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路桥设计论文范文

路桥设计论文

路桥设计论文范文第1篇

桥上无缝线路的空间有限元模型根据桥梁结构采用的单元类型可分为梁系模型、梁—板模型和梁—实体模型等,综合比较计算精度、建模难易程度和计算效率等方面的因素,本项目采用梁系计算模型,桥梁结构采用三维梁单元模拟;桥梁的上下翼缘高度采用刚臂进行模拟,并按照各自的截面特性和材料特性赋值进行计算。钢轨采用梁单元模拟;扣件利用非线性弹簧单元模拟,桥墩纵向水平线刚度采用线性弹簧单元模拟。整个桥上无缝线路模型组成为:100m路基+6×32m简支梁+7×(48+4×80+48)m连续梁+(40+2×64+40)m连续梁+6×32m简支梁+100m路基。钢轨两端节点位于无缝线路固定区,有限元模型中按固结约束进行处理。多联大跨连续梁桥上无缝线路设计方案(单位:m)2.2计算参数梁伸缩温差:混凝土梁伸缩温差取值为20℃。轨温:当地历年最高气温42.8℃,最低气温-12.5℃。设计采用最高轨温Tmax=42.8+20.0=62.8℃,最低轨温Tmin=-12.5℃。扣件纵向阻力:该桥铺设WJ-8B型扣件,扣件纵向阻力模型采用双线性阻力模型,对于常阻力扣件,滑移动阻力值为24kN/m/轨,弹塑性临界点为2.0mm;铺设小阻力扣件地段,滑移动阻力值为6.5kN/m/轨,弹塑性临界点为0.5mm。列车荷载:桥梁列车荷载采用ZK标准荷载。检算钢轨强度时,采用动车组轴重为17t的荷载图式。

设计方案

一方面不设置钢轨伸缩调节器,对桥梁固定支座位置进行优化,尽量减小桥梁温度跨度,以减小钢轨伸缩附加力;另一方面同时优化钢轨伸缩调节器数量和桥梁固定支座布置,释放钢轨伸缩附加力峰值,并减少钢轨伸缩调节器数量。本文选取以下两种方案进行对比分析,各方案的结构设计图。方案一:通过调整固定支座位置,尽量减小桥梁的最大温度跨度,并使各温度跨度分布较为均匀。调整后固定支座位于各连续梁中间桥墩处,最大温度跨度为416m,各温度跨度分别为312m+6×416m+240m。连续梁边跨采用小阻力扣件,全桥不设钢轨伸缩调节器。方案二:该方案同时优化钢轨伸缩调节器数量和桥梁固定支座位置,优化后连续梁固定支座设置在边跨,最大温度跨度为736m,各温度跨度分别为72m+536m+96m+736m+96m+736m+96m+736m+80m。连续梁边跨采用小阻力扣件,全桥每线各设置4组单向钢轨伸缩调节器。调节器设于各长大温度跨度(1个536m、3个736m)梁端处,以释放梁端钢轨温度力及钢轨附加力峰值。

计算结果及分析

计算结果两方案钢轨伸缩附加力及梁轨相对位移分别方案一钢轨伸缩附加力的最大拉力为613.833kN,最大压力为-321.995kN。温度作用下,梁轨相对位移最大值为41.34mm。方案二钢轨伸缩附加力的最大拉力为183.530kN。方案比选根据我国既有规范的检算方法,其中钢轨附加应力取伸缩应力或挠曲应力的大值进行检算。无砟轨道桥梁一般采用箱梁,梁体刚度较大,钢轨挠曲附加力小于伸缩附加力,且该桥温度跨度非常大,钢轨伸缩附加力更是起主导作用,因此轨道强度检算取钢轨伸缩附加力进行计算。通过以上计算分析得出:方案一,由于方案中各温度跨度分布较为均匀,(48+4×80+48)m连续梁各固定墩所承受伸缩附加力很小。另外,(40+2×64+40)m连续梁桥墩所承受的伸缩附加力并不大,其值为193.246kN/轨;但紧邻连续梁简支梁桥墩受力较大,达到131.351kN/轨。尽管从钢轨强度检算及断缝检算结果来看,两者均满足要求。但是,连续梁梁端钢轨伸缩附加力达到613.833kN,将会使该处的轨道平顺度难以保持;另外梁端处梁轨相对位移非常大,最大达到41.34mm,将使梁端附近的扣件垫板与钢轨长期处于反复大位移状态,会缩短扣件的使用寿命。方案二,该方案在连续梁梁端设置了4组钢轨伸缩调节器,释放了温度跨度为736m的钢轨伸缩附加力峰值。并通过调整固定支座位置,减小相邻两侧温度跨度为96m,钢轨纵向附加力显著减小。综上所述,方案一虽然不设钢轨伸缩调节器,且钢轨强度在设计中不起控制作用,但梁端处钢轨伸缩附加力及梁轨相对位移均较大,不利于轨道形位的保持,会大大增加线路的养护维修工作量,因此,该方案不可行。方案二通过调整固定支座和钢轨伸缩调节器的布置,最终形成4个大的温度跨度(3个736m、1个536m),仅需4处设置钢轨伸缩调节器,桥梁及轨道受力较为合理,且减少钢轨伸缩调节器的数量,优化了桥上无缝线路的运营条件。因此,推荐采用方案二。

路桥设计论文范文第2篇

编译施工阶段

这种结构类似于用预制板建造的组合梁桥,由于纵向预应力的存在,需要进行修改。其中的不同阶段在于钢梁的架设,铺设长2.5m、宽21.5m的板单元,纵向预应力筋的张拉,混凝土板和钢结构的连接(通过浇筑混凝土板上的凹槽),在中间支承处应用千斤顶,最后安装非结构设备。值得注意的是,铺装层的厚度为60mm而不是110mm,这主要是用来防止普通钢筋混凝土板在支撑力作用下发生开裂。

计算分析

根据欧洲规范,截面的应力是通过正常使用状态(SLS)和承载力极限状态(ULS)来进行校核。根据欧洲规范EN1991-2里面的第三种疲劳荷载模型,已经对一个主跨为88m的小桥进行了疲劳荷载检算。结果表明:此规模的桥梁不存在疲劳问题,所以可不必再对于主跨为130m的桥梁进行疲劳检算。进行横向框架的设计主要是用来防止侧向扭转屈曲(LTB)。由于桥梁的下翼缘为不均质截面,并且承受均匀压力,所以需根据规范EN1993-1-1,6.3.4中的一般性方法进行设计。在进行侧向扭转屈曲分析时,假定横向屈曲部分(由下缘和部分腹板组成)是弹性支撑在每片横向框架上。为了防止梁的侧向扭转屈曲(LTB),在中间支承处设置了加固的支撑框架和其他一些加强措施。对于混凝土板的横向弯曲计算采用了杆单元和板单元的组合有限元模型。正是由于这种特殊的桥面板(中间板厚要比主梁上部板厚大,悬臂端较短),其内力和弯矩相比于按传统方法设计的双梁桥都有轻微的减小。用于分析桥面板上的横向弯曲荷载主要有结构自重、非结构设备自重、汽车荷载LM1(UDL和TS)。

