义是横在公路桥梁下部结构的一种设计，该设计主要是针对桥墩较高的情况而设计的。桥墩较高的桥梁它的稳定性就会相对的降低，而横系梁的施工就是提升其稳定性。通常来说，横系梁在必须施工的时候需要建在水位之上，因为水位下的横系梁对建筑材料的要求相对较高，经济费用投入较大。当然，对于一些桥墩不高的桥梁而言可以不使用横系梁。
5.结束语
综上所述，公路桥梁的下部结构是公路桥梁建设施工的核心，既影响公路桥梁施工的经济费用又影响公路桥梁建设施工的外观，因此必须切实的提高设计人员的设计能力和施工人员的施工水平。设计人员不仅对桥梁公路的设计具有专业的评判能力，同时还要具备一定的美学基础和地质学基础，而设计施工人员则要具备一定的施工经验。只有这样才能提高公路桥梁的下部结构的施工水平，更好的服务于社会和人民。 [科]
【参考文献】
[1]JTG/TB02-01-2008，公路桥梁抗震设计细则[S].
[2]马尔立.公路桥梁墩台设计与施工[M].北京：人民交通出版，2003.
[3]丁志清.桥梁下部结构事故分析及防治措施.科技资讯，2010.
桥梁结构设计 篇4
关键词：桥梁,景观设计,城市
桥梁的建造技术更新快, 很多国家在桥梁设计中都积累了丰富的经验, 取得了较为理想的发展成绩。我国在城市化建设过程中, 应不断吸取国外成功经验和造桥技术, 实现桥梁技术设计和相关景观设计的相互结合, 吸引更多专业人员参与桥梁的设计和建造。
1 城市桥梁景观概述
桥梁景观设计, 不同于技术性设计, 是对桥梁及其附近环境的审美追求。在功能实际性需求的基础上, 根据美学法则对桥梁和其周围环境进行设计, 对资源开发进行规划, 以实现自然与人工的完美融合。桥梁景观设计的重点集中在研究分析如何使桥梁和其周边环境相互融合上, 构造优美景观, 以自然环境作为出发点而进行美学设计。桥梁景观设计不但需要关注桥梁本身的形象, 还需要分析其对于城市经济和文化等发展可能造成的影响。较为成功的桥梁景观设计能够大幅度改观城市的面貌, 城市化进程极其重视桥梁产生的地标性意义。
桥梁景观能够反映城市的地域性特色, 并体现传统文化的有效传承, 还能够展现当代人文风貌, 属于一种学科性艺术。桥梁的造型并不只集中在视觉形象上, 还与当时、当地独有的人文自然环境和社会风土等有着密切联系。建造桥梁的过程中, 工作人员不仅应保护当地自然环境, 还应进行合理开发和利用, 创造出和谐共同发展的环境景观。
桥梁在城市内日常交通占据较为重要地位, 对于周围环境和空间的影响相对较大, 图1为新溉立交, 充分发挥桥梁的景观效应, 体现城市亮点。
2 桥梁景观设计理论
2.1 外延设计理论
桥梁景观外延设计理论指的是针对城市桥梁外延、周边范围内环境的设计理论, 主要涉及到环境、夜景观以及桥梁景观当中的CI设计部分。
首先, 桥梁周边环境景观的设计是桥梁景观设计过程中极为重要的组成部分, 其中主要涉及到城市、人文景观等。在桥位区域内, 主要将其周边地形地貌等作为主要观察对象, 并实现对环境美学的专业设计和自然环境资源的有效开发。工作人员在进行设计的过程中, 应重点关注其周边景观和本体的互相协调性, 促使周围景观有效构成本体景观的视觉场所, 实现本体景观的有效升华。
其次, 夜景观作为外延设计另外一个组成部分, 在城市桥梁建设当中同样发挥重要作用。因为高科技的不断发展, 照明技术持续进步, 传统意义上的照明工具在进行创新以后可以营造出美妙的星空, 更进一步发挥美化桥梁的作用。夜景观的表现方法一般集中在空间和时间两个方面, 建筑专家可以按照桥梁构造根据季节的变幻营造更加完美的审美效果。要注意的是, 工作人员在运用光源创造造型美的过程中, 需要充分考虑城市的地域性文化特点, 避免其可能对交通产生不同程度上的消极作用。
桥梁景观CI指的是将桥梁以其周围环境作主要景观载体而创造出来的景观类型, 通过有效运用, 能够从视觉、理论识别系统上成功传递桥梁美观及桥梁文化等。景观CI设计能够通过一系列改造不断传达桥梁具有的整体性文化气息, 促使观赏者达成对于桥梁以及该城市人文环境等的有效认知, 实现人、桥和环境的有效统一。桥梁景观的CI设计涉及到三个不同要素, 分别为景观行为、景观视觉以及景观理念识别。
2.2 本体设计理论
本体设计理论在长期发展过程中形成一定设计原则, 由于环境因素会影响到桥梁整体性构型, 所以应对环境和桥梁本体相互之间的影响和关系作出重点的研究。
首先, 在调查环境时, 相关工作人员要针对调查内容以及项目制定较为详细的调查计划, 对桥梁有关地理特点和建造背景进行深入性分析, 进而确定建造设计需要达到的目标。环境调查所得到的数据信息都能够为桥梁后期设计工作提供主要依据。
其次, 工作人员要对环境与桥梁之间的关系进行有效地协调。协调关系的主要方法为三种:强调桥梁法、隐藏桥梁法、融合环境与桥梁法。桥梁属于当前较为基本的交通工具, 也是实现环境和人类共同和谐发展的重要艺术形式。城市桥梁还需要和水体实现有效配合, 形成流畅的衔接, 促进城市经济和文化发展。
最后, 根据视点进行针对性景观设计。景观概念涉及到两个方面, 景观二字中的“景”指环境和桥梁工程, “观”指的是人类观察角度。人类观察到的桥梁姿态不仅仅是和桥梁本身的形态相关, 最终的视觉呈现和观点、视点场之间存在一定关系。视点是人类观察活动的主要出发点, 而视点场又处在观察活动的实际范围之内。有关人员在针对桥梁进行研究的时候, 应实际以不同角度为切入点进行观察。
桥梁的构造类型多样, 主要为拱式桥、梁式桥等。不同类型的构造本身具有一定特点及其大致的运用范围要求, 能够发挥不同类型的景观特点。拱式桥的主要组成部分为上层、墩台以及拱圈, 其对于地基的要求相对较高, 属于钢筋混凝土桥类型中最为理想的类型。拱式桥本身的外形类似于彩虹, 能够有效展示出不同的紧张感以及曲线美等, 容易和外部环境景观实现相互协调, 适合运用在具有一定景象的城市景观当中。梁式桥一般运用在中小跨径当中, 且构型较为简单而易于装修, 并展示出足够的阳刚之美, 具备足够的穿越感。
城市桥梁景观设计理论能够为实际桥梁设计工程提供积极引导, 多方位体现该城市的文化背景, 并与人、景观实现完美融合, 从不同感官角度达到和谐统一。因此, 如果在桥梁景观设计过程中掌握并运用科学的桥梁景观设计理论, 可以对城市景观增色添彩。
3 城市桥梁设计中运用桥梁景观设计
笔者以江阴长江大桥和某城市桥梁为例, 分析桥梁景观设计理论在城市桥梁设计中的运用。
江阴长江大桥处于西山, 实际跨度是2 008 m, 主要构成部分为三道横梁和两个钢筋混凝土的塔柱, 桥塔的本身高度为190 m, 钢箱梁本身的宽度为36.8 m, 高度为3 m。除此之外, 该桥面设计为双向六车道, 桥面本身的宽度为29.4 m, 属于较为典型的悬索桥结构。
有关设计人员在考虑桥梁设计过程中, 将主塔设计在河两岸部分, 中间留出一条宽阔的长江, 实现桥、水和环境的和谐统一, 充分体现桥梁景观设计中外延设计理论, 结合桥梁周边环境, 形成感官上的刺激。另外, 主塔相互之间运用悬索设计方式, 两边部分主要使用梁式设计方式, 且这两种不同设计方式能够充分实现有效融合, 体现本体设计理论。除此之外, 在大桥的周围部分设计较多桥头公园, 并运用自然植被以及水源等, 促使岸边自然环境和桥实现和谐统一。
另外, 某城市桥梁属于城市跨线桥, 连接两条较为重要的城市道路, 且交通流量极大。该桥梁本身长度为1 200 m, 且主跨长度为150 m。因此, 工作人员在针对桥梁进行设计之前, 对当地周边环境进行细致调查, 力求在后期设计和施工过程中达到环境和本体的和谐统一, 运用本体设计方式, 需要科学考量其通行能力以及较为特殊的交通环境, 将形式美和功能美实现有效结合。除此之外, 在施工的过程中, 工作人员应尽量保证其减少对于铁路运行的干扰, 并在设计环节中考虑其抗震和抗风性能, 体现创新性。
基于以上考量, 该桥梁主桥部分运用门构形式的钢筋混凝土柔性系列杆拱, 且桥面部分的宽度是23.7 m, 施工过程中注重快速施工和环境方面的影响等问题。另外, 充分运用灯光设计理念和动态设计, 在考虑桥上部分车辆照明需求的基础上, 避免其对于铁路产生影响, 在桥体的外侧部分安装上阵列灯具, 提升桥体本身气势, 突出桥体弧线的美感。
4 结语
我国现阶段正处在经济和文化不断发展的过程中, 交通建设高速发展, 桥梁数量不断上升。大量的桥梁建设, 使它的景观设计引起重视, 桥梁的景观设计极大改变了原有的城市景观, 是城市化发展中重要的标志性建筑。笔者先阐述城市桥梁景观、桥梁景观设计相关概念, 并论述景观设计需要遵循的原则等, 接着实例分析桥梁景观设计在城市桥梁设计当中的有效运用, 希望为促进城市桥梁设计发展提供一定帮助。
参考文献
[1]苏小舒, 石璞, 谢祥福.景观桥梁创新设计手法及其应用探讨[J].四川水泥, 2015 (7) :119-120.
