试论山区高速公路桥梁设计
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浅谈山区高速公路建设中桥梁设计浅谈山区高速公路建设中桥梁设计摘要:山区高速公路具有地形复杂、构造物多、桥隧比大等特点,桥梁在山区高速公路建设中起着举足轻重的作用,所以要设计安全系数高、经久耐用的高速公路桥梁,对山区高速公路的桥梁设计将是桥梁工程选择施工方式的重要依据。
关键词:山区高速公路;建设中桥梁设计;特点中图分类号: TU997文献标识码: A引言:随着我国经济建设的高速发展,交通也变得越来越便利,公路工程建设规模也在不断发展和壮大。
我国修建的高速公路也在不断从平原地区不断向山区延伸,山区高速公路的地质、地形复杂,构造物多,桥梁隧道在线路中所占比例大,山区高速公路设计的成功与否,桥梁部分的设计就显得十分重要。
因此,对山区高等级公路桥梁设计的研究具有重要的现实意义。
1. 安全可靠基本原则及实现方法由于山区复杂的地理环境和工程条件,难以保证工程实施能够有效实现设计涵盖的技术难点与重点,无形中增加了公路桥梁设计的难度。
为了保证公路桥梁结构具有一定的强度、刚度和稳定性,工程设计必须遵守安全可靠原则,具体要求:强度方面必须具有足够的安全储备;刚度方面必须具有控制变形的能力;稳定性方面应当具有保持原形状和位置的能力。
除此之外,设计过程中还要注意以下设计关键:修建在地震区的公路桥梁应当按照抗震要求采取防震措施;大跨度柔性桥梁应当考虑风振效应;建设在易变迁河道上的公路桥梁应当事先设计导流设施,防止桥梁基础被河水过度冲刷;交通繁忙的桥梁应当预先设计好照明设施,并设置清楚的交通标识;桥梁两端不易太陡,避免发生车辆碰撞等事件;为了保证车辆及行人的安全,防撞栏杆应具有足够的高度和强度,防止车辆相撞、车撞人等情况发生时跌下桥下,发生严重伤亡情况。
2. 山区高速公路桥梁建设特点分析2.1山区高速公路建设特点一般情况下,山区高速公路的地形相对复杂,地质环境并不是很好,水文条件也相对多变,因此在建设过程中,其最为突出的特点则是平曲线相对较多、纵坡较大且陡峭,半径小队较小,桥隧的比例也比较高。
浅述山区高速公路的桥梁设计摘要:山区高速公路桥梁设计有很多区别于平原桥梁的地方,主要在于地形地质复杂,施工场地、道路条件差,对于山区高速公路桥梁设计应细致调查、认真分析、因地制宜。
关键词:山区;高速公路;桥梁;设计随着我国高速公路的迅速发展,山区高速公路的修建日益增加,山区高速公路桥梁设计由于其所处地形地貌的复杂多变性,及地质构造的不确定性,使得山区高速公路桥梁的设计具有其特殊性。
除应加强施工图设计阶段的桥梁勘察设计之外,在施工过程中桥梁的动态设计至关重要,针对具体的问题具体分析,做出科学合理的设计方案。
1设计原则设计阶段应结合新的设计理念,在桥涵布设以及结构形式的选择上,充分考虑桥涵作为道路构造物,与道路设计的协调一致,贴近自然,与环境协调。
具体的布设原则如下:(1)桥位选择原则上服从路线走向,结合桥位处水文、地形、地质、农田水利等条件,部分桥孔兼跨地方道路,尽量注意桥与路之间的配合。
(2)桥涵结构以安全、经济、适用、美观为原则,与周围景观相协调。
(3)桥涵设计原则上不降低原有河道、沟渠功能,尽量不破坏原有水系和排灌网络,满足水利配套和农灌的需要,尽量与自然地面平顺衔接。
(4)桥型结构尽可能标准化、装配化,以方便施工、缩短工期、保证工程质量并降低工程投资。
(5)涵洞等小型构造物的设置根据所在位置的地形、地质条件和排灌要求,并结合就地取材的原则,选用钢筋混凝土盖板涵和圆管涵等型式。
