橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精選(九篇)

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第1篇：橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：公路橋梁；橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)安全；理論研究；問(wèn)題；探討

Abstract: With the development of modern bridge design technology, to need to have rich bridge design theory knowledge, try to avoid subjective experience factors effect on the design. This paper, from the current situation of bridge structure design, introduces the common bridge structure design, and the measures of structural design and the design of bridge the problems should pay attention to make analysis and discussion.

Keywords: highway bridge; bridge structure design; safety structure; theory research, problem; explore

中途分類號(hào)：U442.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，物流運(yùn)輸也伴隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展快速增加。在巨大的交通量之下需要大量的交通通道來(lái)保證全國(guó)的物流運(yùn)輸通暢。而橋梁作為不可或缺的交通通道，應(yīng)用得越來(lái)越廣泛。橋梁最初是作為水上紐帶出現(xiàn)，但如今，橋梁不僅僅是水上通道，也是陸地重要的交通樞紐。

作為重要交通設(shè)施的橋梁，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是影響其使用壽命的決定性因素。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，稍有疏忽或考慮不周，就會(huì)形成安全隱患，不僅是影響橋梁的使用壽命，而且會(huì)造成重大安全事故危及人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，除了加強(qiáng)施工質(zhì)量管理外，要從橋梁設(shè)計(jì)理念、結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造的角度做好防患設(shè)計(jì)，從而保證橋梁的安全性和耐久性，給人們的出行安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障措施。

一、我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀分析

我國(guó)橋梁建設(shè)在20世紀(jì)得到了歷史性的發(fā)展：實(shí)現(xiàn)了跨徑大超越；橋型結(jié)構(gòu)和技術(shù)有創(chuàng)新；深水大跨橋梁建設(shè)技術(shù)成熟；橋梁美學(xué)理念有所增強(qiáng)。雖然我國(guó)橋梁建設(shè)發(fā)展很快，但橋梁技術(shù)的總體水平同世界領(lǐng)先水平相比仍存在一定差距，橋梁建設(shè)中還存在很多不足：主要表現(xiàn)在理念和設(shè)計(jì)、材料、工藝技術(shù)創(chuàng)新上；橋梁的安全耐久性是橋梁界關(guān)注的突出問(wèn)題，一些橋梁所暴露出的質(zhì)量缺陷，不同程度地反映出在設(shè)計(jì)、施工、材料、養(yǎng)護(hù)維修、運(yùn)營(yíng)管理等方面存在的缺憾和不足；不少橋梁橋型結(jié)構(gòu)呆板、笨拙，與環(huán)境、地貌的協(xié)調(diào)不足，存在拓展空間；地區(qū)、單位之間的設(shè)計(jì)、施工、科研實(shí)力水平普遍不平衡，存在很大差異，致使橋梁設(shè)計(jì)水平差距很大。

此外，我國(guó)的橋梁設(shè)計(jì)理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系仍不夠完善。在橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其在橋梁使用的耐久性和安全性兩個(gè)方面，還有很多需要改進(jìn)和有待完善的地方。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)合理的建造方案，其次是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件和連接的設(shè)計(jì)，并采取規(guī)范中所規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標(biāo)以保證結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。

二、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題分析

目前國(guó)內(nèi)的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)普遍有這樣的傾向：很多設(shè)計(jì)人員往往只是滿足于規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算上的安全度需要，卻忽視從結(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(jì)、施工到使用全過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯(cuò)誤等方面去加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)的安全性。設(shè)計(jì)中考慮強(qiáng)度多而考慮耐久性少；重視強(qiáng)度極限狀態(tài)而不重視使用極限狀態(tài)，而結(jié)構(gòu)在整個(gè)生命周期中最重要的卻恰恰是使用時(shí)的性能表現(xiàn)；重視結(jié)構(gòu)的建造而不重視結(jié)構(gòu)的維護(hù)。實(shí)際上，目前的橋梁設(shè)計(jì)中，對(duì)于耐久性更多的只是作為一種概念受到關(guān)注，既沒(méi)有明確提出使用年限的要求，也沒(méi)有進(jìn)行專門(mén)的耐久性設(shè)計(jì)。這些傾向在一定程度上導(dǎo)致了當(dāng)前工程事故頻發(fā)、結(jié)構(gòu)使用性能差、使用壽命短的不良后果；也與國(guó)際結(jié)構(gòu)工程界日益重視耐久性、安全性、適用性的趨勢(shì)相違背；也不符合結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)和綜合經(jīng)濟(jì)性的要求。

1、結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)問(wèn)題

橋梁在建造和使用過(guò)程中，一定會(huì)受到環(huán)境、有害化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，并要承受車輛、風(fēng)、地震、疲勞、超載、人為因素等外來(lái)作用，同時(shí)橋梁所采用材料的自身性能也會(huì)不斷退化，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)各部分不同程度的損傷和劣化。大量的橋梁病害實(shí)例證明，除了施工和材料方面的原因，影響結(jié)構(gòu)耐久性的根本因素是來(lái)自構(gòu)造設(shè)計(jì)上的缺陷，與沒(méi)有進(jìn)行合理的耐久安全性設(shè)計(jì)有很大的關(guān)聯(lián)。長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直偏重于結(jié)構(gòu)計(jì)算方法的研究，卻忽視了對(duì)總體構(gòu)造和細(xì)節(jié)處理方面的關(guān)注。

2、結(jié)構(gòu)的疲勞損傷問(wèn)題

橋梁結(jié)構(gòu)所承受的車輛荷載和風(fēng)荷載都是動(dòng)荷載，會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)變化的應(yīng)力，不但會(huì)引起結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，還會(huì)引起結(jié)構(gòu)的累積疲勞損傷。由于橋梁所采用的材料并非是均勻和連續(xù)的，實(shí)際上存在許多微小的缺陷，在循環(huán)荷載作用下，這些微缺陷會(huì)逐漸發(fā)展、合并形成損傷，并逐步在材料中形成宏觀裂紋。如果宏觀裂紋得不到有效控制，極有可能會(huì)引起材料、結(jié)構(gòu)的脆性斷裂。早期疲勞損傷往往不易被檢測(cè)到，但其帶來(lái)的后果往往是災(zāi)難性的。疲勞損傷過(guò)去一直被認(rèn)為是鋼橋設(shè)計(jì)中的核心問(wèn)題，由鋼結(jié)構(gòu)疲勞引起的鋼材開(kāi)裂案例較多，亦有不少因疲勞斷裂引起橋梁垮塌的例子。近20年來(lái)，疲勞損傷的研究已進(jìn)入混凝土結(jié)構(gòu)，但對(duì)于使用期受腐蝕的鋼筋混凝土構(gòu)件的動(dòng)態(tài)性能和疲勞性能的研究還處在起步階段，特別是在某些關(guān)鍵部位的局部疲勞失效問(wèn)題研究上還很缺乏。

3、橋梁的超載問(wèn)題

橋梁超載主要有三種情況：其一是早期修建的老橋超齡負(fù)載運(yùn)營(yíng)；其二是橋梁通行的實(shí)際車流量超過(guò)設(shè)計(jì)流量；另一種是車輛違規(guī)超載。前兩種產(chǎn)生的原因主要是設(shè)計(jì)荷載的變化和交通量的增加，后者是車輛使用者違法超載營(yíng)運(yùn)，后兩種超載現(xiàn)象在我國(guó)公路運(yùn)輸中較為普遍。橋梁的超載一方面可能引發(fā)疲勞問(wèn)題。超載會(huì)使橋梁疲勞應(yīng)力幅度加大、損傷加劇，甚至?xí)霈F(xiàn)一些超載引發(fā)的結(jié)構(gòu)破壞事故。另一方面，由于超載造成的橋梁內(nèi)部 損傷不能恢復(fù)，將使得橋梁在正常荷載下的工作狀態(tài)發(fā)生變化，從而可能危害橋梁的安全性。

三、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題的原因分析

第2篇：橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：市政橋梁；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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

一座安全、耐久、健康的市政橋梁充分體現(xiàn)了設(shè)計(jì)者的智慧和審美觀，值得世人回味，經(jīng)歷時(shí)間的考驗(yàn)?？傊?，市政橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要在因地制宜的前提下，根據(jù)建設(shè)單位的市政橋梁設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，認(rèn)真學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，盡可能采用成熟的新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新材料和新工藝，遵照有關(guān)包括設(shè)計(jì)總則、荷載、各種材料的技術(shù)條件要求和各種容許數(shù)值、各類結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求和檢算方法等的設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采取適宜的設(shè)計(jì)方法，盡量避免主觀經(jīng)驗(yàn)因素對(duì)設(shè)計(jì)的影響。

市政橋梁設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的，系統(tǒng)的工程。需要豐富的理論知識(shí)，并且盡量避免主觀經(jīng)驗(yàn)因素對(duì)設(shè)計(jì)的影響。在市政橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中仍然有許多重大的理論問(wèn)題需要解決。日前，國(guó)內(nèi)的市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)普遍有這樣的傾向：設(shè)計(jì)中考慮強(qiáng)度多而考慮耐久性少；重視強(qiáng)度極限狀態(tài)而不重視使用極限狀態(tài)，而結(jié)構(gòu)在整個(gè)生命周期中最重要的卻恰恰是使用時(shí)的性能表現(xiàn)；重視結(jié)構(gòu)的建造而不重視結(jié)構(gòu)的維護(hù)。實(shí)際上，目前的市政橋梁設(shè)計(jì)中，對(duì)于耐久性更多的只是作為一種概念受到關(guān)注，既沒(méi)有明確提出使用年限的要求，也沒(méi)有進(jìn)行專門(mén)的耐久性設(shè)計(jì)。這些傾向在一定程度上導(dǎo)致了當(dāng)前工程事故頻發(fā)、結(jié)構(gòu)使用性能差、使用壽命短的不良后果；也與國(guó)際結(jié)構(gòu)工程界日益重視耐久性、安全性、適用性的趨勢(shì)相違背；也不符合結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)和綜合經(jīng)濟(jì)性的要求。

我國(guó)的市政橋梁設(shè)計(jì)理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系仍不夠完善，在市政橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是關(guān)于市政橋梁施工和使用期安全性的問(wèn)題還有許多可以改進(jìn)的地方。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)力案，其次是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件和連接的設(shè)計(jì)，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。

許多致計(jì)人員往往只滿足于規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)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(jì)、施工到使用全過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯(cuò)誤等方面去加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)的安全性。

1 設(shè)計(jì)方面的具體細(xì)節(jié)

構(gòu)造設(shè)計(jì)存在漏洞。典型問(wèn)題是伸縮縫處僅設(shè)普通橡膠支座。應(yīng)改為橡膠活動(dòng)支座，否則在汽車荷載作用下伸縮縫處易拉裂，普通橡膠支座變形，極大地影響結(jié)構(gòu)安全和耐久性。橋面沒(méi)有設(shè)計(jì)整體鋼筋網(wǎng)，沒(méi)有考慮汽車超載問(wèn)題。超載現(xiàn)象在我國(guó)公路運(yùn)輸中較為普遍，汽車超載營(yíng)運(yùn)，會(huì)對(duì)市政橋梁結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期的使用性能和耐久性產(chǎn)生不利的影響，因此除了交管部門(mén)要加強(qiáng)管理外，設(shè)計(jì)時(shí)也需要對(duì)超載帶來(lái)的后果進(jìn)行研究、分析。伸縮縫處空心梁預(yù)埋數(shù)量不足，監(jiān)理及施工單位必須事先做好復(fù)查工作。樁基主筋保護(hù)層與建筑制圖不一致，施工及監(jiān)理單位必須十分注意這一問(wèn)題，否則樁基主盤(pán)保護(hù)層難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2 結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)問(wèn)題