重量比较

将这种新型桥梁与理论上用等级为S460的同性质钢梁和普通钢筋混凝土板制造的组合桥梁进行比较(表略)结构的用钢量减少了40%,意味着结构的整体重量减少了25%,直接导致工程总量和造价的降低,比如运输、墩台、基础及梁的费用减少。更重要是实现了横梁的节省。在这种新型桥梁当中,横梁间距大约为8m,用来防止桥梁在施工和使用过程中出现侧向弯扭屈曲。相比而言,传统桥面板横梁间距为4m,同时起到支撑板的作用。

造价比较

从钢材制造商处得到的实际材料市场价格,结构用钢量减少40%相当于减少了大约25%的成本。相比之下,用超高性能的纤维增强混凝土(UHPFRC)制造的板要比用普通混凝土制造的板要贵。但从整个结构的角度考虑,如果能有效地控制这种高性能板的造价,这种新型桥梁将会具有很强的竞争力。

路桥设计论文范文第3篇

由于山区构造物比较多,地形较为复杂,如地面高差大、坡面变化频繁,地质不稳定、滑坡等,使得山区公路桥梁设计受到了复杂的地形地质条件影响,也变得比较复杂。这种情况下,山区公路线路布设图中平曲线往往占有很大的比例,曲线半径小、纵坡大、半边桥和高挡墙多,使得桥梁设计也大多是小半径弯坡桥多、大跨多及墩高、墩台形式多[1]。另外,由于山区有着比较恶劣的工程条件,要求公路桥梁设计中应着重解决好公路桥梁各细部构造与地形地质条件之间的关系。

2山区公路桥梁结构的选择

一座安全、经济、实用的山区公路桥梁的建成,离不开科学、合理并与之特点相符合的桥梁结构。山区由于地形地质情况比较复杂,沟深坡陡,且多为季节性深沟,因此,很多情况下公路桥梁设计不仅受地形地质条件限制,还受水文条件影响,因此最好采用高桥墩的构造形式,不宜采用路基方案[2]。山区公路桥梁大部分都要跨越山谷,如果采用高桥梁结构设计方式,不仅可以应对季节性洪水问题,利于稳定路基,还不易对周围环境产生影响,既安全又经济。

3山区公路桥梁设计策略

本文将山区公路桥梁设计分为上部结构设计和下部结构设计两部分内容,下面将具体分析上、下部结构设计策略,以及设计中应该注意的相关问题。

3.1桥梁上部结构设计

3.1.1结构形式的选择

在山区有着很多的季节性河流,为了跨越这些河流往往需要架设桥梁,使得桥梁在山区公路中占有很大的比重,无形中加大了成本投入。为了使成本投入经济又合理,施工方便,桥梁上部结构经常采用标准化的预制装配结构[3]。但是因为每个施工现场有着不同工程地质条件,设计方案也会有所不同,为此,以下将重点分析公路桥梁标准化、预制装配结构的设计内容。近几年,山区公路桥梁工程常用的预制装配结构设计方案的标准跨径基本有16m、20m、25m、30m、40m、50m等,横断面形式基本采用空心板、T梁、小箱梁等。如果桥梁跨径小于30m,可从空心板、T梁、小箱梁中任意选择一种横断面形式,但是如果跨径大于30m,最好选择T梁形式的横截面形式。山区公路桥梁一般对净空无严格限制,加上山区公路平面半径比较小,超高缓和段及竖曲线不可避免,如果选择空心板和小箱梁形式的横截面,架梁时不易调平一片梁的4个指支点。4个支点如果不在一个水平线上,可能导致支座受力不平衡[4]。所以,大跨径的桥梁应尽量选择T梁形式的横截面,条件允许时小跨径的桥梁也应该选择T梁式横截面,利于保持受力点平衡、稳定。在这里需要强调的是,由于山区受到地形限制,基本上不存在较好的运输和预制条件,但是50mT梁架设对运输和安装的要求很高,为此,山区最好不易选择跨径大于50m的桥梁结构。

3.1.2桥梁上部结构设计中需要注意的问题

(1)处理好跨径和墩高之间的关系从美学角度出发,桥梁跨径与墩高之间的比值应在0.5~1.0之间,即桥梁跨径如果是30m,墩高最好在15~30m之间。将桥梁跨径与墩高之间最佳比值固定在0.5~1.0间,原因在于这样的设计比较经济实用,既不影响桥梁外形的美观度,也能达到控制投资成本的效果。但山区公路地形变化频繁,不易根据墩高来决定跨径,应根据公路地形的变化情况选择一种跨径。但是,如果地形起伏变化非常频繁,也可以选择组合跨径。通常一个公路桥梁工程不止有一种跨径方案,这种情况下,要经过多方对比分析,选择造价低、质量有保障的方案。

(2)处理好上部结构与平面线形之间的关系若不能处理好上部结构与平面线形之间的关系,可能导致出现曲线桥。曲线桥一般表现为内外弧差和中矢高。在布置墩台径向时,内外桥梁因受到曲率半径的影响会出现梁长不等的情况,半径越小,内外梁之间长度差距越大[4]。为了有效解决这一问题,必须处理好上部结构与平面线形之间的关系,否则极容易影响到内外桥梁的等长情况,并最终导致出现曲线桥。针对内外弧差这一问题,可以采用以下两种应对措施:根据平面半径的变化适当调整梁长;不改变梁长的前提下,通过加大帽梁、封锚端或加长现浇连续段的方式以适应平面半径的变化。第一种应对措施设计简单,规格统一,但往往需要很大场地堆放预制梁,场地不仅不易寻找,而且管理起来难度较大[5]。如果采用第二种应对措施,在半径比较大时可以采用内弧长等于标准跨径布置,如果半径比较小,可以采用中线弧长等于标准跨径布置。针对中矢高这一问题,如果中矢高在10cm以内,一般可通过调整护墙内缘的方式适应平面线形。在中矢高超过10cm时,不易调整护墙,以免影响桥梁整体外形的美观度和消弱护墙功能。最好的解决方式就是按照实际曲线情况预制梁外缘,以此来适应平面线形。

(3)弯梁桥横坡设置问题在山区公路上看到的桥梁,平面上多呈扇形。为了使弯梁桥满足行车要求,要求在结构横断面上做成一个外弧侧高、向内弧侧倾斜的横坡。横坡的设置方法有两种:一种是将梁横断面上的每根梁肋做成不等高;另外一种是将梁横断面上的每根梁肋做成等高,然后将内弧侧做成倾斜,同时将桥墩盖也做成倾斜,利用支座垫石和梁底设置的楔形垫块所产生的力量使支座受力均匀,保持稳定。

(4)结构体系公路桥梁结构体系基本包括全钢构体系、全连续结构体系等几大类。全钢构体系如果应用于多跨梁桥,由于多跨桥梁的桥墩高相差很大,必须通过调整桥墩的线刚度来改善桥墩的受力情况,这样必然存在着多种桥墩尺寸,不仅影响桥梁外形的美观,也不利于施工。全连续结构体系的舒适性比较差、墩台水平位移比较大,相应的墩柱尺寸也要比较大一些,既不利于节省材料也不利于结构优化。山区地形复杂,地形起伏变化比较频繁,因此桥梁多是弯桥或坡桥。无论是弯桥还是坡桥,作为曲线桥梁中的一种类型,在弯扭耦合作用下必然沿着某一点变形。如果采用全连续结构式的桥梁,当桥梁整体沿着某一点向下滑动时,必然不能保证桥梁结构受力平衡、均匀,如再出现支座脱空或破坏的问题,桥梁必然会受到前所未有毁坏[6]。从以上分析内容可知,选择某一种结构体系作为桥梁整体的构造并不是明智的选择。为了保证桥梁结构受力均匀、平衡,使用寿命长,设计人员应适当根据地形的高低合理调整墩高,保证中间桥墩较高,然后将刚度基本一致的相邻桥墩连接在一起,满足桥墩水平受力的要求,矮一些的桥墩则可通过设置滑板支座或橡胶支座以满足桥墩水平受力的要求,这样就可形成连续梁,无论是高桥墩还是矮桥墩,其受力性能都会得到有效的改善,桥梁整体也就能更加适应地形特点。由此,山区公路桥梁可以采用连续-刚构混合体系,既能满足桥梁的受力特点,又能适应平面线形。

