前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計范文第1篇

關(guān)鍵詞:公路橋梁;性能設(shè)計理念;框架;原則;性能標(biāo)準(zhǔn)

公路橋梁是一個國家交通運輸?shù)闹饕绞街?，有利于?jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步，而其規(guī)模水平彰顯出國家經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和技術(shù)能力。自1990年代初至今，關(guān)于國內(nèi)公路橋梁的建造發(fā)展迅猛，公路橋梁總數(shù)達(dá)67萬架，比如江陰大橋、蘇通大橋等著名特大型橋梁。關(guān)于公路橋梁的設(shè)計和建造，涉及多門學(xué)科，其發(fā)展水平依賴于橋梁技術(shù)的進(jìn)步。工程技術(shù)制度標(biāo)準(zhǔn)是所有建筑建造的約束規(guī)范，其基于的理論系統(tǒng)能投射出建造水平的高低。就力學(xué)方面而言，公路橋梁架構(gòu)設(shè)計手段由應(yīng)力允許設(shè)計磨損階段設(shè)計極限設(shè)計的發(fā)展，設(shè)計采取的概率分析包括半概率法、近似概率法等，其中建造材料由概率分析得出，而安全系數(shù)靠經(jīng)驗判斷。最近幾年以來，一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家逐步展開對基于性能設(shè)計理念下的公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究，來強(qiáng)化交通設(shè)施的建造水平。除此之外，這種理念和手段的轉(zhuǎn)變促使基于使用壽命的可持續(xù)發(fā)展制度規(guī)范的構(gòu)建和完善，為我國橋梁建造技術(shù)在世界占據(jù)一席之地奠定基礎(chǔ)。

1基于性能設(shè)計理念下公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)框架

以性能設(shè)計為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計是以性能目標(biāo)為依據(jù)，盡量達(dá)到該目標(biāo)的設(shè)計總和，也就是基于設(shè)計制度規(guī)范、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、合適的規(guī)劃，來確保工程各細(xì)節(jié)設(shè)計，監(jiān)控工程質(zhì)量與后續(xù)維護(hù)，保障工程結(jié)構(gòu)在某段使用時間內(nèi)受到外部壓力時，磨損程度低于某個極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)功能高于標(biāo)準(zhǔn)范圍下限，同時還要具備可修護(hù)至性能目標(biāo)的功能。性能設(shè)計要考慮使用壽命內(nèi)各結(jié)構(gòu)的性能標(biāo)準(zhǔn)，同時要求客戶和設(shè)計者全面掌握，進(jìn)而選擇各設(shè)計、施工、維護(hù)手段來保證實現(xiàn)預(yù)期性能目標(biāo)。因此，所謂的性能設(shè)計理念是指所設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu)在壽命內(nèi)、在各外部壓力情況下，能始終保持預(yù)期的性能目標(biāo)，具體可表示為以下幾點:(1)根據(jù)結(jié)構(gòu)功能與客戶需求來明確性能標(biāo)準(zhǔn)，也就是所謂的性能目標(biāo)構(gòu)建(盡管各需求差異較大，然而需要大于社會或行業(yè)的基本標(biāo)準(zhǔn));(2)選擇一定的設(shè)計、施工、維護(hù)手段來調(diào)節(jié)性能目標(biāo);(3)判斷考核各性能指標(biāo)，確保設(shè)計的結(jié)構(gòu)能符合所有的性能目標(biāo)。以性能設(shè)計為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計除了保障社會人身安全之外，還需考慮后期磨損引起的成本費用，需最大限度地實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的預(yù)期性能目標(biāo)，即使用壽命的標(biāo)準(zhǔn)需求，這些是性能結(jié)構(gòu)設(shè)計最近幾年迅猛發(fā)展的關(guān)鍵所在。所以，該結(jié)構(gòu)設(shè)計方法需要整個設(shè)計過程基于使用功能的實現(xiàn)，并非采取傳統(tǒng)設(shè)計、建造模式，其是性能結(jié)構(gòu)設(shè)計區(qū)別于其他傳統(tǒng)設(shè)計的獨有特點。基于性能設(shè)計理念的公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)框架見下圖1所示，該層次結(jié)構(gòu)圖中的第一層“目的”是結(jié)構(gòu)設(shè)計社會層面的目標(biāo)，也就是性能設(shè)計的根本目的;第二層“性能要求”是工程的實際功能需求，也就是按照功能對根本目標(biāo)進(jìn)行細(xì)分;第三層“性能水準(zhǔn)”是功能實現(xiàn)的檢驗原則和檢驗標(biāo)準(zhǔn)，有明顯的強(qiáng)制性;最后一層“驗證方法”是功能實現(xiàn)檢驗手段。其中符合性能標(biāo)準(zhǔn)的手段被稱作實現(xiàn)手段，其不受強(qiáng)制約束，伴隨科技的發(fā)展成熟，肯定相關(guān)技術(shù)人員充分有效地運用新成果。除此之外，以性能設(shè)計理念為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計還涉及多個問題，比如盡管提高了設(shè)計的開放自由性，然而極會導(dǎo)致設(shè)計人員難以應(yīng)對突況，尚未建立系統(tǒng)的評價體系，工程完工程度受設(shè)計者水平高低的影響明顯，所以難以檢驗性能設(shè)計的有效性。所以需要建立一定的檢驗手段體系?？偠灾?，基于性能設(shè)計理念的公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計可分為明確功能需求、分類性能標(biāo)準(zhǔn)、建立性能目標(biāo)和檢驗性能目標(biāo)等幾部分。

2公路橋梁性能設(shè)計的根本原則

公路橋梁是社會交通運輸?shù)闹匾O(shè)施之一，其設(shè)計、施工、維護(hù)和廣大群眾有直接聯(lián)系，所以其在設(shè)計時就要考慮社會因素影響。西方國家對橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計要求滿足功能性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性的基本原則，這和國內(nèi)當(dāng)前安全性、功能性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性的原則是相同的，而基于性能設(shè)計理念的結(jié)構(gòu)設(shè)計是對當(dāng)前設(shè)計手段的拓展，所以該新型設(shè)計方式也要涵蓋目前的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計原則。另外，還應(yīng)將橋梁的使用壽命、后期維護(hù)、實際建造、可持續(xù)發(fā)展等納入考慮范圍，也就是需要按照安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、綠色環(huán)保等原則進(jìn)行建造。伴隨經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，現(xiàn)今公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計已針對以上原則有一定的補(bǔ)充，提出了“高技術(shù)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、耐久適用”的新原則，同時在其基礎(chǔ)上結(jié)合橋梁建造的特征制定了有關(guān)規(guī)定，將其安全性能分為三個級別，具體如表1所示，其分類原理和性能設(shè)計目標(biāo)是類似的。在具體設(shè)計時，結(jié)構(gòu)的使用壽命表現(xiàn)為耐久性與經(jīng)濟(jì)性。基于公路橋梁的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類繁多的特征，應(yīng)恰當(dāng)?shù)叵拗茦蛄赫w和零件的使用候命，同時還可結(jié)合橋梁歸屬的道路級別限制其使用壽命。另外，結(jié)構(gòu)適用性是裂縫、易形等情況，在具體設(shè)計時以極限狀態(tài)監(jiān)控;美觀環(huán)保要求橋梁的景觀價值和可持續(xù)發(fā)展，和整體結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。所以，目前的工程制度規(guī)范應(yīng)涵蓋性能結(jié)構(gòu)設(shè)計的根本原則，方能推動基于性能設(shè)計理念的公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的完善。

