橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計范文第1篇

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

中圖分類號：X734 文獻標識碼：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)�兩個側(cè)面中的墻壁進行改造，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)中進行使用，但是鋼筋混凝土薄壁型橋臺在公路橋梁中進行使用時的施工流程與構(gòu)造工藝非常的復雜，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)進行擴大，在鋼筋混凝土薄壁型橋臺的墩臺下面可以對支撐梁進行設(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行了縮小，但是公路橋梁中的臺前護坡大部分都是由混凝土作為表面的防護措施，而且混凝土這種表面防護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行沖擊以后而導致混凝土表面防護的破裂，造成臺身得不到有效的防護，嚴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)進行設(shè)計的過程中，需要加強對埋置式橋臺中穩(wěn)定性與強度的預測性計算，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，在要求與標準上都非常的高，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，這就導致重力式橋墩在公路橋梁下部結(jié)構(gòu)中進行使用時的阻水面積擴大，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)定中的標準與要求，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，促進公路橋梁工程的發(fā)展。

參考文獻：

[1]王曉瑩.公路鋼筋混凝土及預應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范[J].橋梁工程2023(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,2023.

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計范文第2篇

型，決定了橋梁的形式。本文將對橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計進行詳細的探究。

關(guān)鍵詞：橋梁上部結(jié)構(gòu)；設(shè)計

Abstract: the structure of the bridge across space thing says bridge ps across or bridge structure, bridge the upper structure types, decided to the form of the bridge. This paper will bridge to the upper structure design of the detailed study.

Keywords: bridge the upper structure; design

中圖分類號：TB482.2文獻標識碼：A 文章編號：

1橋梁上部結(jié)構(gòu)的組成

1.1橋面

橋面是供車輛和行人直接走行的部分。鐵路橋面有鋼軌和軌枕支承于縱、橫梁系統(tǒng)的明橋面；有道碴槽板、道碴、軌枕、鋼軌組成的道碴橋面；有鋼軌直接聯(lián)結(jié)于橋面板或主梁上的無碴無枕橋面。

1.2主梁

主梁是橋梁主要承重結(jié)構(gòu)，是橋梁上部結(jié)構(gòu)的主體。鐵路橋的主梁,一般為兩片。小跨度的主梁間距不大,橋面可直接鋪在主梁上。也有采用多片主梁的。主梁可做成實腹的板梁,桿件連成的剛架或桁架,主梁與橋面、聯(lián)結(jié)系結(jié)合而成的箱梁。

1.3支座

支座是橋梁上部結(jié)構(gòu)的支承部分。其作用是將上部結(jié)構(gòu)的支承反力（包括豎向力、水平力）傳遞給橋梁墩臺，并保證上部結(jié)構(gòu)在荷載的作用和溫度變化的影響下，具有設(shè)計要求的靜力條件。支座有活動支座和固定支座兩種，可用鋼、橡膠或一定標號的鋼筋混凝土制作。橡膠支座是一種新型支座，具有重量輕、高度低、構(gòu)造簡單、加工制造容易、用鋼量少、成本低廉及安裝方便等優(yōu)點。

2橋梁上部結(jié)構(gòu)與橋臺連接抗震設(shè)計

由于土結(jié)構(gòu)瓦作用對橋臺的地震反應(yīng)影響的重要性，與橋跨內(nèi)的排梁墩體比，它們的行為難以描述，從抗震現(xiàn)點看，這常常導致相當草率的考慮，橋臺破壞很少導致橋梁的災(zāi)害性倒坍，不標準的橋臺設(shè)計的后果是相當嚴重的。

2.1整體連接

如果，樁承受重力荷載，當縱向地震力由被動土壓力傳到橋臺的背墻時，由樁的側(cè)向抗力承受。容易意識到，由這種方法提供的同定程度會是難以確定的，并且驅(qū)動橋臺或離開土壤的方向是不同的；反之，抗力低這種連接方式的細節(jié)更可靠，這是因為與受到樁的支撐基腳提供的固結(jié)程度有關(guān)。