2桥梁结构的选型(1)上部结构型式的选择在桥型、桥孔布置上尽量与周边自然环境相和谐,桥梁设计应以经济、常用的桥型为主。
中、小跨径桥梁,力求标准化、批量化、装配化,选择桥型充分考虑技术先进,工艺成熟的结构形式。
目前,高速公路中常用的标准结构主要有空心板、组合小箱梁及T型梁三种结构形式。
跨径在16、20米的上部结构可采用宽幅空心板,造价相对较低,且由于其建筑高度较小,一般更能适应桥下的净空需求,故常用作通道桥的上部结构;25m、30m、35m、40m可采用预应力混凝土T梁或小箱梁,先简支后连续或刚构体系;从受力特点的分析来看,采用T 梁相对合理;而小箱梁无论是从结构受力还是造价上来讲,它是介于空心板和T 梁之间的一种结构型式,此外同跨径的小箱梁相对于T梁的吊装重量较大,预制亦较麻烦,施工技术要求高,需结合当地的使用习惯采用;对于无法采用标准跨径的桥梁、互通区内桥梁变宽较大处及曲线半径较小的匝道桥,采用钢筋混凝土或预应力混凝土现浇连续箱梁;对于大跨径桥梁,在工期及场地条件等允许下,预应力混凝土连续箱梁能够较好地适应路线的平纵要求,结构本身的刚度大、整体性好、抗震性能佳、施工技术较成熟,应优先考虑。
山区高速公路桥梁设计研究近年来,随着我国交通基础设施建设的不断发展和改进,山区高速公路建设也逐渐成为了我国交通基础设施建设中的一个重要部分。
作为山区高速公路的重要构建部分,桥梁的设计研究显得尤为重要。
在这篇论文中,将以山区高速公路桥梁设计研究为主题,从桥梁设计的技术特点、设计难点以及设计方法等多个方面进行分析探讨。
一、山区高速公路桥梁设计的技术特点1.1 地形复杂一般来说,山区的地形相对平原区域更加复杂,存在很多崎岖不平的地形,同时还有大量的山峰、峡谷和陡坡等。
这种复杂的地形地貌对于山区高速公路桥梁的设计提出了更高的要求,桥梁必须适应地形的变化以及不同地形之间的过渡。
1.2 极端气候山区的气候条件也相对较为恶劣,存在大风、暴雨、暴雪等极端天气条件,这也对桥梁的设计提出了更高的要求。
桥梁必须经过深入的分析和计算,来适应这些极端的天气条件,并保证桥梁的安全和稳定。
1.3 车辆荷载由于山区高速公路经常出现陡坡和山道等复杂地段,车辆在这些地段的上行和下行时车速较慢,而车辆在平坦区域的车速又相对较快,这就导致了车辆荷载的变化较大。
在桥梁设计中必须考虑到这一点,保证桥梁能够应对不同车辆荷载的变化。
二、山区高速公路桥梁设计的难点2.1 水文地质条件山区地质条件复杂,水文地质条件更是多变,这就对桥梁的设计提出了更高的要求。
考虑Sichuan省高速公路的建设。
该省道路沿东部的四川盆地东边一段,西部交界自川西高原,南边则是向滇、黔进发,北部下穿秦岭与汾渭平原相通。
由于位置上的特殊性,近百公里的路段里山区、丘陵、荒漠流域环绕,地面起伏也明显。
“高山流水”等还隐匿至下而在地下氤氲。
这些情况都让地下水的走向和流速更为复杂和多变,而高速公路桥梁必须要承受不同条件下的水流冲刷,这就要求对水文地质条件和水流特性进行充分的研究和分析。
2.2 桥墩的设计山区高速公路的桥梁经常需要在陡峭的峡谷等断崖附近建造,这就导致了桥墩的构建难度更大。
关于山区高速公路的桥梁设计问题探讨摘要:目前,我国的山区高速公路建设蓬勃发展,本文以桥梁工程设计实践为研究基础,根据山区的高速公路桥梁特点,分析研究山区的高速公路桥梁设计中的要点,从而为我国山区的高速公路桥梁设计提供一定的参考经验。
关键词:山区高速公路桥梁设计公路桥梁随着我国经济的迅猛发展,高速公路的建设力度不断提升。
我国地域辽阔,但地形主要以丘陵、山区为主。
在这些地区的高速公路建设中,桥梁建设是十分重要的组成部分,故山区高速公路的桥梁设计研究的现实意义重大。