[2]聂拥军, 祁巍.桥梁景观设计在城市桥梁设计中的应用[J].城市道桥与防洪, 2015 (8) :71-73.
[3]霸超.小型钢结构桥梁在城市公园中设计与应用研究[D].北京:北京林业大学, 2015.
[4]高耀宗.景观造型设计在桥梁方案创作中的应用研究[J].绿色科技, 2012 (4) :126-128.
[5]洪科, 费雯.系统性设计方法在景观桥梁设计中的应用研究[J].中国水运 (下半月) , 2012 (8) :190-191.
道路桥梁设计通用设计规范 篇5
由于板厚与肋高之比小于1/4,支点弯矩取-0.7M，跨中弯矩取0.5M（当大于1/4，支点弯矩取-0.7M，跨中弯矩取0.7M）M为简支梁求得的跨中弯矩。公路桥涵设计通用规范
一、总则
1、安全等级；
2、特大、大、中、小桥及涵洞分类；
标准跨径：梁式桥、板式桥以两桥墩中线之间桥中线长度或桥墩中线与桥台台背前缘线之间桥中线长度为准；拱式桥和涵洞以净跨为准。重要是指高速公路和一级公路上、国防公路上及城市附近交通繁忙公路上的桥梁。
二、术语
1、作用短期效应组合：正常使用极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应的组合；
2、作用长期效应组合：正常使用极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应的组合；
三、设计要求
1、桥涵布置：公路桥涵的设计洪水频率；
2、桥涵孔径
3、桥涵净空：净空高度，高速公路和一级，二级公路上的
桥梁应为5米，三、四级公路上的桥梁应为4.5米。
4、立体交叉跨线桥桥下净空应符合下列规定；
5、车行或人行天桥的宽度；
6、桥上线形及桥头引道；
7、桥面铺装、排水和防水层；
8、养护及其他附属设施。
四、作用
1.1可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值，频遇值或准永久值作为其代表值；
可变荷载不同时组合表：汽车制动力，流水压力，冰压力，支座摩阻力；
多个偶然作用不同时参与组合。
4.1.6永久作用效应的分项系数表；汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数，取1.4；当某个可变作用在效应组合中其值超过汽车荷载的分项系数应采用汽车荷载的分项系数，对专为承受某作用而设置的结构或装置，设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值；计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载，其分项系数取与汽车荷载同值。在作用组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）、风荷载外的其他的可变作用效应的分项系数，取1.4，但风荷载的分项系数取1.1；在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外的其他可变作用效应的组合系数，当
永久作用与汽车荷载和人群荷载（或其他一种可变作用）组合时，人群荷载（或其他一种可变作用）的组合系数取0.80；当除汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）外尚有两种其他可变作用参与组合时，其组合系数取0.70；当除汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）外尚有三种其他可变作用参与组合时，其组合系数取0.60；尚有四种及多于四种的可变作用参与组合时，取0.50。
设计弯桥时，当离心力与制动力同时参与组合时，制动力标准值或设计值按70%取用。
偶然组合：永久作用标准值效应应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相结合。偶然作用的效应分项系数取1.0；与偶然作用同时出现的可变作用，可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。地震作用标准值及其代表式按现行《公路工程抗震设计规范》规定采用。公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时，短期、长期效应组合。
结构构件当需进行弹性阶段截面应力计算时，除特别指明外，各作用效应的分项系数及组合系数应取为1.0；各项应力限值应按设计规范规定采用。
构件在吊装、运输时构件重力乘以动力系数； 4.2永久作用常用材料的重力密度表；
预加力在结构进行正常使用极限状态设计和使用阶段构件
应力计算时，应作为永久作用计算其主效应和次效应，并应计入相应阶段的预应力损失，但不计入预加力偏心距增大引起的附加效应。在结构进行承载力极限状态设计时，预加力不作为作用，而将预应力钢筋作为结构抗力的一部分，但在连续梁等超静定结构中，仍需考虑预加力引起的次效应。土的重力及土侧压力可按下式计算：破坏棱体破裂面与竖直线间夹角的蒸汽值可按下式计算。
承受在土侧压力的柱式墩台，作用在柱上的土压力计算宽度，可按下列规定采用：
压实填土重力的竖向和水平压力强度标准值； 水的浮力可按下列规定采用：
混凝土收缩及徐变作用可按下述规定取用：计算圬工拱圈的收缩作用效应时，如考虑徐变影响，作用效应可乘以0.45折减系数； 4.3可变作用
4.3.1公路桥涵设计时，汽车荷载的计算图式、荷载等级及其标准值、加载方法和纵横向折减等应符合下列规定：
1、汽车荷载分为公路1级和公路2级；
2、汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载；桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。
各级公路桥涵设计的汽车荷载等级应符合表的规定。二级公路为干线公路且重型车辆多时，其桥涵的设计可采用公路1级汽车荷载。四级公路上重型车辆少时，其桥涵设计所采用的公路2级车道荷载的效应可乘以0.8的折减系数，车辆荷载的效应可乘以0.7的折减系数。
车道荷载的计算：公路1级车道荷载的均布荷载标准值为10.5千牛米，集中荷载标准值按一下规定选取：桥梁计算跨径小于或等于5米时取180千牛；桥梁计算跨径等于或大于50米时，为360千牛，桥梁计算跨径在5-50米之间是，集中荷载采用直线内插求得。计算剪力效应时，上述集中荷载标准值应乘以1.2的系数。
公路1级和公路2级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值； 车道荷载横向分布系数应按设计车道数布置车辆荷载进行计算；桥涵设计车道数应符合表的规定。多车道桥梁删过得汽车荷载应考虑多车道折减。当桥涵设计车道数等于或大于2时，有汽车荷载产生的效应应按表规定的多车道折减系数进行折减，但折减后的效应不得小于两设计车道的荷载效应。大跨径桥梁上的汽车荷载应考虑纵向折减。当桥梁计算跨径大于150米时，应按表规定的纵向折减系数进行折减。当为多跨连续结构时，整个结构应按最大的计算跨径考虑汽车荷载效应的纵向折减。
汽车荷载冲击力的计算：钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土
桥、圬工拱桥等上部构造和钢支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座及钢筋混凝土柱式墩台，应计算汽车的冲击作用。填料厚度（包括路面厚度）等于或大于0.5米的拱桥、涵洞以及重力式墩台不计冲击力；冲击系数可按下式计算：注意结构基频（条文说明中记载）的计算；
汽车荷载的局部加载(理解为车辆荷载)及在T梁，箱梁悬臂板上的冲击系数采用0.3；
4.3.3汽车荷载离心力可按下列规定计算：弯道半径小于或等于250米时考虑离心力，多车道桥梁的汽车荷载横向折减系数；设计弯道时，当离心力与制动力同时参与组合时，制动力标准值或设计值按70%取用。
4.3.4汽车荷载引起的土压力采用车辆荷载加载，并可按下列规定计算；车辆外侧车轮中线矩路面边缘0.5米。挡土墙分段长度可按下列公式计算，但不应超过挡土墙分段长度：当挡土墙分段长度小于13米时，B取分段长度，并在该长度内按不利情况布置轮重。
4.3.5人群荷载标准值应按下列规定采用：
1、当桥梁计算跨径小于或等于50米时，人群荷载标准值为3.0KN/㎡；当桥梁计算跨径等于或大于150米时，人群荷载标准值为2.5KN/㎡；城镇郊区行人密集地区的公路桥梁，人群荷载标准值取上述规定值的1.15倍。专用人行桥梁，人群荷载标准值为