3公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的性能標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)構(gòu)性能標(biāo)準(zhǔn)是按照功能要求對結(jié)構(gòu)整體目標(biāo)的細(xì)分，公路橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計、建立、保養(yǎng)等應(yīng)在使用壽命中以最經(jīng)濟(jì)適用的手段來達(dá)到性能標(biāo)準(zhǔn):(1)在實際建造過程中，可以解決各突發(fā)狀況，可運用各組合方法;(2)在投入使用后，維持預(yù)期的性能效果;(3)在后續(xù)維護(hù)保養(yǎng)時，保證一定的耐久適用性;(4)在發(fā)生不可預(yù)估的龍卷風(fēng)、高溫等突況下，結(jié)構(gòu)能維持穩(wěn)定性，降低損壞程度的嚴(yán)重性，避免結(jié)構(gòu)崩塌。據(jù)上述可知公路橋梁的設(shè)計原則有安全性、適用性、耐久性和維護(hù)性等，按照極限狀態(tài)設(shè)計原理，與之相應(yīng)的狀態(tài)是負(fù)荷能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)、耐久極限狀態(tài)與維護(hù)極限狀態(tài)。其中，負(fù)荷能力極限狀態(tài)是用于判斷公路橋梁結(jié)構(gòu)安全程度;正常使用極限狀態(tài)是用于判斷實際使用功能;耐久性極限狀態(tài)是用于檢測橋梁使用周期;維護(hù)極限狀態(tài)除了判斷突況的破壞程度之外，還用于判斷后續(xù)維修保養(yǎng)得難易性，要結(jié)合各判斷對象來決定相應(yīng)的極限狀態(tài)。

4公路橋梁結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)

以性能為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求建筑工程在各種壓力強(qiáng)度下符合預(yù)期的性能目標(biāo)，也就是在各壓力強(qiáng)度下明確對應(yīng)性能標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而明確結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)。就公路橋梁來講，性能目標(biāo)的確認(rèn)應(yīng)了解其使用情況、功能需求、經(jīng)濟(jì)美觀性等，要遵循以下兩點原則:(1)客戶和結(jié)構(gòu)設(shè)計者共同確認(rèn)結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)，保證高于標(biāo)準(zhǔn)范圍下限;(2)結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)的確認(rèn)應(yīng)結(jié)合各性能標(biāo)準(zhǔn)，即最大限度的壓力強(qiáng)度、最高的溫度等。公路橋梁的性能標(biāo)準(zhǔn)是結(jié)構(gòu)安全系數(shù)、后期維護(hù)、經(jīng)濟(jì)適用水平的檢驗指標(biāo)，除了要符合客戶需要，還要考慮社會因素影響，比如文化程度、經(jīng)濟(jì)水平等。就工程結(jié)構(gòu)荷載而言，公路橋梁的荷載分為自然荷載與社會荷載兩種，前者是龍卷風(fēng)、高溫等自然災(zāi)害，后者則是汽車負(fù)重、船撞等，和社會發(fā)展密切相關(guān)。由此可見，負(fù)重標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)基于社會經(jīng)濟(jì)因素來制定各等級，而結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)則由客戶與設(shè)計者共同確認(rèn)。事實上，性能結(jié)構(gòu)設(shè)計能符合各社會要求，客戶按照自身要求提高性能目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而確保橋梁設(shè)計最大限度滿足客戶的特別需求，值得注意的是，不能小于社會基本標(biāo)準(zhǔn)。在性能目標(biāo)明確的前提下，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)的特征來設(shè)置對應(yīng)的評價檢驗指標(biāo)，比如檢驗標(biāo)準(zhǔn)、檢驗手段，其實性能結(jié)構(gòu)設(shè)計的未來發(fā)展趨勢。關(guān)于性能目標(biāo)的實現(xiàn)和結(jié)構(gòu)的設(shè)計建造等，應(yīng)給予相關(guān)技術(shù)工作者與公司以自由選擇理念和方法的權(quán)利。

5結(jié)論

總而言之，基于性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計是未來的發(fā)展趨勢。目前基于概率分析的極限狀態(tài)設(shè)計就是以性能結(jié)構(gòu)設(shè)計為原理，各性能都有可測量指標(biāo)為判斷依據(jù)，也就是極限狀態(tài)設(shè)計的改善有關(guān)于基于性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展。因此，基于性能設(shè)計理念的公路橋梁極限狀態(tài)設(shè)計已得到充分關(guān)注和有效發(fā)展，而未來發(fā)展的關(guān)鍵在于量化各結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)。針對基于性能設(shè)計理念下的公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計展開研究，一方面促進(jìn)結(jié)構(gòu)性能理論體系的完善和橋梁技術(shù)的成熟，另一方面強(qiáng)化國內(nèi)工程建設(shè)的制度標(biāo)準(zhǔn)，真正推進(jìn)我國向橋梁強(qiáng)國的發(fā)展。

作者:吳哲 單位:中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司

參考文獻(xiàn):

［1］項海帆．世界大橋的未來趨勢———2011年倫敦國際橋協(xié)會議的啟示［A］．第二十屆全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集(上冊)［C］，2012．

［2］李國平．關(guān)于橋梁基于性能設(shè)計的性能指標(biāo)與性能檢驗方法的探討［A］．第二十屆全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集(上冊)［C］，2012．

［3］周良，陸元春，李雪峰．鋼—混凝土組合橋梁設(shè)計若干問題探討［A］．第二十屆全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集(上冊)［C］，2012．

［4］穆祥純．基于創(chuàng)新理念的現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)在城市橋梁建設(shè)的創(chuàng)新發(fā)展［A］．第二十屆全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集(上冊)［C］，2012．