市政橋梁在建造和使用過(guò)程中，一定會(huì)受到環(huán)境、有害化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，并要承受車輛、風(fēng)、地震、疲勞、超載、人為因素等外來(lái)作用，同時(shí)市政橋梁所采用材料的自身性能也會(huì)不斷退化，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)各部分不同程度的損傷和劣化。

在大跨度市政橋梁領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)從上世紀(jì)80年代以來(lái)，建造了大量的斜拉橋。雖然迄今為止出現(xiàn)倒塌或嚴(yán)重?fù)p害的例子很少，但已經(jīng)有多座市政橋梁因?yàn)槔鞯哪途眯詥?wèn)題而不得不提前換索，既影響了使用，又帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)損失。需要指出的是，很多這類問(wèn)題與沒(méi)有進(jìn)行合理的耐久安全性設(shè)計(jì)有關(guān)，這也促使人們重新認(rèn)識(shí)市政橋梁的耐久性問(wèn)題。大量的病害實(shí)例也證明，除了施工和材料方面的原因，影響結(jié)構(gòu)耐久性的根本因素是來(lái)自構(gòu)造設(shè)計(jì)上的缺陷。國(guó)內(nèi)從上世紀(jì)90年代開(kāi)始重視了對(duì)結(jié)構(gòu)耐久安全性的研究，也取得了不少成果。而這些研究大多是從材料和統(tǒng)計(jì)分析的角度進(jìn)行的，對(duì)如何從結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的角度來(lái)改善市政橋梁耐久安全性卻很少有人研究。而且，長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直偏重于結(jié)構(gòu)計(jì)算方法的研究，卻忽視了對(duì)總體構(gòu)造和細(xì)節(jié)處理方面的關(guān)注。因此，需要努力將耐久安全性的研究從定性分析向定量分析發(fā)展。

3 結(jié)構(gòu)的疲勞損傷問(wèn)題

市政橋梁結(jié)構(gòu)所承受的車輛荷載和風(fēng)荷載都是動(dòng)荷載，會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)變化的應(yīng)力，不但會(huì)引起結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，還會(huì)引起結(jié)構(gòu)的累積疲勞損傷。由于市政橋梁所采用的材料并非是均勻和連續(xù)的，實(shí)際上存在許多微小的缺陷，在循環(huán)荷載作用下，這些微缺陷會(huì)逐漸發(fā)展、合并形成損傷，并逐步在材料中形成宏觀裂紋。如果宏觀裂紋得不到有效控制，極有可能會(huì)引起材料、結(jié)構(gòu)的脆性斷裂。早期疲勞損傷往往不易被檢測(cè)到，但其帶來(lái)的后果往往是災(zāi)難性的。疲勞損傷過(guò)去一直被認(rèn)為是鋼橋設(shè)計(jì)中的核心問(wèn)題，由鋼結(jié)構(gòu)疲勞引起的鋼材開(kāi)裂案例較多，亦有不少因疲勞斷裂引起市政橋梁垮塌的例子。

4 市政橋梁的超載問(wèn)題

市政橋梁超載主要有三種情況：其一是早期修建的老橋超齡負(fù)載運(yùn)營(yíng)；其二是市政橋梁通行的實(shí)際車流量超過(guò)設(shè)計(jì)流量；另一種是車輛違規(guī)超載。前兩種產(chǎn)生的原因主要是設(shè)計(jì)荷載的變化和交通量的增加，后者是車輛使用者違法超載營(yíng)運(yùn)，后兩種超載現(xiàn)象在我國(guó)公路運(yùn)輸中較為普遍。市政橋梁的超載一方面可能引發(fā)疲勞問(wèn)題。超載會(huì)使市政橋梁疲勞應(yīng)力幅度加大、損傷加劇，甚至?xí)霈F(xiàn)一些超載引發(fā)的結(jié)構(gòu)破壞事故。

5 抗震性能

對(duì)于修建在地震區(qū)的市政橋梁，應(yīng)按抗震要求采取防震措施；設(shè)計(jì)中嚴(yán)格要求施工質(zhì)量，如施工接縫處的強(qiáng)度保證等；對(duì)結(jié)構(gòu)各部加強(qiáng)整體聯(lián)結(jié)，加強(qiáng)市政橋梁支座的錨固，加強(qiáng)墩臺(tái)及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性，增強(qiáng)配筋，提高結(jié)構(gòu)的延性；對(duì)橋位處的不良土質(zhì)采取必要的土層加固措施，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的薄弱環(huán)節(jié)在構(gòu)造上予以加強(qiáng)；對(duì)梁式橋，要在墩臺(tái)上設(shè)置防止落梁的縱、橫向擋塊，以及上部結(jié)構(gòu)之間的連接件；在重要的市政橋梁上，必要時(shí)需采用減震消能裝置，如橡膠墊塊，特制的消能支座等。

6 環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展

市政橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)考慮環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求，包括生態(tài)、水、空氣、噪聲等幾個(gè)方面。應(yīng)從橋位選擇、橋跨布置、基礎(chǔ)方案、墩身外形、上部結(jié)構(gòu)施工方法、施工組織設(shè)計(jì)等多方面全面考慮環(huán)境要求，對(duì)于施工過(guò)程中的植被破壞、水土流失、排渣污染等，應(yīng)采取切實(shí)可行的工程控制措施，并建立環(huán)境監(jiān)測(cè)保護(hù)體系，將不利影響減至最小。

7 市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)

7.1 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度分析

對(duì)于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠度分析的非常復(fù)雜的研究課題，許多學(xué)者對(duì)此從不同角度進(jìn)行了研究，提出了一些概念和方法。系統(tǒng)可靠度分析研究?jī)?nèi)容車富，難度較大。

7.2 人為差錯(cuò)的分析

許多結(jié)構(gòu)的失效并作由荷載、強(qiáng)度的不確定性造成，而往往是設(shè)計(jì)、施工、使用等環(huán)節(jié)中人為差錯(cuò)造成的，這方面事例很多，已成為目前研究熱點(diǎn)之一。

7.3 在役結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)估與維修決策問(wèn)題

對(duì)在役建筑結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)估與維修決策正成為建筑結(jié)構(gòu)學(xué)的邊緣學(xué)科。它不僅涉及結(jié)構(gòu)力學(xué)、斷裂力學(xué)，建筑材料科學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等基礎(chǔ)理論，而且，與施工技術(shù)、檢驗(yàn)手段、建筑物的維修使用狀況等有密切的關(guān)系。同時(shí)，經(jīng)典的結(jié)構(gòu)可靠性理論，在在役結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)估中也必將得到相應(yīng)的發(fā)展。

7.4 模糊隨機(jī)可靠度的研究

模糊隨機(jī)可靠度理論研究是工程結(jié)構(gòu)廣義可靠度理論研究的重要內(nèi)容。隨著模糊數(shù)學(xué)理論與方法的完善，模糊隨機(jī)可靠度理論也必將進(jìn)一步完善和發(fā)展。

8 結(jié)束語(yǔ)

總體來(lái)講我國(guó)的市政橋梁設(shè)計(jì)理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系仍不夠完善，市政橋梁設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)的工程，需要豐富的理論知識(shí)，并且盡量避免主觀經(jīng)驗(yàn)因素對(duì)設(shè)計(jì)的影響。

參考文獻(xiàn)：

第3篇：橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

交通需求，但不可否認(rèn)的是也存在著各種各樣的問(wèn)題。文章首先對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了概括說(shuō)明，之后著重對(duì)市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分析研究，從而幫助有效提升城市橋梁建設(shè)使用質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】市政橋梁；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；要點(diǎn)

市政橋梁與其它類型橋梁相比，其主要的建設(shè)作用在于充分滿足使用功能需求的同時(shí)，對(duì)周邊景觀、環(huán)境的協(xié)調(diào)度也著重關(guān)注。

1.橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

由于整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)準(zhǔn)確性將會(huì)在一定程度上受到設(shè)計(jì)人員主觀因素的影響。因此，在橋梁設(shè)計(jì)中，需要相關(guān)工作人員在設(shè)計(jì)中能夠具備極為扎實(shí)的理論基礎(chǔ)及豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在當(dāng)前的橋梁設(shè)計(jì)中，大部分設(shè)計(jì)人員都著重關(guān)注強(qiáng)度問(wèn)題，但整體結(jié)構(gòu)的耐久度始終處于被遺忘的狀態(tài)下。結(jié)構(gòu)耐久度與時(shí)間有著較為緊密的關(guān)聯(lián)，在橋梁建成的較短時(shí)間內(nèi)是無(wú)法對(duì)其進(jìn)行細(xì)致查看的。但是如果結(jié)構(gòu)耐久性出現(xiàn)問(wèn)題，哪怕是極其細(xì)微的問(wèn)題，都有可能帶來(lái)難以解決的問(wèn)題。而這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題是完全不符合結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理念的。當(dāng)前我國(guó)對(duì)于市政橋梁設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)體系依舊有待近一步完善，在市政橋梁的設(shè)計(jì)領(lǐng)域在施工及安全性兩方面有待解決的問(wèn)題較多。對(duì)市政橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的首要任務(wù)便是盡可能地選取一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)方案，另外還需著重關(guān)注橋梁內(nèi)部構(gòu)件及連接方面的設(shè)計(jì)。采取符合相關(guān)規(guī)范的安全系數(shù)對(duì)整個(gè)橋梁工程的安全性實(shí)施保障。

2市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題及解決措施

2.1設(shè)計(jì)上存在的漏洞問(wèn)題

在市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，極為常見(jiàn)的一大問(wèn)題便是伸縮縫的相關(guān)設(shè)計(jì)。大部分的城市橋梁在設(shè)計(jì)中將伸縮縫設(shè)置為普通類型的橡膠支座。但是為了確保其安全性，需要將其修正為活動(dòng)型的橡膠支座，從而有效避免出現(xiàn)拉裂問(wèn)題。此類問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因是，如果設(shè)計(jì)普通支座，則有極大的可能會(huì)出現(xiàn)變形情況，對(duì)整個(gè)橋梁的結(jié)構(gòu)安全及耐久性兩方面均極為不利。通常情況下，橋面不會(huì)與整體的鋼筋網(wǎng)相關(guān)，也不會(huì)對(duì)超載問(wèn)題進(jìn)行考慮。但當(dāng)前現(xiàn)狀是，在我國(guó)交通運(yùn)輸超載問(wèn)題極為常見(jiàn)，對(duì)于城市橋梁的使用安全性及耐久性均帶來(lái)了極大的考驗(yàn)。針對(duì)此類問(wèn)題，在將相關(guān)情況上報(bào)給管理部門(mén)加強(qiáng)管理的同時(shí)，還需在設(shè)計(jì)中將超載相關(guān)內(nèi)容納入其中，對(duì)其全面充分的考慮。由于伸縮縫所預(yù)埋之處的空心梁常常會(huì)出現(xiàn)數(shù)量不夠的問(wèn)題，因此，相關(guān)施工管理部門(mén)需著重注意前期的檢查工作。