橋臺和上部結(jié)構(gòu)間的整體聯(lián)接細節(jié)對一兩跨橋梁是合適的且很少適合大型橋梁，由于橋臺剛度與跨內(nèi)排架墩的剛度相比要剛些，常常假定所有的地震抗力由橋臺提供．因此．跨內(nèi)排架墩柱設(shè)計成只受重力，在柱頂和底部的潛在塑性鉸區(qū)域應(yīng)滿足延性的細部要求以確保適當?shù)奈灰颇芰�。通過將橋鎖引入橋基礎(chǔ)內(nèi)，橋的可靠性取決于引橋路堤的整體性，這種方法值得特殊考慮，應(yīng)該注意到這種橋梁結(jié)構(gòu)在美國加州地震中記錄到加速度反應(yīng)水平高達到0.6 g，表現(xiàn)很好，通常，由于橋梁相對于地面位移小，在有效峰值地面的速度作用下假定橋梁作為一個剛性元件反應(yīng)是充分的，橋臺系統(tǒng)單元必須能抵抗由于反應(yīng)水平產(chǎn)生的土壓力。

2.2 引橋沉降

橋臺后材料的沉陷在地震中是常見的。雖然設(shè)計應(yīng)采用合適的土工措施來避免，科學上的不確定性表明，進一步改進的措施是恰當?shù)�。最有效的是在橋臺背墻頂上采用沉降板并且引橋填充材料損壞、遠離背墻端的沉降板下沉，沉降板能提供一個連接坡道使震后救援車立刻通過。近年來，在地震中證明沉降板有非常有效的作用。

2.3橫向反應(yīng)

橫橋向反應(yīng)的設(shè)計值得特殊考慮，因為或許不可能產(chǎn)生象縱橋向反應(yīng)下被動土壓力提供那樣大的拉力水平。當采用支座支承的細節(jié)時，在上部結(jié)構(gòu)與橋臺間設(shè)置剪力鍵便于橫橋向的剪力傳遞。雖然這或許適合一兩跨的短橋，但在長結(jié)構(gòu)中由橋臺相對于墩排架剛度高導致非常高的力傳至橋臺�？梢灶A見，在中等地震中剪力鍵損壞，因此普通采用兩個分開的方案設(shè)計橫向抗力系統(tǒng)，一種是在橋臺處設(shè)置位移約束，另一種是沒有位移約束，即相應(yīng)于剪力鍵損壞的情況。

限制橋臺損壞的代替方法，已應(yīng)用在修復1994年Nonhridge地震破壞的橋梁設(shè)計，是通過伸縮縫將引橋結(jié)構(gòu)與橋的端橫梁分開并將它支撐在鉆孔灌注樁上以便為橋臺縱向和橫向提供柔性。對于短且剛性的排架，鉆孔灌注樁在地面以下的一定距離內(nèi)設(shè)置筒，橋臺結(jié)構(gòu)的柔性能調(diào)到跨內(nèi)排架的剛度，從而調(diào)節(jié)響應(yīng)避免破壞集中在一個部位。

3上部構(gòu)造型式

3.1上部構(gòu)造型式應(yīng)與橋梁具體情況相結(jié)合，并綜合考慮其受力特點和經(jīng)濟性。在預應(yīng)力混凝土連續(xù)皓線橋中，引起彎扭作用的力包括溫度變化、混凝土收縮與徐變、預應(yīng)力、梁體自重及活載。平彎預應(yīng)力在梁中產(chǎn)生水平徑向力，徑向力在豎直截面上的偏心對梁體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。曲線橋除自重、預應(yīng)力產(chǎn)生的扭矩外，汽車荷載的偏心布置及其行駛時的離心力在曲線梁上也產(chǎn)生向外偏轉(zhuǎn)的扭矩。因此，抗扭能力強的整體式閉合箱成為曲線橋的首選型式。對于大跨徑橋梁，采用懸臂澆注箱梁無疑是一種優(yōu)選橋型。但是，對于中等跨徑橋，箱梁橋不論采取何種施工方式，費用都較高，與預制拼裝多梁式T梁相比，處于弱勢。