［5］郝志偉．橋梁工程安全性與耐久性標(biāo)準(zhǔn)控制［J］．交通世界(運輸．車輛)，2015(09)．

［6］李方柯．單線鐵路48m簡支槽型梁結(jié)構(gòu)設(shè)計［J］．鐵道建筑技術(shù)，2014(01)．

［7］盧朋．預(yù)應(yīng)力槽型梁施工技術(shù)研究［J］．安徽建筑，2014(03)．

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計范文第2篇

關(guān)鍵詞：公路；橋梁；下部結(jié)構(gòu)；設(shè)計

中圖分類號：X734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

隨著我國建筑工程深入的發(fā)展，我國在公路橋梁工程這一方面的發(fā)展十分的迅猛，公路橋梁工程是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中非常重要的一個工程建設(shè)環(huán)節(jié)，在一定程度上影響著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。公路橋梁下部結(jié)構(gòu)在公路橋梁工程項目中占據(jù)著非常重要的位置，在公路橋梁工程項目的建設(shè)過程中要重視對其下部結(jié)構(gòu)中的設(shè)計，公路橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞，直接關(guān)系著公路橋梁工程項目在建設(shè)過程中的整體質(zhì)量水平。公路橋梁工程項目在其下部結(jié)構(gòu)中的設(shè)計還存在著諸多的不足與缺陷，如何有效的對公路橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，是公路橋梁工程在發(fā)展過程中必須解決的一個重要問題。

一、公路橋梁工程項目下部結(jié)構(gòu)中對橋臺結(jié)構(gòu)的選擇設(shè)計

1、輕型橋臺

公路橋梁工程中的輕型橋臺，體積較小是它的特點，輕型橋臺的臺身是一面直立著的薄壁墻，臺身的側(cè)面有用于擋住土層的墻面，可以將臺身側(cè)面的墻面改造成斜坡。在公路橋梁的下部結(jié)構(gòu)設(shè)計中能夠設(shè)置相應(yīng)的鋼筋混凝土用來支撐公路橋梁，公路橋梁中的上部結(jié)構(gòu)能夠通過錨栓這一種形式與橋臺進(jìn)行連接，在公路橋梁中形成一個四鉸框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通過輕型橋臺臺身兩端中土層的壓力來維持橋臺的穩(wěn)定性。輕型橋臺適合在小跨徑公路橋梁中進(jìn)行使用，輕型橋臺中的橋墩與橋跨孔的數(shù)量相互結(jié)合時，橋跨孔的數(shù)量不能多于三個孔，公路橋梁的總長度不能超過二十米，單個橋跨孔中的直徑不能超過十三米。

2、鋼筋混凝土薄壁型橋臺

公路橋梁中的鋼筋混凝土薄壁型橋臺，經(jīng)常使用的形式有箱式、撐墻式、扶壁式以及懸臂式等一系列形式，鋼筋混凝土薄壁型橋臺由帶扶壁的側(cè)墻與前墻，還有水平底板相結(jié)合而形成的一種橋臺，鋼筋混凝土薄壁型橋臺中的擋土墻是由間距為2.5米至3米之間的扶壁以及前墻相結(jié)合而形成的，而臺頂則是由扶壁中的水平版與豎直的小墻相結(jié)合形成的，對公路橋梁中的橋跨結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐。鋼筋混凝土薄壁型橋臺兩個側(cè)面中的墻壁能夠垂直于前墻，還能夠?qū)蓚€側(cè)面中的墻壁進(jìn)行改造，使其斜交于前墻，鋼筋混凝土薄壁型橋臺與重力式橋臺相比，可以有效的降低公路橋梁中圬工面積中的百分之四十至百分之五十，還可以有效的降低對公路橋梁地基所造成的壓力，鋼筋混凝土薄壁型橋臺適合在軟土地基的公路橋梁建設(shè)中進(jìn)行使用，但是鋼筋混凝土薄壁型橋臺在公路橋梁中進(jìn)行使用時的施工流程與構(gòu)造工藝非常的復(fù)雜，所需要使用的鋼材數(shù)量也非常的多。公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中在使用鋼筋混凝土薄壁型橋臺時，可以對鋼筋混凝土薄壁型橋臺中的樁基礎(chǔ)或者是基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)大，在鋼筋混凝土薄壁型橋臺的墩臺下面可以對支撐梁進(jìn)行設(shè)置，使公路橋梁中形成一個框架結(jié)構(gòu)體系，還可以通過鋼筋混凝土薄壁型橋臺兩端中的被動土層壓力來維持整個公路橋梁的穩(wěn)定性。

3、埋置式橋臺

公路橋梁中的埋置式橋臺，經(jīng)常使用的形式有框架式橋臺、樁柱式橋臺以及肋板式橋臺。埋置式橋臺是將臺身埋在公路橋梁中的錐形護(hù)坡里，極大的降低橋臺在土層這一方面所承受的壓力，埋置式橋臺中的體積也在很大程度上進(jìn)行了縮小，但是公路橋梁中的臺前護(hù)坡大部分都是由混凝土作為表面的防護(hù)措施，而且混凝土這種表面防護(hù)的形式還是一種永久性的設(shè)施，在一定程度上存在著被洪水進(jìn)行沖擊以后而導(dǎo)致混凝土表面防護(hù)的破裂，造成臺身得不到有效的防護(hù)，嚴(yán)重的影響公路橋梁的穩(wěn)定性、安全性，所以在對公路橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的過程中，需要加強(qiáng)對埋置式橋臺中穩(wěn)定性與強(qiáng)度的預(yù)測性計算，這對于埋置式橋臺在公路橋梁下部中的穩(wěn)定性有著非常重要的作用。埋置式橋臺在公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中的運用，能夠有效的應(yīng)用于路基填土高度處于五米以上公路橋梁的橋臺之中，應(yīng)用于公路橋梁中高度處于十米之上的橋臺時，需要在橋臺中對橫向系梁進(jìn)行有效的設(shè)置，公路橋梁橋臺中的耳墻、系梁以及帽粱都需要對其進(jìn)行鋼筋的配置。樁柱式橋臺在公路橋梁下部結(jié)構(gòu)的應(yīng)用過程中能夠適應(yīng)于不同的土壤地基，這是它的優(yōu)點之一，框架式在公路橋梁下部結(jié)構(gòu)的應(yīng)用過程中有非常的剛度，能夠有效的維持公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中的穩(wěn)定性，還可以對圬工體積進(jìn)行合理的節(jié)約。

二、公路橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計中對橋墩結(jié)構(gòu)的選擇設(shè)計

1、柱式橋墩

就目前來看。我國公路橋梁工程項目在建設(shè)過程中，對于柱式橋墩這一種橋墩形式的采用非常的廣泛，柱式橋墩在公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中應(yīng)用時，施工非常的快捷、施工程序非常的簡便、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性非常的好、自重輕以及外觀優(yōu)美、柱式橋墩中的主要形式主要劃分為以下幾個方面：

1.1 帶蓋梁的單排樁式橋墩，將彎矩承受性能非常好的蓋梁對實體式中的墩帽進(jìn)行替換，公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中在采用樁基礎(chǔ)的時候，必須在樁頂上對相關(guān)的承臺進(jìn)行設(shè)置，使樁式橋墩中的各個樁共同承受壓力，并且通過樁頂上的承臺將樁與柱相連接、柱式橋墩適合在公路橋梁上部結(jié)構(gòu)中的簡支梁橋中使用。

1.2 公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中的排柱式橋墩，適合在連續(xù)現(xiàn)澆箱梁中應(yīng)用。

