浅析关于桥梁结构设计问题
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桥梁设计中的问题及解决对策摘要:桥梁设计的安全性和耐久性是设计中的一个重要问题。
另外,由于设计的经济性、美观性以及设计监督制度的不断健全,使得国内的桥梁工程质量得到了一定的提升。
本文分析了桥梁设计中的问题,并提出了一些解决方案,这对于提高我国桥梁工程的整体水平和工程质量具有重要的现实意义。
关键词:桥梁设计;问题;解决对策前言桥梁的设计,直接影响着工程的社会经济效益,也影响着其施工的安全、稳定性和使用。
在桥梁施工中,若不能科学、合理地处理出现的问题,不仅会给桥梁工程带来巨大的经济损失,还会引起安全事故,严重影响社会的发展。
1桥梁设计中的问题1.1桥梁整体设计安全性不足(1)在桥梁工程设计中,设计者往往把桥梁的设计重点放在整体强度上,而忽略了整体安全性的设计要点,导致整个结构的稳定性降低。
(2)在桥梁设计时,仅从理论上考虑其总体稳定效应,而忽略了实际的施工环境,从而使其与实际环境发生了很大的偏差,使其不能确保其安全与稳定。
(3)在桥梁设计时,对外界环境的影响未得到足够的重视,导致其安全性、稳定性降低。
由于我国许多地区的地质、自然条件较为复杂,所以在设计时,设计者没有充分考虑到这些因素,导致了在今后的使用中,出现安全、稳定等方面的问题。
(4)由于一些区域的气候较为湿润,在长期的使用中,由于环境因素的作用,导致了桥梁发生了脱落、腐蚀等问题,严重影响了桥梁的整体安全性和耐久性。
1.2经济性方面的问题在桥梁的设计中,经济是一个非常重要的因素,这是目前许多桥梁设计师所忽略的问题,很少有人会去考虑经济上的问题,他们认为,只要保证桥梁的设计是安全的,就可以保证桥梁工程的运行。
1.3桥梁设计艺术性不足桥梁设计的艺术性是把艺术思想融入到桥梁施工中的一个重要环节。
实际上,在很多设计中,很多桥梁的设计都没有充分地考虑到其技术和美感。
在建筑设计中,人们往往把注意力集中在建筑的功能、构造上,而忽略了与道路、自然环境的协调,从而影响到城市整体的艺术美,同时也会影响人们对桥梁艺术性的满足感。
关于桥梁结构设计问题分析摘要:随同着我国社会经济疾速地开展,高速公路的建立事业也不时地飞速开展,而桥梁作为高速公路建立的重中之重,而随同着现代桥梁设计技术的开展,桥梁设计的施行计划是不是合理,会直接影响整个工程的运用的功用和桥梁设计的留意事项。
所以,本文分离多年的工作理论,针对桥梁构造设计中的常见的问题进行简单的剖析论述。
1 设计的现状在我国目前来说,我国的桥梁设计的思想与桥梁的构造的设计还不够完善,而在桥梁设计的空间中,我们所要关注的经常是桥梁的施工和在运用时的平安度的实践的问题,而这些也是我们有需求改良中央。
人人都想要选择经济的、合理的构造方式,但最重要的任务是除桥梁构造的设计问题以外,还要注重构造设计的衔接,并采用标准的平安制度以确保平安的构造性,这对桥梁的设计研讨具有重要的实践的意义。
2 留意的事项2.1 构造的耐久性的问题要注重我国桥梁建立的一个突出问题就是常常缺乏必要的前期准备、视察与考证。
而在桥梁的建造和运用过程中,环境对它的影响常常也不能无视,而且在桥梁的运用过程中,我们常常也要思索到它还要接受着各种车辆超载的重压,极易形成疲倦的现象,与此同时,桥梁的建造过程中采用的资料本身性能常常也会不时呈现退化的情况,由此,招致桥梁的构造在不同的水平上的的损伤和老化。
在20世纪90年代,人们对开端注重构造的耐久性的研讨,而从这些研讨的绝大多数的资料和统计的不同状况来看,对怎样改善桥梁耐久性的问题常常被人们疏忽。
很长的时间内,人们疏忽了对结构和细节的处置问题,而在构造的计算办法的研讨的方面上下功夫。
我们都晓得的构造的耐久性与常规的构造设计有着其实质的不同之处,经过长时间的研讨与理论很分明地标明了,关于桥梁的平安运营和经济性起着决议性作用的就是构造耐久性。
有些单位为了抢工期、追求施工进度的结果运用了早强水泥。