3.2桥梁下部结构设计

3.2.1桥墩

桥梁跨径的大小决定着桥墩的高矮,一般情况下,矮桥墩设计由强度控制,高桥墩设计时要考虑稳定性问题。山区公路桥梁经常采用柱式墩,柱式墩中又分为圆柱墩和方柱墩。从外形来看,圆柱墩的外形比较好控制,质量也比较容易控制,也便于与桩基衔接。但方柱墩因为有棱有角,在外形上没有圆柱墩看起来那么美观,质量控制上没有什么区别,只要方法得当,桥墩质量都会得到有效控制。从受力角度来看[6],在圆柱墩和方柱墩截面积相等的情况下,方柱墩的抗弯刚度一般要大于圆柱墩,有着比圆柱墩好的受力性。至于为什么存在这样一种情况,主要原因在于当桥梁结构体系为连续钢构时,方柱墩可通过调整墩柱两个方向的刚度以达到调整墩柱受力的目的。但是,圆柱墩每个方向的刚度都是一样的,受力性的调整效果会比较差。尽管方柱墩在调整受力性上有一定的优势,但也有一定的缺点。除了外形不够美观外,墩柱与桩基之间要通过桩帽来连接,无形中增加了工程量。所以,具体设计中应根据实际情况决定选择方柱墩还是圆柱墩。如果地面比较陡,可适当采用双柱墩以增加稳定性。

3.2.2桥台

通过对大量资料分析得到,山区公路桥梁桥台一般采用U型台、肋板台、桩柱式台,其中U型台最常用。U型台的设计要根据施工现场的地形、地质条件而决定,以达到减少工程量、适应地形的目的。如果施工现场地质条件比较恶劣,可以在U型台下设置桩基,维持桥台结构的稳定性。

3.2.3基础桩

基础是山区公路桥梁最常用的基础,除此之外,扩大基础也是比较常见的方式。在地形地质条件比较好的情况下,适宜采用扩大基础,桩基础适用于地质情况比较恶劣的情况。地质条件非常恶劣,则可采用摩擦桩[7]。如果桥梁架构在斜坡上,无论采用扩大基础还是桩基础,在设计时都应考虑基础扩散角和覆盖层厚度,以及在施工过程中可能出现的问题。桩基础的施工方法多为挖孔桩和钻孔桩。尽管挖孔桩造价比较低,但是由于其不适用于地下水位比较高、易形成塌孔的地质条件,为此,是否选择挖孔桩应根据实际情况来决定。

4结语

路桥设计论文范文第4篇

道路桥梁设计的关键

在选择道路桥梁设计方案之后,就要对设计方案的关键问题进行具体分析,其主要内容包括两方面,一是道路桥梁的质量,即道路桥梁的坚固性和耐久性;另一方面是道路桥梁的美观性。道路桥梁设计中的质量问题确保道路桥梁设计中出现质量问题,首先应对各施工阶段实施有效的监管,尤其是各种材料质量是否符合标准应严格把关,在此基础上开展工作。道路桥梁设计的加固性①地基的加固,即应在项目施工之前,对施工地点进行详细的地质勘查,然后根据地质状况以及施工需求,结合实际做出较科学和合理的设计图,尤其应注重地基易发生不均匀沉降的区域,并在设计中明确针对性地处理措施。②裂缝的加固,即对路桥面的设计应严格把关,在具体的施工中,设计应要求施工所用车辆的载重,以免因为过度碾压而出现裂缝。另外,针对已经出现的裂缝,要联合公司管理层,查出导致裂缝产生的真正原因,进而实施相应的修补。③伸缩缝的加固,比如梁端头局部破损的情况,应在设计时给予特殊的重视,在保证施工用料的质量以及施工方法的正确性的基础上,结合当地的气象天气针对性地设计符合实际的伸缩缝结构。道路桥梁设计的耐久性目前,我国道路和桥梁设计中,对于路桥耐久性设计并没有实际的效果,只存在概念性范畴,这不但是一些道路桥梁工程出现事故的主要原因之一,而且从综合经济的角度看,其也是十分不合理的。从对当前反映的道路桥梁耐久性差来看,其主要表现在水泥选用不合理,混凝土配合比不对,维护保养不当以及预应力施加不合理等现象。由此可见,施工质量以及施工质量管理是导致道路桥梁耐久度无法达到预期目标的重要原因,因此,为了能使道路桥梁达到预期的使用寿命,必须严格监控施工质量。虽然,这些缺陷在短期不会对道路和桥梁造成明显影响,但是从长期来看,其后果是非常严重的。因此,各施工队有必要设置专业的质量监督部门。影响道路桥梁耐久度的因素很多,比如,结构整体性和延性不足,冗余性小;计算图式和受力路线不明确,以至于局部受力过大;混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄这些都是降低道路桥梁结构耐久性降低的因素,严重影响了其安全性。因此,在设计上应在满足经济合理、结构可行的基础上,保证材料质量合格、保证施工操作规范、保证结构整体协调统一,进而使道路桥梁实现长久安全。道路桥梁设计的美观性目前,中国道路桥梁建设已经日趋成熟,各种高难度作业工艺技术已经获得突破,与此同时,随着投资方对工程审美要求的不断提高,施工公司在保证质量的前提下,亦开始追求道路桥梁的美观性。对于道路桥梁的美观性一般工程公司都会参照周围建筑的建筑风格,力图融入整个建筑的大环境的前提下,成为新的标志性建筑。当然,在追求道路桥梁美观的同时,切不可以影响质量为代价,因小失大。

道路桥梁设计应考虑维护的可行性

从道路桥梁的关键指标加固性和耐久性来看,道路桥梁设计离不开施工的质量管理,尤其应重视桥梁和道路的维修养护工作,因为路桥面的铺装层是车辆的直接碾压和受力部位,长期的碾压下极易引起路桥面出现损坏。美国道路业曾做过关于高速公路的相关性实验,结果证明一条新修的、质量合格的高速公路,其使用功能会在其寿命达到75%时下降4成,若此时不能及时对高速公路路面进行相应的养护,那么公路剩下的寿命时间即会再次下降4成,直至彻底失去使用功能。比如一条高速公路的使用寿命是40年,那么第30年,其寿命便达到了75%,路况功能性便下降了40%,如此就大大增加了公路维修成本,甚至造成不得不重建的尴尬局面。而若此时或在道路建设之初即采取合理的预防性维护,那么就会大大增加道路的使用寿命,经济上更能为后期维护省下几倍的金钱。对于道路桥梁的维护工作,可采取相应的措施,比如严格控制过往车辆的载重,坚决制止超载现象。另外,应以桥梁结构予以重点维护,进行定期的维护和保养,并进行有效的监督,对于已经出现的裂缝应及时采取措施。比如,对已建好的伸缩缝,应进行严格管理和保养,并加强日常的养护工作,实施定期的检查,若在伸缩缝中发现有杂物应及时予以清理。良好的道路桥梁维护保养工作,不但可以延长道路桥梁的使用寿命,而且保证了道路桥梁质量一直良好,同时大大降低了道路桥梁建设和养护成本。