山区高速公路的地形地质复杂,具体表现为地面的高度差异大,变化较为频繁,存在着岩溶、滑坡、崩塌、煤层、不稳定斜坡、陡崖等不良的地质现象。
针对这些道路现象,路线设计的纵、横、平这三个方面都将受到约束。
山区的高速公路桥梁中高墩大跨多,弯坡桥多,墩台形式多,在进行设计时必须协调好地形地质和桥梁各构件的关系。
1 山区高速公路桥梁设计简述1.1 山区高速公路的特点分析我国山地面积很大,在高速公路的建设中,既要满足交通的需要,也要尽可能的保护山区的自然生态环境,使高速公路的桥梁建设与山区的自然环境相适应。
山区高速公路的特点见表1所示。
1.2 山区桥梁设计的原则山区高速公路沿水线路多,桥梁设计以斜弯桥较多;山区的地形变换大,致使半边桥建筑较多;高速公路为跨越沟壑,需多建造高墩大跨桥。
另外,除在大型沟壑处需建设桥梁外,在众多的小沟渠处也要建造各种小桥。
根据这些山区桥梁的特点,在进行桥梁设计中主要有如下表所示的一些设计原则(见表1)。
2 山区桥梁设计要点分析山区高速公路的地形地质较为复杂,路线的设置受纵、横、平三方面的约束。
山区桥梁有高顿大跨桥多、弯坡桥多、墩台的形式多并复杂等特点。
为协调好山区地形地质与桥梁各构件的关系,山区桥梁的设计要点主要从上部结构设计、下部结构设计和基础设计三个部分来阐明。
2.1 上部结构设计要点分析桥梁在山区高速公路中占有较大比重,常见跨径桥梁的设计原则主要是造价经济合理、施工方便的预制装配化、标准化的结构。
论山区高速公路中的桥梁安全性设计摘要:桥梁安全性设计是山区工程的重中之重,因此本文将从山区桥梁的特性,分析山区高速公路桥梁设计的现状,从而进一步提出桥梁安全性设计的建议。
关键词:山区桥梁;安全性设计;因地制宜随着我国经济建设的发展,需要修建的高速公路越来越多,很多地质复杂、构造物比较多、桥梁隧道的地方也要建造高速公路,所以要设计安全系数高、经久耐用的高速公路桥梁,由此可见桥梁的安全性设计十分的重要。
1.山区桥梁的特性山区高速公路的主要特点是地形、地质、水文条件复杂。
受此影响,路线布设时平纵横三个方面都受到约束,造成平曲线多,平面半径小,纵坡较大等特点。
在此基础上,山区高速公路桥梁也有其自身的特点。
山区高速公路往往是沿溪展线,路线反复沿河岸交替设线,因此斜弯桥众多;由于山区地形多变,地面线横坡陡,导致半边桥和高挡墙多;路线跨越众多沟壑,高墩大跨桥多,墩台形式复杂多样;地质条件复杂,导致桥梁基础设计繁杂。
2.桥梁安全性设计现状(1)受自然条件的制约由于受地形、地质、水文的影响,山区高速公路往往是沿溪展线,路线布设时平纵横三个方面普遍都受到约束,造成平曲线多,平面半径较小,纵坡较大,超高多。
因此整条线的斜、弯桥多;桥梁结构形式多横坡陡,半幅桥和半幅路基多;由于路线跨越众多沟壑,造成高墩大跨多,墩台形式复杂,给桥梁设计造成了一定的困难。
(2)桥梁设计的理念和构造体系不够完善在桥梁设计的时候,首要的任务就是要选择一个经济合理的结构方案,对桥梁的结构进行分析,对构件和连接进行分析。
但是在实际的工作中往往都是存在很多的问题,首先就是设计人员只是满足于计算中的需要,而忽视了结构体系、结构构造、结构材料的需要。
其次就是在桥梁从设计到施工中,会出现很多的人为的因素,比较常见的就是:对桥梁的整体结构认识不足,对桥梁设计的图式表达不明确,对桥梁建筑中混凝土的要求等级过于低级,存在的这些问题都将会影响结构的安全性。
(3)施工和管理没有得到应有的水平通过对国内外多个桥梁事例的研究分析,导致桥梁出现事故的主要原因就是施工的不合法性和管理的疏忽。
山区高速公路桥梁设计简述摘要:本文对山区高速公路桥梁设计中的梁与路线的关系以及桥位选择等问题进行了简单介绍,并探讨了桥梁的结构设计。