这种水泥配制的混凝土的运用早期强度增长确实很快,但是内部的构造和后期的强度开展不好,耐久性会变得较差。
浅析桥梁结构设计【摘要】桥梁工程的研究是当今的热议问题,尤其是对桥梁的抗震及其结构的加固,本文主要对这两大问题阐述了自己的观点,介绍了地震对桥梁的危害及改善的方法和桥梁结构加固的几种方法。
【关键词】桥梁抗震结构加固桥梁是一个国家历史与文化的象征,我国自古以来在桥梁建造方面就有着光辉的成就,所建桥不计其数,对人类文明进步作出了非凡的贡献。
随着我国路桥交通事业的的高速发展,桥梁工程设计理论也得以发展和完善,很快进入了一个新的时代。
桥梁一般由桥跨结构(或称桥孔结构或上部结构)、支座系统、桥墩、桥台、墩台基础五大部件组成,这五大部件是桥梁承受车辆运输荷载的桥跨上部结构与下部结构,是桥梁结构安全的保证。
新的桥梁结构设计应该在桥梁的抗震及其桥梁结构的加固方面有更大的突破,以下我们就针对这两个方面进行分析:近几年来震灾频发,随着人口密度的增加,地震灾害给我们带来的不良后果也愈发严重。
地震对桥梁的破坏主要是由于地表破坏和桥梁受震破坏引起的。
其中地表破坏有地裂、滑坡、塌方、岸坡滑移和砂土液化等现象。
地裂会造成桥梁跨度的缩短、伸长或墩台下沉。
在陡峻山区或砂性土和软粘土河岸处,强烈地震引起的塌方、岸坡滑动以及山石滚落,可使桥梁破坏。
在浅层的饱和和疏松砂土处,地震作用易引起砂土液化,致使桥梁突然下沉或不均匀下沉,甚至使桥梁倾倒。
在坡边土岸或古河道处,地震则往往引起岸坡滑移、开裂和崩坍等现象,造成桥梁破坏。
桥梁受震破坏是由于地震使桥梁产生水平和竖直振动,造成桥梁构件的损坏和破坏,甚至使桥梁倒坍。
此外,有些桥梁虽然在强度上能够承受地震的振动力,但由于桥梁上部、下部结构联结不牢,整体性差,往往会造成桥梁上部和下部结构间产生过大的相对位移,从而导致桥梁破坏。
桥梁震害的主要表现是:①墩台开裂、倾斜、折断或下沉;②支座弯扭、断裂、倾倒或脱落;③桥梁上部结构和下部结构间相对位移;④落梁。
拱桥受震破坏主要表现为:①拱圈开裂;②墩台下沉;③多孔时墩身开裂、折断;④落拱。
关于路桥结构设计的问题的探讨摘要桥梁结构设计问题的解决总是理论与工程经验的结合,掌握的知识越多,主观经验越少,桥梁结构的设计越合理,这也正是桥梁工程技术研究追求的目标。
因此结合多年从业经验,从一个设计者的角度对路桥结构设计提出一些看法。
关键词桥梁工程;耐久性;可靠性;设计方法随着国内交通基础设施建设快速发展,桥梁工程作为一个重要的交通设施组成部分也得到空间的发展。
桥梁保有量迅速增加,因此桥梁的健康运营和安全耐久性日益引起了人们的关注和重视。
就目前国内桥梁设计来讲,主要从两个方面考虑:即按承载能力和正常使用两种极限状态进行考虑。
具体表现在结构强度性和结构耐久性,前者考虑结构控制在丧失承载服务能力时极限临界状态的承载力,其基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值必须小于或等于结构抗力的设计值。
安全系数和工作条件系数来考虑结构总体的安全储备,是结构强度安全性要求的保证。
后者是控制结构在正常使用时应力、应变、裂缝和变形小于某一特定限值是结构适用性和适应性要求。
1桥梁结构设计的耐久性问题许多设计人员理论水平欠缺,对设计理论的理解深度不够,设计时生硬的套取规范和采用标准图式,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和耐久性。
设计人员主观能动性表现欠缺,实践经验不足,本本主义思想较严重。
用静态思维去解决不断进步发展的技术问题,桥梁在不同的环境和使用条件下和不同的设计对象都会对结构体系得出不同的布局和构造要求,规范再详细也不能代替应由设计人员解决的各种问题,规范更新再快也适应不了新技术、新材料、新工艺快速发展对结构设计提出的各种新要求,目前的设计可视为静态设计,过于偏重设计建成时期结构的工作和服务能力而对使用期实际的性能表现随时间的劣化缺乏足够的认识和考虑。