路桥设计论文范文第5篇

范立础院士曾经指出,我国多年来普遍采用的路桥设计理念与欧美等先进国家存在一定差距。比如,以“经济、适用、安全、美观”八字原则指导的传统路桥设计偏重建设施工过程,轻视维护管理;重视结构强度,忽视耐久性。事实表明,这种相对短视的设计理念使我国在路桥运营和维护检修中付出了严重代价。这种设计理念主要是基于建设施工过程的,同时兼顾设计使用年限,其严重缺陷是没有给予路桥的环境影响和使用寿命以足够的重视。与以往的设计理念不同,“耐久性设计”是基于全寿命周期的设计。所谓全寿命周期,其定义是道路桥梁从规划设计开始到拆除的完整时间段。从时间长度上来看,全寿命周期不仅包含设计使用年限,还包含养护、维修、报废、回收阶段,是一个“从摇篮到坟墓”(fromcradletograve)的完整周期。采用“耐久性设计”的最显著好处是,在设计时考虑全局成本而非仅建筑施工成本,从源头上避免出现路桥后期运营维护费用过大的隐患。保证道路桥梁的耐久性使用需要设计、施工、运营和维护各阶段的投入,“耐久性设计”尤其强调要把周期性维护检修的成本考虑在内。在耐久性设计中,后期维护的可行性及维护难度作为重要因素被给予了较高的权重,这很有可能决定最终采用的设计方案。“耐久性设计”理念符合可持续发展观念的设计理念,它以建筑设施的整体使用性能为目标函数,符合设计初衷和人民的根本利益。由于面向全寿命周期,“耐久性设计”理念有时也被称作“全寿命设计”。后者作为目前许多学者所推崇和提倡的学术概念,其实拥有更广泛的内涵。“全寿命设计”思想是“耐久性设计”理念的进一步发展,它要求设计人员不仅考虑建筑设施的使用性能,同时还必须考虑道路桥梁对周围环境的深远影响,以环境效益、社会效益、经济效益的平衡为最终衡量目标。

2我国道路桥梁设计的实践进展

伴随着设计理念的逐渐完善与进步,我国道路桥梁设计实践取得了长足进展。以发展的眼光来看,我国的路桥设计水平与发达国家的先进设计水平之间的差距在逐渐缩小,各地拔地而起的大跨度桥梁、城市立交桥、山区公路与隧道表明我国的路桥工程蓬勃发展。

2.1计算机辅助技术的深入应用与路桥设计水平的切实提高

在路桥设计过程中,利用专业软件的快速优化、仿真分析、算法比较等功能或者计算机辅助设计(CAD)软件,可以大大优化道路桥梁的设计过程。CAD的广泛应用使得平面定线、纵断面设计、横断面检查、平面调整等流程自动优化进行,极大解放了我国道路桥梁设计人员的生产力,减轻了他们的劳动强度。目前国内路桥CAD软件的发展呈现“百花齐放”的态势,先后涌现出“纬地三维道路设计系统”“、路线大师”、“EICAD”“、海地”等优秀国产道路CAD软件及“桥梁博士”、“桥梁大师”“、桥梁通”等优秀国产桥梁CAD软件。CAD软件的普及不仅表明我国路桥设计人员的从业水平整体较高,而且表明我国的路桥设计已经初步符合“标准化设计”的现代设计理念。随着快速发展的计算机技术被运用于路桥设计和施工,通过数值模拟与仿真分析,设计师们能够更精准地模拟路桥建造过程中的各种工况、路桥建成后的结构、外观和功能,设施在台风、地震及其他突发条件下的运行表现,路桥设施对周围生态环境的影响以及视觉效果,便于方案在“全寿命周期”的时间尺度内进行综合比较。

2.2智能检测设备和无损检测技术的应用与设计方案细节的动态调整机制

在路桥设计完成、施工完成、投入运行后,对路桥的定期维护和修养就成为保证其使用寿命的关键。智能检测设备和无损检测技术不仅可以使维护人员轻松发现裂缝和伸缩缝,及时进行维修防护;而且这些设备技术还使工程的远程监控管理成为可能,从而降低运营成本。根据“耐久性设计”与“全寿命设计”的理念,运营维护期间发现的问题一般会及时反馈给设计者,以便分析成因,从而在以后的设计中有所借鉴。此外,针对保养维护期间发现的问题,设计师们根据实际情况对设计方案细节往往会进行动态的调整。例如,假设某所桥梁的整体设计寿命为100年,然而各部件的使用寿命并不可能达到100年。根据物料特性,橡胶支座寿命最多为20年,拉索寿命仅为15年,拉索的护套寿命为18年,钢结构的最佳油漆保护期为15年。设计师在对零部件进行替换、修理、加固时应该充分考虑到技术与材料的升级换代,灵活调整原来拟定的加固方案。在传统的路桥设计理念中,设计工作是“一劳永逸”的:随着施工完成、设备投入使用,设计人员的使命就完成了。然而,在引入“动态调节机制”的“全寿命设计”中,设计人员是始终负责的。及时地反馈和调整机制不仅有助于提高设计人员的水平,更有利于维护道路桥梁的使用寿命。

3结束语

路桥设计论文范文第6篇

山区的地形具有纵横向、地势陡峭和起伏较大等特征,对路桥进行设计时,桥头的高度需要低于三米;而路线纵坡小和地势平缓的桥梁,桥长则需要相应的增加;当很难使桥台的高度调低时,可以适当的使桥头填土高度提高,从而使桥梁规模降低。U型结构是桥梁进行连接过程中非常常见一种的形式,但该结构在进行施工建设的过程中施工难度非常大,在对其进行修建时,一旦处理不当,则不仅会使地质条件遭到破坏,还比较容易出现地质灾害,从而使原有的植被和生态环境遭到破坏。

2桥梁施工方案设计时的具体形式

2.1横跨山谷的高架桥

横跨山谷的高架桥经常运用的形式为上部结构存在空心板和型梁。特大桥和大桥都可以选用钢构体系和连续梁,这样的话便于行车;中小桥则可以采用造价低的空心板体系,从而使工程投资降低。除此之外,在同一个合同段不允许出现多种跨径,从而避免预置模版在进行周转使用过程中所产生的影响。

2.2跨河桥梁

在对跨河桥梁进行设计时,需要按照水文状况制定设计方案,主要如下:第一,没有通航的河流桥梁,该类桥型具有方便、简单和造价低等特点。布置桥型时需要对上下部结构进行协调;而桥墩应该尽量和人工构造物隔离;使桥墩个数减少,并与水流方向相交,这样的话就有利于排洪。第二,通航的河流桥梁,对水位等级和通航等级进行确定以后,在对桥梁进行设计。在进行设计的过程中,需要对排洪要求和通航要求进行考虑。通航等级较高的河流,往往采取大跨刚构响亮机构和连续箱梁结构等,而通航等级较低的河流,往往采取机构形式相对简单的空心板机构和T型梁结构。