关键词:山区;高速公路;桥梁设计Abstract: In this paper, the mountainous area highway bridge design of the beam and route and the relationship between the choice is simply introduced, and discusses the design of the structure of the bridge.Keywords: mountain; Highways; and Bridge design由于我国经济快速发展,高速公路的地位日益提高,因此加大了其建设力度。
虽然我国幅员辽阔,但是多为山地和丘陵,桥梁对于高速公路的建设至关重要。
因此,研究桥梁设计对山区高速公路的建设意义重大。
山区高速公路的地形复杂,具有以下特点:①地势高低起伏,变化频繁,而且落差大,横坡陡;②存在煤层、陡崖、滑坡等不良地质。
从而约束了平面,纵面以及横面的路线布设,导致山区高速公路桥梁墩台多,跨度大以及比较弯曲。
所以对山区高速公路桥梁进行设计时,必须使地形地质与桥梁各细部构造相协调。
1梁与路线的关系桥梁作为路线的重要组成部分,具有跨越河流、道路的作用。
一般情况,路线的走向决定了桥位,而路线布设的规定又决定了桥梁线形及公路的衔接。
桥梁设计者在设计桥梁,特别是特大桥、大桥时,应对桥位处的水文特征和地质地形有一定了解,对桥型方案进行初步确定; 再密切配合路线组, 然后根据桥梁设计的要求, 对路线方案进行适当调整,最终确定桥型方案。
之所以这么做,是因为于特大桥和大桥的设计方案对全线的造价至关重要。
2桥位选择水文和结构设计都关系到桥位的选择。
从水文角度,桥位应选在河槽明显、河道顺直以及河岸稳定的地方。
山区高速公路中的桥梁设计摘要:山区公路桥梁设计是山区公路建设的重要组成部分,是今后选择施工方法的重要依据。
为合理组织山区高速公路桥梁的设计,必须对山区高速公路桥梁建设有一个全面的认识,并在此基础上找到山区高速公路桥梁设计重点。
本文重点分析了山区高速公路中的桥梁设计。
关键词:山区;高速公路;桥梁设计高速公路是一种重要的交通形式,其交通运输量大。
我国幅员辽阔,地形多样,有些地区是山区和丘陵区,高速公路的建设不可避免地要经过这些地区,此时将涉及到桥梁设计问题。
山区的地质条件较复杂,因此在高速公路桥梁设计和施工中需考虑更多因素,只有科学的分析和设计才能保证桥梁工程质量。
一、山区高速公路桥梁设计主要特征通常,山区地理环境严重影响着该区高速公路桥梁的建设及设计。
山区高速公路本身有着地形地质复杂等特点,这是高速公路桥梁设计中的重点问题所在。
在地形复杂方面主要表现在地面的高差比大,同时坡度较陡。
山区桥梁施工往往伴随着坍塌、滑坡、泥石流等地质灾害,存在着施工安全隐患。
因而,山区高速公路桥梁最大设计特征之一就是现实性。
施工前期要进行充分的实地调查,之后结合实地调查合理进行图纸设计;设计过程要严格确保桥梁施工的安全性及稳定性,提高工程质量,确保后期运营安全;同时,设计过程要严格满足相关规范要求,实际施工过程对技术和质量的精度要求高,因此工程师要精准计算各项数据,尽可能降低误差。
二、山区高速公路桥梁设计原则1、使用寿命长。
山区的高速公路桥梁设计不但要考虑桥梁承载力问题,而且要在最大程度上减少缝隙问题。
若铺设长线不够,要按要求延长,同时要对材料要件的质量进行严格审核,以达到目标要求,确保桥梁使用年限。
2、经济性、养护难度低。