从经济性上讲,考虑建造成本多,而忽视了营运的维护成本和与使用寿命相对应的成本效益,因此,合理可靠的结构设计除了满足规范要求外,还要求设计人员具有对结构本性的正确认识。
探讨桥梁设计中存在的问题摘要:随着经济的发展,桥梁的建设在最近的一段时间快速的进行着,越来越多的桥梁在现在的建设中成立。
但是在这其中出现了一些质量上的问题,甚至有的在使用中出现坍塌造成严重交通事故和恶劣社会影响。
本文对桥梁建设中常见问题产生的原因作了简要分析,并提出相关的改进措施。
关键词:桥梁设计1 桥梁设计中存在的问题1.1 设计规范的先天不足结构建设过程中的各个方面工作都需要有质量保证体系。
要建成一项大型工程,一切工作都要有管理条例,各项工作都必须按规定执行,不能随心所欲修改或变更,也即在过程中,一切修改和变更都要有文件规定。
这些规定的选择是业主的权限与职责。
1.2 设计中具体细节注意不够具体细节方面的设计虽然繁琐,但是保障设计的重要环节,需要设计人员不断学习和积累经验。
如:设计人员应结合桥梁所在地区的材料实际供应情况进行结构设计。
超载现象在我国公路运输中较为普遍,汽车超载营运,会对桥梁结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响,因此除了交管部门要加强管理外,设计时也需要对超载带来的后果进行研究、分析。
伸缩缝处空心梁预埋数量不足、桩基主筋保护层与建筑制图不一致等诸多问题。
1.3 设计人员学习、更新知识不够目前国内建设的现状是工期紧,任务重,突击建设。
这导致设计人员整天忙于完成设计任务,无暇认真研究新规范,学习新技术、新材料,往往是工程设计图基本照搬以前的设计,略作修改,而设计规范不断更新,结果要么就是计与现行规范不一致,要么就是从规范上照搬几条,而不考虑结构所处的环境、气候、技术水平现状,让后边的施工、监理无所适从,从设计之初留下隐患。
2 基础设计中常见问题分析常见问题是:桥梁基础地质钻探资料缺乏或不满足设计要求,在中、小型桥梁设计中时常存在。
桥梁地基基础的设计至关重要。
地质钻探资料是桥梁地基基础设计的重要依据之一,桥址处应进行工程地质勘察,提供的勘察资料应正确反映地形、地貌、地层结构、影响桥梁稳定的不良地质、岩土的物理力学性质及地下水埋藏等详细情况。
关于桥梁结构优化设计的探讨桥梁工程是由许多结构构件组成的系统结构,是城市基础设施中一个重要的组成部分,其结构设计是否科学合理,直接决定了桥梁的安全性、实用性和耐用性。
文章通过对桥梁结构设计的介绍,探讨一下桥梁设计的问题及优化方案。
标签:桥梁结构;优化设计;问题1 现阶段桥梁结构设计面临的问题1.1 桥梁设计缺乏先进的理论基础和完善的结构体系目前在我国,一些桥梁设计人员在结构设计时存在对桥梁结构的整体性、安全性和耐久性考虑片面,部分桥梁结构的整体性延性不足,计算图式和受力路线不明确,主要会引起:结构局部受力过大,应力集中;混凝土强度要求过低;保护层厚度过小;构件截面过小或过大等问题。
这些问题都会削弱桥梁结构的耐久性,会严重影响桥梁的安全。
此外,一些桥梁设计人员缺少动态思维方式。
在针对不同的环境、不同的使用条件和不同的设计对象时,不能根据变化因素对结构体系做出合理的应对措施。
在新技术、新材料、新工艺快速发展的情况下,对结构设计也提出了新要求,这时候设计人员的创新意识和与时俱进的设计理念就尤为重要了。
在结构体系上,目前的桥梁设计普遍的缺乏整体的设计规划,过于偏重设计建成时期结构的工作和服务能力,而对其他时期的性能变化没有更为全面的考虑。
桥梁工程是一个由许多结构构件组成的一个系统结构,设计人员要用动态思维去解决面临的发展技术问题,要尽可能的将未来所面临的问题计算在内,保证桥梁设计结构体系的完整性。
1.2 桥梁结构的可靠性和耐久性问题桥梁结构可靠性的概念是:在规定的服役基准期内,在正常使用和维护的情况下,结合环境和结构抗力衰退等因素的影响,桥梁结构在服役期过后的后续服役期内能完成预计功能的能力。