2.3跨桥线

跨线桥主要囊括以下几点:第一,高速公路所跨越的等级路和跨越的等级外路等;第二,等级路跨越高速公路和等外路跨越高速公路等。分离式的对桥梁进行设计的手段具有非常高的安全性,但会对整体外观审美产生很大的影响。达到部级别的一些路桥往往不会采取这类建筑形式。对桥梁进行建设,既是为了使人们出行运输的基本需求得到满足,还是艺术和审美的追求。所以,在对其进行构建的过程中,应该对其具备的科学合理性进行保证,还需要具有一定的美观。

3对路桥结构进行设计需要考虑的因素

在对山区路桥进行施工建设时,需要对诸多的因素进行考虑,比如在对跨度大的路桥进行修建时,对桥梁构建形式、布置桥墩的周边地形和桥墩承重能力等进行充分的考虑。除此之外,还有一些和普通路桥施工建设存在差异的因素,这都要求在进行具体的施工时,全面的对其进行考察。

3.1桥梁墩位结构具有的稳定性

高墩桥往往采取柔性墩结构,在对其进行设计时,需要对桥梁的变位现象和具有的稳定性有所重视。当曲线、高墩、大纵坡和长桥同时出现时,这些变位具备同直桥相同的竖向压缩变位和纵桥向变位、施工偏位等,这就需要对这些变位进行控制。

3.2对高墩杆件进行选择

最近几年,墩顶一般采取可置支座抑或墩梁固结,在实际上,它一直处在弹性约束状态。通过对整体结构进行分析可知,杆件长度的计算不仅受到杆件刚度的直接影响,还会受到杆件边界的直接影响。杆件体系在进行综合变形过程中的结果就为杆件变形,需要对组合刚度进行全面的考虑,而不是只对单一的制约因素进行考虑。

3.3对结构产生影响的外力因素

长纵坡和大纵坡会对汽车行驶过程和制动性产生重大的影响,上部为多梁式的结构对外力具有的平衡能力很差,由于受到曲线桥具有的离心率作用,内梁的冲击系数远远比外梁小,使下部构造形成不平衡的反作用力,从而使桥梁具有的动态能量有所提高。在对长纵坡和大纵坡桥梁进行设计时,需要加强对制动力和冲击力进行计算的力度,且对冲击力进行计算时需要对结构具有的基本频率进行考虑,并通过结构基频的手段对其进行分析和确定。

3.4桥面铺装

以往对桥梁建设所持有的观点为对桥面进行铺设就是一种铺张浪费的情况,而事实并非如此。在对其进行铺装的过程中,选取优质的材料,可以有效的使过往车辆对路桥所产生的破坏得到减少,从而使路桥使用年限得到提高。与此同时,还可以使路面通行质量得到提高,并使由于路面颠簸所引发的安全事故有所渐减少。

4路桥设计时需要注意的问题

在对路桥进行设计的过程中需要注意很多问题,其具体如下:第一,对路桥结构具有的耐久性进行重视。由于山区的气候条件和地质条件比较恶劣,从而就会使桥梁受到很大的损害,所以必须要对路桥结构具有的耐久性足够的重视。第二,对路桥结构具有的损耗与荷载进行重视。由于公路修建过程中材料和施工人员修建工艺的不同,会导致建筑出现裂缝,而这些裂缝由于荷载的影响,就会不断的扩大,因此就需要对路桥结构具有的损耗与荷载进行重视。第三,对过往车辆存在的超载问题进行重视。对此,公路管理部门与交通管理部门一定要很好的联合起来,对路桥的科学使用进行保证,并使路桥使用年限得到延长,从而为国家的财政开支得到节约。

5结束语

路桥设计论文范文第7篇

1实际地勘察与调研工作

公路中小桥的设计涉及诸多因素,设计者、建设者需要对各个因素全面把握,掌握公路中小桥的具体情况,以此制订合理的设计计划,拟定正确的计划任务书。对于桥梁的规划设计而言,需要有关人员收集相关资料,对实施地点进行实地勘察,提出合理的设计建议。首先,对公路中小桥的具体指标进行调查研究,例如,调查研究通行车辆的荷载等级、人行道要求、车道数目、交通流量等,结合公路中小桥上的交通种类及其具体要求,设定桥梁承载力、宽度、走向等。其次,对桥的位置进行选定,对于中桥而言,应根据路线的总方向,并结合公路与桥梁的综合因素选择桥位。对于小桥涵而言,桥位的选定应遵循公路的路线走向,如果施工场地的水文、地质、地形条件不适合,可采取适当的施工技术,但不应改变桥涵路线。然后,调查测定施工点附近的河流水文情况,在桥梁设计时,以此为依据确定桥梁的跨径、桥面高程、基础埋深等。再者,调查测量桥位附近的地质地形情况,在此基础上绘制地形图、地址剖面图,为桥梁的设计与施工提供参考。最后,对与公路中小桥建设有关的其他情况进行调查,如附近旧桥的使用情况、当地桥梁施工材料的来源与供应情况、施工场地的运输状况、当地有关部门及群众对桥梁的要求等。通过对公路中小桥施工地点的勘测调查,收集、记录资料数据,根据资料拟定不同的桥梁设计方案。桥梁设计方案的比选、确定步骤包括:确定桥梁高程的要求、拟定桥型方案草图、详绘桥梁方案、筛选方案、编制概算、选定方案、汇总文件等,认真执行各个步骤,选定最为合理的公路中小桥设计方案。

2公路中小桥的设计

2.1中小桥平面设计

确定桥位是公路中小桥设计的首要任务,应依据公路工程设计标准的要求,在符合线路总走向的基础上确定小桥的线形与位置,在符合桥路需求、路线走向的基础上确定中桥桥位。在桥梁平面设计的过程中,应满足桥梁自身的稳定性与经济性的要求,将桥梁位置选择在河面较窄、水流稳定、冲刷较小、地质良好、河道顺直的河段上,这样不仅可防止因冲刷过大引起的桥梁倒塌现象,而且能使桥梁的造价与养护费用降低。此外,还应从整个路桥网方面着手,减少车辆绕道,使交通更加方便,同时还应尽量避免桥梁、河流的斜交,以此减少桥梁长度。对于桥梁的变速车道、平曲线变径、缓和曲线、平曲线加宽与超高设置等,均需使其符合相应的路线规定。同时,应保持桥梁桥头与线形的平顺,保证车辆平稳通过,桥梁与公路的衔接等也应严格按照路线的要求设计。

2.2桥梁横断面设计

不同桥跨结构的横断面形式与桥面宽度影响着桥梁横断面的设计,桥面的宽度直接影响行人、车辆的通行状况。因此,在公路中小桥的设计中,应确保桥梁的交通服务水平,尽量保持桥面宽度与所在路线路基宽度一致。对于城市交通的公路桥梁而言,根据城市交通的状况与工程规划要求,可适度加宽桥面宽度。对于弯道上的桥梁而言,在横断面设计时,应根据路线的具体要求,设置合适的宽度。同时,应根据车辆、行人量的需求,结合前后路线的布置,设计人行道、自行车道的横断面,并增加适当的分隔设施。一般情况下,人行道的宽度在0.75一1.0m,而未设人行道的桥梁应设置安全带。