2、重力式橋墩

公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中的重力式橋墩，利用自身的恒載對公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中的外力進(jìn)行平衡，有效的維持了橋墩的穩(wěn)定性。公路橋梁中的實體式墩身，對于地基這一方面中的承載力，在要求與標(biāo)準(zhǔn)上都非常的高，實體式墩身在材料的選擇上可以不選擇對鋼筋進(jìn)行使用，混凝土與天然石材都能夠作為實體式墩身的構(gòu)造材料，但是重力式橋墩中的圬工體積非常大，這就導(dǎo)致重力式橋墩在公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中進(jìn)行使用時的阻水面積擴(kuò)大，抵抗水流沖擊力的性能下降，所以重力式橋墩在公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中進(jìn)行使用的時候，不適合應(yīng)用于水流湍急、泥沙含量大的河流之中。

3、鋼筋混凝土薄壁墩

公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中的鋼筋混凝土薄壁墩，可以劃分為兩種形式，一種是單肢薄壁墩，另一種是雙肢薄壁墩。鋼筋混凝土薄壁墩中的單肢薄壁墩在重量上非常的輕，可以有效的節(jié)約公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中的圬工材料，適合在地質(zhì)條件不理想的簡支梁橋上進(jìn)行使用，而鋼筋混凝土薄壁墩中的雙肢薄壁墩則適合在墩粱固定結(jié)合中的連續(xù)鋼構(gòu)梁橋上進(jìn)行使用，雙肢薄壁墩這一形式在互通式跨線橋中的應(yīng)用非常廣泛。

三、公路橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計中對橋墩柱內(nèi)力計算

公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中的橋墩柱，根據(jù)受力這一方面的特點，橋墩柱內(nèi)部中大部分都是偏心受壓構(gòu)件。偏心受壓構(gòu)件在軸力與彎矩的作用力下，橋墩柱截面中所承受壓力的極限值，隨著軸力與彎矩之間比值的變化而發(fā)生變動，橋墩柱截面中極限承載壓力值的變化與軸力NR 和MR之間的曲線關(guān)系，如圖所示。

公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中的橋墩，大部分都是短柱一這類型，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，短柱中軸力與彎矩之間的關(guān)系呈線性，中長柱中軸力與彎矩之間的管理呈非線性，隨著MR的增大，NR在降低，根據(jù)圖中呈現(xiàn)的軸力與彎矩之間的關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)，橋墩柱中的小偏心受壓構(gòu)件中，隨著MR的降低，NR在增大，而在橋墩柱的大偏心受壓構(gòu)件中，隨著MR的增大，NR也在增大，NR在增大到MR的極限之后，在超過極限后隨著降低。所以在對公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中的橋墩柱進(jìn)行設(shè)計時，要結(jié)合橋墩柱中偏心受壓構(gòu)件的受力特點對橋墩柱在受力狀態(tài)中的內(nèi)力進(jìn)行確定。

四、結(jié)語

公路橋梁下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，公路橋梁下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計對于公路橋梁的整體穩(wěn)定性有著非常重要的影響，所以在公路橋梁工程項目的建設(shè)過程中，要充分的重視對于公路橋梁下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計。為了保證公路橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計符合相關(guān)規(guī)定中的標(biāo)準(zhǔn)與要求，有效的提升公路橋梁的可靠性、耐久性。安全性，在對公路橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的過程中，要將地質(zhì)條件、水文條件、結(jié)構(gòu)受力、地震、地質(zhì)構(gòu)造、地理環(huán)境等一系列因素綜合起來，進(jìn)行深入的分析與研究，選擇公路橋梁下部結(jié)構(gòu)最好的設(shè)計方案，只有這樣才能夠保證公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中的穩(wěn)定性，促進(jìn)公路橋梁工程的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王曉瑩.公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范[J].橋梁工程2010(17).

[2]邵容光.公路橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M].北京：人民交通出版社,2011.

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計范文第3篇

關(guān)鍵詞：橋梁結(jié)構(gòu)；設(shè)計；問題

中圖分類號：K928文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求是要保證安全性、適用性以及經(jīng)濟(jì)性，不僅要求設(shè)計者要具備豐富的理論知識，還要具一定的工程經(jīng)驗，如果有經(jīng)驗上的偏差就會嚴(yán)重影響設(shè)計的準(zhǔn)確性。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計要堅持因地制宜的基本原則，要充分結(jié)合建設(shè)單位公布的橋梁設(shè)計方案，積極學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù)，引進(jìn)一些新設(shè)備、新材料，嚴(yán)格依照施工設(shè)計的總則、荷載以及每種材料技術(shù)條件要求等施工設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，采取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計方法，能最大限度地規(guī)避主管因素對橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計造成的影響。

一、橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的狀況

自改革開放之后，我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)一直在緊鑼密鼓地進(jìn)行著，各項工程建設(shè)也是百花齊放、不斷涌現(xiàn)，其中，橋梁工程建設(shè)也得到了飛速的發(fā)展，作為維系、連接與輸送城鄉(xiāng)交通的主要建筑設(shè)施，其工程的安全質(zhì)量的重要性不言而喻，雖然無論哪個行業(yè)的工程建設(shè)都在嚴(yán)格把控質(zhì)量、安全大關(guān)，然而依然不斷出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故，為了保證其正常的使用年限，必須從橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計開始就考慮其耐久性因素，而目前在橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計當(dāng)中，很多設(shè)計人員形成了錯誤的設(shè)計觀念，比較偏向于對橋梁強(qiáng)度極限的控制，只是保證其達(dá)到良好的強(qiáng)度要求，卻忽略了更為重要的耐久性因素，沒有對使用極限狀態(tài)記憶控制把握，重建造輕維護(hù)，同時缺乏有效的結(jié)構(gòu)耐久性規(guī)定和要求來作為設(shè)計依據(jù)，那么對橋梁使用年限、耐久性的考慮自然無法真正落實。

二、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題

當(dāng)前結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜、跨越距離越來越遠(yuǎn)、功能越來越多的橋梁正在出現(xiàn)，在提高交通通行能力和確保行車便捷的基礎(chǔ)上，正在發(fā)揮著改善生活質(zhì)量、加速經(jīng)濟(jì)建設(shè)的作用，這就需要橋梁設(shè)計者不斷提高各方面的能力，以此來滿足社會、生活、交通、公路等各方面的需要。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷變化與發(fā)展，人們生活質(zhì)量在逐漸提高，橋梁設(shè)計的難度也在增大，這會產(chǎn)生橋梁設(shè)計問題，應(yīng)該對橋梁設(shè)計工作進(jìn)行全面分析，以達(dá)到對相關(guān)問題的防范。目前，橋梁設(shè)計存在的主要問題有以下幾個。