我国桥梁结构设计可靠性的重视程度大于耐久性,重视强度极端状态而不重视使用极限状态,重视桥梁结构的建造而忽视检测和维修,不少大桥坍塌都是由于构件疲劳损坏所引起,影响了桥梁的承载能力和使用性能。
桥梁在建造和使用过程中,受到了外部和自身环境的影响导致结构各部分不同程度的损伤和劣化,有些桥梁仅用10年左右的时间就因为耐久性出了问题而影响结构安全。
浅谈桥梁设计中存在的问题及对策摘要:近年来,我国公路工程迅猛发展,在公路国内工程中起着纽带作用的桥梁工程建设也随之高速前进,桥梁作为公路事业中不可分割的一部分,在交通运输中日益发挥着重要作用,桥梁工程设计的到位与否与城市交通运输是否安全密切相关,不容忽视。
关键字:桥梁安全桥梁设计问题对策前言:如今,我国交通事业发展愈加迅猛,诸多桥梁应用愈加广泛,在现代,由于各种因素的影响,桥梁设计中也存在着诸多问题与弊端,实际桥梁工程建设中的安全性,耐久性远没有达到要求,本文主要针对桥梁设计中存在的一些问题进行了分析并提出一些对策。
一桥梁工程中安全性差,耐久性不够的主要原因当今,很多大型桥梁工程建设都存在安全性问题,很多桥梁未达到实际使用年限就过早的报废,国内有一些桥梁尚未建成就出现了损毁等问题,这就给人类生命财产及社会财产带来极大的危害。
桥梁工程中的安全性差,耐久性不够的主要原因有以下几点:1.1施工过程粗糙,施工质量不达标现代桥梁建设中,很多桥梁在运行中出现的损毁坍塌等问题,不得不是人们将注意力转向工程的安全性上来,其主要一项原因就是施工质量未达到设计的要求,由于利益的驱使,工程队盲目追求工期,不注意施工质量,一直施工过程粗糙,不能满足规范要求,问题最多的就是建设材料强度不够,偷工减料,质检松懈等,这便给桥梁安全带来极大危害。
大量桥梁的耐久性不够,远没有达到设计的预期使用年限,使之出现了损毁开裂等质量问题,影响了正常使用,其中一个关键因素就是施工质量不过关,其中有些桥梁的纲纪保护层不够,有些施工过程中构件开裂,施工过程的缺陷会对桥梁的耐久性带来严重的危害,因此一定要重视施工过程的管理,确确保施工质量满足要求。
1.2管理缺失目前,桥梁工程建设当中,低劣的管理水平也是致使桥梁问题丛生不断的重要原因之一,首先,在施工过程当中,对整个工程的质量把关不严,对基础工程的检测不到位,在整个施工工艺流程中的管理松懈,是造成桥梁问题重要原因,没有完备的管理体系,缺乏有效的管理方案,在有些施工单位的施工过程中,偷工减料现象极为严重,而浪费现象明显,这也是当今我国桥梁工程建设中的一大弊端。
对桥梁结构设计应注意的问题分析在當前社会经济快速发展的新形势下,桥梁作为经济运输的重要载体,近年来桥梁建设规模不断扩大,桥梁建设项目也越来越多。
桥梁的建设一方面给我们出行带来了更多的便利,但随着施工项目的增多,桥梁安全质量问题也越来越突出。
在桥梁建设过程中,设计作为非常关键的一个环节,其对桥梁整体质量安全具有直接的影响,因此需要重视桥梁结构设计中的一些问题,全面提高桥梁设计水平,确保桥梁使用的安全。
标签:桥梁结构;设计;问题;注意点;细节前言在公路工程建设过程中,桥梁设计作为其中非常关键的一个环节。
在桥梁设计中,需要对桥梁结构强度给予充分的重视,但通常情况下,设计人员都会对结构的耐久性较为忽视,而且结构耐久性所引发的问题还不会在短时间内显现出来,但一旦由于耐久性较差而导致问题发生,则会带来无法估计的财产和人身损害。
文中针对当前桥梁结构设计中存在的问题,进一步对桥梁结构设计中的注意点和细节进行了阐述,以此来提高桥梁设计的水平,确保桥梁结构的安全。
1 桥梁结构设计存在的问题在当前桥梁结构设计时,对于桥梁结构耐久性方面并没有具体的要求,往往在设计过程中对桥梁结构使用强度考虑较多,但由于对耐久性考虑较少,极易导致桥梁结构使用性能不良,使用寿命缩短等问题,严重时还会引发工程事故。
针对于当前桥梁结构设计情况进行分析可以发现,当前桥梁结构设计普遍存在理论不足及构造体系不健全的问题,设计过程中对安全性问题考虑也不多。