由于山区的地理条件差异性大,高速公路中的桥梁构造类型有很多种类,所以施工时在布置线路情况下会碰到许多特别问题,比一般高速公路资金投入要高。
在桥梁设计方案中,需将实用性与经济性结合考虑。
由于山区地理位置的变化多样,在施工时会遇到各种难以解决的问题。
浅论山区高速公路桥梁设计摘要:近十年来,云南省高速公路迅速发展,由于云南山区地形的特殊性,高速公路建设中存在大量的桥梁工程。
本文结合近年云南省山区高速公路桥梁工程的设计建设情况,简单分析了山区高速公路桥梁建设的特点与难点,在此基础之上,提出了山区高速公路桥梁设计的几点建议,以及山区高速公路桥梁的上部结构设计与下部结构设计的一些基本原则。
旨在为山区高速公路桥梁设计人员选择桥梁设计方案时作为参考。
关键词:浅论山区高速公路;桥梁设计;随着社会经济的发展,云南省交通建设领域在科学技术、人才资源以及机械设备上都取得了快速的进步,为我省修建山区高速公路提供了良好的基础。
近年来,云南省的高速公路建设有突飞猛进的发展,但是由于特殊的山区地形,使高速公路的修建面临着极大的挑战,复杂的桥梁结构设计,特殊的地理环境特点,桥梁类型多样化,桥梁工程师缺失等,这些都使得山区高速公路的建设面临巨大的技术困难。
下面,笔者根据在近年桥梁建设中的实践经验,对山区高速公路桥梁的设计建设提出的一些浅见,以期作为相关从业人员参考。
一,山区高速公路桥梁建设的特点与难点我们知道,在山区修建高速公路面临的首要问题就是其复杂的地质形貌:落差较大的地形,复杂的地质构造,横坡陡、岩溶、不稳定的山体、滑坡、泥石流等不良地质现象普遍存在,并且山区各地方的水文状况也存在着较大的差异。
因此,在山区高速公路桥梁设计的过程中,我们需要根据具体地段的不同,协调好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系。
故而,山区高速公路桥梁往往以弯坡、高墩、曲线、长联、墩台、陡边坡等的形式存在。
山区公路在建造的过程中,我们要考虑到桥隧的结合,以及山区公路穿越、跨越和避让障碍物、不良地质带等因素,这些都是修建山区高速公路桥梁所面临的难点。
据统计,山区高速公路桥梁中,桥隧所占比例居高不下,有的桥隧比重甚至达到了工程总量的70%以上,这就给山区高速公路的桥梁设计人员带来了极大的考验,桥梁设计是否合理,直接影响整个高速公路项目的经济性、实用性等。
浅谈山区高速公路桥梁设计浅谈山区高速公路桥梁设计随着我国经济建设的发展,特别是西部大开发战略的实施,我国山区高速公路越来越多,地形地质复杂,结构众多。
桥梁和隧道的总长度占线路长度的很大比例。
在一些山区高速公路中,桥梁和隧道的比例高达70%-80%。
因此,要成功设计山区高速公路,桥梁部分的设计非常重要。
1、山区公路的主要特点山区高速公路的主要特点是地形地质复杂。
地形复杂,地面高差大,变化频繁,横坡陡;地质复杂性表现为岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、气层等不良地质。
受此影响,路线的布置受到三个方面的制约,即平曲线多、平面半径小、纵坡大、桥梁比例高、横坡陡、半桥多、挡土墙高。
山区高速公路桥梁也具有上述特点,如弯坡桥梁多,高墩大跨多,墩台形式多。
在设计中,需要协调解决桥梁各细部结构与地形、地质的关系。
2.桥梁与路基的关系2.1跨桥方案与高填方路基方案的比较山区很多公路桥梁不受水文控制,只受地形控制。
因为路基方案不合适,设置为高架桥。
道路和桥梁之间的界限设置问题一直是一个难以把握的关键问题,也影响着公路的造价。
路基规范强调“当路基中心填土高度超过20m时,最好与桥梁进行方案比选。