3.5KN/㎡。人群荷载在横向应布置在人行道的净宽度内，在纵向施加于使接哦股产生最不利荷载效应的区段内。人行道板（局部构件）可以一块板为单元，按标准值4.0KN/㎡的均布荷载计算。计算人行道栏杆时，作用在栏杆立柱顶上的水平推力标准值0.75KN/㎡；作用在扶手上的竖向力标准值取1.0KN/m。
4.3.6汽车荷载制动力可按下列规定计算和分配：不计冲击力，制动力为纵向力，按纵向力的加载长度进行折减。一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准值按本规范规定的车道荷载标准值在加载长度上计算的总重力的10%计算，但公路1级汽车荷载的制动力标准值不得小于165KN；公路2级汽车荷载的制动力标准值不得小于90KN。同向行驶2车道为一个设计车道的2倍；同向行驶三车道为一个设计车道的2.34倍；同向行驶三车道为一个设计车道的2.68倍；但不应计入因此而产生的竖向力和力矩。
设有板式橡胶支座的简支梁、连续桥面简支梁或连续梁排架式柔性墩台，应根据支座与墩台的抗推刚度的刚度集成情况分配和传递制动力。设有板式橡胶支座的简支梁刚性墩台，按单跨两端的板式橡胶支座的抗推刚度分配制动力。设有固定支座、活动支座（滚动或摆动支座、聚四氟乙烯板支座）的刚性墩台传递的制动力，按表采用。每个活动支座传递的制动力，其值不应大于其摩阻力，当大于摩阻力时，按摩阻力计算。
4.3.7风荷载标准值可按下列规定计算：
1、横桥向风荷载假定适配地垂直作用于桥梁各部分迎风面积的形心上，其标准值可按下式计算：横桥向风荷载标准值；K1：风荷阻力系数（普通实腹桥梁上部结构的风载阻力系数；桁架桥上不结构的风载阻力系数包含遮挡系数）；K2考虑地面粗糙度类别和梯度风的风速高度变化修正系数：位移山间盆地、谷地或峡谷、山口等特殊场合的桥梁上、下部结构的风速高度变化修正系数按B类地表类别取值；K3地形、地理条件系数；横向迎风面积，按桥跨结构各部分的实际尺寸计算；
桥梁顺桥向可不计桥面系及上承式梁所受的风荷载，下承式桁架顺桥向风荷载标准值按其横桥向风压的40%乘以桁架迎风面积计算；桥墩上的顺桥向风荷载标准值可按横桥向风压的70%乘以桥墩迎风面积计算。悬索桥，斜拉桥桥塔上的顺桥向风荷载标准值可按横桥向风压乘以迎风面积计算；桥台可不计算纵、横向风荷载；上部构造传至墩台的顺桥向风荷载，其在支座的着力点及墩台上的分配，可根据上部构造的支座条件，按本规范汽车制动力的规定处理。
作用在桥墩上的流水压力标准值：桥墩的阻水面积，计算至一般冲刷线处；对具有竖向前棱的桥墩，冰压力可按下述规定取用：当冰块流向桥轴线的角度《=80度时，桥墩竖向边缘的冰荷载应乘以正弦角度予以折减。并
压力的合力作用在计算结冰水位以下0.3倍冰厚处。冰压力的分解；对流冰期的设计高水位以上0.5m到设计低水位以下1.0m的部位宜采取抗冻型混凝土或花岗岩镶面或包钢板等防护措施。同时，对建筑物附近的冰体采取适宜的冰体减小对结构物作用力的措施。
4.3.10计算温度作用时的材料线膨胀系数及作用标准值可按下列规定取用：各种构件的线膨胀系数，考虑最高温度和最低有效温度（条文说明）的效应。计算桥梁结构由于梯度温度引起的效应时，可采用图所示的竖向温度梯度曲线，其桥面板表面的最高温度T1规定见表，对混凝土结构，当梁高H小于400㎜时，A=H-100㎜；梁高H等于或大于400㎜时，A=300㎜。对带混凝土桥面板的钢结构，A=300㎜。混凝土上部接哦股和带混凝土桥面板的钢结构的竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。计算圬工拱圈考虑徐变影响引起的温差作用效应时，计算的温差效应应乘以0.7的折减系数。支座摩阻力标准值：
大跨度桥梁结构的设计及施工控制 篇6
【关键词】公路桥梁；大跨度；设计；应用
一、大跨度桥梁设计中所涉及的问题
大跨度桥梁在设计上应考虑的问题相对较多，例如：跨径的选择、结构力学估算、桥面宽的选择以及桥型的选择等。其次，还应对桥梁的抗震及抗风效果进行设计。
1.跨径的选择
主梁的跨径是对结构内力及位移造成影响的关键，跨径选择的合理性能够促使结构有良好的力学行为及经济效益存在。对大跨度桥梁的主跨跨径进行确定时应先对桥梁位置信息进行掌握，特别是桥梁位置周围所处的地质、水文、航运以及气象等问题，对相关控制因素进行确定，例如：河道深度、宽度、水流速等。对桥墩位置及桥下净空进行确定，然后对施工的便捷及可行性进行关注，主要包括施工方法及工期等。
2.桥型的选择
对于大跨度桥梁的形式主要包括：悬索桥、拱桥、组合形式桥以及斜拉桥等。结合桥梁位置的地质、水文以及桥梁形状的自身特点，即可对合理的桥型进行确定。
（1）拱桥
拱桥能够将桥面的竖向荷载向部分水平推力进行转化，促使拱的弯矩得到有效减小，拱主要对压力进行承受，进一步将抗压性能得到有效的展现。拱桥存在较大的跨越能力，能够将圬工及其他抗压材料的使用性能得到充分发挥。简单的构造，受力极为明确且简洁。多样的形式及美观的外形。而拱桥也有自身的缺点存在：有水平推力的拱桥会要求有较高的地基基础存在，容易受到多孔连续拱桥之间的相互影响。当存在较大跨径及自重时，要求有较高的施工工艺。当建筑高度相对较高时，对其稳定性造成影响。
（2）斜拉桥
梁体的尺寸较小，具有较大的桥梁跨越能力。桥下净空及桥面标高对其造成的限制较小。与悬索桥相比存在良好的抗风稳定性。无需进行集中锚碇构造，对悬臂施工极为便利。而不足之处则是：该结构属于多次超静定结构，具有复杂的设计计算，索与梁或塔的连接构造相对复杂。在施工过程中存在较多的高空作业，且要求有严格的施工控制等技术。
（3）悬索桥
悬索桥也就是常说的吊桥，主要是通过索塔在两岸实施悬挂并锚固的缆索，对上部结构发挥着主要承重作用。力的平衡条件对缆索的几何形状造成决定性影响。通常与抛物线相接近。从缆索处有许多吊杆垂下，对桥面进行吊起，运用加劲梁对桥面和吊杆之间进行设置，与缆索共同构成组合体系，促使火灾所造成的挠度变形得到减小。由于悬索桥能够对材料的强度进行充分利用，且存在自重轻且用料省的特点，所以，在各种体系桥梁中，悬索桥都存在较大的跨越能力，跨径一般能超过1000m。在大跨度及特大跨度的公路桥梁中得到适用。
3.桥面宽度的选择
随着交通量的逐渐增加，桥面宽度也进一步加大。通过车辆荷载的产生，当桥面越宽，则会有越大的偏载可能性出现。另外，自重荷载也会随着桥面的加宽而逐渐加大，促使结构材料的使用量得到提升，降低了桥梁结构的经济性。
4.结构力学的估算
在桥梁设计中结构力学的估算作为解决问题的重点进行关注，按照整体结构体系和分体系之间的力学关系，采用近似估算的方式，通常存在概念清晰且定性正确的结构体系，避免在后期设计过程中出现不必要的繁琐运算，有较好的经济可靠性存在。
二、主梁线形的测量
1.测量主梁挠度、主梁顶面高程以及轴线
在每一节段悬臂端梁顶部都应对2～4个标高观测点及一个轴线点进行设置。测点通过预埋短钢筋或钢板的方式，采用红色油漆对编号进行标注。采用水准仪实施测量，按照每一节段的施工次序，在每一节段中对主梁挠度按照三种工况实施平行独立测量，并进行相互校核。运用全站仪及钢尺等对轴线进行测量，对前端偏位处应运用测下角法或视准法进行测量。在视准的过程中，应将轴线的后视点向过渡墩处进行引入，通过远点对近距离点进行控制。在测量主梁顶面混凝土高程的过程中，同一截面内对2～4点进行测量，结合横坡对其平均值进行取出，这样则能对主梁顶面的高程值进行获取。同时，当工况不同的条件下，通过观察获取的主梁挠度变化值，与给定立模标高立模的高程值也可对主梁顶面的高程值进行确定，通过两者之间的比较，即可对施工质量进行检验。
2.测量主梁立模标高
对立模标高进行测量时应通过精密水准仪进行，在测量过程中尽可能与温差较大的时段进行避开。当施工单位立模到位，测量结束之后，施工各节段的立模标高应通过监理单位实施复测，监控单位实施不定期的抽测。
3.直接对同跨两边对称截面的相对高差进行测量及多跨线形的通测
当两边存在相同的施工节段时，可直接对对称截面的相对高差进行测量及分析比较。当存在不同的施工节段时，对称节段的高差不能对其可比性进行满足，此时，可对较慢一边的最末端截面及较快一边已施工的对应截面进行选择，将其作为相对高差的测量对象。在实际测量过程中，同一对称截面可对多点进行测量，结合横坡所取的平均值，即可对对称截面的对应点的相对高差进行获得。不仅应将各跨线形控制在范围内，而且还应定期或不定期对全梁全过程线形进行通测，促使全桥线形的协调性得到保障。
三、大跨度桥梁结构的设计