2.3桥梁纵断面设计

影响桥梁纵断面的设计因素诸多,包括基础的埋置深度、桥道的高程、桥梁的总跨径、桥头与桥上引导的纵坡、桥梁的分孔等。对于桥梁高程的确定,应根据桥下通车净空的需要、设计水位,结合桥梁跨径、桥型因素而确定,其中自设计通航水位算起的净空高度应低于通航孔桥跨架构下缘的高程,而桥梁结构地缘的高程不应低于设计所规定的车辆净空高度。应根据水文计算确定桥梁总跨径,同时要确保洪水顺利宣泄,避免桥梁总跨度缩短而引起浅埋基础不稳定等问题。应根据地质地形情况、通航交通、技术紧急等条件确定桥梁分孔。同时,由于公路中小桥的总造价直接受桥梁分孔的影响,桥梁孔数与跨径不同,桥梁墩台与上部结构的总造价也会发生改变。例如,桥墩较高时,增加了基础工程的复杂度,工程造价增加,桥梁跨径加大。而桥梁的分孔还应满足桥下的通航要求,应在航行最方便的河流处布置中小桥的通航孔,当河流的变迁性较强时,可根据具体情况增加通航孔的数量。在一些体系中,为了加大桥梁跨径可采用悬臂施工法,因此,山区地区的公路中小桥桥梁跨度往往较大。

3公路中小桥质量加固方法

3.1上部结构的加固

加固桥梁的上部结构,常用的方法有增大截面与配筋、改变结构受力体系、增加横向联系、桥面层补强等。其中,增大截面与配筋加固法主要是通过增大构件截面面积、提高配筋率来提高钢筋混凝土的稳定度、刚度和强度,如加大桥梁侧面或梁底面的尺寸,在桥梁中增加主筋的配置,从而提高主梁截面的高度,提高其承载力。而桥面层补强加固法多在主梁刚度不够时运用,通过在桥梁顶部增加一层钢筋混凝土层,将梁顶与主梁相连接,使主梁的有效高度增加,其抗压截面的强度也随之增加。

3.2下部结构的加固

对于桥梁下部结构的加固,常用的方法有扩大基础、防治墩台和基础冲刷等。其中桥梁基础扩大底面积的方法适用于基础埋置太浅、基础承载力不足的情况,当结构基础发生不均匀沉降时,可利用扩大基础的方法进行加固。但如果在扩大部分基础时,出现地基承载力不足的问题,可通过将一定数量的桩打人扩大部分基础中的方法提高其承载力,而装桩的参数应根据地基的具体变形计算确定。

3.3质量加固的具体方法

以某公路跨河桥为例,由于该桥已建设多年,且维修较少,需要进行质量加固。对于中小桥而言,质量加固的重点是提高桥的结构承载力,并保证车辆通行顺畅,加强表面病害维修,提高桥的耐久性、使用性。首先,可进行拱肋加固,对桥梁局部开裂、锈蚀现象进行整顿维修,并借助外包混凝土增大截面加固法对拱肋进行加固,绑扎钢筋网、浇筑混凝土。其次,对于桥梁人行道部位的缺陷,可清除处理混凝土表面,用混凝土防锈浸渍剂保护钢筋,用水泥浆涂刷修补区外表面,使其结实、美观。

4结语

路桥设计论文范文第8篇

现实技术是道路桥梁设计在公路桥梁设计中,设计人员经过对公路桥梁的设计技术、设计方案及基础设备等进行有效的设计,形成设计方案,用于工程施工的使用。在计算机技术的大量应,与传统的设计方式相结合,通过现实虚拟技术与其模拟技术以及用传感器等技术将设计方案进行模拟,设计师将改设计方案整合成为三维式的设计,使设计方案利用图纸的形式展现出来;在施工中,不仅能够直观的将设计进行良好的运用,还能够使设计具有方便携带、美观等特点。使公路桥梁设计与计算机技术结合,促进了社会及公路桥梁事业更加优质,有利于计算机技术的推广使用。

2高速公路计算机设计和虚拟现实

2.1国内辅助道路平面设计

道路平面是不亚于金牌的平面,平面设计的高速公路的和平的方向是表面上的程度与信息媒介元素,最终确定因素的木桩的坐标木桩高速公路。首先,根据地形线等确定高平面设计的开始和结束时和污染要素的人行道上。确定总趋势和自然美设计的高速公路。道路设计中做出怎样的选择污染轮廓,考虑到各种因素:

(1)创下了历史最高纪录。对应该是水平齐的连续兼用地形协调的环境和周围地形。(2)维持打破均衡和型号飞机。(3)皮犀利的直线。

2.2道路辅助设计

根据直线道路中央部署文件共享和扩大,总是起伏的空间设计概要道路的举动,汽车主要任务是根据当地等级、道路性能的自然条件和工程经济研究和空间的大小和长几何结构,人口迅速、交通、经济、合理的安全、高旅客。这种需求需要高速公路上好的形象。垂直截断面的主要道路概要设计的结果,也是道路设计的重要技术文件。道路纵断面的结合,平面图明确确定道路的位置。

3两个电脑和建模高度化技术

公路企业建设中工程中分,设计人员必须进行综合性因素的考虑。将设计方案与实际工程项相组合,取得良好的效果。建筑设计中,基础的模型与施工的模式在通过电脑的制图技术,运用图纸的形式明确的展现出来。

4联合业务系统的电脑技术

提供计算机技术的使用使人类得到更多的效益,因此对于计算机技术的发展续期越来越高,计算机技术逐渐受到重视。CSCW(computersupportedcooperativework)的具体的意义是指人的任何地方,得益于计算机技术,计算机技术可以进行信息及资源的共享,在虚拟环境下将信息的接收传送功能进行结合。道路桥梁设计中,充分的运用了计算机技术的这一特点,将工程中的各种信息进行统一管理,在设计中明确的体现出来。

5电脑ERP技术

对于电脑生产技术是1950年代末太空梭和军事工业发达国家。道路桥梁设计也为了缩短工期的整体事业,届时韩国,对于3比CAM,提出了并行的概念。CE简称公社事业执行的主要需求能够共享数据库和相关人士和计算机网络技术的赞助下,产品数据管理系统。20世纪80年代以后产品数据管理系统(PDM)的设计和开发PDM-II系统。计算机技术的应用,在很早的太空与军事领域方广泛应用,计算机技术应用主要包括工程的设计、检测、图片处理、机械制造等高端领域的应用;计算机事业的发展,在近些年,被各国普遍应用。公路桥梁设计中也逐渐应用计算机技术,利用计算机技术的高效、智能、科技化先进等特点与设计有效结合。

6电脑辅助报道

路桥设计论文范文第9篇

1桥梁概况

某立交桥跨越城市主干路处采用(30+51+30)m三跨变截面连续梁,桥梁上部结构为预应力钢筋混凝土箱梁,下部采用覫1.2m钻孔灌注桩群桩基础,中墩由2根1.5m×1.4m的矩形墩柱组成,墩高6.8m,墩底外到外全宽为6m。为提高主梁的横向稳定性及主墩自身的景观效果,在顶部3m范围内两墩分别向外倾斜,顶部全宽为7.3m。中墩为固定墩,墩顶设置固定支座,其余墩顶设置活动支座。桥梁横断面及基础平面图见图1。