（一）橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計問題

結(jié)構(gòu)體系是橋梁設(shè)計的關(guān)鍵，也是橋梁的核心部分，是整個橋梁建設(shè)中最為重要的部分。結(jié)構(gòu)設(shè)計如果存在問題，則會直接影響橋梁相關(guān)參數(shù)，橋梁可靠性就會下降，結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用就會出現(xiàn)問題。特別是一些橋梁設(shè)計人員會盲目地進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系設(shè)計，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計存在極大的不合理、不科學(xué)等問題，進(jìn)而影響橋梁的安全與功能。

（二）橋梁設(shè)計的耐久性問題

當(dāng)前一些橋梁設(shè)計片面重視結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算，忽視橋梁構(gòu)造、材料、施工等重要環(huán)節(jié)，這會導(dǎo)致橋梁耐久性降低、整體性變差、延展性不足，不能以充分的冗余來提高橋梁的耐久性能。常見的問題有橋梁受力線路不清晰、混凝土強(qiáng)度不足、鋼筋結(jié)構(gòu)堅度不足、保護(hù)層厚度偏小，這些都會影響橋梁的安全與壽命，進(jìn)而導(dǎo)致橋梁病害的形成。

（三）橋梁設(shè)計的疲勞損傷問題

橋梁在運行中會受到車輛荷載、地震和風(fēng)荷載等動荷載的影響，會在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)變化的應(yīng)力，不但會引起結(jié)構(gòu)的振動，還會引起結(jié)構(gòu)的累積疲勞損傷。疲勞和超載對于橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的影響非常大，因此設(shè)計師在橋梁設(shè)計方面要充分重視對疲勞損傷的研究。

（四）橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性

有些橋梁會應(yīng)用在經(jīng)常發(fā)生地震的區(qū)域，地震會對橋梁產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，因為在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中已經(jīng)考慮到了動荷載的作用，所以要在鞏固動荷載的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能，將動荷載和抗震性能合二為一的進(jìn)行綜合考慮。

（五）橋梁的超載

橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計都要達(dá)到正常的使用標(biāo)準(zhǔn)，可是在實際的橋梁運行階段，橋梁荷載并不能都達(dá)到在設(shè)計的允許范圍之內(nèi)，超載會導(dǎo)致動荷載的應(yīng)力幅值增加，同時損傷出現(xiàn)的幾率也會增加。因為超載所造成的損傷是巨大的，這些損傷是很難修復(fù)的，超載甚至?xí)茐臉蛄旱慕Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)致事故的發(fā)生。設(shè)計人員要加強(qiáng)對橋梁超載問題的研究力度，保證橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性以及安全性。

三、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化

（一）橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性

目前設(shè)計人員從很多角度對橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行了研究，也取得了一定成果，另外還研究了系統(tǒng)可靠性界定的方法，總之，橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性是一個比較復(fù)雜的研究內(nèi)容，其中蘊含了很多種知識，研究具有一定的難度，需要設(shè)計人員深入的進(jìn)行探索。

（二）人為差錯

在橋梁結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的問題，大多數(shù)都是因為施工人員或技術(shù)人員的專業(yè)知識或經(jīng)驗缺乏導(dǎo)致的，很多工程中的事故都是因此而發(fā)生，所以人為差錯的優(yōu)化已經(jīng)成為橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中的工作重點。

（三）橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計要求

在橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要想保證其結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計目標(biāo)，就必須把握好設(shè)計過程中的細(xì)節(jié)，依據(jù)一定的設(shè)計要求來進(jìn)行設(shè)計工作。首先，橋梁的設(shè)計方案要進(jìn)行仔細(xì)地對比分析，在滿足其耐久性設(shè)計原則的基礎(chǔ)上，考慮其使用性能、美觀程度、經(jīng)濟(jì)成本等因素，這樣綜合考量之后，篩選出最合適的設(shè)計方案，從而確保其質(zhì)量過關(guān)，其次，一定要注意混凝土的結(jié)構(gòu)耐久性的規(guī)定要求，在設(shè)計時注意控制其混凝土最小保護(hù)層厚度，使預(yù)應(yīng)力管道與鋼筋存在一定的距離，為混凝土的振搗做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備，同時對于所采用的水灰比要仔細(xì)分析檢查，保證其適用性，以達(dá)到增強(qiáng)混凝土自身密實度和抗損壞能力的要求，最后，在設(shè)計過程中一定要選用具有防腐作用的鋼筋，因為在實際施工過程中，經(jīng)常會發(fā)生鋼筋腐蝕的現(xiàn)象，所以對鋼筋的構(gòu)造、材質(zhì)的選用上，必須做到認(rèn)真、細(xì)致，也可以在混凝土中摻入鋼筋阻銹劑，通過此種方法來延緩鋼筋腐蝕破壞，不僅在時間上有效控制腐蝕，而且及時有效地延緩了其遭受腐蝕的速度。

（四）橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計

由于橋梁的可以起到聯(lián)絡(luò)交通的作用，所以在許多山區(qū)等地都需要搭建橋梁，但像我國的云貴山區(qū)等地又是地震的多發(fā)處，所以在這里地區(qū)的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計就需設(shè)計者充分考慮地勢問題，通常采用先簡支后連續(xù)或墩梁固結(jié)的連續(xù)－剛構(gòu)混合體系，這是為了保證行車舒適，結(jié)構(gòu)耐久適用。除此之外即使在非地震區(qū)域的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計也應(yīng)當(dāng)將地震損壞因素列為考慮范圍內(nèi)，因為地震災(zāi)害具有的不確定性，這時為了應(yīng)對突如其來的災(zāi)難，設(shè)計人員就需要對于橋梁結(jié)構(gòu)的接縫處，地基墩臺和橋面的整體強(qiáng)度，加固連接件等等關(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)計就需要不吝惜原料，全面考慮，精細(xì)核算，這樣才能保證橋梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)性。

（五）強(qiáng)化橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗載荷能力

在橋梁抗高負(fù)荷承載的情況下，就需要設(shè)計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，而且可以再橋梁設(shè)計中的關(guān)鍵部位添加相應(yīng)的減震裝置，如粘滯阻尼器，可以通過氣彈性部件可以有效的減少橋梁震動時產(chǎn)生的能量，以減少對橋梁主體的損害;鉛芯橡膠支座，可以有效減少支座的硬性撞擊，通過有著良好力學(xué)性能的鉛芯和橡膠的配合，就可以達(dá)到這樣的效果。總之，在抗重載荷情況下，橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要提前預(yù)估和計算出將要面對的負(fù)載情況，并且利用緩沖部件來直接降低重載荷所引起的橋梁壓力過大。

結(jié)束語

橋梁設(shè)計過程中如果對相關(guān)要點和因素不嚴(yán)格控制，極容易引發(fā)安全與結(jié)構(gòu)問題的積累，進(jìn)而影響橋梁施工和使用等后續(xù)工作，形成各種病害而影響橋梁。作為橋梁設(shè)計人員，應(yīng)該對設(shè)計工作進(jìn)行強(qiáng)化，借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的經(jīng)驗與措施，將先進(jìn)的設(shè)計理念、科學(xué)的橋梁結(jié)構(gòu)體系更好地應(yīng)用到橋梁設(shè)計之中，在不斷創(chuàng)新的同時，達(dá)到推進(jìn)橋梁設(shè)計質(zhì)量與水平雙提高的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬建,孫守增,楊琦,趙文義,王磊,馬勇,劉輝,張偉偉,陳紅燕,陳磊,康軍.中國橋梁工程學(xué)術(shù)研究綜述?2014[J].中國公路學(xué)報,2014,05:1-96.