在选择上部构造形式时，应和桥梁的具体情况相结合，对其施工技术难度、受力难度及经济性进行综合考虑。当选用简支空心板结构时，具有方便施工及成熟的施工技术等特点，当跨径较小且梁高大。由于桥梁跨度受到制约，通常导致跨深沟桥梁高跨比出现不协调性，且有较差的美观性存在。上部结构与大超高线形及路线小半径进行复核，增加了高墩数量；桥面存在较多的伸缩缝及较差的行驶条件。所以，在大跨度桥梁中，通常在该桥型中对平缓及填土不高的中小桥上得到应用。在中等跨径中，预制拼装多梁式T梁的运用存在施工方便且造价较低的特点，其造价与整体式箱梁相比相对较低，在中等跨径自梁桥中得到适用。对于曲线梁，由于T梁属于开口断面，与箱梁相比，其抗扭及梁体平衡受力能力相对较差，下部结构受到曲梁的弯矩作用所形成的不平衡力较大。当曲线桥存在较小的弯曲程度时，运用直梁设计对曲线T梁桥进行使用，通过翼缘板的宽度对平面线形进行调整，进一步将曲梁的弯扭作用得到减少。在一定程度上能够对曲线T梁桥受力及施工中存在的不足之处得到改善。其次，运用对横向联系加强的方式，进一步将结构的整体性得到提升。对于大跨度桥梁来说，应运用悬臂浇筑箱梁进行使用。但在中等跨径的桥梁中，无论箱梁运用哪种施工方式，都有较高的费用存在，对比预制拼装多梁式T梁，都有一定的弱势存在。
在对下部结构进行设计时，应对上部结构对支撑力的要求得到满足，并在外形上能够与上部结构达到相互协调及均匀布置的作用。结合上部构造形式、桥墩高度对桥墩形式进行选择，例如：空心薄壁墩、柱式墩以及双薄壁墩等。现阶段在公路桥梁中运用最为广泛的桥墩形式这是柱式墩，具有自重轻、方便施工、稳定性好以及外观轻巧等特点。在连续钢构桥中，应对上下部结构的钢度比进行把握，促使下部结构的钢度比得到减小。能够将钢结点的负弯矩进行减小，同时还应对桥墩的弯矩及温度变化所产生的内力进行减小。但避免桥墩过于柔，否则会导致结构有较大变形出现，从而对正常使用造成影响，对结构的整体稳定性产生不利影响。在应用高墩时，不仅应验算承载能力及正常使用极限状态，而且还应对稳定分析进行关注。对于连续梁结构或连续钢构桥来说，相邻桥墩对各墩的稳定性造成制约，应选择全桥或其中一个梁作为分析对象进行研究。稳定分析中，对各种可能的荷载作用及边界条件约束下形成的临界荷载进行确定。例如：在梁、墩之间运用板式橡胶支座进行施工，通过支座和梁、墩接触面上的摩擦力将梁体上的水平力向桥墩进行传力，此时该水平力主要是指车辆制动力及温度影响力等，不仅会导致墩顶有水平位移出现，而且板式橡胶支座也会有剪切变形形成。当桥梁体水平力完成之后，梁体暂时处于固定状态，通过轴力和墩身自重的制约，墩顶则继续会有附加变形产生，促使板式支座有传递水平力的功能向墩顶变形抵抗功能的转变，应先将支座原有的剪切变形进行恢复，使其注浆逐渐达到反力目的。
四、结语
作为桥梁工程的重要组成部分，大跨度桥梁应进行多方面的分析，在确定大跨度方案时，应严格按照“舒适、安全、美观、经济”的原则，只有对相关规律进行把握，掌握侧重点，即可对桥梁设计进行准确的实施。
参考文献
[1] 胡建华.大跨度自锚式悬索桥结构体系及静动力性能研究[D]. 湖南大学 2006.
桥梁结构设计若干要点 篇7
关键词：桥梁,结构设计,要点
1 道路桥梁工程结构设计存在的问题
道路桥梁工程的安全以及质量不仅仅体现了施工设计人员的智慧以及审美的观点, 同时也意味着该桥梁能否经得起时间的考验。在进行道路桥梁工程设计的过程中, 会遇到不同的问题, 其中比较明显的主要表现在以下几个方面:
(1) 施工设计过程中对强度因素的考虑在一定的程度上是胜于对耐久性的考虑, 大多数相关的设计单位都是比较重视强度的极限状态, 但是常常都会把极限状态使用进行相应的忽视, 然而桥梁结构在一定的程度上属于整个生命周期里最为重要的使用性能表现, 往往会在一定的程度上出现重视结构建造却将结构维护进行忽视掉的行为。在实际施工中, 大多数的道路桥梁工程在进行设计的过程中, 对于耐久性设计的关注在一定的程度上是限于表面上的概念, 不仅对明确使用年限的要求有着一定的缺乏, 同时还进一步的忽视了关于耐久性力的设计方面。总的来说, 这些倾向就是目前道路桥梁工程工程在进行施工的过程中各种事故频发的不良后果、结构的使用性能较差的不良后果、使用寿命较短的不良后果等带来的直接导火索, 并且这些倾向在一定的程度上普遍跟国际道路桥梁工程结构界所提倡的耐久性、安全性以及适用性等设计原则进行相背离, 另外也很难满足当前结构动态以及综合经济性力面的要求。
(2) 当前我国道路桥梁工程的设计理论不够完善, 同时结构构造体系相对来说也是极不完善的, 针对道路桥梁工程在设计过程中的领域而言, 特别是道路桥梁工程施工和使用期的安全性问题在一定的程度上还需要改进。在进行结构设计的过程中, 首要任务就是在一定的程度上选择一套经济并且实用性比较强的结构方案, 然后进一步的分析出结构和结构与其连接过程中的设计, 并在一定的程度上选出施工规范能够允许的安全系数以及各种可靠性指标进一步的确保结构的安全性。
(3) 大多数的设计人员在一定的程度上都是过于侧重施工过程中的规范在结构强度设计上的各种安全度的相关需要, 但是却比较严重的忽视了结构体系、构造体系、维护以及结构耐久性和施工设计与施工过程到整个使用全过程中往往会出现各种人为措施, 没有加强并提高结构的安全性。
2 道路桥梁工程结构设计的要点分析
(1) 构造设计要点。在对桥梁构造设计过程中最为典型的问题就是伸缩缝的问题, 仅仅是设置普通的橡胶当作支座, 通常是需要对其进行改称为橡胶活动的制作, 不然一旦要是受到汽车荷载的作用就会十分容易但只结构安全和耐久性受到一定的影响。桥面通常情况下不会设计一个整体的钢筋网, 并且也不会把汽车荷载的问题考虑到里面去, 但是, 在我国的公路运输过程中关于超载的想象是一种十分普遍的现象, 例如汽车的超载运营, 将会十分容易导致道路桥梁工程结构长期实用性以及耐久性, 因此在遇到这种问题的时候, 不仅仅要交给有关部门进行管理, 同时还需要在结构设计的过程中将把超载可能造成的严重后果进行分析以及研究, 并且还需要将其耐久性问题考虑到施工设计的范围之内。伸缩缝的位置所预埋的钢筋量数量通常都是不够的, 监理以及施工单位必须要做好前期的复查工作。在此之外因为桩基础的钢筋保护和建筑制图并不是一样的, 所以, 监理以及施工单位必须要对其进行加强重视, 不然将会十分容易出现桩基础的主盘保护层不能够满足施工设计的需要。
(2) 结构耐久性的设计要点。建造和使用桥梁的过程中, 由于桥梁的主体本身是长期在外暴露的, 并且十分容易就会受到环境和一些有害化学物质等方面的侵蚀, 在加上桥梁的结构还要承受车辆、地震以及超载等各种因素的影响, 同时道路桥梁工程施工的过程中所采用的材料性能在风吹日晒的过程中将会不断的出现退化, 这样也十分容易导致桥梁的每个部位出现不同程度的损伤以及劣化。在目前阶段桥梁倒塌综合严重损害的例子是越来越少, 之后还是有很多的道路桥梁工程因为拉锁耐久性的问题使其使用的性能受到一定的印象, 一些桥梁的拉锁并没有到使用的期限, 不可以对其进行更换, 如果进行更换, 不仅仅会影响到正常的使用, 同时还带来严重的经济损失。对于这些问题将会对桥梁的耐久性设计有着直接的影响, 所以, 也会促进人们更加关注道路桥梁工程耐久性的问题。在长期以来, 人们都十分侧重于研究结构计算的方法, 然而却忽视了关于总体结构和细节处理方面的重视, 因此, 必须要对桥梁的耐久性以及安全性的研究进行加强。
(3) 充分考虑桥梁结构设计过程中的疲劳损伤。在道路桥梁工程的设计过程中, 其结构通常是需要承受的荷载和风力合理是属于一种动荷载, 他们将会在结构内部形成循环变化的应力, 对于这些应力不仅仅会导致结构出现震动, 同时还会促进结构由于积累所出现的疲劳损失等问题出现。通常情况下, 道路桥梁工程所使用的材料都不是均匀以及连续性的, 并且材料上经常也会有着各种微小的缺陷, 在循环荷载的作用之下, 这类缺陷将会日益发展并且结合到一起, 从而造成损伤, 在严重的时候还会在材料的内部出现裂纹。如果施工人员不能够及时有效的控制住这些裂纹, 那么将会导致材料和结构出现断裂的现象。疲劳损伤通常是被认作为桥梁设计过程中最为核心的问题, 并且因为它所引发的钢材开裂的情况也比较多。因此, 在结构设计的过程中必须要把这个问题列入到结构设计过程中所需考虑因素的重中之重。
3 道路桥梁工程结构设计过程中需要注意的事项
(1) 注意结构系统的可靠度。在对道路桥梁工程进行设计的过程中, 其结构系统可靠性是一项十分复杂的问题, 有着很多的学者在多个角度进行不断的研究, 同时也提出了一些相关的概念以及方法, 之后因为系统的可靠度分析和研究的内容比较丰富, 难度的系数也比较大, 所以, 必须要慎重的考虑。