2计算比较

2.1设计加速度反应谱比较根据《中国地震动参数区划图》,查得桥梁所在场地的设计基本地震动峰值加速度为0.1g,地震基本烈度为7度,区划图上的特征周期为0.35s(第1组),场地类别为Ⅳ类,反应谱特征周期为0.65s。按照《公规》及《城规》,分别计算水平向加速度反应谱Smax值,见表1。根据表1计算的水平向加速度反应谱Smax值,分别绘制水平向加速度反应谱,见图2。由图2可知,就水平向加速度反应谱而言,《公规》与《城规》的不同之处为:1)反应谱周期不同,《公规》为10s,《城规》为6s;2)反应谱平台宽度相同,高度《公规》比《城规》稍大,但在反应谱下降段,《城规》又比《公规》稍大。

2.2E1地震作用下墩柱抗弯能力验算比较在E1地震作用下,构件还处在弹性阶段,因此主要验算墩柱的抗压及抗弯强度。表3是依据《公规》和《城规》的计算结果,按偏心受压构件进行验算的结果。

2.3E2地震作用下墩柱变形能力验算比较在E2地震作用下,首先应判断墩柱的抗弯能力是否进入塑性状态。当进入塑性状态时,对墩柱截面的抗弯能力验算转变为对墩顶位移能力的验算。该桥在E2地震作用下墩底均进入塑性状态。对于横桥向,桥墩属于多个潜在塑性铰结构,《公规》和《城规》中都推荐采用非线性静力分析方法(Push-over)进行分析,因此墩顶容许位移计算结果是一样的。对于纵桥向,两规范的验算公式基本相同,但计算参数取值有所不同。其中,《公规》中计算等效塑性铰长度Lp的计算公式为Lp=minLp=0.08H+0.022fyds≥0.044fyds;(1)Lp=23b。(2≥≥≥≥≥≥≥≥≥)计算结果取两式的较小值;《城规》仅取前者的计算值。由以上公式可知,《公规》的等效塑性铰长度LP受到截面尺寸的约束,不会随着墩柱高度的增大而增大,而《城规》会随着墩柱高度的增大而增大。因该桥墩柱不高,所以两规范计算的Lp相等,均为82.6cm。《公规》和《城规》中对墩顶位移的计算均是将延性构件的截面改为等效刚度后,采用反应谱法进行计算,然后再根据结构周期对墩顶位移进行修正。其中:1)《公规》的调整系数c按表4取值。2)《城规》调整系数Rd的计算方法为:Rd=(1-1μD)T*T+1μD≥1.0,T*T>1.0;Rd=1.0,T*T≤1.0;T*=1.25Tg。表5比较了不同周期下的位移修正系数值。由表5可知,对于短周期结构,《城规》比《公规》的位移修正系数大,且周期越短,比值越大;对于长周期结构,两者是相同的。两规范的墩顶位移计算值见表6。

2.4E2地震作用下墩柱剪力设计值比较在E2地震作用下,墩柱屈服后要按保护构件能力的大小验算墩柱的抗剪强度。《公规》的剪力设计值顺桥向与横桥向均是根据最不利轴力对应的抗弯承载力来计算;《城规》的剪力设计值,纵桥向与《公规》类似,但轴力取的是恒载作用的轴力,而横桥向两者计算方法有较大差异,《城规》采用的是迭代方法计算。对于塑性铰截面抗剪能力的计算,两规范都分别考虑了混凝土和钢筋的抗剪能力,但对混凝土的抗剪能力计算则差异较大。1)《公规》中混凝土抗剪能力的计算公式为:VC=0.0023f′c姨Ae;2)《城规》中混凝土抗剪能力的计算公式为:VC=0.1νcAe;νc=0Pc≤0λ(1+Pc1.38×Ag)fad姨≤min0.355fad姨1.47fad姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨;0.03≤λ=ρcfyh10+0.38-0.1μΔ≤0.3。根据两规范的计算公式可知,《公规》对混凝土的抗剪能力计算结果是《城规》的下限值。表7分别计算了两规范的剪力设计值及塑性铰截面的抗剪能力值(塑性铰加密区箍筋直径16mm,钢筋等级HRB400,间距10cm,同一截面纵、横向均为7肢)。由表7可知,由于《公规》基本忽略了混凝土的抗剪能力,因此在相同情况下,需配置较多的箍筋才能满足抗剪需求。

2.5E2地震作用下基础验算比较对于基础,均按保护构件能力进行设计。基础顺桥向、横桥向的弯矩、剪力和轴力设计值应根据墩柱底部可能出现塑性铰处沿顺桥向、横桥向的弯矩承载力、剪力设计值和墩柱最不利轴力来计算。当墩柱进入塑性状态时,基础内力的设计值仅与截面强度有关。其不同之处在于验算基础内力容许值时,《城规》规定在地震作用下的非液化土中,单桩的抗压承载能力可以提高至原来的2倍,单桩的抗拉承载力可比非抗震设计时提高25%;在验算桩基础截面抗弯强度时,截面抗弯能力可采用材料强度标准值计算。而《公规》中,非液化地基的桩基进行抗震验算时,柱桩的地基抗震容许承载力调整系数可取1.5,摩擦桩的地基抗震容许承载力调整系数可根据地基土类别分别提高系数。在验算桩基础截面抗弯强度时,截面抗弯能力仍然采用材料强度设计值计算。在E2地震作用下,群桩基础会出现偏心受拉,表8取1组代表值就两规范的验算结果进行了比较(桩径覫1200mm,混凝土等级C30,主筋直径25mm,主筋根数30,钢筋等级HRB400)。由表8可知,由于材料强度取值及提高系数差异,同一截面《城规》抗拉强度较《公规》有大幅度提高。

3结语

路桥设计论文范文第10篇

摘要:将道路与桥梁工程的审美作为一门专业选修课安排到教学中,是当前土木工程专业人才培养方案发展的一个趋势。主要介绍了《道路与桥梁工程美学》课程的课堂建设和实施情况。并对该课程基本内容与教学心得情况进行分析和总结。

关键词:道路与桥梁;美学;结构美;课程建设

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)21-0106-02

一、引言

道路与桥梁工程是交通线路的重要组成部分,是一个国家和地区经济实力、科学技术、生产力等综合国力的体现。随着社会经济发展、计算理论研究的进步和施工技术的迅速提高,道路与桥梁工程得到飞速发展。审美是人类特有的属性,具有意识性和对象性的特征。生活中有美的事物存在,就必然会有审美活动的存在。人类的审美意识是随着人类社会的发展而不断完善,是人类基于对生命及生活经验的掌握,获得的身心愉悦、自由和谐的心理状态。基于这样的一种需求,要求道路与桥梁工程不但满足实用性和功能性,还需满足美学需求,道路与桥梁工程美学应运而生。道路与桥梁工程美学是将工程与美学理念联系起来的一门土木工程专业选修课,旨在引导学生在掌握一定的专业知识基础上,将艺术美与科学美联系起来,进行路桥美学的认知和探讨。在具备专业技能的基础上,进行结构美的创造设计,也是道路与桥梁工程专业的培养目标之一。基于不同学校的学科优势,国内有些高校开设了《道路与桥梁美学》这门课程。因专业选修课的学时都相对比较少,因此有必要对这门课程进行课堂建设和优化概括的教学方法。文章对道路与桥梁工程专业开设的《道路与桥梁美学》课程的教学内容与教学形式进行介绍。