2.2耐久性設(shè)計(jì)問(wèn)題

在對(duì)市政橋梁進(jìn)行建設(shè)時(shí)，由于整個(gè)橋梁體是需要完全暴露在空氣之中的，因此日積月累下來(lái)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(huì)受到交通車輛承載、地震、疲勞等多重因素的影響，在對(duì)其進(jìn)行施工建設(shè)時(shí)所用材料在經(jīng)過(guò)風(fēng)吹日曬的侵襲后，自身的性能將會(huì)逐漸走向衰退，整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)各處均會(huì)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(wèn)題的突出化致使橋梁建設(shè)后無(wú)法正常使用，帶來(lái)了極大的經(jīng)濟(jì)損失。耐久性問(wèn)題的日益突出促使人們不得不加強(qiáng)對(duì)其的關(guān)注，在相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)整體與細(xì)節(jié)上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加強(qiáng)重點(diǎn)，對(duì)橋梁耐久及安全性的研究也應(yīng)逐漸趨向于定量分析。

2.3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(duì)此類市政橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，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(duì)施工質(zhì)量的控制，在接縫處確保其強(qiáng)度。對(duì)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(tái)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(duì)此橋段結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，則需對(duì)實(shí)際狀況充分考量，采取相應(yīng)的加固措施。對(duì)于一些抗震性能較為薄弱的地方還應(yīng)對(duì)其構(gòu)造進(jìn)一步加強(qiáng)[2]。有部分市政橋梁對(duì)于整個(gè)城市的發(fā)展而言極為重要。針對(duì)此種橋梁，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可以在各方面條件均允許的情況下，對(duì)橋梁采取一些具有較好減震性能的裝置，如橡膠墊塊等。

2.4疲勞損傷問(wèn)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(dòng)荷載范疇內(nèi)，在整個(gè)橋梁的結(jié)構(gòu)內(nèi)將會(huì)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(huì)致使整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不必要振動(dòng)的同時(shí)，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(huì)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(huì)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(wèn)題納入至考慮范疇中，相關(guān)的施工人員在施工時(shí)則無(wú)法對(duì)出現(xiàn)的宏觀裂紋采取科學(xué)的應(yīng)對(duì)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(wèn)題出現(xiàn)。較早時(shí)期的疲勞損失無(wú)法被及時(shí)檢測(cè)出，但是其所帶來(lái)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(duì)此問(wèn)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(kāi)裂問(wèn)題極多。因此，在市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需將此類問(wèn)題作為極為重要的考慮因素。

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

3.1防洪水位及人行橋欄桿

在對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需在充分考量百年洪水位的基礎(chǔ)上對(duì)所處地域的防洪水位著重關(guān)注，核查其相關(guān)影響。在對(duì)人行橋欄桿進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，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(guò)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(duì)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。

3.2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(shí)需在對(duì)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(cè)明確。特別是一些互通式的立交橋在設(shè)計(jì)時(shí)，需依照其自身需求、車輛行駛速度充分考量，對(duì)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(wèn)題。我國(guó)的超載問(wèn)題極為突出卻又無(wú)法完全杜絕。對(duì)于一些極為突出、明顯化的超載情況，可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)橋梁塌陷、傾覆等問(wèn)題。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需對(duì)此類特殊因素著重考量。在進(jìn)行橋梁荷載驗(yàn)算時(shí)，需在最大荷載值的基礎(chǔ)上進(jìn)行1.4倍的乘以處理。對(duì)于一些支座或是墩梁結(jié)構(gòu)可以考慮安裝抗傾覆裝置。

3.3實(shí)例說(shuō)明

英雄大橋是位于南昌的一座跨贛江特大橋，其無(wú)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(wú)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(guò)對(duì)橋梁設(shè)計(jì)問(wèn)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(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)此橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行了再設(shè)計(jì)施工，對(duì)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(shí)，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。

4.結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)今的市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系尚且有待進(jìn)一步的健全完善，需要借助多方力量的幫助支持。城市橋梁設(shè)計(jì)本身就具有極強(qiáng)的系統(tǒng)復(fù)雜性，需要設(shè)計(jì)人員具備極為豐富的理論知識(shí)及專業(yè)化的實(shí)踐技能，盡可能地將一些由于主觀因素導(dǎo)致出現(xiàn)的不利設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)影響降到最低，將對(duì)橋梁質(zhì)量產(chǎn)生損害的不良因素盡可能地規(guī)避，從而更好地達(dá)成城市橋梁工程規(guī)劃要求，為后期的施工建設(shè)提供幫助。

參考文獻(xiàn)：

1 甘慶麗.橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題探討[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013（20）：57-59.

第4篇：橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

1.橋梁結(jié)構(gòu)的疲勞損傷

由于在橋梁建造時(shí)所采用的材料不均勻或者是不連續(xù)問(wèn)題，導(dǎo)致諸多缺陷的存在，再加上反復(fù)的荷載作用，這些缺陷久而久之就會(huì)變成損傷，并導(dǎo)致橋梁發(fā)生大面積的裂紋，如若不能對(duì)其進(jìn)行有效控制，就會(huì)直接導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的斷裂，帶來(lái)嚴(yán)重后果；另外，超載也是引發(fā)橋梁結(jié)構(gòu)疲勞損傷的一個(gè)主要因素。

2.橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需注意問(wèn)題及解決對(duì)策

2.1對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)地基高度的調(diào)整在橋梁施工過(guò)程中，地基是其中最為重要的一個(gè)組成部分，地基高度的是否合理直接決定著橋梁結(jié)構(gòu)的高質(zhì)量建設(shè)。由于地基土層較易受到風(fēng)化作用，一旦不能合理解決，就會(huì)對(duì)地基堅(jiān)實(shí)問(wèn)題帶來(lái)危害，造成地基下沉或者是地基崩潰等嚴(yán)重后果。對(duì)此，有效的解決對(duì)策如下：第一，使用封閉的防水技術(shù)，提高橋梁地基的穩(wěn)固性，對(duì)地基高度予以標(biāo)高，確保橋梁地基強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)；第二，相關(guān)設(shè)計(jì)工作者做好地基高度工作，在初始的設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該綜合考量各種因素，著重加強(qiáng)對(duì)上部結(jié)構(gòu)、地基與基礎(chǔ)的共同作用，通過(guò)采取有效方法強(qiáng)化上部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以此保證地基的穩(wěn)固性。

2.2對(duì)混凝土裂縫寬度的調(diào)整在混凝土構(gòu)建中必不可少的會(huì)出現(xiàn)裂縫，裂縫的發(fā)生一方面會(huì)導(dǎo)致橋梁美觀程度受損，另一方面也會(huì)使橋梁構(gòu)件的耐久性與承載力等性能下降。我國(guó)相關(guān)橋梁規(guī)范中，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫寬度有著嚴(yán)格規(guī)定，對(duì)混凝土裂縫寬度予以嚴(yán)格控制不僅可以提高橋梁承載能力，而且會(huì)確保其耐久性。對(duì)此，有效的解決對(duì)策如下：調(diào)整鋼筋布設(shè)位置，或者提高混凝土截面剛度等方法，控制混凝土裂縫寬度。

3.橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的確定及優(yōu)化

本文探討的是以橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性作為前提條件的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，此種優(yōu)化模式最先由Forscll提出，他將總耗費(fèi)的最小化作為優(yōu)化的根本目標(biāo)，并就優(yōu)化與可靠性之間的關(guān)系進(jìn)行探討。他認(rèn)為，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的科學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)將橋梁結(jié)構(gòu)的各個(gè)方面內(nèi)容綜合考量入內(nèi)，重點(diǎn)就是在諸多荷載作用下的最終性能，同時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)的耐用性應(yīng)該愈長(zhǎng)愈好，如若不能對(duì)其及時(shí)、有效維修，會(huì)致使其功能大幅度衰退，到時(shí)必然會(huì)采取更為費(fèi)力、費(fèi)時(shí)、費(fèi)資金的維護(hù)與加固方法。當(dāng)然，我們都知道，橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可靠性愈高，其原始成本也就愈少，因此在這樣的標(biāo)準(zhǔn)條件下，橋梁結(jié)構(gòu)的耐用性總耗費(fèi)是最小的，也就實(shí)現(xiàn)了其最大化的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

3.1加強(qiáng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)耐用性的優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)前我國(guó)大部分橋梁規(guī)范要求對(duì)橋梁設(shè)計(jì)提出的都是經(jīng)濟(jì)、美觀、安全、適用方面的要求，對(duì)橋梁強(qiáng)度的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了對(duì)其耐用性的要求，注重對(duì)橋梁在使用周期中表現(xiàn)出的性能，而忽略了對(duì)其日常的維護(hù)與檢修。在這種情況下，很容易導(dǎo)致工程事故頻發(fā)、橋梁性能不穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)質(zhì)量不合格以及缺乏耐用性等問(wèn)題。因此，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者必須從根本上改變這種傳統(tǒng)的思想，著重各方面的考量，將橋梁結(jié)構(gòu)的耐用性也充分納入到考慮重點(diǎn)中，不僅使其在既定使用年限內(nèi)可以安全、穩(wěn)定、可靠的工作，還要最大限度的延長(zhǎng)其衰退期，增強(qiáng)其使用年限，得到其使用價(jià)值的最大化體現(xiàn)。

3.2加強(qiáng)對(duì)橋梁超載問(wèn)題的優(yōu)化對(duì)于橋梁超載問(wèn)題可以概括為以下三個(gè)方面，首先，由于橋梁使用年限過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致的超齡負(fù)載；其次，由于橋梁同時(shí)通行的車流量超載；最后，車輛的違規(guī)超載。諸如此類的超載問(wèn)題不僅會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)疲勞損傷問(wèn)題，還會(huì)造成對(duì)橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損傷，改變其工作狀態(tài)，直接危害到其使用的安全性。因此，加強(qiáng)對(duì)橋梁超載問(wèn)題的優(yōu)化，將諸多例如經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、地域等因素都考量入內(nèi)，從根本上優(yōu)化橋梁的超載問(wèn)題。

3.3加強(qiáng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)疲勞損傷的優(yōu)化設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)日常所承受的全部負(fù)荷都是由車輛帶來(lái)的動(dòng)態(tài)荷載，施加到橋梁結(jié)構(gòu)中，會(huì)帶來(lái)循環(huán)變化的力量，造成橋梁結(jié)構(gòu)的震動(dòng)，繼而導(dǎo)致疲勞損傷的出現(xiàn)。久而久之，這些荷載就會(huì)使橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，繼而造成結(jié)構(gòu)斷裂，針對(duì)于此，必須提高橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)對(duì)疲勞損傷的研究，盡量將疲勞損傷消除在萌芽中，控制不良后果帶來(lái)的嚴(yán)重?fù)p失。

4.結(jié)束語(yǔ)

第5篇：橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：城市立交橋梁；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)分析

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市人口激增的同時(shí)車輛也日益增多，這給城市交通帶來(lái)了莫大的壓力，平面交叉的道口經(jīng)常會(huì)發(fā)生車輛堵塞和擁擠。因此，為了提升城市的交通能力，很多城市開(kāi)始興建立交橋梁。現(xiàn)如今，城市立交橋梁已經(jīng)廣泛用于城市交通中的交通繁忙地段，城市立交橋梁也成為衡量城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)準(zhǔn)。

一、主要參數(shù)以及水文地質(zhì)條件

以位于市區(qū)的某立交橋?yàn)槔肆⒔粯驗(yàn)槲寰€三層互通式立交橋梁。底板為地面道路，中層為中環(huán)線直行車道。

1.主要技術(shù)參數(shù)