(2) 重视差错导致的问题。在桥梁设计中, 很多的结构失效现象并不是因为桥梁结构荷载和强度带来的不确定性所导致的, 而是设计以及施工等很多因素的人为因素所导致的, 并且, 由于人为因素所导致的事故相对比较多, 所以在目前已经是成为道路桥梁工程结构设计研究的热点问题。
4 结束语
通过对桥梁结构设计要点的研究, 我们可以发现, 该项工作良好效果的取得, 有赖于对其多项影响环节与要素的充分掌控, 有关人员应该从桥梁应用的客观实际出发, 研究制定最为符合实际的桥梁结构设计实施方案。
参考文献
[1]隋松志.浅论现代桥梁结构设计[J].建筑工程技术与设计, 2014 (06) :210~211.
[2]徐徉.桥梁结构设计问题分析[J].中国新技术新产品, 2011 (21) :80~82.
桥梁结构设计问题分析 篇8
1 我国桥梁设计现状
总体来讲我国的桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善, 在桥梁设计领域, 特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案, 其次是结构分析与构件和连接的设计, 并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。
许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要, 而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。
2 桥梁设计的注意事项
2.1 应该更加重视结构的耐久性问题。
国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究, 也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的, 对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而且, 长期以来, 人们一直偏重于结构计算方法的研究, 却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别, 目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。国内外的研究和实践都表明, 结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。
2.2 重视对疲劳损伤的研究。
桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载, 会在结构内产生循环变化的应力, 不但会引起结构的振动, 还会引起结构的累积疲劳损伤。由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的, 实际上存在许多微小的缺陷, 在循环荷载作用下, 这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤, 并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制, 极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到, 但其带来的后果往往是灾难性的, 故而对疲劳损伤的研究需要引起足够的重视。
2.3 充分重视桥梁的超载问题。
桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧, 甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面, 由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复, 将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化, 从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。因此需要对超载带来的后果进行研究、分析。
2.4 积极借鉴国外的经验和成果。
国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差、耐久性和安全性差 (包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等) 。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关, 但平心而论, 既然这种现状不能在短期内得到解决, 那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提, 充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平, 采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到, 这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。
在欧洲国家, 非常重视对结构物进行性能设计 (即PBD, Performance Based Design) , 内容包括结构的变形、裂缝、振动、强健性、美观、耐久性能、疲劳性等。PBD研究主要是为了使结构在运营过程中除了保证最低的安全性要求外, 尚应有良好的使用性能 (包括寿命和耐久性、抗腐蚀、耐疲劳性、美观等) 。就其本质而言, 欧洲国家的PBD理论, 主要研究结构在使用过程中表现出来的服务性能, 分析使性能受到弱化的原因和其发生的机理、规律, 寻求新的结构设计理念和方法。
3 可以深入研究的方向
3.1 结构系统的可靠度分析。
对于结构系统可靠度分析的非常复杂的研究课题, 许多学者对此从不同角度进行了研究, 提出了一些概念和方法。如结构可靠度分析的一阶矩概念及荷载为Ferry Borges Castanheta组合情况下的计算方法问题;利用系统系数, 针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同, 计算系统可靠度并进行结构设计的方法;利用蒙特卡洛 (Monte-Carlo) 法采用重要抽样技术计算结构系统的可靠度等, 同时, 一些学者还研究了系统可靠度界限的问题。总之, 系统可靠度分析研究内容丰富, 难度较大。
3.2 人为差错的分析。
许多结构的失效并非由荷载、强度的不确定性造成, 而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的, 这方面事例很多, 已成为目前研究热点之一。
3.3 在役结构的可靠性评估与维修决策问题。
对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科, 它不仅涉及结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论, 而且, 与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。同时, 经典的结构可靠性理论, 在在役结构的可靠性评估中也必将得到相应的发展。
3.4 模糊随机可靠度的研究。
模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容, 随着模糊数学理论与方法的完善, 模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。
4 结语
桥梁设计是一个复杂的, 系统的工程。需要丰富的理论知识, 并且尽量避免主观经验因素对设计的影响。在桥梁设计过程中仍然有许多重大的理论问题需要解决。总之桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。
摘要：现代桥梁设计技术的发展, 使得众多国家对加大对桥梁结构设计理论方面的研究。通过简要说明桥梁设计的注意事项。对现代桥梁结构设计的理论和设计中常见的问题做简单探讨。
关键词：桥梁设计,结构安全,理论研究
参考文献
[1]刘玉彬.工程结构可靠度理论研究综述[J].吉林建筑工程学院学报, 2002, 19 (2) :41-43.
[2]贡金鑫, 赵国藩.国外结构可靠度理论的应用与发展[J].土木工程学院.2005, 38 (2) :1-7.
[3]张建仁, 刘扬.结构可靠度理论及其在桥梁工程中的应用[M].北京:人民交通出版社.2003.