虽然在具体设计过程中,大部分设计人员在选择结构方案、结构分析、选择连接形式及构件设计等时会考虑结构安全性,但也仅仅是从规范规定入手,对结构耐久性、施工阶段和材料选择等方面的安全性考虑不多,从而对结构安全性埋下了较大的隐患。
2 桥梁结构设计的注意点2.1 疲劳损伤在桥梁使用过程中主要负载形式以车辆负载和风负载为主,都属于动负载,在动负载作用下,桥梁内部会形成循环应力,在往复多次的循环应力影响下,桥梁疲劳损伤程度会不断增加。
浅析桥梁设计中的问题及解决措施摘要:桥梁的设计是一个复杂的系统过程,设计人员一定要综合考虑各种因素,从每个桥梁工程的实际情况出发,不断丰富设计理念和完善桥梁的结构体系,并对设计的各个环节加以控制,保证桥梁工程的设计质量,实现桥梁设计安全、耐用及经济的目标。
本文针对桥梁建设中可能出现的问题进行分析,并提出相应的解决措施,旨在促进桥梁设计行业健康发展。
关键词:桥梁设计;问题;措施随着城镇化建设的快速发展,桥梁工程建设日趋增多,同时也给桥梁工程在设计、施工方面带来了诸多问题,在一定程度上影响了桥梁行业和交通事业的发展。
以下就桥梁设计的问题及解决措施进行简要分析。
1 桥梁设计存在的问题1.1对桥梁设计理论体系了解不充分。
理论体系对桥梁的墩台和主梁都有作用,但是在对于一些特殊的桥梁构件的布局设计及忽略疲劳状态的的设计是为隐患性的设计。
另外,桥梁的支撑体与桥梁的面板设计寿命长短不一致,设计中没有全面考虑承载能力和正常使用极限的情况以及状态。
这类情况使得,桥梁支撑体结构在达到极限承载能力时,结构的整体或者部分会丧失稳定性;因为重复荷载作用下构件材料的疲劳导致产生破坏的疲劳极限。
还有虽然加强了桥梁墩台和主梁的特殊设计,但是对桥面的行车道板构件的设计不够重视,显示出疲劳状态下的设计。
调查中现实,很多桥梁主体结构承受力状态良好,但是桥梁道板的损坏缺严重,这些都说明没有对行车道板的设计没有把握。
1.2设计方案与桥梁的发展情况是脱节的。
桥梁所确定的设计方案是项目工程施工最重要的依据,而设计方案的实际水平对于工程项目的施工难度、施工进度、施工质量以及施工的工程量也会产生决定性的影响。
而实际的情况却是,在我国市场经济体制下,建设单位、施工单位等各个单位都想追求最大化的经济效益,那么留给设计部门的设计周期就是很短的,并且对设计工作的投入力度也不够。
还有一些桥梁设计人员设计思想观念落后、还在模拟过去的桥梁设计方案、缺乏创新、开拓精神和责任意识等设计观念落后,造成设计方案单一、缺乏论证进而造成设计方面的资源浪费、安全性等问题影响我国桥梁的设计创新发展。
桥梁结构设计问题分析摘要:如今,我国社会经济发展一日千里,充分带动了高速公路建设事业蓬勃发展,而在高速公路建设过程中,桥梁在其中占据着非常重要的位置,而在现代桥梁设计技术不断进步发展下,桥梁设计实施方案是否科学合理,将会关系到整个工程的使用功能以及桥梁设计注意事项。
因此,笔者总结多年工作经验,详细分析了桥梁结构设计中存在的问题,并有针对性地提出了建设性的意见。
关键词:桥梁结构;设计问题;分析前言:对于桥梁结构设计来说,工作人员不仅要具备丰富的工程经验,而且还需要拥有扎实的理论知识,因为,任何主观因素都可能会影响到设计的科学性和合理性。
现阶段,我国桥梁设计中,必须高度重视和关注结构强度。
然而,工作人员往往忽视结构的耐久性,且耐久性造成的影响在短期内是无法察觉的,一旦发生问题,将不可避免地造成无法挽回的经济损失,甚至工作人员的生命,同时,后续还会投入大量维护资金,重新修复重建。
1.桥梁结构设计中常见问题1.1结构体系需要进一步完善当前,我国桥梁设计需要拟定一套相对健全完善的结构体系,这样,在进行桥梁结构设计时,可以有效指导相关工作人员,因为,施工单位将工作重心放在了桥梁结构的安全性,而忽略了桥梁结构的耐久性,过分看重桥梁极限承载力状态,然而,桥梁的承载力却被忽略了,应力分量被过分强调,桥梁的传力分量也被忽略了,并没有进行全面考量,导致桥梁的结构整体延性较差,受力不平衡,从而出现了严重的安全隐患。