3.2預制拼裝多梁式T梁在中等跨徑橋中具有造價省、施工方便的特點。其造價低于整體式箱梁，是中等跨徑直梁橋的常用橋型。但對于曲線橋來講，T梁為開口式斷面，抗扭及梁體平衡受力能力均較箱梁差。曲梁的彎扭作用對下部產(chǎn)生的不平衡力大。當曲線橋的彎曲程度較小時．曲線T梁橋采用直梁設(shè)計．以翼緣板寬度調(diào)整平面線性，可減少曲梁的彎扭作用．在一定程度上彌補曲線T梁橋受力和施工上的不足。雖然直梁設(shè)置的曲線橋仍有部分恒載及活載不平衡影響及曲線變位存在，但卻較曲梁小。此外可以采取加強橫向聯(lián)系的措施，提高結(jié)構(gòu)的整體性能。

跨越溝谷常用的另一種橋型是拱橋，拱橋以其跨越能力較大，造價省。常規(guī)拱橋的拱上建筑往往為簡支結(jié)構(gòu)，但作為高速公路．要求橋梁必須具有較好的結(jié)構(gòu)整體性和舒適性。為了適應(yīng)高等級公路橋的要求。拱上建筑可采用連續(xù)剮構(gòu)體系．以提高結(jié)構(gòu)的整體性。曲線拱橋為了避免平曲線主拱肋局部應(yīng)力的不利影響，在允許的范圍內(nèi)，可采用直拱肋、曲線形拱上建筑的構(gòu)造設(shè)計。

4橋梁上部結(jié)構(gòu)扣件式模板支架穩(wěn)定性設(shè)計

4.1扣件式鋼管腳手架具有施工裝拆方便、尺寸組合靈活、經(jīng)濟實用、可重復使用的特點，是我國目前應(yīng)用最廣泛的一種腳手架形式。我國自《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》實施以來，梁板模板支架采用扣件式鋼管的越來越多，但是這類模板支架失穩(wěn)倒塌事故還時有發(fā)生，究其原因，大多是由于支架在荷載作用下喪失了穩(wěn)定性。因此，許多文獻認為對規(guī)范中的相關(guān)內(nèi)容和條款應(yīng)作進一步的明確和完善，他們在理論分析和試驗研究基礎(chǔ)上，得到了一些有益的研究成果。

4.2 支架穩(wěn)定性設(shè)計

有些工程搭設(shè)的鋼管支架屬模板支架，這種支架的受力性能與腳手架支架有一定區(qū)別。然而，目前我國對腳手架支架、模板支架均采用同一本規(guī)范。我國規(guī)范采用相同公式對模板支架的穩(wěn)定性計算是偏于不安全的。

4.3支架穩(wěn)定性計算

模板支架的受力性能類似于空間框架體系。其穩(wěn)定性計算最終歸結(jié)于桿件計算長度的確定。根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定模板支架立桿的公式計算長度。在采取相應(yīng)的構(gòu)造措施以確保支架體系成為“幾何不可變桿系結(jié)構(gòu)”的同時也可以參照其他方法對具體工程的支架體系進行

穩(wěn)定性計算。

5具體案例的橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

5.1鐵路客運專線橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

國外鐵路客運專線以日本和歐洲德、法等國的情況具有代表性。日本于1964年開始修建高速鐵路新干線，設(shè)計速度210-260km/h ，到90年代末修建總長近2000km，在早期的新干線中，橋梁結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)并存，后期的工程吸取了前期建設(shè)的經(jīng)驗，除高架橋和特殊工點外，逐漸趨向于更多地采用混凝土梁橋，跨度在15-45的雙線混凝土T梁，主梁3-8 片不等。

1970-1980，德國、法國、意大利、西班牙等歐洲國家也先后修建了高速鐵路。以德國漢諾威―維爾茨堡和曼海姆―斯圖加特兩條新干線為代表，其橋梁幾乎全部是預應(yīng)力混凝土簡支梁和連續(xù)梁，設(shè)計標準跨度平原區(qū)高架橋為25m,山谷橋為44m和58m，梁體形式均為單箱單室預應(yīng)力混凝土箱形梁橋。采用架橋機或膺架法施工。