設(shè)計(jì)載荷汽車為-20級(jí)，掛車為-100驗(yàn)算；地震烈度按照7級(jí)地震烈度設(shè)防；設(shè)計(jì)主橋車速為每小時(shí)100千米，匝道車速為每小時(shí)50千米；平面線匝道半徑設(shè)計(jì)為65米；兩條車道匝道橋梁總寬度、交匯段三車道匝道總寬度、立交橋變段橋梁總寬度分別設(shè)計(jì)為10.5米、14.0米和14.0到30.5米之間；橋梁最大縱坡小于5%，橫坡小于6%；排水標(biāo)準(zhǔn)方面，重現(xiàn)期1a，集水時(shí)間10分鐘，徑流系數(shù)和延緩系數(shù)分別為1.0和2.0。

2.水文地質(zhì)條件

依據(jù)橋址處18個(gè)取土孔和22個(gè)靜力觸深孔的資料，地質(zhì)結(jié)構(gòu)分為7層。第1層為人工填土，第5層為細(xì)砂至中砂，剩下的5層為粉土或粉質(zhì)粘土，第5層的細(xì)砂之中砂厚度要在15.2到17.9米之間。實(shí)測(cè)各土層的剪切波速，得到平均值為每秒228米，可判定場(chǎng)地土為Ⅲ類土。地下水一般為SO4-Na型或Cl-Na型水，對(duì)砼會(huì)有一定程度的侵蝕。

二、城市立交橋梁設(shè)計(jì)規(guī)劃與設(shè)計(jì)原則

在城市立交橋的設(shè)計(jì)規(guī)劃過(guò)程中要把考慮的重點(diǎn)放在交通組成、交通量、設(shè)計(jì)車速、城市景觀、拆遷可能性和將來(lái)的遠(yuǎn)景發(fā)展。本文所舉立交橋在設(shè)計(jì)方面重點(diǎn)考慮了以下幾點(diǎn)：立交范圍內(nèi)地面道路要相互連通，形成網(wǎng)絡(luò)，確保能達(dá)到緩解沿線地方單位進(jìn)出交通的狀況，達(dá)到組織公共交通的目的；立交橋梁應(yīng)向空間方向發(fā)展，從而節(jié)約用地，減少拆遷范圍；要滿叉口所要求的交通功能，使交叉口能與立交性質(zhì)、等級(jí)、任務(wù)以及交通量相適應(yīng)，主要道路和次要道路的交通流向要與次要交通流向相結(jié)合；立交橋梁的造型要美觀，能與所處地形和環(huán)境相適應(yīng)，避免“灰色地帶”的產(chǎn)生。

三、橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.結(jié)構(gòu)選型

本文所舉立交橋具有交通量大、無(wú)斷交條件的特點(diǎn)，且曲線橋和異型段橋占全橋總面積比例七成以上，工期方面的要求也是盡量短。在經(jīng)過(guò)多次優(yōu)化比選之后，在主跨25米以上的曲線橋和異型段橋采取澆預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁的方式，而25米以下的則采取現(xiàn)澆普通鋼筋砼連續(xù)箱梁的方式，至于直線橋，則采取預(yù)制預(yù)應(yīng)力砼大空心簡(jiǎn)支板梁并設(shè)橋面連接板。

2.結(jié)構(gòu)計(jì)算

依照平面桿系有限元程序計(jì)算箱梁內(nèi)力，并運(yùn)用三維有限元分析程序進(jìn)行驗(yàn)算。通過(guò)計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)選擇合理、最優(yōu)的設(shè)計(jì)，使配置的預(yù)應(yīng)力束與受力特征更合理，并能減少4成以上的鋼絞線。預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件的計(jì)算，可按全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件來(lái)考慮。有些截面要按a類受彎構(gòu)件來(lái)考慮，在恒載條件下不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，營(yíng)運(yùn)階段的最大拉應(yīng)力值也應(yīng)該控制在砼的極限拉應(yīng)力內(nèi)。預(yù)應(yīng)力束與孔道壁的阻系數(shù)采用0.20，束位置偏差系數(shù)為0.002。因考慮了支座對(duì)箱體的約束效應(yīng)，內(nèi)支點(diǎn)負(fù)彎矩時(shí)，采用0.95的折減系數(shù)。

2.1鋼筋混凝土箱型連續(xù)梁的設(shè)計(jì)計(jì)算

該類箱梁包括曲線梁和異形梁，梁體分別用單箱單室、單箱雙室及單箱三室的截面?？缍仍?8到30米之間，梁高在1.2米和1.6米之間，取4孔為一聯(lián)。最小平面半徑為45米。箱梁頂、底板縱向布置直徑為25和32的鋼筋。異形梁為保證外觀整潔，采用單箱多室處理。對(duì)于分離式基礎(chǔ)，為減小橫向剛度，要在頂板上設(shè)構(gòu)造縫。采用PKPM連續(xù)梁計(jì)算程序來(lái)進(jìn)行箱梁的結(jié)構(gòu)分析，并按照施工、運(yùn)營(yíng)階段進(jìn)行內(nèi)力和抗裂性能的計(jì)算并依照計(jì)算結(jié)果配置普通鋼筋。由于橋墩臺(tái)不均勻下沉可能對(duì)梁體產(chǎn)生不利影響，荷載組合要選取偏安全的組合，并按相對(duì)位移2厘米來(lái)計(jì)算。箱梁橫向計(jì)算時(shí)，要采用框架結(jié)構(gòu)分析計(jì)算方法。

2.2預(yù)應(yīng)力混凝土槽梁及空心板梁

槽形梁及板梁跨度在18到30米之間，采用架設(shè)速度快且預(yù)制質(zhì)量好的簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)。主筋則采用冷拉雙控Ⅳ級(jí)粗鋼筋，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為750兆帕。在架設(shè)時(shí)為了形成平面變寬度的匝道線形，采用變化鉸接縫寬度的方法。

3.結(jié)構(gòu)措施

為了使內(nèi)應(yīng)力分布更為合理，可以把箍筋間距加密至10厘米；將中墩單支點(diǎn)向外弧側(cè)的偏心距預(yù)調(diào)8到11厘米；每聯(lián)端支點(diǎn)采用抗扭雙支座并將其間距加大到3.6米，并將端橫隔梁加長(zhǎng)至與橋同寬。

四、橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.蓋梁

預(yù)應(yīng)力砼大空心板，要采用倒T形蓋梁?？鐝皆?0.0到12.8米范圍內(nèi)，懸跨比為0.34到0.37之間，部分獨(dú)柱懸臂長(zhǎng)8.1米，蓋梁高度在2.31到2.61米之間，寬度在2.5到2.6米之間，牛腿最小高度為l.l米。對(duì)于相鄰孔的主梁跨徑不等的蓋梁，為抵衡不平衡彎矩可采用支座偏位法。為了適應(yīng)彎橋空心板的布置需要，蓋梁寬度應(yīng)采用大小頭的扇形狀。長(zhǎng)度大于17.5米的獨(dú)柱雙懸臂蓋梁要采用預(yù)應(yīng)力鹼結(jié)構(gòu)，而其余部分均可采用普通鋼筋硅結(jié)構(gòu)。主筋方面，預(yù)應(yīng)力混凝土采用直徑為15.24毫米的高強(qiáng)度、低松弛鋼絞線，普通鋼筋混凝土用Ⅱ級(jí)鋼。蓋梁混凝土中預(yù)應(yīng)力采用混凝土C50，普通鋼筋采用混凝土C30。

2.墩柱

設(shè)計(jì)立交橋最高柱身為14.923米，一般柱高為3到11米之間，柱身采用倒棱矩形截面。柱高大于11米時(shí)用140乘以200厘米的截面；柱高小于11米時(shí)采用110乘以150厘米的截面，角棱處則采用15乘以15厘米的正方形截面。柱子主筋采用Ⅱ級(jí)鋼，配筋率要控制在1%以內(nèi)，柱身混凝土采用普通混凝土即可。

3.樁基礎(chǔ)

基礎(chǔ)采用40乘以40厘米的鋼筋混凝土打入樁，中心最小橫向和縱向間距分別為1.0米和1.2米。鋼筋混凝土承臺(tái)厚度為1.5米，并根據(jù)具體需要在底、頂部鋪設(shè)受力鋼筋網(wǎng)。簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)樁長(zhǎng)24米，考慮不均勻沉降的影響，樁長(zhǎng)可采用30米。為了確保地下管道的安全性，還采用了鉆孔樁，樁長(zhǎng)最大40米，并使其進(jìn)入了暗綠色粉質(zhì)粘土持力層或草黃色粉質(zhì)粘土。

五、橋面結(jié)構(gòu)

橋面鋪裝層設(shè)8厘米厚的C30混凝土墊層，并設(shè)直徑為8鋼筋網(wǎng)，間距為15厘米。在墊層之上的負(fù)彎矩處涂防水涂料并鋪設(shè)5厘米厚的瀝青混凝土。橋面采用橡膠板式伸縮縫。全橋采用矩形、圓形板式橡膠支座及四氟板式橡膠支座。機(jī)動(dòng)車道兩側(cè)設(shè)鋼筋混凝土墻，并加連續(xù)潤(rùn)管的復(fù)合式防撞墻，同時(shí)，在非機(jī)動(dòng)車道橋面兩側(cè)設(shè)人行欄桿。

結(jié)論：

城市立交橋是城市交通的有力保證，城市立交橋梁的設(shè)計(jì)則是城市立交橋建設(shè)的根本。因此在設(shè)計(jì)階段就要注意總體規(guī)劃設(shè)計(jì)的工作，這樣才能保證城市立交橋梁在城市交通中的積極作用。

參考文獻(xiàn)

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第6篇：橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：橋梁結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；問(wèn)題；注意點(diǎn)；細(xì)節(jié)

前言

在公路工程建設(shè)過(guò)程中，橋梁設(shè)計(jì)作為其中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。在橋梁設(shè)計(jì)中，需要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度給予充分的重視，但通常情況下，設(shè)計(jì)人員都會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性較為忽視，而且結(jié)構(gòu)耐久性所引發(fā)的問(wèn)題還不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)顯現(xiàn)出來(lái)，但一旦由于耐久性較差而導(dǎo)致問(wèn)題發(fā)生，則會(huì)帶來(lái)無(wú)法估計(jì)的財(cái)產(chǎn)和人身?yè)p害。文中針對(duì)當(dāng)前橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，進(jìn)一步對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的注意點(diǎn)和細(xì)節(jié)進(jìn)行了闡述，以此來(lái)提高橋梁設(shè)計(jì)的水平，確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全。

1 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

在當(dāng)前橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)耐久性方面并沒(méi)有具體的要求，往往在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)使用強(qiáng)度考慮較多，但由于對(duì)耐久性考慮較少，極易導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)使用性能不良，使用壽命縮短等問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)工程事故。針對(duì)于當(dāng)前橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)普遍存在理論不足及構(gòu)造體系不健全的問(wèn)題，設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)安全性問(wèn)題考慮也不多。雖然在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，大部分設(shè)計(jì)人員在選擇結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)分析、選擇連接形式及構(gòu)件設(shè)計(jì)等時(shí)會(huì)考慮結(jié)構(gòu)安全性，但也僅僅是從規(guī)范規(guī)定入手，對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性、施工階段和材料選擇等方面的安全性考慮不多，從而對(duì)結(jié)構(gòu)安全性埋下了較大的隱患。

2 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意點(diǎn)

