关于桥梁结构设计要点分析

关于桥梁结构设计要点分析

岳金玲

岳金玲

【摘要】在中国先进的桥梁设计中，依然要加大在桥梁结构设计上的理论研究，才可以进一步促进桥梁事业的发展。桥梁结构设计要坚持因地制宜原则，也就是要联合建设企业公布的桥梁设计方案，踊跃学习外国优秀技术，引进某些成熟的新构造、新型设备和新材料以及新的施工工艺，严格依照施工设计总则、荷载和各种材料技术条件要求等每一项施工设计部标准和其技术规范，选用适当的设计办法，尽可能的回避主管原因也许给施工设计导致的影响。

【关键词】道路桥梁；设计要点；

引言：

桥梁在中国现阶段对交通运输上施展着关键的功能，但是同时也存在着桥梁设计理论、设计构造、耐久性、疲劳损坏等各类问题，怎样对以上问题实施有效的处理，是中国桥梁可以大幅度增加桥梁寿命的关键方法，只有把桥梁结构的设计工作做好，才可以有利于建设施工全体的进步，这管理观念就需要我们及时更新，树立优良的设计理念，实施桥梁工作的有关步骤的详细设计。

一、桥梁的设计原则

1.1在设计桥梁中，严格实施国家现行的设计标准与国家批准的技术规范。

1.2设计中尽量使用规范化设计,踊跃宣传运用“可靠性设计办法”、“结构优化设计办法”等现代设计办法。

1.3设计中留意掌握因地制宜,就地取材,节约建设资金的设计原则。在满足建设作用要求的同时,运用所有可能地节省投资、节省几种资源,把建设工期缩短。

1.4桥梁设计中主动使用技术更加优秀、经济上更加适当的新结构、新材料。桥梁的设计者要思考对施工现场的水文、地质、气象、河道等基本情况做到熟悉、认识，对施工中存在疑问之处要重新调查或是勘察。从而可以有效防止因为基础资料因素导致的安全问题。

二、桥梁设计的注意事项

2.1在对于桥梁结构实施设计时，要强化对于其构造耐久性的注重。很多的研究都还是停留在理论层面上，并没有应用到现实的设计中。

2.2对于桥梁在长期的应用经过中所带来的磨损和疲劳损伤加以关注。因为桥梁结构的特别，再加上其所应用的材料并不是平均材料，在长期的桥梁使用中难免会造成桥梁结构出现磨损、变形。

2.3对于桥梁的超载问题必须要注重，现在因为交通事业的迅速发展，桥面天天都会经过很多的车辆，而车辆的频繁通过一定会对路面导致不小的负担。对于超载的桥梁，会对桥梁的构造导致破坏，让桥梁的内部构造出现损伤，而对于构造内部的损伤是不能修复不能复原的，长期这样便会让桥梁出现变形、损伤，进而让桥梁出现损毁。所以需要对超载带来的结果实施探讨、分析。

三、桥梁结构设计要点

3.1主梁设计

主梁结构作为桥梁上部结构的主要承载力，在设计过程中必须充分考虑其所承受的能力范围，依据实际施工情况进行设计分析，主要采用以下两种方式进行结构设计：T型设计及箱型设计，但箱型结构设计通常情况下被应用于预应力混凝土桥梁结构设计中。箱型结构设计对于主梁结构彼此之间的间距及片数都有很高的要求，且两者相互之间又相互制约，主梁间距小要求片数就多，反之间距大要求片数就少。同时还要格外注意主梁的高度及结构内部之间所需材料的大小规格，完全按照规定进行荷载计算，根据不同主梁所承载的力来进行对称布置设计，此时可以采用杠杆的原理进行计算，这样能够有效的保证主梁受力均匀，不会出现偏重偏压的现象。针对受力情况进行合理计算是主梁设计中应考虑的主要因素之一，不仅仅要从其内部结构特点进行计算，还要考虑各个截面对主梁结构设计的合理性，将不安全因素受力分析，进而保证主梁结构设计的合理性。