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計范文第3篇

關(guān)鍵詞：市政橋梁；結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號：U442.5+9 文獻標識碼：A文章編號：

一座安全、耐久、健康的市政橋梁充分體現(xiàn)了設(shè)計者的智慧和審美觀，值得世人回味，經(jīng)歷時間的考驗�？傊�，市政橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計，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)計任務(wù)書，認真學習國內(nèi)外的先進技術(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)計規(guī)范和技術(shù)標準，采取適宜的設(shè)計方法，盡量避免主觀經(jīng)驗因素對設(shè)計的影響。

市政橋梁設(shè)計是一個復雜的，系統(tǒng)的工程。需要豐富的理論知識，并且盡量避免主觀經(jīng)驗因素對設(shè)計的影響。在市政橋梁設(shè)計過程中仍然有許多重大的理論問題需要解決。日前，國內(nèi)的市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計普遍有這樣的傾向：設(shè)計中考慮強度多而考慮耐久性少；重視強度極限狀態(tài)而不重視使用極限狀態(tài)，而結(jié)構(gòu)在整個生命周期中最重要的卻恰恰是使用時的性能表現(xiàn)；重視結(jié)構(gòu)的建造而不重視結(jié)構(gòu)的維護。實際上，目前的市政橋梁設(shè)計中，對于耐久性更多的只是作為一種概念受到關(guān)注，既沒有明確提出使用年限的要求，也沒有進行專門的耐久性設(shè)計。這些傾向在一定程度上導致了當前工程事故頻發(fā)、結(jié)構(gòu)使用性能差、使用壽命短的不良后果；也與國際結(jié)構(gòu)工程界日益重視耐久性、安全性、適用性的趨勢相違背；也不符合結(jié)構(gòu)動態(tài)和綜合經(jīng)濟性的要求。

我國的市政橋梁設(shè)計理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系仍不夠完善，在市政橋梁設(shè)計領(lǐng)域，特別是關(guān)于市政橋梁施工和使用期安全性的問題還有許多可以改進的地方。結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要任務(wù)是選擇經(jīng)濟合理的結(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，并取用規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標以保證結(jié)構(gòu)的安全性。

許多致計人員往往只滿足于規(guī)范對結(jié)構(gòu)強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、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和保證結(jié)構(gòu)的安全性。

1 設(shè)計方面的具體細節(jié)

構(gòu)造設(shè)計存在漏洞。典型問題是伸縮縫處僅設(shè)普通橡膠支座。應(yīng)改為橡膠活動支座，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。橋面沒有設(shè)計整體鋼筋網(wǎng)，沒有考慮汽車超載問題。超載現(xiàn)象在我國公路運輸中較為普遍，汽車超載營運，會對市政橋梁結(jié)構(gòu)長期的使用性能和耐久性產(chǎn)生不利的影響，因此除了交管部門要加強管理外，設(shè)計時也需要對超載帶來的后果進行研究、分析。伸縮縫處空心梁預埋數(shù)量不足，監(jiān)理及施工單位必須事先做好復查工作。樁基主筋保護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題，否則樁基主盤保護層難以達到設(shè)計要求。

2 結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計問題

市政橋梁在建造和使用過程中，一定會受到環(huán)境、有害化學物質(zhì)的侵蝕，并要承受車輛、風、地震、疲勞、超載、人為因素等外來作用，同時市政橋梁所采用材料的自身性能也會不斷退化，從而導致結(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，國內(nèi)從上世紀80年代以來，建造了大量的斜拉橋。雖然迄今為止出現(xiàn)倒塌或嚴重損害的例子很少，但已經(jīng)有多座市政橋梁因為拉索的耐久性問題而不得不提前換索，既影響了使用，又帶來了經(jīng)濟損失。需要指出的是，很多這類問題與沒有進行合理的耐久安全性設(shè)計有關(guān)，這也促使人們重新認識市政橋梁的耐久性問題。大量的病害實例也證明，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自構(gòu)造設(shè)計上的缺陷。國內(nèi)從上世紀90年代開始重視了對結(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)計分析的角度進行的，對如何從結(jié)構(gòu)和設(shè)計的角度來改善市政橋梁耐久安全性卻很少有人研究。而且，長期以來，人們一直偏重于結(jié)構(gòu)計算方法的研究，卻忽視了對總體構(gòu)造和細節(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)的疲勞損傷問題