[2]張鐵軍.山區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵問題研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2009,13:117-121.

[3]賈成剛.凍結(jié)法鑿井井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵問題探討[J].山西焦煤科技,2012,07:13-15+19.

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計范文第4篇

關(guān)鍵詞：公路橋梁 結(jié)構(gòu)設(shè)計 耐久性

0引言

隨著社會不斷發(fā)展，我國公路橋梁建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展，取得了顯著成果。然而，公路橋梁結(jié)構(gòu)耐久性問題也隨之突顯，理應(yīng)引起公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程施工和維護(hù)等相關(guān)方面的重視。本文結(jié)合多年的公路橋梁結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計實踐經(jīng)驗，從保證混凝土結(jié)構(gòu)耐久性、保證鋼筋混凝土保護(hù)層厚度、保證構(gòu)造配筋科學(xué)、保證后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋管道壓漿質(zhì)量、保證橋面鋪裝層防水等幾個主要方面就公路橋梁結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計進(jìn)行了以下論述。

1結(jié)構(gòu)設(shè)計耐久性分析

橋梁建設(shè)作為我國的基礎(chǔ)建設(shè)項目，已經(jīng)成為國家綜合實力的重要體現(xiàn)之一。近年來，我國公路橋梁數(shù)量猛增，由于其在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用，人們對其結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計越來越加以重視。公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的根本任務(wù)歸根結(jié)底就是用最經(jīng)濟(jì)合理的途徑保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全、耐久和適用，使橋梁結(jié)構(gòu)在工程施工和使用期內(nèi)承受住各種預(yù)期的荷載作用。但公路橋梁在建造和使用期間，會遭受來自于環(huán)境、有害化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，還要承受來自于車輛、風(fēng)雪、地震、疲勞使用及各種外來因素作用，與此同時，橋梁本身使用的建設(shè)材料性能也在逐漸退化，受多種因素影響，橋梁結(jié)構(gòu)各部分必然會有不同程度的損傷和破壞，導(dǎo)致公路橋梁結(jié)構(gòu)耐久性差。大量病害實例表明，除工程施工、建設(shè)材料、運營管理和維護(hù)等原因外，設(shè)計缺陷是影響公路橋梁結(jié)構(gòu)耐久性差的決定性因素。因此，公路橋梁結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計在保證經(jīng)濟(jì)合理的前提下，還要注意橋梁結(jié)構(gòu)分析、構(gòu)件和連接的設(shè)計，取用規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標(biāo)，充分考慮建設(shè)材料和環(huán)境影響等因素，提高工程施工水平，加強(qiáng)運營管理和維護(hù)，以保證公路橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性。

2保證混凝土結(jié)構(gòu)耐久性

近年來，我國公路橋梁事故頻發(fā)，造成重大經(jīng)濟(jì)損失，產(chǎn)生了嚴(yán)重后果和影響。經(jīng)調(diào)查研究證實，大多事故原因是由于設(shè)計不規(guī)范和施工質(zhì)量差造成。施工過程中偷工減料、以次充好，，結(jié)構(gòu)設(shè)計時態(tài)度不端正、不嚴(yán)謹(jǐn)，計算失誤等等因素造成了橋梁安全隱患存在重大問題。值得深思的是，目前公路橋梁結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計，僅僅具有參考價值，而沒有計算出具體安全使用年限，更沒有對橋梁結(jié)構(gòu)耐久性進(jìn)行專業(yè)調(diào)查研究。此種情況不僅造成了橋梁事故頻發(fā)，也嚴(yán)重違背了國際上對橋梁結(jié)構(gòu)耐久性日益重視的發(fā)展趨勢。要解決橋梁結(jié)構(gòu)耐久性問題，首先應(yīng)該保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，而提高混凝土本身的耐久性是解決這一問題的關(guān)鍵，這就需要在施工過程中對水灰比例、水泥使用量、強(qiáng)度等級等混凝土材料組成情況進(jìn)行嚴(yán)格控制把關(guān)。《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTG D62-2004）（以下簡稱《橋規(guī)JTG D62》）對公路橋梁結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計做出了明確規(guī)定，要求公路橋涵應(yīng)根據(jù)所處環(huán)境進(jìn)行耐久性設(shè)計，結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求應(yīng)符合（表1）要求，這也是公路橋梁結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計必須遵循的基本原則。

3保證鋼筋混凝土保護(hù)層厚度

鋼筋混凝土由鋼筋和混凝土復(fù)合型建筑材料構(gòu)成。保護(hù)層厚度是指從鋼筋外邊緣到混凝土外邊緣的最短距離。鋼筋混凝土保護(hù)層具有提高混凝土構(gòu)件截面受力性能，保護(hù)鋼筋不被銹蝕，增強(qiáng)耐火能力等作用。因此，保護(hù)層厚度對公路橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性、安全性、抗腐性、耐火性等起著決定性作用。我國現(xiàn)行規(guī)范中，已對鋼筋混凝土受力鋼筋保護(hù)層厚度提高了等級，可見其對橋梁結(jié)構(gòu)的影響作用。正常情況下，隨著時間的延長，鋼筋混凝土的碳化程度會隨之加深，碳化達(dá)到一定程度后，鋼筋混凝土表面的強(qiáng)度和密度逐步降低，水蒸汽和其它有害氣體隨之侵入，此時保護(hù)層厚度決定了鋼筋混凝土的碳化時間長短，當(dāng)保護(hù)層完全碳化后，鋼筋就會被銹蝕。鋼筋表面被銹蝕后會產(chǎn)生膨脹力（在混凝土體積中會增加2～4倍），形成向外脹力，并拱裂混凝土保護(hù)層，使有害氣體直接侵蝕鋼筋，從而影響公路橋

梁結(jié)構(gòu)安全和使用年限。由此可以看出，保證鋼筋混凝土保護(hù)層的厚度是保護(hù)鋼筋不被銹蝕，提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性、安全性、抗腐性、耐火性的重要舉措。《橋規(guī)JTGD62》中的普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力直線鋼筋最小混凝土保護(hù)層厚度（表2）規(guī)定與國際通用設(shè)計規(guī)范存在一些差距，設(shè)計者應(yīng)根據(jù)實際情況保證鋼筋混凝土保護(hù)層的厚度。