3.2桥台设计桥台结构的设计应主要注重于型式的选择

装配式简支桥梁对于桥台结构的选择比较常见的有轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台和埋置式桥台三种。轻型桥台结构型式具有体积小的特点，其设计应用可作为一种挡土的翼墙结构。钢筋混凝土薄壁桥台可设计将台身埋置于桥梁护坡中，从设计角度讲，既可以减小桥台结构受到上部荷载的作用力，又可以保证桥台处的预留空间。但是，从某种程度上分析桥台前的护坡由于是采用片石混凝土施工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，在设计时必须进行相关的强度和稳定性验算。根据给定的起终点，分析其直线距离和所需的展线长度，选择合适的中间控制点。

3.3强化桥梁抗震设计

3.3.1系统的整体性与规则性

桥梁的全体结构要协调，上部构造要尽可能是连续的。相对好的整体性结构能有效防止构件和非构造构件在地震时被震散掉落，同时它也是构造施展空间功能的基本条件。不论是在平面还是在立体上，构造的设计都要力求让桥梁在质量、刚度、几何尺寸等方面和谐匀称，防止突然变化。

3.3.2提升结构与构件的强度与延性

地震动引发的构造振动桥梁结构的地震破坏源，所以抗震设计要力图让从地基传入构造的振动能量为最小，并让构造具备合理的强度、刚度与延性，以避免不可以容忍的破坏。在重量不增加、刚度不改变的前提下，提升总体强度与延性是2个有效的抗震途径。因为地震能导致构造与构件周期反复变形，让其刚度和强度渐渐退化，所以，只注重强度而疏忽延性绝对不是优良的抗震设计。

3.4上部结构的细节设计

3.4.1铺设桥体表面

桥面和车辆直接触碰，同时也是第一道桥体排水线，所以要重视桥面的铺设工作。桥体表面的作用力不但有汽车冲击与碾压和剪切，还有主梁处传来的重复应力和挠变，因此桥体表面常常很早就被损坏，也让桥体的防水作用下降，水进入后把主梁的主筋侵蚀掉，造成铺设的混凝土从主梁上掉落，导致其受力作用减弱，进而导致桥梁构造产生安全问题，也减少应用期限。

3.4.2二道防水层

桥体表面和结构主梁间有一层防水层，这是主梁隔水的第二重保护。桥梁防水设计中，有的只使用有隔水作用的混凝土实施隔水。但这种混凝土打造的防水层性能相对刚性，一旦产生裂缝其防水作用便大受影响。

3.4.3伸缩性缝隙

在设计桥体主梁时要留意把其伸缩变化思考进去，设计伸缩缝时既要关注满足主梁横纵伸缩需求，也要关注其防水功能。很多桥梁伸缩缝为了方便，都使用直线式的设计形式，这种形式容易在桥体两端护栏所在的部位产生漏水。因此，在选取伸缩缝时，桥体两端处要关注选择有翘头的，把桥体的伸缩缝联合在一起最后变成具备闭合作用的U型槽，这样能避免分联梁端和分联墩盖上产生积水沿伸缩缝隙侵入的状况。

3.5下部结构设计要点

3.5.1桥台设计要点

桥台构造的设计关键重视于型式的选择。装配式简支桥梁有3种常用桥台，轻型桥台与钢筋混凝土浇筑的薄壁桥台和埋置式桥台。设计桥梁护坡时一定要检验其强度和稳定功能。

3.5.2桥墩型式选择

装配式简支桥梁构造设计中广泛使用双柱式墩，十字墩或矩形薄壁墩等型式，其中单幅双柱式桥墩构造型式运用相对广泛。在设计工作中对于桥墩构造型式的选择要非常谨慎，如果在岩溶性地带、桩基础施工困难地段要依据实地状况防止太多地设计桩基，单柱单桩的设计为好；而拟建施工现场位于河谷或受到滚石威胁时，则要思考设计加强桥墩结构的整体抗撞击能力，亦要单柱单桩设计为宜。

四、结语

总而言之，桥梁结构设计工作事无大小。从某种程度上而言桥梁设计属于体系性特别复杂的项目，不但需要具有非常丰富的理论知识，还要尽可能的把主管经验原因给施工设计导致的不良影响减少，只有全面规避所有不良原因，才可以保证桥梁设计方案可以达到项目规划的要求，也才可以为后期项目现实施工作业的开展指明道路。

参考文献：

[1]武芳，赵雷.市政桥梁结构可靠性研究的现状和发展[J].工程结构，2013(8)．

[2]史娣.武汉站桥建合建结构桥梁设计的关键技术研究[J].桥梁建设，2013(6).