2.1 疲勞損傷

在橋梁使用過(guò)程中主要負(fù)載形式以車輛負(fù)載和風(fēng)負(fù)載為主，都屬于動(dòng)負(fù)載，在動(dòng)負(fù)載作用下，橋梁內(nèi)部會(huì)形成循環(huán)應(yīng)力，在往復(fù)多次的循環(huán)應(yīng)力影響下，橋梁疲勞損傷程度會(huì)不斷增加。在施工過(guò)程中，由于存在許多影響因素，橋梁內(nèi)部材料分布不均及中斷情況時(shí)有發(fā)生，這樣在動(dòng)負(fù)載作用下，會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷程度不斷擴(kuò)大，當(dāng)發(fā)展到一定程度時(shí)則會(huì)出現(xiàn)人眼可見(jiàn)的裂紋。在裂紋不斷積累的情況下，極易出現(xiàn)脆性斷裂，從而造成嚴(yán)重的后果。因此在橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中需要重視疲勞損傷問(wèn)題，并提前做好相應(yīng)的預(yù)防措施，及時(shí)將存在的隱患排除。

2.2 耐久性

當(dāng)前橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來(lái)越完善，這也使人們?cè)絹?lái)越關(guān)注橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的耐久性問(wèn)題，并將其作為橋梁設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的主要問(wèn)題。在橋梁使用過(guò)程中，造成耐久性差的原因主要來(lái)自于施工中的設(shè)計(jì)及管理。在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)不重視，一般性的設(shè)計(jì)工序中問(wèn)題的解決都具有短期性特點(diǎn)，但耐久性方面則需要考慮時(shí)間的影響。但橋梁耐久性會(huì)對(duì)橋梁投入使用后的效果及維護(hù)問(wèn)題有直接的關(guān)系，因此需要設(shè)計(jì)人員高度重視橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)，并在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)各方考量進(jìn)行關(guān)注，在保證橋梁安全和穩(wěn)定使用的基礎(chǔ)上，盡可能的延續(xù)橋梁的衰退期和使用壽命，更好的發(fā)揮出橋梁自身的價(jià)值。

2.3 抗震能力

在橋梁處于地震多發(fā)地帶時(shí)，在地震發(fā)生時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)則會(huì)受到損壞。因此對(duì)于這種處于地震多發(fā)地帶的橋梁在設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)其動(dòng)負(fù)載力進(jìn)行全面分析，并在采取動(dòng)負(fù)載應(yīng)對(duì)措施的基礎(chǔ)上考慮抗震能力，將動(dòng)負(fù)載與抗震兩個(gè)因素有效的融合在一起，設(shè)計(jì)過(guò)程中嚴(yán)格按照規(guī)定要求來(lái)提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗震能力，確保工程的質(zhì)量。如需要在設(shè)計(jì)時(shí)注意增強(qiáng)內(nèi)部材料之間的系統(tǒng)性和聯(lián)系性，強(qiáng)化橋梁支座錨固，使墩臺(tái)與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間實(shí)現(xiàn)良好的銜接，適當(dāng)增加配筋，強(qiáng)化土層的性能等等。

2.4 超載問(wèn)題

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是確保橋梁的正常使用，但在橋梁實(shí)際使用過(guò)程中，所有的負(fù)載力無(wú)法保證都能夠落在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)。因此在橋梁結(jié)構(gòu)負(fù)載力設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)橋梁超載問(wèn)題進(jìn)行特別關(guān)注。一旦發(fā)生超載問(wèn)題，會(huì)增加橋梁的動(dòng)負(fù)載力，而且還會(huì)造成橋梁出現(xiàn)不同程度的損傷。一旦負(fù)載損傷超出正常設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，在負(fù)載消除后，負(fù)載損傷也不能恢復(fù)，而一旦超載程度較大時(shí)，則會(huì)直接造成橋梁結(jié)構(gòu)損傷，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)安全事故。因此需要做好超載防治工作，有效的保證橋梁使用的安全性和耐久性。

2.5 環(huán)境保護(hù)

橋梁建設(shè)過(guò)程中很難避免對(duì)自然環(huán)境帶來(lái)的破壞。當(dāng)前人們環(huán)保理念不斷增加，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越關(guān)注，這就需要橋梁建筑過(guò)程中需要將環(huán)保理念貫穿其中。設(shè)計(jì)人員需要遵循環(huán)保設(shè)計(jì)理念來(lái)考慮橋梁的位置、類型、跨度和施工工藝，盡量減少可能會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)的破壞性影響。同時(shí)在施工環(huán)節(jié)還要盡可能的減少對(duì)植被帶來(lái)的破壞，做好水土流失防范措施，對(duì)可能造成的空氣污染進(jìn)行有效治理，積極采取有效的預(yù)防手段來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)保的保護(hù)。

3 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)

3.1 嚴(yán)格參照工程實(shí)際

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要參照工程實(shí)際來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保橋梁的整體質(zhì)量。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，需要確保樁基位置的合理性、地基的高度做到合理和準(zhǔn)確。在實(shí)際工作中，采取以下措施：其一，有效利用封閉防水技術(shù)，以此來(lái)增加橋梁地基的牢固度，針對(duì)地基高度給出標(biāo)高，保障橋梁地基強(qiáng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)；其二，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)地基高度工作，在最初階段，應(yīng)全面考慮所有的影響因素，提高上部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，增加地基與基礎(chǔ)之間的作用效果，進(jìn)而保障地基牢固度。

3.2 橋梁與線路呈現(xiàn)正交分布

在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)盡量確保橋梁與線路呈現(xiàn)正交分布，同時(shí)，在理想位置設(shè)計(jì)伸縮縫，以此來(lái)縮短受拉區(qū)長(zhǎng)度，進(jìn)而降低橋梁收縮變形程度，規(guī)避傾向裂縫的出現(xiàn)。

3.3 對(duì)于地基上帶基樁的鋼筋混凝土

對(duì)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。可是仍有很大的弊端存在橋梁構(gòu)造設(shè)計(jì)上。引起人們關(guān)注的問(wèn)題是，普通橡膠支座卻被設(shè)在了伸縮縫處，這樣一來(lái)是極其危險(xiǎn)的，我個(gè)人認(rèn)為應(yīng)將橡膠活動(dòng)的支座放在橋梁的構(gòu)造設(shè)計(jì)上，天長(zhǎng)日久在汽車荷d作用下將會(huì)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(zhǎng)久性。有關(guān)部門(mén)如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就要及時(shí)與業(yè)主聯(lián)系進(jìn)行支座的變換。

4 結(jié)束語(yǔ)

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到橋梁的質(zhì)量，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)動(dòng)負(fù)載、地震、疲勞及超載等因素進(jìn)行綜合考慮，注意設(shè)計(jì)中的一些細(xì)節(jié)，注意橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性，利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念來(lái)對(duì)強(qiáng)化橋梁全壽命周期性、橋梁景觀、材料等方面的設(shè)計(jì)，全面提高橋梁的質(zhì)量，確保橋梁結(jié)構(gòu)的合理性、安全性和耐久性。

參考文獻(xiàn)

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第7篇：橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)理論；橋梁設(shè)計(jì)；橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

1橋梁自身美學(xué)設(shè)計(jì)

這是所有橋梁設(shè)計(jì)決的原則，跨線橋也不例外?？缇€橋的適用性和安全性是最基本的要求，利用現(xiàn)代化的輔助設(shè)計(jì)手段完全可以實(shí)現(xiàn)。經(jīng)濟(jì)性和美觀性在本質(zhì)上并不矛盾，在多數(shù)情況下只要合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，就能同時(shí)滿足經(jīng)濟(jì)和美觀的要求；如果二者在某些情況下出現(xiàn)矛盾，因跨線橋投資比例小，而對(duì)景觀貢獻(xiàn)大，故筆者傾向于“美觀為主”，在橋梁設(shè)計(jì)中重視美學(xué)設(shè)計(jì)，使跨線橋成為美學(xué)和技術(shù)的統(tǒng)一體。

橋梁結(jié)構(gòu)之美在于獨(dú)特的造型，合理的驚訝比例，生動(dòng)的韻律和色調(diào)、明暗與裝飾的適當(dāng)匹配，其中應(yīng)把橋梁結(jié)構(gòu)的造型和諧與良好的比例放在首位，使之具有秩序感和韻律感。跨線橋本身的線條宜乘法明快、輕巧纖細(xì)、連續(xù)流暢，使高速運(yùn)動(dòng)著的人們?cè)谒查g的一瞥中得到明確的印象?？缇€橋各構(gòu)件之間應(yīng)取得充分協(xié)調(diào)，此時(shí)作為橋梁整體就會(huì)有如音樂(lè)旋律，縱以美感，這種協(xié)調(diào)主要借助于比例、勻稱、平衡、韻律、重復(fù)、交替、層次等手法來(lái)完成。有時(shí)也可以突破幾何對(duì)稱的傳統(tǒng)布局，因地制宜地采用百對(duì)稱結(jié)構(gòu)，使橋型構(gòu)思新奇、妙趣橫生。此外，橋孔的合理布置、上部結(jié)構(gòu)和下部墩臺(tái)和諧繼往開(kāi)來(lái)及橋面合理設(shè)置豎曲線也是創(chuàng)造跨線橋整體美的重要手段。

2橋架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

橋梁是由多種材料、不同結(jié)構(gòu)組合而成的復(fù)雜系統(tǒng)。橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的要素、結(jié)構(gòu)、功能及環(huán)境的簡(jiǎn)要示意圖。橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是橋梁工程大系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，不同的橋梁結(jié)構(gòu)體系又構(gòu)成各個(gè)更低層次的子系統(tǒng)。要素中的各種基本構(gòu)件也構(gòu)成一個(gè)層面上的系統(tǒng)，有其自身的要素、結(jié)構(gòu)、功能和環(huán)境。

橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體不等于部分之和。單個(gè)基本構(gòu)件，比如單個(gè)梁構(gòu)件，是無(wú)法實(shí)現(xiàn)跨越峽谷甚至海峽的目的的，而多個(gè)構(gòu)件按照一定的構(gòu)造規(guī)則組成懸索橋或斜拉橋就可以實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的整體功能取決于構(gòu)件單元、結(jié)構(gòu)體系和環(huán)境狀況，其中起決定性的是系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，通常只有大跨斜拉橋和懸索橋才能作為跨海大橋的候選橋型，對(duì)抗震性能要求較高的地區(qū)，應(yīng)選用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，如連續(xù)剛構(gòu)、斜拉橋等，或?qū)B續(xù)梁等橋型進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，設(shè)計(jì)支座單元，達(dá)到減震目的。

耗散結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為，在遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)的非平衡區(qū)內(nèi)，在非線性的非平衡作用下系統(tǒng)演化方向是不確定的，系統(tǒng)的平衡可能失穩(wěn)，發(fā)生突變或分又，系統(tǒng)呈現(xiàn)出新的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)是一種非平衡的結(jié)構(gòu)，接受環(huán)境注入系統(tǒng)的負(fù)熵流才能穩(wěn)定。橋梁的非線同樣體現(xiàn)了這一思想，橋梁的失穩(wěn)為系統(tǒng)突變所致，地震荷載作用下的橋梁系統(tǒng)的延性抗震性能也是結(jié)構(gòu)非線性性能的體現(xiàn)。

3橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

兩座大型橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)點(diǎn)布置情況可以看出，兩個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與規(guī)模存在很大差異。這種差異除了橋型和橋位環(huán)境因素外，主要是因?yàn)閷?duì)各監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的投資額和（或）建立各個(gè)系統(tǒng)的目的（或者說(shuō)是對(duì)系統(tǒng)的功能要求）不同。因此，橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)際上有意或無(wú)意地遵循著某些準(zhǔn)則。