4保證后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋管道壓漿質(zhì)量

《橋規(guī)JTGD62》中對預(yù)應(yīng)力鋼筋管道壓漿質(zhì)量有明確規(guī)定，用水泥漿抗壓強(qiáng)度要高于30MPa，水灰比應(yīng)在0.4～0.5之間，可以在試驗后摻入膨脹劑以減少收縮）。除此之外，《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計與施工CCES01》中也有相關(guān)說明，預(yù)應(yīng)力鋼筋的銹蝕會破壞混凝土結(jié)構(gòu)，且事先發(fā)現(xiàn)困難，因此設(shè)計時應(yīng)特別注意，采用必要的防護(hù)手段保護(hù)。后張法預(yù)應(yīng)力鋼

筋管道應(yīng)盡量使用具備良好密封性的高密度塑料波形管為宜，事先要對鋼筋管道灌漿材料和方法進(jìn)行試驗驗證，最大程度地減少漿體硬化后形成的氣孔，并使用真空灌漿，可適時摻入阻銹劑。

5保證橋面鋪裝層防水

橋面鋪裝層的防水對橋面起著重要的保護(hù)作用，在結(jié)構(gòu)設(shè)計和工程施工中要認(rèn)真對待。橋面鋪裝層應(yīng)使用密實性較好的C30以上等級混凝土，鋪裝層內(nèi)設(shè)置鋼筋網(wǎng)，以防混凝土開裂。或者使用復(fù)合纖維混凝土和在混凝土中摻入XYPEX（賽柏斯）水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，效果較好。公路橋面鋪裝層的損傷破壞以及板梁鉸縫滲漏水問題，一度引起了相關(guān)部門對橋面鋪裝層的防水施工工藝、施工材料的注意。實踐表明，選擇適宜的鋪裝層防水形式不僅可以達(dá)到良好的防水效果，保證公路橋梁主體結(jié)構(gòu)安全，更能延長橋面鋪裝的使用年限，降低工程造價。良好橋面鋪裝層的防水需具備以下特點：1、與橋面砼粘結(jié)性良好，沒有起皮和脫落現(xiàn)象發(fā)生；2、能與瀝青混凝土橋面鋪裝融為一體；3、沒有透水現(xiàn)象發(fā)生，耐刺破性能強(qiáng)，具備應(yīng)有的抗拉強(qiáng)度和延性適應(yīng)變形能力；4、對橋面砼表面質(zhì)量沒有特別要求，保障施工順利進(jìn)行。

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計范文第5篇

關(guān)鍵詞：橋梁；結(jié)構(gòu)；設(shè)計；探討

前言

目前國內(nèi)對于橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計多考慮的是橋梁的強(qiáng)度因素而忽略了對于橋梁耐久性的考慮，在橋梁的建設(shè)中過分的重視橋梁結(jié)構(gòu)的建造而不是結(jié)構(gòu)的維護(hù)，這樣一來導(dǎo)致橋梁在日常的使用中盡管能滿足強(qiáng)度上的需求，但是在持久性使用上卻存在著較大的缺陷，這也正是目前橋梁事故發(fā)生日益頻繁的原因之一。在具體的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)當(dāng)同時考慮其使用極限以及承載能力兩個方面的因素，確保其在滿足使用極限的同時對于環(huán)境的耐久能力也能夠滿足指標(biāo)，前者是控制結(jié)構(gòu)在喪失服務(wù)能力臨界狀態(tài)時的承載能力、設(shè)計的基本原則是要求荷載效應(yīng)不利組合的設(shè)計值，必須小于或等于結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計值。利用荷載安全系數(shù)、材料安全系數(shù)及工作條件系數(shù)來考慮不確定因素作用下的結(jié)構(gòu)總體的安全儲備，是一個半概率的極限狀態(tài)設(shè)計法。可以認(rèn)為是對安全性要求的保證。

1、橋梁設(shè)計現(xiàn)狀

總體來講我國的橋梁設(shè)計理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系仍不夠完善，在橋梁設(shè)計領(lǐng)域，特別是關(guān)于橋梁施工和使用期安全性的問題還有許多可以改進(jìn)的地方。結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，其次是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件和連接的設(shè)計，并取用規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標(biāo)以保證結(jié)構(gòu)的安全性。

許多設(shè)計人員往往只滿足于規(guī)范對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算上的安全度需要，而忽視從結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)維護(hù)、結(jié)構(gòu)耐久性以及從設(shè)計、施工到使用全過程中經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯誤等方面去加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)的安全性。

2、橋梁設(shè)計的注意事項

(1)在對于橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，要加強(qiáng)對于其結(jié)構(gòu)耐久性的重視，盡管對于橋梁結(jié)構(gòu)耐久性問題的天早就有人提出，但是在實際設(shè)計中的應(yīng)用一直不是很順利。大多數(shù)的研究都還是停留在理論層面上，并沒能夠運用到實際的設(shè)計中。且大多數(shù)的研究精力都集中在了從材料的角度對橋梁耐久度進(jìn)行加強(qiáng)而忽視了對于橋梁整體結(jié)構(gòu)與細(xì)節(jié)處的關(guān)注，更不用說在橋梁結(jié)構(gòu)以及設(shè)計上的研討了。國內(nèi)外的研究和實踐都表明，橋梁的整體構(gòu)造對于橋梁的耐久性有著極大的影響，而結(jié)構(gòu)耐久性對于橋梁的安全運營和經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用。

(2)對于橋梁在長期的使用過程中所帶來的磨損以及疲勞損傷加以重視。由于橋梁結(jié)構(gòu)的特殊，再加上其所使用的材料并非均勻材料，在長期的橋梁使用中難免會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生磨損、變形。再加上橋梁所受荷載均為動荷載，對于橋梁結(jié)構(gòu)帶來的損傷更大，長此以往，必然會引發(fā)橋梁結(jié)構(gòu)中一些存在的微小瑕疵發(fā)生變形、開裂。對于這些變形開裂如果不進(jìn)行及時的處理很有可能會使得整個橋梁發(fā)生變形乃至塌陷，從而帶來很大的災(zāi)難。

(3)對于橋梁的超載問題一定要重視，目前由于交通事業(yè)的快速發(fā)展，橋面每天都會進(jìn)過許多的車輛，而車輛的頻繁經(jīng)過必然會對路面造成不小的負(fù)擔(dān)。對于橋梁的超載，會對橋梁的結(jié)構(gòu)造成破壞，使得橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷，而對于結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損傷是無法修復(fù)無法復(fù)原的，長久以往便會使得橋梁發(fā)生變形、損傷，進(jìn)而使得橋梁發(fā)生損毀。因此需要對超載帶來的后果進(jìn)行研究、分析。

3、橋梁設(shè)計中存在的隱患

3.1　橋梁總跨徑的確定

對于橋梁總跨度的決定要經(jīng)過細(xì)致的分析討論，首先要考慮的一點便是橋梁周邊的土質(zhì)以及水文狀況。根據(jù)兩岸的土質(zhì)基礎(chǔ)來確定橋梁的基礎(chǔ)埋設(shè)的深度進(jìn)而決定橋梁的總長度，同時也要對河床的沖刷深度的進(jìn)行充分考慮。對于橋梁長度不同引起的水流的流量的不同進(jìn)而對橋梁的沖擊量的不同要充分考慮。