桥梁拓宽工程桥梁搭板的设计 篇9
1工程概况分析
1.1旧桥的宽度分析
该桥梁建设于十多年前, 当时设计的桥面宽度为8.5m, 具体而言, 人行道的宽度为1.25m, 行车道的宽度为6m, 但是要注意, 在行车道的两侧都有人行道, 那么人行道的宽度就为2.5m, 那么该桥梁的总宽度为达到了8.5m。在不断使用的过程中, 随着该市经济的发展, 周围贸易量的增加, 交通量也有很大的增加, 如果不进行桥面的拓宽, 那么其就会成为运输线上的一个瓶颈, 不仅影响车辆的通过性, 同时也增加了行驶过程的危险性。经过相关部门分析决定, 要将该桥进行拓宽改建, 最终决定将桥梁的右侧加宽10.1m, 加宽之后桥面的宽度变为18.6m, 最终桥梁的标准为1.25m人行道+15.35m行车道+2m人行道, 属于一座双向四车道的桥梁。
1.2分析旧桥搭板的实际情况
在桥台之后设置了一道6到8m的搭板, 其在桥梁工程中有很大作用, 可以有效缓解在这一位置路基下沉问题, 有效避免出现跳车问题, 保证行车的安全性。该搭板的宽度为8.5m, 搭板长度为6m, 而厚度设计为30cm, 在桥台位置还设置了牛腿搁置搭板。
1.3在拼宽工程中的搭板设计分析
在该桥梁的拼宽工程中, 共设计了三块搭板, 为了降低施工成本, 考虑力学性能等, 不在人行道上设计搭板, 其中一个搭板布置在桥面上, 和桥面的净宽相同。其他2块搭板长为8m, 宽为4m, 搭板厚度达到了30cm, 在此基础上, 为了保证桥梁的安全性, 在桥梁的路基上还设置了水泥石灰土垫层。
2在对搭板拼宽设计中面临的问题分析
第一点, 该桥梁使用很多年, 肯定存在一定的损伤, 例如桥梁表面的混凝土发生收缩, 桥梁自身重量很重, 在重力作用下发生徐变, 在设计时都要考虑到, 避免新旧混凝土出现裂缝。第二点, 在旧桥搭板后的路面已经完成施工, 那么在进行搭板填料的时候, 就无法很好的做压实处理。拓宽不是等宽度的进行拓宽, 那么当拓宽的主车道在投入使用的时候, 会产生很大的冲击荷载。第三点, 在新旧搭板结合位置, 如果处理不好, 那么粘结性不好, 旧桥的耳墙位置, 没有设计牛腿搭板, 容易造成不均匀沉降。
3有效的解决措施分析
第一点, 上述已经提出了, 在新老搭板设计的时候, 如果拼接不到位, 那么所处的路基就会产生不均匀沉降, 这样对后续的搭板设置有很大的影响, 除此之外, 在设计的时候, 位于拼宽一侧的搭板, 要和旧桥的搭板进行有效的隔开, 这样桥梁在正式使用的时候, 二者受力不会相互干扰, 从而有效解决了受力不均匀问题, 进而避免路基发生开裂和变形。第二点, 设计人员要在老桥台上增加小搭板进行支承, 要先对原有的老桥耳墙进行处理, 对小搭板的摆放预留一定的空间, 由于小搭板宽度不够, 在使用中不能单独完成对车辆荷载的担负, 因此在搭板设计时, 务必要让新搭板和老搭板连为一体, 这样老搭板就会将受力分担一部分, 提高整个结构的稳定性。第二点, 在设计的过程中要注意, 由于小搭板和大搭板所处的桥台不同, 而且路基也不同, 因此要使用材料进行隔离开。具体而言, 对于小的搭板而言, 其都是在老路基上进行设计, 起到支撑的作用, 对于大搭板而言, 其都设计在拼宽的路基上, 起到很好的支撑作用。另一方面, 在设计中由于路基沉降量的不同, 必须采取有效措施对其进行预防, 将其对搭板的影响降低到最小, 可以在小搭板和大搭板之间应用一些先进的材料, 将二者很好的隔离开。
4最终的桥梁拓宽方案分析
为了更好的施工, 保证拓宽后桥梁的承载能力, 相关技术对搭板的宽度做出了调整, 对于新的搭板, 由于其位置更靠近老桥, 将之前的4m宽变更为3.5m宽, 对于与之配套的小搭板, 设计人员将其宽度增加了0.5m, 也就是施工后小搭板的实际宽度变为了1m。通过对搭板宽度的调整, 可以很好的改善搭板的受力情况, 让其受力分布更加清晰合理, 提高了车辆往来时的稳定性, 将小搭板的宽度增加后, 可以让小搭板的受力更加均匀, 实践检验效果非常好。通过对实际情况的分析和讨论, 相关人员决定, 对于放置在老桥耳墙凿位置的小搭板, 如果其高度低于30cm[1], 那么就将其设计在老桥桥台上, 将其作用力发挥到最大。在桥梁的牛腿上还种植了六根钢筋, 其直径为18, 为了增加其稳定性和坚固程度, 要求钢筋的种植深度必须大于40cm以上, 在此基础上, 设计成一个梁, 该梁的宽度为30cm[2], 长度为75cm, 梁的高度为30cm, 该梁一端和种植钢筋连接, 注意要对连接位置进行加固处理, 而梁的另一端和耳墙连接, 保证其和原桥牛腿相一致, 这样桥面下面就非常稳固。
由于该桥梁位于主干道上, 来往车辆非常多, 如果搭板下的基层不可靠, 后果将会不堪设想, 以防万一, 设计人员在底层做了稳妥设计。把水泥石灰土垫层替换为混凝土材料提高了底层的稳定性, 而且方便后续的施工操作。在设计中考虑如果75cm的搭板独自承受行车荷载, 那么与之相互配套的小搭板就容易出现裂缝, 甚至是毁坏。针对这一情况, 在桥梁原有的搭板上种植新的钢筋, 设置钢筋的间距和直径都和原有规格一致, 种植钢筋的深度为30cm[3], 这样钢筋会完全深入到小搭板内, 然后将二者有效的进行焊接, 最后进行混凝土的浇筑, 让二者完全形成一个整体, 那么桥梁在使用中就能共同受力, 提高其通车能力。
在施工过程中也要注意一些事项, 进行进行搭板的开挖时, 发现设置的搭板距离老路较近, 在一定宽度内没有路面基层, 施工人员将这一问题反映到了设计人员, 经过现场的实地勘察和讨论, 发展施工位置正是老路的土路肩部分, 因此在25cm范围内没有结构层, 由于搭接长度和高度差的影响, 致使施工时不能按照标准进行路面碾压, 碾压后密实度也达不到要求, 针对现实问题, 技术人员将宽为75cm的搭板进行了延长, 长度从6m延长到了8m, 除此之外, 还将搭板设计为变截面, 对钢筋又做了一定的调整, 在布置时也考虑到了虑悬挂因素经过这些细节的处理, 道路的安全性和稳定性又有了很大的提高。
5总结
通过以上的分析发现, 在对桥梁进行拓宽时, 要注意现场情况的考察, 了解施工指标, 然后有效解决面临的问题, 这样搭板设计也更具有实效性。另一方面, 在施工过程中, 设计人员要做好技术交底工作, 注意对细节上的把握, 这样才能全面提升设计施工水平。
参考文献
[1]王坤.对搭板技术在公路桥梁沉降段路的施工分析[J].中国水运月刊, 2014, 14 (5) :265-266.
[2]文捷.桥梁拓宽工程桥梁搭板的设计与施工[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2014 (30) :112.
[3]庄一舟, 韩裕添, 吕骅昕, 等.半整体桥梁近台端搭板的受力性能分析[J].宁波大学学报 (理工版) , 2015 (3) :421.
[4]陈文清.浅谈压力注浆技术处理桥头搭板脱空问题[J].南北桥, 2012 (5) :28-29.
刍议桥梁设计中桥梁位置的选择 篇10
1 桥位的测量
包括测绘桥位总平面图, 桥址地形图和桥址纵断面图。
1.1 桥位总平面图
是以较小的比例尺测绘桥位附近较大范围的总图, 供布设水文基线、选定桥位与桥头接线、布置调治构造物与施工场地等总体布置使用。其比例尺可根据实测范围的大小而定。
1.2 桥址地形图
测绘范围应能满足桥梁孔径、桥头引道路基和调治构造物设计的需要, 一般在桥轴线的上游约为桥长的2倍, 下游约为1倍, 在顺桥轴线的方向为历史最高洪水位以上2m或洪水泛滥边界以外50m。桥址地形图中详细绘入对桥位设计有影响的所有地形地物, 必要时应测绘河底等高线。
1.3 桥址纵断面图
主要供布置桥孔与河滩路基使用, 一般应测至两岸历史洪水位以上2~5m或引道路肩设计高程以上。当桥梁墩台位于陡骏斜坡上时, 应在桥位上、下游增测辅助助断面。
2 水文调查、勘测及工程地质勘察
水文调查与勘测的目的在于了解河流的水文情况, 为桥位设计提供必要的水文资料。一般情况下, 应进行下列各项工作: (1) 水文站观测资料的收集; (2) 形态调查; (3) 水文观测及其它。
此外, 还应该向气象站搜集设计所需的资料, 对桥位附近的现有桥梁和水工建筑物也应进行必要的调查。
工程地质勘察是为了查明桥位区域的地层、岩性、地质构造、不良地质现象水文地质等工程地质条件, 探明桥梁墩台和调治构造物处地基覆盖层与基岩风化层的厚度、基岩的风化与构造破碎程度、软弱夹层的情况及地下水的状态, 测试岩土的物理力学特性, 提供地基的基本承载力数据或桩壁摩阻力数据, 并对边坡及地基的稳定性, 不良地质的危害程度和地下水对地基的影响程度等, 作出评价。
工程地质勘察主要进行桥位区域的地质调查和测绘, 地质勘探和测试, 天然建筑材料的调查和料场的测绘, 以及必要的试验工作。对于地质情况复杂的地基, 配合设计和施工, 进行施工检验, 鉴定岩土地基特性, 并提出处理措施的建议。
最后, 应编写工程地质报告, 阐明桥位区域的工程地质条件, 作出评价, 提出建议。
3 桥位选择
桥位选择时, 应考虑下列各项基本原则:
3.1 基本原则:
3.1.1 桥位服从路线的总方向并满足桥头接线的要求。
3.1.2 应从政治、国防和国民经济发展的
要求出发, 结合公路、铁路、水利、航运、市政等各方面的近远期规划, 尽可能互相协调配合。
3.1.3 要照顾群众利益, 尽量少占良田,
避免拆迁有价值的建筑物, 避免桥前壅水威胁河堤安全和淹没农田、村镇