顯然，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該首先考慮建立該系統(tǒng)的目的和功能。上節(jié)所述的橋梁健康監(jiān)測(cè)三方面的意義也正是橋梁健康監(jiān)測(cè)的目的和功能所在。對(duì)于特定的橋梁，建立健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的目的可以是橋梁監(jiān)控與評(píng)估，或是設(shè)計(jì)驗(yàn)證，甚至以研究發(fā)展為目的；也可以是三者之二甚至全部。一旦建立系統(tǒng)的目的確定，系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目就可以基本上確定。另外，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的規(guī)模以及所采用的傳感儀器和通信設(shè)備等的確定需要考慮投資的限度。因此在設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)必須對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案進(jìn)行成本一效益分析。成本-效益分析是建立高效、合理的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的前提。

根據(jù)功能要求和成本一效益分析可以將監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)數(shù)設(shè)計(jì)到所需的范圍，可以最優(yōu)化地選擇并安裝系統(tǒng)硬件設(shè)施。因此，功能要求和效益-成本分析是設(shè)計(jì)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的兩大準(zhǔn)則。

3.2監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

不同的功能目標(biāo)所要求的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目不盡相同。絕大多數(shù)大跨度橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目都是從結(jié)構(gòu)監(jiān)控與評(píng)估出發(fā)的，個(gè)別也兼顧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證甚至部分監(jiān)測(cè)項(xiàng)目以橋梁?jiǎn)栴}的研究為目的。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)多座運(yùn)營(yíng)中的斜拉橋進(jìn)行大量病害調(diào)查與檢測(cè)分析，提出了用于斜拉橋狀態(tài)監(jiān)控與評(píng)估的頗具代表性的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。

如果監(jiān)測(cè)系統(tǒng)考慮具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證的功能，那就要獲得較多結(jié)構(gòu)系統(tǒng)識(shí)別所須要的信息。因此，對(duì)于大跨度余支承橋梁，須要較多的傳感器布置于橋塔、加勁梁以及纜索/拉索各部位，以獲得較為詳細(xì)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力行為并驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的動(dòng)力分析模型和響應(yīng)預(yù)測(cè)。另外，在支座、擋塊以及某些連結(jié)部位須安設(shè)傳感器拾取反映其傳力、約束狀況等的信息。

目前，某些監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)整體性與安全性評(píng)估技術(shù)為目的之一。結(jié)合橋梁?jiǎn)栴}研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)雖不多見(jiàn)，但有些系統(tǒng)也有監(jiān)測(cè)項(xiàng)目是專為研究服務(wù)的。與理論研究相關(guān)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目可以根據(jù)待研究問(wèn)題的性質(zhì)來(lái)確定。從目前橋梁工程的發(fā)展?fàn)顩r看，以下幾方面的問(wèn)題可以借助橋梁健康監(jiān)測(cè)進(jìn)行深入研究或論證。

?抗風(fēng)方面：包括風(fēng)場(chǎng)特性觀測(cè)、結(jié)構(gòu)在自然風(fēng)場(chǎng)中的行為以及抗風(fēng)穩(wěn)定性。

?抗震方面：包括研究各種場(chǎng)地地面運(yùn)動(dòng)的空間與時(shí)間變化、土-結(jié)構(gòu)相互作用、行波效應(yīng)、多點(diǎn)激勵(lì)對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響等。通過(guò)對(duì)墩頂與墩底應(yīng)變、變形及加速度的監(jiān)測(cè)建立恢復(fù)力模型對(duì)橋梁的抗震分析具有重要的意義。

?結(jié)構(gòu)整體行為方面：包括研究結(jié)構(gòu)在強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)下的非線性特性，橋址處環(huán)境條件變化對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性、靜力狀態(tài)（內(nèi)力分布、變形）的影響等。這對(duì)于發(fā)展基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的整體性評(píng)估方法非常重要。

?結(jié)構(gòu)局部問(wèn)題：例如邊界、聯(lián)接條件，鋼梁焊縫疲勞及其他疲勞問(wèn)題，結(jié)合梁結(jié)合面（包括剪力鍵）的破壞機(jī)制，等等。索支承橋梁纜（拉）索和吊桿的振動(dòng)與減振、局部損傷機(jī)制等也值得進(jìn)一步觀察研究。

?耐久性問(wèn)題：橋梁結(jié)構(gòu)中的耐久性問(wèn)題尚有許多問(wèn)題須要深入研究。纜（拉）索與吊桿的腐蝕、銹蝕問(wèn)題尤須重視。

?基礎(chǔ)：大直徑樁的采用也帶來(lái)一些設(shè)計(jì)問(wèn)題，直接套用原先用于中等直徑樁的計(jì)算方法不很合理。借助大型橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)調(diào)查大直徑樁的變形規(guī)律、研究樁的承載力問(wèn)題，也是設(shè)計(jì)部門(mén)的需要。

3.3對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

（1）橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)不只是傳統(tǒng)的橋梁檢測(cè)技術(shù)的簡(jiǎn)單改進(jìn)，而是運(yùn)用現(xiàn)代傳感與通信技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁運(yùn)營(yíng)階段在各種環(huán)境條件下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)與行為，獲取反映結(jié)構(gòu)狀況和環(huán)境因素的各種信息，由此分析結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)、評(píng)估結(jié)構(gòu)的可靠性，為橋梁的管理與維護(hù)決策提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，大型橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)對(duì)于驗(yàn)證與改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法、開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)控制技術(shù)以及深入研究大型橋梁結(jié)構(gòu)的未知問(wèn)題具有重要意義。因此，健康監(jiān)測(cè)為橋梁工程的發(fā)展開(kāi)辟了新的空間。

（2）大型橋梁健康監(jiān)測(cè)三方面的意義反映了從事橋梁維護(hù)管理、設(shè)計(jì)咨詢和理論研究不同領(lǐng)域人員所關(guān)注的問(wèn)題。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)以功能要求和效益－成本分析為基本準(zhǔn)則。此外，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該通過(guò)布點(diǎn)優(yōu)化分析，并且考慮到系統(tǒng)實(shí)施中的非常重要的通信問(wèn)題。

（3）對(duì)于大跨度斜拉橋、懸索橋而言，整體性評(píng)估只是結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)評(píng)估的一部分，不可能僅通過(guò)整體性評(píng)估來(lái)解釋橋梁結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)。同時(shí)，大跨度橋梁的力學(xué)特點(diǎn)決定其安全評(píng)估的概念上和方法上不同于常規(guī)的中小橋梁。

（4）在跨度橋梁結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)評(píng)估的目的是控制大橋運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)及支持減災(zāi)決策。因此結(jié)合橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安全評(píng)估，應(yīng)該可以通過(guò)獲取的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)估橋梁結(jié)構(gòu)的基本狀態(tài)和結(jié)構(gòu)行為。定期或在偶發(fā)事件（如地震）發(fā)生后識(shí)別結(jié)構(gòu)的損傷和關(guān)鍵部位的變化，并且對(duì)大橋結(jié)構(gòu)生命期各階段的承載能力和抗風(fēng)、抗震能力作出客觀的定量的評(píng)估。

4體系的不夠完善

在承認(rèn)施工存在問(wèn)題的同時(shí)，也不可否認(rèn)，在橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是關(guān)于橋梁施工和使用期安全性的問(wèn)題還有許多可以改進(jìn)的地方。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)，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。

第8篇：橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：橋梁下部結(jié)構(gòu)；橋墩；橋臺(tái)；設(shè)計(jì)

Abstract: the structure of the bridge is the whole bridge is the important component of the quality of a direct impact on the cost and quality of the bridge, and other factors. In this paper the structure design of bridge, the problem of the detailed in this paper.

Keywords: bridge bottom structure; Bridge pier; The abutment; design

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展日益突飛猛進(jìn)，交通建設(shè)也得到迅猛發(fā)展。各種各樣的大中橋、特大橋逐漸增多，而橋梁的下部結(jié)構(gòu)也越來(lái)越被關(guān)注。橋梁下部結(jié)構(gòu)考慮是否得當(dāng)對(duì)工程造價(jià)、質(zhì)量、工期及后期使用影響非常大。近年來(lái)，分離式下部結(jié)構(gòu)的橋梁由于不均勻沉降引起的橋面開(kāi)裂現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。為此，在橋梁整體設(shè)計(jì)中，必須考慮橋梁下部結(jié)構(gòu)的各個(gè)因素，實(shí)現(xiàn)整個(gè)橋梁設(shè)計(jì)的優(yōu)化。

1橋梁下部結(jié)構(gòu)型式選用

鋼筋混凝土薄壁墩臺(tái)在填土較低以及河床較窄的情況下，為了縮短橋長(zhǎng)、節(jié)約成本，不使臺(tái)前錐坡壓縮河床，可使用離河較近墩臺(tái)身直立的樁基薄壁墩臺(tái)，并設(shè)置支撐梁在墩臺(tái)下面，整個(gè)橋梁組成框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，同時(shí)利用兩端臺(tái)后的被動(dòng)土壓力來(lái)維持穩(wěn)定。

埋置式樁柱式橋臺(tái)該型式橋臺(tái)設(shè)于岸上臺(tái)身埋入錐形護(hù)坡中，有單排樁柱式與雙排樁框架式兩種。采用該型式橋臺(tái)，為保證路基穩(wěn)定性，不能過(guò)多地壓縮橋長(zhǎng)，不少工程對(duì)此有深刻的教訓(xùn)。1.3柱式橋墩本型式橋墩有施工的簡(jiǎn)便性和較廣的適應(yīng)性，在軟基中是很好的選擇型式。分為：①帶蓋梁?jiǎn)闻艠吨綐蚨眨话阌糜诤?jiǎn)支梁橋；②不帶蓋梁獨(dú)柱式橋墩或排柱式橋墩，用于連續(xù)現(xiàn)澆箱梁。

在選用墩臺(tái)的時(shí)候，要考慮如下兩方面：①為了降低結(jié)構(gòu)受到軟基位移的影響，在最大程度上縮減超靜定個(gè)數(shù)，適當(dāng)?shù)販p少樁根數(shù)，同時(shí)加大樁距。②在樁底同基層表面相近時(shí)，承載力與設(shè)計(jì)規(guī)定接近，就不需要再伸入基巖；如果沒(méi)有充足的承載力，那么我們可以加大樁徑再算，最好把嵌巖柱樁換成摩擦樁。

2橋墩的設(shè)計(jì)

橋墩按其構(gòu)造可分為實(shí)體墩、空心墩、柱式墩、框架墩等；按其受力特點(diǎn)可分為剛性墩和柔性墩；按其施工工藝可分為就地砌筑或澆筑橋墩、預(yù)制安裝橋墩；按其截面形狀可分為矩形、圓形、圓端形、尖端形及各種截面組合而成的空心橋墩。墩身側(cè)面可垂直，也可以是斜坡式或臺(tái)階式。

2.1橋墩的適用性

實(shí)體式重力墩自身剛度大，具有較強(qiáng)的防撞能力，但同時(shí)存在阻水面積大的缺陷，比較適合修建在地基承載力較高，覆蓋層較薄，基巖埋深較淺的地基上。實(shí)體式輕型墩臺(tái)圬工體積較小，抗沖擊力較差不宜用在流速大并夾有大量泥沙的河流或可能有船舶、冰塊、漂流物撞擊的河流中，一般用于中小橋梁上。