3.2　橋梁的分孔

對于橋梁的分孔應(yīng)當(dāng)進(jìn)行慎重的考慮，因為橋梁洞孔的多少時與橋梁的造價以及建筑難度以及使用壽命直接相關(guān)的。在建筑之前首先要確保橋梁的使用壽命，而后在此基礎(chǔ)上對于橋梁的洞孔數(shù)進(jìn)行考慮。要考慮同時考慮建筑的難易程度以及造價的影響，盡量在確保將造價降到較低，同時不要選擇難度太高的施工方案。

3.3　橋梁標(biāo)高確定

在確定橋梁的標(biāo)高之前要先對道路的路面所預(yù)留的橋梁橋道進(jìn)行確定，在確定了橋道的基礎(chǔ)上再綜合考慮橋梁的橋形以及孔洞的跨度、橋梁的長度等因素。而后再對于橋梁建設(shè)區(qū)域在洪水期間洪水的高度等因素進(jìn)行綜合性的考慮，最后將橋梁的標(biāo)高定下來，一般的橋梁標(biāo)高應(yīng)當(dāng)高于水面50cm。

3.4　橋梁橫斷面確定

橋梁橫斷面的設(shè)計，主要是決定橋面的寬度和橋跨結(jié)構(gòu)橫斷面布置，橋面寬度決定了行車和行人的交通需要，該橋凈寬按凈＝9+2×0.75(人行道)+2×0.25(安全帶)。

3.5　平面布置

橋梁的線形及橋頭引道要保持平順，使車輛能平穩(wěn)地通過，從橋本身經(jīng)濟(jì)性和施工方案來說，應(yīng)盡可能避免橋梁與河流成橋下路線斜交，故該橋應(yīng)采用正交。

4、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計

橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計按主要承重結(jié)構(gòu)體系分有梁式橋、拱橋、懸索橋、剛架橋、斜張橋和組合體系橋等，前三種是橋梁的基本體系。

按橋梁上部結(jié)構(gòu)的建筑材料分有木橋、石橋、混凝土橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋(有時三者統(tǒng)稱混凝土橋)、鋼橋和結(jié)合梁橋等。木橋易腐蝕多用于臨時性橋梁。石料和混凝土抗壓強(qiáng)度高而抗拉強(qiáng)度低，主要用于拱橋。鋼筋混凝土橋為耐壓的混凝土和抗拉、抗壓性能均好的鋼筋結(jié)合而成的橋，主要用于跨度不大的梁式橋和拱橋。預(yù)應(yīng)力混凝土橋是采用高強(qiáng)度鋼筋(絲)和高標(biāo)號混凝土建成，可達(dá)到比鋼筋混凝土大得多的跨度，可采用的結(jié)構(gòu)體系也比鋼筋混凝土橋廣泛得多。鋼橋用結(jié)構(gòu)鋼制造，現(xiàn)常用于實腹梁橋及大跨度的桁架梁橋、拱橋、斜張橋和懸索橋。其主要優(yōu)點是施工速度較快，跨越能力大；缺點是用鋼量較多，維修費大。結(jié)合梁橋也稱組合梁橋，是由兩種不同建筑材料結(jié)合而成的橋，通常指用鋼梁和鋼筋混凝土橋面板結(jié)合而成的橋，可以節(jié)省鋼材。此外，還有用輕質(zhì)混凝土、鋁合金、玻璃鋼等建筑材料建造的橋梁。

按用途分有公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、城市橋。公路橋的活載一般小于鐵路橋，但活載的作用點(車輪)在橋的橫向是變化的，橋面較寬，橋梁的容許撓度也大。鐵路橋活載沿軌道運行，在橋上橫向位置不變，橋面系易于布置，但橋面通常較窄，在大跨度鐵路橋的設(shè)計中，由于橫向穩(wěn)定、剛度和風(fēng)振等原因而需加寬橋梁；其活載大，容許撓度小，因此在選擇結(jié)構(gòu)體系上不如公路橋有較多的自由。在同一橋位上供公路和鐵路使用的橋梁稱公鐵兩用橋。公路、鐵路一般分別布置在上、下兩個平面上；也可布置在同一平面上，將公路設(shè)置在鐵路兩側(cè)，但運營性能較差。城市橋的構(gòu)造接近公路橋，但車行道和人行道較寬，橋梁高度要低，以減少橋頭引道長度和填土數(shù)量；在通行混合交通時，橋梁縱坡不宜大于2％；設(shè)計中應(yīng)考慮公用事業(yè)管線(電信、照明、自來水、暖氣和雨水管等)的過橋設(shè)置，不得妨礙橋梁的維修和養(yǎng)護(hù)，但高壓輸電線路、煤氣管、輸油管與污水管等不允許在橋上敷設(shè)。城市橋應(yīng)視為重要的藝術(shù)建筑之一，應(yīng)注意橋梁本身的造型要和周圍的景觀協(xié)調(diào)，對橋頭堡、欄桿、燈柱的藝術(shù)要求也高。城市橋上游人樂于駐足，以選用不影響眺覽風(fēng)景的上承式橋梁為最好。此外，尚有人行橋、飛機(jī)場橋、運河橋、給水橋(渡橋)和供油、供氣、供煤粉的管道橋等。

按跨越障礙分有跨河橋、跨谷橋、跨線橋和高架線路橋等?？绾訕虻拈L度和高度，應(yīng)滿足泄洪和通航的要求，在主河槽部分的橋梁稱為正橋，跨度較大；其余部分稱為引橋，其跨度一般由經(jīng)濟(jì)條件確定，宜優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(見橋梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計)?？绻葮虻拈L度和高度由地形決定?？缇€橋為線路(公路、鐵路等)立體交叉時，一條線路跨越另一條線路的橋梁，也稱立交橋；如在地下穿過既有線路的稱為地道橋。高架線路橋是修建于地面或道路上空，供車輛行駛的旱橋，是一種用橋梁結(jié)構(gòu)代替路堤的高架線路，可以避免線路平面交叉，提高交通運輸能力。按橋面位置分有上承式橋、中承式橋、下承式橋和雙層橋。將橋面布置在主要承重結(jié)構(gòu)之上的稱為上承式橋，在主要承重結(jié)構(gòu)下緣附近的稱為下承式橋；介于上、下緣之間的稱為中承式橋；上下緣均設(shè)橋面的稱為雙層橋。上承式橋具有構(gòu)造簡單、容易養(yǎng)護(hù)、制造架設(shè)方便，節(jié)省墩臺圬工數(shù)量以及視野開闊等優(yōu)點，在橋梁設(shè)計中常優(yōu)先選用。中、下承式橋都具有橋梁建筑高度小的優(yōu)點，視設(shè)計要求而用。雙層橋多用于公鐵兩用橋。