市政橋梁結(jié)構(gòu)所承受的車輛荷載和風荷載都是動荷載，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。由于市政橋梁所采用的材料并非是均勻和連續(xù)的，實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到，但其帶來的后果往往是災(zāi)難性的。疲勞損傷過去一直被認為是鋼橋設(shè)計中的核心問題，由鋼結(jié)構(gòu)疲勞引起的鋼材開裂案例較多，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載運營；其二是市政橋梁通行的實際車流量超過設(shè)計流量；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運，后兩種超載現(xiàn)象在我國公路運輸中較為普遍。市政橋梁的超載一方面可能引發(fā)疲勞問題。超載會使市政橋梁疲勞應(yīng)力幅度加大、損傷加劇，甚至會出現(xiàn)一些超載引發(fā)的結(jié)構(gòu)破壞事故。

5 抗震性能

對于修建在地震區(qū)的市政橋梁，應(yīng)按抗震要求采取防震措施；設(shè)計中嚴格要求施工質(zhì)量，如施工接縫處的強度保證等；對結(jié)構(gòu)各部加強整體聯(lián)結(jié)，加強市政橋梁支座的錨固，加強墩臺及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性，增強配筋，提高結(jié)構(gòu)的延性；對橋位處的不良土質(zhì)采取必要的土層加固措施，對結(jié)構(gòu)抗震的薄弱環(huán)節(jié)在構(gòu)造上予以加強；對梁式橋，要在墩臺上設(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)境保護和可持續(xù)發(fā)展

市政橋梁設(shè)計應(yīng)考慮環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的要求，包括生態(tài)、水、空氣、噪聲等幾個方面。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)計等多方面全面考慮環(huán)境要求，對于施工過程中的植被破壞、水土流失、排渣污染等，應(yīng)采取切實可行的工程控制措施，并建立環(huán)境監(jiān)測保護體系，將不利影響減至最小。

7 市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的幾點注意事項

7.1 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度分析

對于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠度分析的非常復雜的研究課題，許多學者對此從不同角度進行了研究，提出了一些概念和方法。系統(tǒng)可靠度分析研究內(nèi)容車富，難度較大。

7.2 人為差錯的分析

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

7.3 在役結(jié)構(gòu)的可靠性評估與維修決策問題

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

7.4 模糊隨機可靠度的研究

模糊隨機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)學理論與方法的完善，模糊隨機可靠度理論也必將進一步完善和發(fā)展。

8 結(jié)束語

總體來講我國的市政橋梁設(shè)計理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系仍不夠完善，市政橋梁設(shè)計是一個復雜的系統(tǒng)的工程，需要豐富的理論知識，并且盡量避免主觀經(jīng)驗因素對設(shè)計的影響。

參考文獻：

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計范文第4篇

道路橋梁工程是我國重要的基礎(chǔ)建設(shè)工程，其設(shè)計的安全性和合理性對于道路橋梁的安全通行和保障人們的生命財產(chǎn)安全具有非常重要的作用。傳統(tǒng)的道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計通常采用定值設(shè)計方法，旨在追求一個能夠滿足規(guī)范條件下的最低設(shè)計水平，該種設(shè)計方式并不能夠客觀的描述橋梁結(jié)構(gòu)中存在的各種不確定因素，同時也不能定量的分析結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟性、適用性、安全性等指標，嚴重的影響道路橋梁工程的使用性能。通過將結(jié)構(gòu)化設(shè)計應(yīng)用在道路橋梁設(shè)計中，能夠有效的提高橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力、耐久性、安全性，降低早期病害的發(fā)生，進而延長道路橋梁的使用壽命。