3.1.4 应考虑到施工场地、材料运输、设置便桥等方面的要求, 以及建桥后养护的方便
3.1.5 桥轴线一般应为直线, 否则宜采用较大的平曲线半径和较小的纵坡。
3.2 水文和地形方面的原则
3.2.1 应尽可能选在河道顺直、水流稳定、滩地较窄较高、河槽较深且能通过大部分设计流量的河段上。
3.2.2 应避免选在河叉、岛屿、沙洲、旧河
道、急弯、石梁、汇河口以及容易形成流冰、流木阻塞的河段。更不能选在支流河口的下游, 以免造成桥下大量淤积。
3.2.3 桥轴线应尽量与洪水主流流向正
交, 宜设在河滩与河槽流向一致的河段上。否则, 在不通航的河流上, 当河槽流量占70%以上时, 则以河槽流向为准, 当河槽流量占30%以下时, 则以河滩流向为准, 介于两者之间时则以平均流向为准。
3.2.4 与河岸斜交的桥位, 应避免在引道
上游形成水袋与回流区, 以免引道路基遭受水害;不可避免时, 应设置截水坝将其封闭。
3.2.5 应考虑到河床在桥梁使用期限内可能发生的变形。
3.3 地质方面原则
3.3.1 应尽可能选在河床有岩层或土质
坚实、覆盖层较浅的地段, 避免选在岩层有断层, 溶洞, 石膏, 侵蚀性盐类的地段, 以及其它不宜于建造墩台基础的地段。
3.3.2 应选在地质条件较好, 河岸土质稳定的地段, 避免桥头引道通过滑坍、泥沼及其它地质不良地段。
3.3.3 地震区的桥位选择应按交通部颁发的有关规定执行。
3.4 航运方面的原则
3.4.1 应选在远离浅滩急弯的顺直河段
上, 其顺直长度, 在桥轴线的上游不宜小于最长拖船队或木排长度的三倍, 顶推船队长度的四倍, 在桥轴线的下游则不宜小于最长拖船队或木排长度的一倍半, 顶推船队长度的两倍。
3.4.2 一般应选在航道稳定、具有足够水深的河段上, 如不稳定, 通航孔布置应留有余地。
3.4.3 桥轴线应与航迹线垂直 (设计通航
水位时) , 如斜交时, 桥轴线的法线与航迹线的交角不宜大于50, 否则应增大通航跨径。
3.4.4 在流放木排的河段上, 宜选在码头、贮木场或木材编排场的上游。
3.5 其它方面的原则
3.5.1 在城针附近的桥位, 既要考虑城镇
规划的要求, 又要尽量避免通过市区;并应与治河、防洪、环境保护等规划相配合。
3.5.2 在旧桥附近的桥位, 一般宜选在旧
桥的下游, 如旧桥下抛有片石或有落梁等情况时, 则宜选在上游, 两桥的间距应根据通航、施工等的要求而定。
3.5.3 选择桥位时, 应注意保持桥梁和桥
头引道线型的平顺性;一般情况下, 桥梁和引道的平面线型最好都为直线, 如两端引道必须设置曲线时, 在两端桥头以外必须保持不小于规定长度的直线。在山岭和重丘区, 若桥头地形复杂难以设置足够长的直线时, 可允许从桥台起在引道上设置平曲线, 也可以采用曲线桥型。位于平曲线上的桥梁, 桥面的加宽和超高应按路线的同样要求设置, 还需计入路线中心的圆弧和桥面中心的折线形之间的差值, 且全桥应按最大加宽值予以加宽。
摘要：建造一座桥梁, 首先要选择好桥梁的位置, 在桥位设计以前, 必须对桥位地区的政治经济情况、自然地理情况及其他各种条件进行详细的调查与测量, 选定桥梁的跨河位置是至关重要的。本文结合工作经验对桥梁位置选择进行深入探讨。
关键词：桥梁,设计,测量
参考文献
道路桥梁设计与施工 篇11
【关键词】道路桥梁；问题措施
1、道路桥梁设计中常见问题及分析
在道路和桥梁的设计中主要存在着安全性和耐久性的问题，特别是后者。事实上，道路和桥梁所涉及到的问题，人们首先想到的是道路桥梁施工中会出现一些问题，而忽视设计不够完善的问题。这个问题发生在设计过程中，而目前设计结构体系的结构和性能的主要理论是不完美的。
1.1我们对于道路桥梁的首要要求是安全性与耐久性，这两个问题是所有问题的基础与前提，在设计过程中这一问题的主要原因表现为设计理论与结构构造体系还不完善。当提到道路桥梁问题时，人们最先想到的就是施工过程中的问题，实际上，在我国的道路桥梁设计中就存在很多的问题，很多的设计师在设计前并不到实际的施工地点进行勘察，只是根据自己了解的情况进行天马行空的想象设计，在实际的施工过程中很多的设计理念或者结构无法进行施工
1.2结构设计的主要任务就是设计出一种经济科学、可行性高，施工合理的方案，其次才是结构与构件方面的设计。很多的设计人员一味地满足于规范对道路桥梁结构强度计算层面的安全度要求，严重忽视了从工程结构构造、结构体系、结构材料、结构耐久性、结构维护以及由设计、施工至投入使用全过程中，经常出现一些人为错误，最终还要采取另外的方式方法去加强结构的耐久性与安全性。设计过程中出现的主要问题有结构的整体性与延展性考虑不足；计算图式与受力路线的的设计不明确；局部受力超标、混凝土的强度等级又太低，保护层厚度不够，钢筋的直径太细以及构件的截面太薄。这些问题都是在设计过程中比较容易忽视的问题，但是对施工结果的影响性却十分大，成为削弱道路桥梁结构耐久性的主要原因，对于结构的安全性造成了严重的影响。从实践来看，道路桥梁的安全性与耐久性设计是工程建设项目设计工作中的一项重要内容，必须严格对待。
一个项目，结构设计的第一个任务是要选择经济合理的解决方案。在正常情况下，采用规定安全系数是必要的，以确保道路和桥梁结构的安全性和实用性的可靠性指数。从实用的角度来看，一味的追求层次结构强度计算和死搬规范的要求，容易忽视了耐久性的要求。设计过程是一个考虑结构的完整性和可扩展性的过程，其中容易出现的主要问题是没有明确的设计计算模式。这会在设计时导致结构物混凝土局部受力过高、保护层的厚度过薄、钢筋直径过小、部分组件过薄等问题。忽略设计过程中的问题，已经变成了道路和桥梁结构耐久性降低，结构安全性偏差的主要原因，并会导致严重的后果。这种欠周全考虑的设计而不是从实用的角度出发，只是满足相关的要求和规范，不能经得起时间的考验。道路桥梁设计中的安全性和耐久性的问题，是建设项目的设计者应该着重注意的问题。
2、在道路桥梁工程施工前的准备工作
2.1场地平整工作。施工场地位于旱地的时候，要清除现场的杂物，硬化场地；当场地位于浅水的时候，要采取筑岛法（引桥）；当场地位于深水的时候，要采取钢管桩的施工平台法（主桥），平台必须要平整，而且连接要牢固。
2.2桩位测量工作。在平整好的场地上进行测量以确定桩位，使用方木桩准确地标识出各个桩位的中心和标高，同时要埋设护桩。埋设护桩的方法：在大于桩径50cm的地方均匀分布3个并要测量出距离，护桩的顶部要与地面平行，并且要用砂浆固牢，再作出明显的标记。
2.3埋设护筒工作。护筒要采用钢护筒，在水上的主墩钢护筒是用12mm的厚钢板卷制，在顶和底部使用12mm的钢板进行加固，直径2.5m的钢护筒使用14mm的厚钢板卷制，其余则使用10mm的厚钢板卷制。护筒内径要大于钻头的直径20～40cm，护筒的高度要视土质来定，最小不能小于2m。在安置护筒的时候，护筒顶要高出地面30cm以上，高出最高的施工水位或者地下水位的1.5～2.0m。在旱墩护筒周围50cm的范围内要夯实粘土，深度到护筒底部。同时要采取稳定护筒内水头措施。另外，护筒埋设位置必须要保证它的中心与桩位的中心之间的偏差不能超过 50mm。要注意两节护筒连接质量，护筒埋置的深度为 2～4m，水上的主墩护筒要沉入局部的冲刷线以下1.0～1.5m的距离。
2.4在钻孔泥浆开钻之前，要选择以及备足良好的膨润土或者造浆粘土，科学地选料配制，泥浆的比重为1.1～1.2，泥浆的粘度一般地层为16～22pa.s，含沙率必须要小于2%。在钻孔的时候，泥浆需要不断的进行净化和循环，所以在施工前要对泥浆的净化和循环做简单的布置，设置好沉淀池、储浆池、制浆池，并且用循环槽来连接。废弃的泥浆则根据现场的情况在桥旁设置一个储浆池，以作为废弃泥浆的盛放场地。
3、提高道路桥梁建设的方法
3.1对其施工的时间进行优化。
在建设道路的整个阶段要对地基施工的时间尽量提前，尤其是桥台，一定要保证施工时间的充分，这样一来才会使得沉降减少。此外，在桥台的整体结构完成后，一定要尽快的安排过渡段还有一般的填土路堤进行施工，路堤桥台相连接的部分以及同锥坡预压填土要保证在时间上是同步的进行。
3.2安装检查井。
检查井可以控制井口中心，从而极大的控制了井体变形等现象的出现，井盖一定要提前检查，与座配套好，不能错用。在铁爬安装时，一定要注意控制，上下，第一步的位置不能有大的偏差，保证平面位置的准确性。
3.3控制混凝土的配合比和模板强度。
根据混凝土强度，通过混凝土质量检验以及要求，完成配合比的确定，水以及水泥的量必须严格的控制，石子的选择要精确，使得间隙达到最小。使得混凝土的抗裂强度大大的提高。在整个的施工过程中，要对混凝土入模时的温度，从而达到对工程整体质量的根本保证。保证在浇筑时，不漏振，振捣充分完成。使得混凝土的浇注密度得到保证。
3.4完成路面平整度的控制
第一，基层的平整得以控制。一定要保证基层表面的整洁，不能有浮料或者是杂质。保证面层的平整。
第二，回填的质量要提高。在回填填土时，一定要留出台阶，可以采用分层倒退的形式，台阶高与压实的厚度要相同。填土的整个过程要是有大石块，必须拿出来，较大的土块也必须是取出或者打碎。
4、结论
道路桥梁的施工需要质量的保证，需要工作人员的重视，在出现问题时需要及时有效的控制，从而使得桥梁的建设，道路交通的安全运输都能够有序的进行，为其提供便利的条件。
参考文献：
[1]孙志轩. 公路桥梁基础设计与施工技术问题研究[J].科学之友，2011，（16）.