薄壁空心墩一般采用強(qiáng)度高、墩身壁較薄的鋼筋混凝土構(gòu)件。這種構(gòu)件由于削減了墩身自重，減小了軟弱地基的負(fù)荷，減小了自身的截面尺寸，使結(jié)構(gòu)在外觀上變得更加輕盈。

柱式橋墩是目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩形式。它具有線條簡(jiǎn)捷、明快、美觀，既節(jié)省材料數(shù)量又方便施工的特點(diǎn)，適用于橋梁寬度較大的城市橋梁和立交橋。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)橋?qū)挼男枰约暗匚锏孛矖l件，把獨(dú)柱、雙柱和多柱等進(jìn)行任意的組合。

2.2設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意的事項(xiàng)

高度于40m的橋墩多采用柱式墩(最常用)和Y型薄壁墩。前者有圓柱與方柱之分。外觀質(zhì)量在圓柱施工中不難控制，和樁基也方便銜接，大多應(yīng)用于平原地區(qū)。從美觀而言，方柱有視線誘導(dǎo)性和棱角，和上構(gòu)梁體協(xié)調(diào)，相對(duì)美觀。以受力角度來(lái)講，在方柱與圓柱有相等截面積的條件下，方柱抗彎剛度要比圓柱大，受力較于圓柱更優(yōu)。體系是連續(xù)剛構(gòu)時(shí)，方柱能夠經(jīng)過(guò)對(duì)兩個(gè)方向的尺寸進(jìn)行調(diào)整，從而調(diào)整墩柱的剛度，滿足調(diào)整墩柱受力的需要。圓柱為各向同性，進(jìn)行調(diào)整，其效果相對(duì)較差。方柱的缺點(diǎn)是墩柱和樁基間要經(jīng)過(guò)樁帽連接，加之山區(qū)橋梁地面橫坡較陡，不僅增加了工程數(shù)量和柱帽結(jié)構(gòu)，而且加大了挖方工程量。在設(shè)計(jì)中，選用方柱或圓柱要綜合考慮墩高、地形和上構(gòu)結(jié)構(gòu)形式。Y型墩薄壁是獨(dú)柱雙支座的一種墩型，相對(duì)美觀卻施工較復(fù)雜。由于墩高較矮時(shí)，既不美觀又未有簡(jiǎn)便施工，很少使用。墩高較高時(shí)，Y型薄壁墩施工僅要一套模板，搭一個(gè)支架，在有大量模板需求和地面橫坡相對(duì)陡的山區(qū)橋梁，Y型薄壁墩有明顯勢(shì)此外使用雙柱墩時(shí)，因兩個(gè)墩柱高度相差大，線剛度EI，L差距大造成一個(gè)墩兩個(gè)墩柱受力有很大的不同，使用Y型薄壁墩就可避免以上缺陷。有人提出上部的Y型承托節(jié)約材料相對(duì)不多，施工也麻煩，最好設(shè)計(jì)成實(shí)體，這也是可以考慮的。無(wú)論外形怎樣，在墩高較高時(shí)，使用Y型墩薄壁是相對(duì)適合的。

3橋臺(tái)的設(shè)計(jì)

橋臺(tái)按其形式可劃分為重力式橋臺(tái)、輕型橋臺(tái)、框架式橋臺(tái)、組合式橋臺(tái)和承拉橋臺(tái)。

3.1橋臺(tái)的適用性

由于橋臺(tái)形式多樣化，下面就常用類型橋臺(tái)的適用性作一簡(jiǎn)述，以供設(shè)計(jì)人員參考。U形橋臺(tái)構(gòu)造簡(jiǎn)單，基底承壓面大，應(yīng)力較小，但圬工體積大，臺(tái)內(nèi)填土易積水、結(jié)冰、凍脹，使橋臺(tái)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。因此要注意中間填料要采用滲水性較好的土夯填，并做好臺(tái)背排水。

八字式和一字式橋臺(tái)適用河岸穩(wěn)定，橋臺(tái)不高，河床壓縮小的中小跨徑橋梁，對(duì)于跨越人工河道的橋梁及立交橋亦可采用。薄壁式橋臺(tái)同薄壁式橋墩類同，可依據(jù)橋臺(tái)高度、地基強(qiáng)度和土質(zhì)等因素選定。

4墩臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

4.1基礎(chǔ)資料的調(diào)查

在墩臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)之前，除了應(yīng)掌握有關(guān)全橋的資料，包括上部結(jié)構(gòu)形式、跨徑、荷載、墩臺(tái)結(jié)構(gòu)等及國(guó)家頒發(fā)的橋梁設(shè)計(jì)、施工技術(shù)規(guī)范外，還應(yīng)注意地質(zhì)、水文資料的搜集和分析，重視土質(zhì)、建筑材料的調(diào)查和試驗(yàn)。根據(jù)橋梁工程規(guī)模、重要性及架橋地點(diǎn)工程地質(zhì)、水文條件的具體情況和設(shè)計(jì)階段確定取舍。

4.2墩臺(tái)基礎(chǔ)類型

基礎(chǔ)根據(jù)埋置深度分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。一般將埋置深度在5 m以內(nèi)者稱為淺基礎(chǔ)；由于淺層土質(zhì)不良，須把基礎(chǔ)埋置于較深的良好地層上，埋置深度超過(guò)5 m者稱為深基礎(chǔ)?；A(chǔ)埋置在土層內(nèi)深度雖較淺(不足5 m)，但在水下部分較深，如深水中橋墩基礎(chǔ)，稱為深水基礎(chǔ)。除了深水基礎(chǔ)，公路橋梁及人工構(gòu)造物最常用基礎(chǔ)類型是天然地基上的淺基礎(chǔ)，當(dāng)需要設(shè)置深基礎(chǔ)時(shí)常采用樁基礎(chǔ)或沉井基礎(chǔ)。

4.3軟弱地基的處理

在搜集了墩臺(tái)設(shè)計(jì)所需資料后，我們根據(jù)作用在地基與基礎(chǔ)上的計(jì)算荷載的不同特性，以及各種荷載出現(xiàn)的幾率把作用荷載進(jìn)行分類，并將實(shí)際可能出現(xiàn)的荷載組合起來(lái)，確定設(shè)計(jì)時(shí)的計(jì)算荷載。之后按其可能出現(xiàn)的最不利荷載組合情況進(jìn)行驗(yàn)算。確定了基底應(yīng)力之后，我們即可根據(jù)收集到的地質(zhì)資料選擇合適的持力層。如果地基承載力不夠時(shí)，那么就要對(duì)地基進(jìn)行處理。

人工加固軟弱地基按其處理的基本原理大致可歸納為三類。第一類是挖除全部或部分軟弱地基土層，換填壓縮性低、強(qiáng)度高的土，稱為換土或墊層法。第二類是減小土體中的孔隙，使土密實(shí)，從而減小土的壓縮性，提高強(qiáng)度，有擠(壓)密法(如砂樁、夯實(shí)、振充碎石樁)，砂井預(yù)壓固結(jié)法。第三類是在土中注入或添加凝膠劑，填充孔隙，增強(qiáng)土顆粒間的聯(lián)結(jié)而達(dá)到加固目的，可以稱為液灌注加固法。在選擇地基處理的方法時(shí)，我們不要盲目地進(jìn)行選擇，應(yīng)通過(guò)工程地質(zhì)勘測(cè)和土工試驗(yàn)，根據(jù)土層條件，結(jié)合上部構(gòu)造物，當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)條件及工程費(fèi)用等，綜合考慮決定處理方案。

5結(jié)語(yǔ)

第9篇：橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

[摘要] 本文淺談工程設(shè)計(jì)中，正確地分析橋梁結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的影響，并制定安全的、合理的、可行的設(shè)計(jì)方案至關(guān)重要。本文總結(jié)了托換結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及施工基本要求，提出了托換設(shè)計(jì)、施工的重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題，并就其關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析論證，

[關(guān)鍵詞]結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 墩柱與基礎(chǔ) 隧道

1 問(wèn)題的提出

1．1新建與既有市政設(shè)施的沖突，提出了托換結(jié)

構(gòu)的課題

隨著該城市近多年來(lái)城市建設(shè)的突飛猛進(jìn)，城區(qū)內(nèi)橋梁、隧道等構(gòu)筑物分布日漸增多，新建工程在優(yōu)化道路總體線型的過(guò)程中，車行道寬度范圍內(nèi)往往碰到既有市政設(shè)施(如墩柱、樁基)的障礙，嚴(yán)重影響了工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選用，若遷就避讓，勢(shì)必對(duì)行車安全留下隱患。因此，若能采用特殊的下部結(jié)構(gòu)，使其移離原來(lái)的位置，仍能繼續(xù)承托既有市政設(shè)施的結(jié)構(gòu)，并維持安全運(yùn)營(yíng)，同時(shí)又滿足新建市政設(shè)施的交通功能及相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這樣的結(jié)構(gòu)即稱為托換結(jié)構(gòu)。

1.2簡(jiǎn)述

東西線隧道平面見(jiàn)圖2。由于該處高架橋眾多，橋墩密集，兩條分離的東、西線隧道的車行道與多個(gè)橋墩發(fā)生沖突，對(duì)工程的可實(shí)施性造成了嚴(yán)重影響。

圖1平面示意

從圖1、圖2可見(jiàn)，若進(jìn)行橋墩基礎(chǔ)托換，可大大提高隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，改善行車條件。

圖2 東西線隧道平面示圖

線路與橋墩沖突情況如下：西線隧道一敞開(kāi)段與16軸橋墩沖突；東線隧道一敞開(kāi)段與17、K17、E5軸橋墩沖突；地面道路一與15軸橋墩沖突；暗埋段與ZR22軸橋墩沖突；本工程需要改造托換的橋墩共計(jì)6個(gè)。

2 托換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2．1托換結(jié)構(gòu)分類

1．移柱法

將阻礙隧道行車的墩柱及樁基轉(zhuǎn)移至通行空間以外。新舊體系交接點(diǎn)為上部結(jié)構(gòu)箱梁的橫梁與托換結(jié)構(gòu)的橫梁，見(jiàn)I 5、I 6、E 5的構(gòu)造圖(圖5)。

圖5 15，16及E5墩構(gòu)造示意

2．移樁法

將阻礙隧道行車的樁基及承臺(tái)轉(zhuǎn)移至通行空間以外。新舊體系交接點(diǎn)為下部結(jié)構(gòu)樁基承臺(tái)與托換結(jié)構(gòu)的承臺(tái)，見(jiàn)K17、ZR22構(gòu)造圖(圖6)。

2．2托換結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1．運(yùn)營(yíng)狀態(tài)

無(wú)論是施工前、施工中及施工后，既有橋梁均處在交通運(yùn)營(yíng)中，既要保證交通安全，又要減少由于運(yùn)營(yíng)給新建托換交接處結(jié)構(gòu)帶來(lái)的不利影響(主要是混凝土初凝)。

圖3K17墩及ZR22墩構(gòu)造示意

2．受力變形狀態(tài)

既有橋梁的恒載(自重及沉降效應(yīng))及部分活載(溫度效應(yīng))的內(nèi)力變形已產(chǎn)生，托換結(jié)構(gòu)是在其基礎(chǔ)上進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換。

3．新舊體系的附加差異沉降

一是新舊體系的支撐點(diǎn)形態(tài)發(fā)生變化，如原來(lái)的柱底為不動(dòng)點(diǎn)，現(xiàn)在變成托換梁(高架橫梁或承臺(tái)地梁)的跨問(wèn)點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生撓度。