另外,桥梁的耐久性和稳定性不符合相应要求,不能满足规定的使用寿命。
1.2耐久性未达相应标准设计初期,对桥梁耐久性会有一定影响,此外操作流程和周围环境也会影响桥梁的耐久性。
而桥梁的耐久性直接关系到桥梁后期使用效果,一旦耐久性遭到破坏,后期修复十分复杂。
举个简单例子,在2006年,甘肃岷县洮河大桥某段发生了意外坍塌事故,由于桥梁年久失修,其结构材料力学性能逐渐下降,结构整体承载能力越来越弱。
因此,在设计初期,设计师们必须高度重视机构设计中的所有细节,全面考量施工过程中遇到的各种因素,不断健全完善桥梁结构设计规划。
浅析关于桥梁结构设计问题摘要:文章介绍了几种常见的桥梁下部结构形式,并对桥墩、桥台等的设计问题进行了探讨。
关键词:公路桥梁;结构;设计;探讨Abstract: the article introduces several common bridge bottom structure form, and the design of the pier and abutment, etc are discussed.Keywords: highway bridge; Structure; Design; explore1、桥台结构型式的选择(1)轻型桥台轻型桥台台身体积较小,多为直立的薄壁墙,两侧设有用于挡土的翼墙,也可以将侧墙做成斜坡。
在两桥台下部设置钢筋混凝土支撑梁,上部结构与桥台通过锚栓连接,构成四铰框架结构系统,并借助两端台后的被动土压力来保持稳定。
(2)钢筋混凝土薄壁桥台常用的薄壁轻型桥台有悬臂式、扶壁式、撑墙式、及箱式等,由带扶壁的前墙和侧墙以及水平底板构成,挡土墙则是由前墙和间距为2.5~3.5m的扶壁组成。
(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。
台身埋置于锥形护坡中,大大减小了桥台所受的土压力,桥台的体积也相应减小。
但是由于台前护坡是用片石(或混凝土)作表面防护的一种永久性设施,存在着被洪水冲毁而使台身裸露的可能,因此,设计时必须进行强度和稳定性验算。
2、桥墩结构型式的选择表1 桥墩形式的选择墩高范围/m 跨径/m 拟选用的桥墩型式≤30≤30双桩工墩30~50 30~50 双桩式墩、十字墩、矩形薄壁墩50~60 现浇结构矩形薄壁墩、双薄壁墩≥特殊结构双薄壁墩、空心薄壁墩桥墩一般选择原则见表1。
桥高50m以内,上部结构为先简支后结构连续的装配式T形梁,桥墩可采用双柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩等,以单幅双柱式墩较常用。
在岩溶特别发育、桩基施工困难的地段,应尽量减少桩基的数量,此时可考虑设单柱单桩;当桥墩位于河谷、受滚石威胁时,考虑增强其抗撞击能力,也可设置较刚的单柱墩。
对高墩长桥,为减少汽车单向行驶产生的累积变位,可考虑采用双幅两柱整体下部构造。
桥墩视上部构造型式及桥墩高度采用柱式墩、空心薄壁墩或双薄壁墩等多种型式。
柱式墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式;其自重轻,结构稳定性好,施工方便、快捷,外观轻颖美观。
吉茶高速公路为尽可能的标准化和统一化,对于50m跨径以下的桥梁,当桥墩高度在50m以下时,一般采用柱式墩(包括双圆柱、独柱等),考虑到施工方便,尽量采用双圆柱式墩;当桥墩高度超过50m时,一般采用空心薄壁墩。
同时,在外业过程中,要注意调查水文、水质、地质情况,了解河流是否有较大漂流物、水质是否有腐蚀性等,以便在设计时采取措施。
位于陡横坡上的桥墩,同一路幅同一墩位上两墩柱的无支高差较大,墩柱刚度差造成的下部结构受力不均匀甚至相差很大,设计中必须给予充分重视,可采取在矮墩的地表下设置一定长度的套筒(结合相对高墩的高度),通过增加矮墩无支高度的措施,以减少同一墩位上两墩柱的刚度差(见图1)。