”在工程的实际运行中,由于工期紧或认为跨桥方案安全方便,往往直接考虑桥梁方案。
事实上,对于地质条件较好的V型峡谷,填筑中心高度30m但收敛较快,且桥梁与隧道相连的地方,为了消化隧道废物,考虑路基方案可能比桥梁方案更安全、更经济,因为这种地形桥梁多,场地局促、难度大,横纵坡陡,容易导致边坡失稳;对于宽缓段,虽然填筑高度只有20m左右,但如果需要穿越投标段借款人,且运输距离较长,填筑基地需要花费大量资金处理该段,则考虑桥梁方案可能更安全、更经济。
因此,笔者认为山区公路与桥梁的界限不能一概而论。
对于填筑高度超过20m的路段,应根据地形、地质、前后结构、前后路段垃圾量、工程造价等综合比选后决定是否架桥。
不能速战速决,省事,直接考虑桥梁方案。
试论山区高速公路桥梁设计
摘要:在当下高速公路建设工程中,桥梁的设计合理性对整个高速公路项目成本起着重要的作用,本文主要对山区高速公路的桥梁设计进行了相关阐述,详细的介绍了山区高速公路桥梁设计方案以及结构设计要点,结合自身工作经验,提出相关问题及解决方法,希望可以通过本文可以给广大同行提供借鉴参考。
关键词:山区;高速公路;桥梁;结构设计
中图分类号: u412.36+6 文献标识码: a 文章编号:
一、山区高速公路桥梁设计方案分析
(一)山区高速公路桥梁方案设计
1.跨越山谷的高架桥。
首先,通常情况下,此类型的桥梁都处于远离市区的地域,对桥梁美观的关注度不高,所以,在设计时主要关注的是施工的便利性。
此类桥梁上部结构常会选择t型梁或空心板,主要原因在于这两种桥梁结构受力较为合理,工程成本造价不高。
实践中,跨径为25米、3o米、35米和40米的t型梁以及跨径为8米、lo米、l3米、l6米以及2o米的空心板使用范围较为广泛;其次,处于行车便利性的考虑,一般规模较大的桥梁会选用连续梁或者钢构体系,而规模相对较小的桥梁出于工程造价的考虑,会选用空心板简支体系。
从施工角度来分析,如果在同一合同段存在不同跨径,将会给预制模板周转使用造成较大的不利影响,因此需要尽可能的防止此种状况的出现;最后,如果山区高速公路桥梁需要横跨v型谷,大
跨连续钢构方案是最佳选择,采取这一方案,桥墩数量较少,从而在一定程度上降低施工难度,如果当地地质条件允许还可以选择拱桥方案。
2.跨河桥梁。
对于此种类型的山区高速公路桥梁的施工设计方案要综合考虑当地水文情况。
如果所跨河流是非通航河流,就可以选用施工较为简单、项目造价不高的方案。
如果河流的通航等级较高,一般会选用大跨刚构箱梁或者是连续箱梁,如果河流的通航等级相对较低,跨径较大的t型梁方案则是最佳选择。
此外还需要注意依据河流主航道准确位置以及河流流向安排桥梁桥孔的布置。
3.跨线桥。
根据高速公路桥梁与等级路和等外路之间的位置关系,跨线桥又可以分为主线上跨桥和主线下跨桥两种,对于跨线桥而言,设计之前充分了解被跨路的等级及净空要求十分必要,被交叉路的等级不同,所对应的桥型方案也有所区别。
分离式桥梁会影响沿线美观,所以此种类型的桥梁外形的美观是影响设计方案的一项重要因素。
(1)竖向刚度。
主跨跨中最大活载时竖向挠度为1/1612,说明结构具有较好的竖向刚度,满足地铁设计规范的要求,保证了大桥建成后轻轨列车行车的舒适性;(2)侧向刚度及扭转刚度。
跨中活载横向位移最大为0.031illm,最小为一1.725mm,跨中活载扭转角最大为8.9 x 10~rad,最小‘为一3.39 x 10一rad。
虽然地铁设计规范对于桥梁的侧向刚度和扭转刚度没有明确规定,但从计算
结果可以看出大桥具有很好的侧向和抗扭刚度;(3)恒载状态下斜拉索索力、应力。
看出恒载状态内外侧索力不对称,通过不对称索力调整主梁的恒载扭矩。