二是原來(lái)的基礎(chǔ)沉降量已大部分完成(建成運(yùn)營(yíng)5年)，而新建基礎(chǔ)可能發(fā)生新的沉降(包括樁身彈性壓縮及樁底沉渣壓縮)。

2．3托換設(shè)計(jì)重點(diǎn)

托換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般有兩種形式：主動(dòng)托換與被動(dòng)托換，見(jiàn)表l。

托換形式

受力方式 主動(dòng)托換 被動(dòng)托換

頂升力 有 無(wú)

頂升移位 一般有 無(wú)

表1托換形式與頂升力／頂升位移關(guān)系

1主動(dòng)與被動(dòng)托換工法的選擇

主動(dòng)與被動(dòng)托換的區(qū)別在于是否預(yù)先對(duì)既有結(jié)構(gòu)施加外部作用力并使其產(chǎn)生變形，使既有結(jié)構(gòu)基本能夠以接近原來(lái)的狀態(tài)繼續(xù)承載，對(duì)于基本上以托換下部結(jié)構(gòu)為主的，應(yīng)該優(yōu)先考慮主動(dòng)托換法，避免工后沉降對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良的后果。

2．頂升與切柱(樁)順序的選擇

根據(jù)既有結(jié)構(gòu)的上下部結(jié)構(gòu)連接方式的確定，墩梁固接時(shí)應(yīng)先切柱(樁)再頂升，連續(xù)梁支座墩時(shí)應(yīng)先頂升再切柱(樁)，簡(jiǎn)支梁可不作限制要求。

3．頂升量的控制

當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為靜定結(jié)構(gòu)時(shí)，頂升至補(bǔ)償新結(jié)構(gòu)的壓縮變形量；當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu)且作用在托換結(jié)構(gòu)的跨間，還應(yīng)頂升至使其產(chǎn)生一定的向上預(yù)拱量，以補(bǔ)償汽車作用的下?lián)闲?yīng)。

4．按施工步驟對(duì)既有橋梁進(jìn)行各階段、各工況的計(jì)算。按計(jì)算過(guò)程確定施工順序，尤其是需要細(xì)化體系轉(zhuǎn)換中的舊結(jié)構(gòu)卸載與新結(jié)構(gòu)承載的分步、分段實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

5．對(duì)施工過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)提出控制參數(shù)，以指導(dǎo)施工控制。

6．對(duì)施工監(jiān)控提出結(jié)構(gòu)變形結(jié)果監(jiān)測(cè)的預(yù)測(cè)值、臨界值，確保橋梁安全。

2.4托換結(jié)構(gòu)受力分析

1．計(jì)算模型盡可能真實(shí)地模擬各施工階段，分工況進(jìn)行計(jì)算。

2．荷載類型：永久荷載、可變荷載一汽車、溫度、沉降、彈性壓縮及土壓力。

3．荷載組合：按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行荷載組合設(shè)計(jì)。

4．臨時(shí)墩頂升控制原則：以頂升量控制為主，采用頂升力和頂升量雙控。

2．5計(jì)算內(nèi)容

1．托換墩對(duì)應(yīng)的一聯(lián)上部結(jié)構(gòu)計(jì)算。

2．托換梁、柱、樁的驗(yàn)算。

3．新舊砼界面的承載力驗(yàn)算。

4．臨時(shí)支承點(diǎn)的局部承壓驗(yàn)算。

5．臨時(shí)墩、臨時(shí)墩基礎(chǔ)的承載力驗(yàn)算。

6．原墩梁固接節(jié)點(diǎn)切除后對(duì)舊結(jié)構(gòu)的影響程度計(jì)算

15、16為連續(xù)彎梁的中間固接墩，按設(shè)計(jì)要求托換，需切除箱梁底與柱頂連接，由于徑向約束的解除，對(duì)彎梁的受力狀況會(huì)產(chǎn)生影響，采用MIDAS軟件進(jìn)行受力分析，結(jié)果表明，滿足規(guī)范要求。

由MIDAS V6．軟件計(jì)算，該聯(lián)兩個(gè)獨(dú)柱固接中墩在經(jīng)過(guò)切除墩柱放松徑向約束后，繼而再進(jìn)行墩梁(橫梁)固接過(guò)程中的最大徑向水平位移，托換前分別為：3.13mm、1.21mm，托換后分別為：3.83、1.68mm，施工實(shí)測(cè)位移均小于理論值。

圖5托換前后15，16墩結(jié)構(gòu)模型

3 施工技術(shù)要求

以設(shè)計(jì)成果指導(dǎo)施工組織方案，根據(jù)計(jì)算工況，明確規(guī)定施工順序，包括托換墩柱的順序：頂升、切割的順序，樁基封樁、切樁(柱)的順序等等。

1．做好地質(zhì)調(diào)查

場(chǎng)區(qū)巖溶、地下水豐富，溶洞和土洞發(fā)育，是樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工的不利因素。根據(jù)不同樁徑，每樁施作1～2個(gè)鉆孔，查明樁底持力層狀況。為了控制樁底沉渣壓縮對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響，對(duì)每根新樁進(jìn)行鉆孑L抽j芷：法檢測(cè)，以檢驗(yàn)樁底沉渣厚度。

2．加強(qiáng)保護(hù)既有結(jié)構(gòu)安全

對(duì)周邊場(chǎng)地實(shí)施注漿預(yù)加固，提高土體密實(shí)度，減少對(duì)周圍地面道路及橋墩基礎(chǔ)的不利影響；較大的樁基承臺(tái)基坑采用了旋噴樁止水；基礎(chǔ)托換施工前，先實(shí)施北環(huán)高速路天然基礎(chǔ)周邊的雙層旋噴樁止水帷幕，以保護(hù)橋梁基礎(chǔ)的穩(wěn)定。

3．嚴(yán)格控制新建基礎(chǔ)沉降

托換樁基將產(chǎn)生由荷載應(yīng)力、樁身壓縮、樁底沉渣壓縮這三部分組成的沉降，采用了提高樁基混凝土(C30)強(qiáng)度及彈性模量、適當(dāng)加大樁身斷面(減少地基應(yīng)力)、加強(qiáng)檢測(cè)(每樁鉆孑L抽芯、控制沉渣)等技術(shù)措施加以控制。

4．既有上部結(jié)構(gòu)的頂升

以頂升力與位移量雙控，均勻布點(diǎn)、分級(jí)頂升、限制速率、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)；分析臨時(shí)支墩可能引起的沉降，提出預(yù)頂升高度要求。

5．既有橋梁的交通管制

為保證新舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度，應(yīng)避免混凝土澆注后初凝時(shí)擾動(dòng)，對(duì)橋上的交通進(jìn)行暫時(shí)封閉或者限速管制；對(duì)于千斤頂頂升、舊墩柱切割、預(yù)應(yīng)力束張拉等施工階段，也應(yīng)限制交通，以便施工監(jiān)控的實(shí)施。

6．界面處理

(1)為保證新舊砼結(jié)構(gòu)共同協(xié)調(diào)作用，新舊砼界面均要求燥面保潔處理；

(2)將舊砼表面鑿毛，以露出粗骨料為原則；

(3)鑿毛后應(yīng)清理表面，去除砼碎塊、浮屑，并用清水洗凈，在新加結(jié)構(gòu)砼澆筑前刷界面處理劑；

(4)在新舊砼界面預(yù)埋巾20mm的注漿小導(dǎo)管，進(jìn)行二次壓漿。

7．樁基的預(yù)頂與封樁

(1)對(duì)托換體系為達(dá)到主動(dòng)托換目的而采用預(yù)頂措施；

(2)預(yù)頂?shù)哪康模合袚Q新樁變形對(duì)托換體系的不利影響，防止托換新樁樁頂沉降，檢驗(yàn)托換梁托換體系的承載能力；

(3)預(yù)頂方法：施工時(shí)在托換新樁頂托換梁下預(yù)留一空隙，高約70em，放人千斤頂，實(shí)現(xiàn)樁、梁間可以控制的作用力；

(4)分批分級(jí)加載，保持10s持荷，等結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后方可加下一級(jí)荷載。經(jīng)計(jì)算，被托換樁基的上抬量不能大于lrmn，大于此值應(yīng)立即停止加載。在加載過(guò)程中同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)測(cè)托換梁裂縫的產(chǎn)生及發(fā)展，最大裂縫寬度增加大于0．1mm時(shí)，停止加載；

(5)預(yù)頂時(shí)嚴(yán)格控制千斤頂?shù)捻斏屯袚Q梁兩端的位移，各千斤頂頂升力達(dá)到控制值而梁端位移未達(dá)到位移范圍值以內(nèi)，或梁端位移值已達(dá)到控制值而頂升力未達(dá)到控制值時(shí)，應(yīng)立即通知設(shè)計(jì)單位，以便對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；

(6)在托換大梁底面對(duì)應(yīng)樁頭處預(yù)留鋼筋，待預(yù)頂完成后，在保持預(yù)頂力穩(wěn)定不變的情況下，將樁、梁鋼筋接好，澆筑微膨脹混凝土封樁。

8．被托換樁截樁

(1)預(yù)頂完成后，全面觀測(cè)沉降變形，待變形穩(wěn)定后進(jìn)行截樁，截樁過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)被托換樁的沉降監(jiān)測(cè)，通過(guò)同步調(diào)節(jié)千斤頂，使樁的沉降在允許范圍內(nèi)；

(2)截樁前應(yīng)做好各項(xiàng)應(yīng)急措施，要求在截樁過(guò)程中盡可能減小對(duì)被托換樁的振動(dòng)。

9．施工監(jiān)測(cè)

(1)基準(zhǔn)測(cè)量：施工前必須對(duì)所有既有橋梁上下部結(jié)構(gòu)有關(guān)的構(gòu)件進(jìn)行原基準(zhǔn)狀態(tài)的測(cè)量；

(2)在基坑開(kāi)挖和樁基托換過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)自身上部結(jié)構(gòu)、周邊橋梁的樁基、地表沉陷和地下管線的監(jiān)測(cè)；

(3)在千斤頂發(fā)揮作用和截樁過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)被托換樁的沉降和托換梁變形開(kāi)展監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)頻率為2次／d；

(4)應(yīng)對(duì)托換樁臨近的樁(橋墩)和上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；

(5)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目警戒值：橋梁樁基的沉降量控制在10mm內(nèi)；鋼箱梁、砼箱梁的沉降控制在理論計(jì)算值的80％內(nèi)；根據(jù)《該地區(qū)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)定》中安全等級(jí)為一級(jí)(最高級(jí))的要求，管線沉降量或水平變位不超過(guò)30mm，每天發(fā)展不得超過(guò)5mm。

10．施工方案審查

設(shè)計(jì)人員要參與施工組織方案的審查，確保施工單位正確理解設(shè)計(jì)意圖，共同研究施工方案中的工序安排、工時(shí)、設(shè)備、人員的配備、尤其是施工中的實(shí)時(shí)調(diào)控、應(yīng)急預(yù)案的策劃與保證措施。確保施工方案可行、效果可靠。

4 總結(jié)

隨著城市地下空間的開(kāi)發(fā)利用的日益發(fā)展，托換既有構(gòu)筑物的需求也日益增多。

基礎(chǔ)托換的關(guān)鍵是：資料摸查、方案合理、循序漸進(jìn)、注重細(xì)節(jié)。

經(jīng)過(guò)緊張工作，本工程所需的6個(gè)墩柱、樁基結(jié)構(gòu)托換完成施工，施工過(guò)程均嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件要求的施工步驟及技術(shù)措施實(shí)施，幾條隧道均建成通車。