桥梁结构抗震设计研究 篇12
1.1 地震的产生机理和危害
地震是地球内部介质局部发生急剧的破裂，产生地震波，从而在一定范围内引起地面振动的现象。地震所引起的地面振动是一种复杂的运动，它是由纵波和横波共同作用的结果。在震中区，纵波使地面上下颠动，横波使地面水平晃动。地震是自然界中一种突发性的严重灾害，具有典型的偶然性和短暂性。一旦发生强烈地震，会使得局部地形改变，出现断层和地裂缝，城乡道路坼裂，桥梁折断等严重后果。
1.2 地震对桥梁的破坏性
1)场地和地基的破坏作用。当地震发生时，首先是场地和地基破坏，从而产生桥梁破损并引起其他灾害。地震发生后，桥梁的破坏形式一般表现为：桥台锥体、墩周铺护开裂，甚至滑移;墩台身位移，支座锚栓剪断，严重时产生落梁现象;砂土液化，桥墩下沉;墩台身开裂，严重时桥梁倒塌。2)场地的振动作用。场地的振动作用是指由于强烈的地面运动引起桥梁的振动而产生的破坏作用。强烈的地面振动是引起桥梁破坏的最普遍和最主要的原因，同时也是引发其他地震破坏如地基失效、滑坡和坍塌等的外部条件。
2 桥梁结构抗震设计思想和原则
2.1 桥梁结构抗震设计的思想
抗震设防的目标是“小震不坏，中震可修，大震不倒”，具体来讲，就是在设计基准期内，当发生多遇地震(小震)时，应保证不损坏或轻微损坏，能够保持其正常使用;在发生设计地震(中震)时，可能损坏，经修补，能尽早恢复其正常使用;在发生罕遇地震(大震)时，可能产生较大破坏，但不出现整体倒塌，经抢修后可限速通车。一般情况下，抗震设计按“地震动峰值加速度”和“地震动反应谱特征周期”进行抗震验算，并按“抗震设防烈度”要求采取相应的抗震措施。
2.2 桥梁结构抗震设计的原则
强柱弱梁：要求同一结点柱端截面受弯承载力总和大于梁端受弯承载力总和;
强剪弱弯：控制截面的抗剪承载力大于抗弯承载力;
强结点弱构件：梁柱结点是保证结构整体性和关键部位，要保证结点有足够的强度和刚性，建筑结构抗震的一般原则同样适用于桥梁结构。
桥梁在地震中往往下部结构破坏，所以在抗震设计中桥墩比桥梁重要。并且桥墩是桥梁结构中最重要的承重构件，桥墩破坏将导致整个桥梁结构的倒塌。因此要使桥梁结构具有较好的抗震性能，应该确保桥墩有足够的承载力与延性。即从桥梁整体结构的角度出发进行桥梁抗震设计，应该要求“强墩弱梁”。
提高结构的变形能力，增加结构延性，提高结构耗能能力对于改善结构的抗震性能有着重要的意义。桥墩在地震作用下要有足够的延性，其控制截面处的抗剪承载力要大于抗弯承载力，在弯曲破坏之前不发生剪切破坏。即从个别受力构件的角度出发进行桥梁抗震设计应该要求受力构件“强剪弱弯”。支座破坏引起桥梁结构塌历来被认为是桥梁整体抗震性能上的一个薄弱环节。城市高架桥梁柱的结点，桥墩与盖梁的结点，桥墩与基础等结点也经常发生破坏。结点是保证结构整体工作的重要构件，在地震作用下结点受到水平、竖向剪力和弯矩的共同作用，受力复杂，并且一旦受损难以修复。
3 设计方法
3.1 静力法
静力法的概念最早是在l899年由日本的大房森吉提出的。它假设结构物各个部分与地震动具有相同的振动。此时，结构物上只作用着地面运动加速度乘上结构物质量M所产生的惯性力，把惯性力视为静力作用于结构物作抗震计算。惯性力计算公式为
式中W为结构物各部分重量。K为地面运动加速度与重力加速度g的比值。从动力学的角度，把地震加速度看作是结构地震破坏的单一因素有极大的局限性，因为它忽略了结构的动力特性这一重要因素。只有当结构的基本周期比地面运动卓越周期小很多时。结构物在地震振动时才可能几乎不产生变形而可以被当作刚体，静力法才能成立。如果超出这个范围，就不可能适用。
3.2 反应谱法
1943年，M.A.Biot提出反应谱概念，给出世界上第一个弹性反应谱，即一个单质点弹性系对应于某一个强震记录情况下，体系的周期与最大反应(加速度、相对速度、相对位移)的关系曲线。1948年，G.W.Hons ne r提出基于反应谱理论的抗震计算的动力法。
动力反应谱法还是采用“地震荷载”的概念，从地震动出发求结构的最大地震反应，但同时考虑了地面运动和结构的动力特性，比静力法有很大的进步。
反应谱的基本原理为一个单自由度系统的基底上作用一个给定的地面加速度，所测量到的这个系统的最大响应取决于动力输入和系统的自振周期和阻尼。如果动力输入是给定的。则对每个特定的阻尼值而言，单自由度系统的最大响应和系统的自振周期之间的关系可以表示成一条曲线，即反应谱。反应谱方法概念简单，计算方便，可以用较少的计算量获得结构的最大反应值。
3.3 动力时程法
60年代后，重要的建筑物、大跨桥梁和其他特殊结构物采用多节点多自由度的结构有限元动力计算图示，把地震强迫振动的激励—地震加速度时程直接输入，对结构进行地震时程反应分析。这称为动态时程分析。动态时程分析法从选定合适的地震动输入出发，采用多点多自由度结构有限元动力计算模型建立地震振动方程，然后采用逐步积分法对方程进行求解、计算地震过程中每一瞬间结构的位移、速度和加速度反应，从而可以分析出结构在地震作用下弹性和非弹性阶段的内力变化以及构件逐步开裂、损坏直至倒塌的全过程。
动力时程分析法可以精确地考虑结构、土和深基础相互作用、地震波相位差及不同地震波多分量多点输入等因素建立结构动力计算图示和相应地震振动方程。同时，考虑结构集合和物理非线性和各种减、隔震装置非线性性质的非线性地震反应分析更趋成熟与完善。
4 结语
地震的发生危害巨大且难以预测，我们要把握工程质量，增加建筑物抗震性能，提高防震防灾的意识，把工夫做在平时，防患于未然，切不可抱有侥幸心理，只有这样才能在遇到突发地震时减少人员伤亡，降低经济社会损失。
参考文献
[1]雷建胜.浅谈桥梁的抗震设计[J].铁道建筑技术.