3、下部结构的设计计算软土地基位移对超静定结构具有不利的影响,为减小这种影响,上部结构多采用标准梁的先简支后连续的构造,这样整个工程的设计计算工作就集中于下部结构的选用和计算,因而下部结构内力计算方法的选择正确与否,考虑因素是否全面,直接关系到整个工程的造价及安全。
一般地,下部结构的设计过程中需进行下列计算:(1)盖梁内力计算若荷载对称布置,则可按照杠杆法进行计算。
若荷载偏心分布,则按照偏心受压进行计算,两种布载情况的内力取大值控制设计。
这种算法仅为两种布载状况下的内力计算,不是各截面最不利状况的内力计算,计算所得内力存在不安全的因素。
图1 高低桥墩布置示意图(2)桥墩内力计算墩桩顶的最大竖向力计算比较简单,这里不再赘述;墩桩顶水平力计算,运用柔性墩理论中的集成刚度法,将桥面汽车制动力及梁体混凝土收缩、徐变、温差、地震产生的水平力在全联墩台进行分配,最后根据不同组合的墩桩顶水平力、弯矩及对应墩桩顶竖向力进行桩基各截面内力计算。
对于横向陡边坡上的桥墩设计,同一墩位2个(3个)墩柱存在较悬殊的无支长度差异,因刚度差异造成桥墩横桥向受力分配的不均匀。
(3)桥台内力计算除了受与桥墩相似的荷载之外,桥台竖向还受土压力、负摩阻力、搭板自重等荷载的作用;水平荷载增加了土压力,其影响复杂,设计时需注意以下几点:1.软土地基上带基桩的钢筋混凝土薄壁桥台土压力计算按深层考虑。
2.软基路段桥台应尽量设置为与路线正交的形式,减小台身长度,在适当的位置设置伸缩缝,以缩短受拉区长度,减小台身砼的收缩变形量,抑制台身的竖向、斜向裂缝的发生。
3.埋置式桥台土压力一般是以原地面或一般冲刷线起计算的,对较差土质,需要进行验算,确定是否考虑地面以下台后深层土对桩水平力的影响。
4.桥头路基沉降、滑动验算。
首先,路基沉降过大、桥头跳车、台背和梁端过早损坏,加大竖向土压力及负摩阻力,造成桥台盖梁开裂及桩基不均匀下沉、路面开裂及路基渗水,促使路基失稳。
其次,由于路基滑动使桥台所承受的水平土压力已远大于计算值,对于桥头高路基和处于改河、填沟段或路基外不远处有沟、河的,更要注意深层滑动的验算。
(4)桩筋及桩长设计注意事项1.理论上说,应根据桩内弯矩包络图进行桩基各截面的配筋计算,实际中通常是根据最大负弯矩处进行配筋,从桩顶一直伸到最大负弯矩一半处以下一定锚固长度位置,减少一半配筋再一直伸至弯矩为零以下一定锚固长度位置,再以下为素混凝土,对于软基,桩主筋最好穿过软土层。
2.软土地质条件下,桥梁桩基计算不能简单地采用常规的计算方法,而应根据实际的受力特点进行分析。
用“假设有效桩长”的计算方法,计算出桩的最大弯矩及弯矩零点,而后进行配筋。
在软土地质条件下应慎重采用,以免造成最大弯矩及弯矩零点位置判断的错误,导致配筋长度的不足。
3.若桩基变形较大,应同时考虑桩土特性及受力条件,按整体体系来分析桩的受力模式。
4.在山岭重丘区,因桥墩多处于基岩裸露的陡边坡上,所以桩基通常采用嵌岩桩。
陡边坡上嵌岩桩的嵌岩深度必须考虑两个方面的内容,一是能起到嵌岩作用的嵌岩深度,二是岩石能满足嵌固受力要求所必须的水平宽度。
嵌岩深度的确定对结构的安全性和经济性具有非常重要的意义。
4、结语从事公路桥梁设计的技术人员,不仅要熟悉和精通桥梁设计的基本理念,还应尽量多地掌握一些基本的地质知识,与地质技术人员多沟通、协作。
设计中应充分了解当地的地形、工程地质条件等,综合所有可利用的技术资料及科学理论,科学、经济、可靠地进行桥梁下部结构的工程设计。
浅析关于桥梁结构设计问题郑本伟贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司摘要:文章介绍了几种常见的桥梁下部结构形式,并对桥墩、桥台等的设计问题进行了探讨。