根据有限变位理论,并记人塔梁p一△效应,对成桥阶段空间整体弹性稳定性进行分析。
结构1阶失稳表现为主孔主梁弯曲失稳,稳定安全系数n=24.5,整体稳定安全系数较大。
(二)山区高速公路桥梁结构设计
1.桥梁上部结构设计
(1)对于等跨t型梁或者是简支空心板等较简单的桥梁结构,当前已经具备了较为成熟的上部结构标准图,可以结合项目实际情况予以参考。
一般情况下,桥梁规模较大,适宜选择t型梁结构,在桥墩高度较低的情况下,适宜选择连续结构,当桥墩高度较高时,则比较适宜选择墩梁固结结构方案,而如果选择连续结构,将会直接影响到桥梁结构的稳定性,并会给桥梁支座造成一定损害;此外,对于墩梁固结结构,不需要设置支座,这样就无需考虑更换支座的问题;桥梁规模相对较小,简支空心板结构则是最佳选择。
现浇钢筋混凝土空心板可分为边支承板盖和柱支承板盖,二者应分别按不同的方法进行内力分析。
边支承楼盖是由墙或刚性梁支承的板,包括梁刚度较大的框架梁结构;柱支承板是由柱支承的沿柱轴线元梁或者带柔性梁板,包括梁刚度较小的框架结构和无梁板柱结构。
图1 柱支承板空心盖和边支承板益
(2)如果是不等跨连续结构,需要确保边跨与中跨跨径之间的匹
配性。
通常情况狭隘,边跨与中跨跨径之间要保持0.55至0.7左右的比值,如果边跨太小,因为桥台处支座一般为滑板式,抗压而不抗拉,受到活荷载和预应力的作用,极容易出现脱空问题,桥梁支座无法发挥作用,进而改变结构的受力状态;如果中跨太小,跨中正弯矩与支点负弯矩之间就会产生较大差距,这对于预应力束的配置产生负面影响。
根据下图可以看出,负弯矩的临界截面出现在矩形支座的侧面,圆形支座的负弯矩的临界截面出现在与圆形支座等面积支座的侧表面。
(3)连续钢构桥的上部及下部结构之间的刚度比是山区高速公路桥梁设计需要重点关注的问题。
下部结构的刚度降低,刚节点的负弯矩、桥墩弯矩也会随之降低,由于温度改变所造成的内力也会相应降低;尽管如此,桥墩也不宜过柔,否则就会导致结构出现很大程度的变形,一方面会影响到桥梁的使用,另一方面也会给结构稳定性造成不利影响。
2.桥梁下部结构设计
(1)桥墩设计。
等截面圆柱墩或者是方柱墩在实践中较为常见,如果桥墩较高,一般会选择阶型实心柱或者是变截面空心墩等。
高墩一方面要验证其承载力以及正常使用极限状态;另一方面,还需要对其稳定性进行着重分析,静力法、位移法、能量法以及有限元法等都是进行稳定分析较为常用的方法。
考虑到桥墩自重,并且实践中常选择变截面高墩截面,因此稳定性分析方法最佳选择是有限元法。
(2)桥台设计。
实践中重力式u台、肋形埋置式台、柱式台、扶壁式台以及薄壁式台等都是应用范围较广的桥台形式。
其中,柱式台以及薄壁式台一般都是单排桩基或者是扩基,再加上其所承载的台后土压力相对较大,所以需要对这两类桥台高度加以控制;扶壁式台承受的后土压力大,项目成本高,需要结合实际确定是否选择;肋形埋置式台的前台土压力能够抵消掉一部分台后土压力,在桥台台后填土高时常会采用此类型;如果在柱式台、薄壁式台以及扶壁式台的台前设置反压互道,能起到改善受力状况的作用。
二、结语
山区地形较为特殊,在山区地带修建高速公路经常会遇到地质条件复杂、地形多样等问题,并且沿线地带的水文状况也存在较大差异。
在实践中,具体地段不同,相应的高速公路桥梁的使用功能也各有侧重。
所以,对于设计人员而言,首先要收集完整的资料,并根据具体地段的实际情况,进行充分的对比分析和论证,选取最佳的山区高速公路桥梁设计方案,确保高速公路桥梁的安全性、实用性、经济性。
参考文献:
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