2結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中應(yīng)用的必要性分析

道路橋梁的設(shè)計需要采用良好的設(shè)計理念以及設(shè)計方法，否則將不能夠保證道路橋梁的施工質(zhì)量，道路橋梁的設(shè)計就如同畫家畫畫的靈感，只有畫家在大腦中勾畫出東西，才能夠畫出更好的畫作，因此，做好道路橋梁的設(shè)計工作至關(guān)重要。傳統(tǒng)的道路橋梁設(shè)計首先是根據(jù)傳統(tǒng)的經(jīng)驗，制定最初的道路橋梁設(shè)計方案，其中包括結(jié)構(gòu)尺寸、制造工藝、總體布置以及材料選購等；對結(jié)構(gòu)進行分析，最后進行力學分析，檢驗結(jié)構(gòu)設(shè)計的可行性，再根據(jù)道路橋梁工程的實際狀況進行修改和調(diào)整。由此可見，傳統(tǒng)的道路橋梁設(shè)計方式已經(jīng)遠遠滿足不了現(xiàn)代社會對道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際要求。結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的應(yīng)用，對于提高道路橋梁的設(shè)計水平，保障施工的安全性和有序性具有非常重要的作用，同時還能夠提高道路橋梁工程的經(jīng)濟效益和社會效益。因此，結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的應(yīng)用已經(jīng)成為一種必然趨勢，應(yīng)該引起道路橋梁設(shè)計單位的重視。

3結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的應(yīng)用

3.1結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中應(yīng)用的準則分析

結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中應(yīng)用時應(yīng)該注意以下應(yīng)用準則：（1）采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計時，應(yīng)該詳細、全面的分析道路橋梁主要構(gòu)件的性能，保證其能夠發(fā)揮最大的潛力，道路橋梁施工現(xiàn)場的環(huán)境相對復雜，在進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計時必須根據(jù)現(xiàn)場的具體狀況進行科學化設(shè)計，其目的在于降低橋梁中所有主要受力桿的數(shù)目，保證受力桿在不同的設(shè)計結(jié)構(gòu)中充分的發(fā)揮作用，有效的降低建材的使用量，降低工程成本，獲得更好的經(jīng)濟效益；（2）在設(shè)計過程中應(yīng)該充分的考慮材料的使用，綜合考慮材料的性能、幾何形狀以及受力狀況，以此降低整體結(jié)構(gòu)的自重，提高橋梁的質(zhì)量；（3）在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)該保證一定的連續(xù)性，盡可能保證構(gòu)件形成一個統(tǒng)一的整體，這樣能夠?qū)⒘Φ膫鬟f變得更加直接，簡化力的傳遞路線，同時還能夠適當?shù)脑黾咏Y(jié)構(gòu)的受力范圍，降低材料的使用量，降低工程成本，提高經(jīng)濟效益；（4）科學、合理的選用荷載形式和剛度配置，合理的調(diào)整內(nèi)力與位移的分布，有效的降低橋梁自身的重量，提高橋梁的質(zhì)量。

3.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的應(yīng)用

3.2.1結(jié)構(gòu)化設(shè)計的不同計算模型

道路橋梁設(shè)計中結(jié)構(gòu)化設(shè)計的計算模型主要包括以下幾種：（1）離散化結(jié)構(gòu)，在進行道路橋梁的結(jié)構(gòu)化設(shè)計時，應(yīng)該實現(xiàn)由無限自由度向有限自由度的轉(zhuǎn)變，這樣能夠?qū)⒄麄�結(jié)構(gòu)分成若干有限元，實現(xiàn)對整個結(jié)構(gòu)的離散化分解，該種設(shè)計方式利于結(jié)構(gòu)整體受力狀況的分析，更容易的進行設(shè)計和施工；（2）材料的簡化，道路橋梁工程在進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計時，通常會假設(shè)材料具有理想的彈性與塑性，同時還用有限的參數(shù)進行無限自由度隨機荷載的模擬，這些有限的參數(shù)都是具有概率特性的參數(shù)，在進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計時，能夠?qū)⒉牧弦约昂奢d的計算變得更加簡化，同時能夠更好的進行施前的結(jié)構(gòu)設(shè)計。道路橋梁工程在應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計時，應(yīng)該根據(jù)具體的狀況，慎重的選擇計算模型，保證選取的計算模型能夠真實、準確的反應(yīng)橋梁的具體受力情況，具體情況具體分析，進而制定出最科學、合理的計算模型。