关键词:公路桥梁;结构;设计;探讨Abstract: the article introduces several common bridge bottom structure form, and the design of the pier and abutment, etc are discussed.Keywords: highway bridge; Structure; Design; explore1、桥台结构型式的选择(1)轻型桥台轻型桥台台身体积较小,多为直立的薄壁墙,两侧设有用于挡土的翼墙,也可以将侧墙做成斜坡。
在两桥台下部设置钢筋混凝土支撑梁,上部结构与桥台通过锚栓连接,构成四铰框架结构系统,并借助两端台后的被动土压力来保持稳定。
(2)钢筋混凝土薄壁桥台常用的薄壁轻型桥台有悬臂式、扶壁式、撑墙式、及箱式等,由带扶壁的前墙和侧墙以及水平底板构成,挡土墙则是由前墙和间距为2.5~3.5m的扶壁组成。
(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。
台身埋置于锥形护坡中,大大减小了桥台所受的土压力,桥台的体积也相应减小。
但是由于台前护坡是用片石(或混凝土)作表面防护的一种永久性设施,存在着被洪水冲毁而使台身裸露的可能,因此,设计时必须进行强度和稳定性验算。
2、桥墩结构型式的选择表1 桥墩形式的选择墩高范围/m 跨径/m 拟选用的桥墩型式≤30≤30双桩工墩30~50 30~50 双桩式墩、十字墩、矩形薄壁墩50~60 现浇结构矩形薄壁墩、双薄壁墩≥特殊结构双薄壁墩、空心薄壁墩桥墩一般选择原则见表1。
桥高50m以内,上部结构为先简支后结构连续的装配式T形梁,桥墩可采用双柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩等,以单幅双柱式墩较常用。
在岩溶特别发育、桩基施工困难的地段,应尽量减少桩基的数量,此时可考虑设单柱单桩;当桥墩位于河谷、受滚石威胁时,考虑增强其抗撞击能力,也可设置较刚的单柱墩。
对高墩长桥,为减少汽车单向行驶产生的累积变位,可考虑采用双幅两柱整体下部构造。
桥墩视上部构造型式及桥墩高度采用柱式墩、空心薄壁墩或双薄壁墩等多种型式。
柱式墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式;其自重轻,结构稳定性好,施工方便、快捷,外观轻颖美观。
吉茶高速公路为尽可能的标准化和统一化,对于50m跨径以下的桥梁,当桥墩高度在50m以下时,一般采用柱式墩(包括双圆柱、独柱等),考虑到施工方便,尽量采用双圆柱式墩;当桥墩高度超过50m时,一般采用空心薄壁墩。
同时,在外业过程中,要注意调查水文、水质、地质情况,了解河流是否有较大漂流物、水质是否有腐蚀性等,以便在设计时采取措施。
位于陡横坡上的桥墩,同一路幅同一墩位上两墩柱的无支高差较大,墩柱刚度差造成的下部结构受力不均匀甚至相差很大,设计中必须给予充分重视,可采取在矮墩的地表下设置一定长度的套筒(结合相对高墩的高度),通过增加矮墩无支高度的措施,以减少同一墩位上两墩柱的刚度差(见图1)。
3、下部结构的设计计算软土地基位移对超静定结构具有不利的影响,为减小这种影响,上部结构多采用标准梁的先简支后连续的构造,这样整个工程的设计计算工作就集中于下部结构的选用和计算,因而下部结构内力计算方法的选择正确与否,考虑因素是否全面,直接关系到整个工程的造价及安全。
一般地,下部结构的设计过程中需进行下列计算:(1)盖梁内力计算若荷载对称布置,则可按照杠杆法进行计算。
若荷载偏心分布,则按照偏心受压进行计算,两种布载情况的内力取大值控制设计。
这种算法仅为两种布载状况下的内力计算,不是各截面最不利状况的内力计算,计算所得内力存在不安全的因素。
图1 高低桥墩布置示意图(2)桥墩内力计算墩桩顶的最大竖向力计算比较简单,这里不再赘述;墩桩顶水平力计算,运用柔性墩理论中的集成刚度法,将桥面汽车制动力及梁体混凝土收缩、徐变、温差、地震产生的水平力在全联墩台进行分配,最后根据不同组合的墩桩顶水平力、弯矩及对应墩桩顶竖向力进行桩基各截面内力计算。