3.2.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計常用的解法分析

道路橋梁工程結(jié)構(gòu)化設(shè)計常用的解法包括以下幾種：（1）網(wǎng)絡(luò)搜索法，該種解法是一種直觀的方法，網(wǎng)絡(luò)搜索法能夠?qū)�問題在范圍內(nèi)劃分成若干網(wǎng)格點，每一個網(wǎng)格點都代表一個相應(yīng)的設(shè)計，按照一定的規(guī)律進行逐步的搜索，進而盡快找到代表最優(yōu)解的網(wǎng)格點，在采用該種解法時，應(yīng)該先固定一個變量，對于其他變量采用由小到大的方式進行驗算，保證所有的網(wǎng)格點都滿足規(guī)定的約束條件，選擇出滿足目標函數(shù)的網(wǎng)格點，獲得最優(yōu)解；（2）求解函數(shù)極值，想要獲得函數(shù)的極值，應(yīng)該把約束不等式轉(zhuǎn)換成等式形式，并將目標函數(shù)中的變量消除，這樣能夠把目標函數(shù)轉(zhuǎn)換成一個只包含了一個變量的函數(shù)，通過對目標函數(shù)進行計算，能夠獲得該目標函數(shù)的最小值以及最大值，這對于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁中的應(yīng)用具有非常重要的作用。（3）圖解法，圖解法是一種最常用的結(jié)構(gòu)化設(shè)計解法，能夠在各種二維結(jié)構(gòu)的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用，該種解法在實際應(yīng)用的過程中總共涉及到兩個設(shè)計變量，將一個設(shè)計變量當做縱坐標，另一個當做橫坐標，分別畫出兩條具有約束性的曲線圖，同時得到兩個界限的約束范圍，在約束范圍內(nèi)分別作出目標函數(shù)的等值線，獲得的等值線和約束范圍的外邊界相切，目標函數(shù)即為這些等值線和可行范圍外邊界相切的切點。

3.3結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的應(yīng)用實例分析

想要將結(jié)構(gòu)化設(shè)計應(yīng)用在道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中，首先應(yīng)該充分的認識到結(jié)構(gòu)化設(shè)計的重要性，學習結(jié)構(gòu)化設(shè)計的相關(guān)理念以及設(shè)計方式，然后再根據(jù)道路橋梁工程的實際狀況，科學的將結(jié)構(gòu)化設(shè)計應(yīng)用在道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中。文章以某立交橋工程為例，該道路橋梁的橋頭搭板采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計，在應(yīng)用的過程中不但對埋深進行了科學的計算與調(diào)整，同時還注意了搭板厚度、寬度以及長度的計算和調(diào)整，這樣能夠更好的實現(xiàn)對橋頭搭板的優(yōu)化設(shè)計。現(xiàn)如今，道路橋梁設(shè)計中結(jié)構(gòu)化設(shè)計都是采用電腦計算機進行設(shè)計的，通過電腦計算機實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化設(shè)計，能夠更好的展現(xiàn)現(xiàn)代道路橋梁的風格，并且使用計算機能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)化設(shè)計的相關(guān)數(shù)據(jù)計算變得更加方便。因此，道路橋梁工程在應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計時，應(yīng)該優(yōu)先考慮采用計算機進行模型優(yōu)化設(shè)計，這樣能夠保證道路橋梁的綜合結(jié)構(gòu)性能，同時還能夠有效的縮短設(shè)計時間。

4結(jié)語

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計范文第5篇

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

中圖分類號：U443 文獻標識碼：A

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

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

模型的簡單三維效果圖

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

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

靜力荷載作用結(jié)構(gòu)的位移等值線圖

靜力荷載作用最大位移處位移等值線圖

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

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

小車荷載處于最不利位置時的位移等值線圖

小車荷載處于最不利位置時最大位移處位移等值線圖

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