二、课堂目标

在掌握美的本质,美的形态及原则基础上,将其运用在道路与桥梁美学学习和研究中。掌握公路选线美学原则,和公路平曲线、竖曲线和线形的立体结合布置原则,以及道路景观、道路设施、沿线绿化的合理规划和设置;掌握桥梁基本结构形式,各种桥梁结构形式的美学表达,桥梁结构的夜景景观、桥梁装饰、以及桥头公园等融入美学理念的设计。

三、课程基本内容与教学心得

1.课程内容选择的方式:第一章:美学基础。讲授美的起源、发展,以及美的研究对象和形态表现。第二章:设计美学理论。讲授的内容有:设计的概念、设计之美、基本色彩理论、色彩的客观效果与主观效应。第三章:路桥美学理论。主要针对道路与桥梁工程,结合美学理念进行讲解,内容涉及:形式美的一般法则、路桥美学的视觉特点、道路美学的主要研究ο蟆5谒恼拢撼鞘械缆飞杓泼姥АV饕涉及城市设计概念、城市道路和城市的布局、城市道路景观的美学要求。第五章:公路线形设计美学。主要涉及公路选线的美学要求、公路线形设计的美学要求和特点、公路横断面的景观设计。第六章:公路设施设计美学。讲授的内容有:公路挡土墙、声屏障、隧道洞口、取弃土场、停车场等的景观设计美学,以及公路停车场、标识牌、照明设施、雕塑、房建设施的景观设计。第七章:道路绿化景观。主要涉及道路绿化的基本原则、城市道路的绿化景观设计和城市道路绿地种植设计,公路绿化景观,常用道路景观绿化的植物介绍。第八章:桥梁本体美学。讲授的内容有:桥梁景观的特点和现状及发展,桥梁景观的设计原则和意象分析,桥梁结构的美学优化、景观元素的CI。第九章:桥梁环境景观美学。讲授的内容有:桥梁夜景观美学和特征,桥梁夜景观的设计方法和发展趋势,桥头公园设计美学、桥头公园景观和定位分析,桥头公园设计的发展趋势。

2.教学方式的选择:本课程是一门跨道路工程、桥梁工程、美学、景观、设计等多个专业知识交叉的课程。其教学内容的显著的特点是知识面广和实践性强。采用课堂多媒体教学与课堂实践学习相结合的形式,而且强化了实践教学环节。在教学中,利用好网络和多媒体技术,加强和学生互动式教学,让学生积极参与和在课堂分享知识。并辅以课堂讨论和课外设计实践。课下以学生独立完成为主,并辅以现场个别答疑和课堂统一讲解。在《道路与桥梁工程美学》的课堂上,理论联系实际,通过联系与人们生活息息相关的道路与桥梁工程,通过实际的或重复经历的场景和环境,联系道路的发展历史和中国桥梁的人文历史、以及现代道路与桥梁的宏伟壮丽,展示美学在其中的体现。通过鉴赏评价的方式,让课堂教学具有直观和活泼的气氛,有利于学生学习、吸收和掌握课堂教学内容。

3.课程教学内容和学时分配:

4.教学讲义:在该课程开设前,道路与桥梁工程专业学生已经学习过了《道路勘测设计》和《桥梁工程》等专业课程,所以在《道路与桥梁工程美学》课程内容中,着重加入了道路与桥梁工程与审美的探讨,并在内容上多采用图片和视频对具体案例进行讲解。

5.教学心得:教学过程中强调学生的参与,在讲授美学理论及在工程中的应用的同时,选择从国内外著名桥梁和有强烈设计特点的路线进行讲解和分析。鼓励学生开拓思路,在基于结构功能及科学特点的基础上,进行相应美学设计。该课程教学内容繁多,课上学时较少,教学实践表明课上让同学对道路与桥梁工程美学学习是远远不够的,需加强与实际工程设计相结合的实践内容,加深学生在课下对课上内容的深入理解。

四、展望

将道路与桥梁工程审美教育相结合,可以扩展土木工程专业学生加强在专业基础上的审美能力,提升在路桥观赏和设计构思中的科学性和创造性。该课程的开展也有助于为国内土木工程专业开设这门课程提供参考。在该课程的开展过程中,需要进一步探索加入更多实践教学和体验式教学,和同行们一道继续深入交流并分享心得体会。

参考文献:

[1]《中国公路学报》编辑部.中国桥梁工程综述[J].中国公路学报,2014,27(5),1-90.

[2]冯婷.审美教育与大学生的全面发展[D].陕西师范大学,2015.

[3]万敏.我国桥梁景观设计的现状与发展[J].桥梁建设,2002,(06):66-68.

[4]林选泉,张大伟,张芳途,刘月琴.桥梁景观CI理论及实践[J].城市道桥与防洪,2005,(02):11-15+4.

[5]杨少伟.道路勘测设计[M].北京:交通工程出版社,2009.

[6]范立础.桥梁工程[M].北京:交通工程出版社,2015.

[7]邵旭东.桥梁工程[M].北京:交通工程出版社,2014.

摘要:将道路与桥梁工程的审美作为一门专业选修课安排到教学中,是当前土木工程专业人才培养方案发展的一个趋势。主要介绍了《道路与桥梁工程美学》课程的课堂建设和实施情况。并对该课程基本内容与教学心得情况进行分析和总结。

路桥设计论文范文第11篇

本文阐述了公路桥梁设计荷载标准的发展历程,分析了新规范新标准,简述了我国重载交通的现状,简单介绍了几种公路桥梁设计荷载的基本研究理论,包括交通流理论、结构设计分项系数基本理论、车辆离心力基本研究理论并对重载交通公路桥梁设计提出了建议。

关键词:重载交通;路桥设计;车辆荷载;载荷标准

中图分类号:U445 文献标识码:A

随着我国社会的现代化、经济的快速增长,对交通的需求越来越高。汽车工业、运输行业的蓬勃发展,交通流量的不断增多,重型汽车的大量涌现,车速的明显提高,使得公路桥梁的安全性问题越来越受到重视。越来越明显的结构疲劳问题、桥梁剩余服役期内的承载能力评估问题、车桥耦合制动问题需要我们去探讨、分析、研究和解决。

1我国重载交通现状

公路桥梁损坏的原因很多,超载问题是其中一个重要的因素。超载的原因有很多,比如旧桥超龄超载运营,比如桥梁车流量超过原设计,比如车辆违规超载等等。无论是车辆超载还是公路桥梁荷载超载都严重威胁着交通安全,给国家、社会、人民带来重大损失,因此分析重载交通公路桥梁设计中关于车辆荷载的问题具有很重要的意义。

为了方便及利益最大化,我国多数货车都存在着超载现象,对桥梁道路进行掠夺性使用,致使交通事故和公路桥梁损坏越来越多。重载交通中,特大货车、大货车、牵引车等重型货车在交通流中所占的比例较大,尤其是能源化工地区。重载车辆无论单轴承重还是总重量都远远超出设计荷载。二轴车至六轴车的额定标准分别为20t、30t、40t、50t、55t,而实际重量分别已达40t、80t、100t、130t、140t甚至以上。所以,由于这种超载现象的存在,在设计时,除了按照设计标准和规范外,应对当地实际交通情况进行考察,在考虑造价成本的基础上,适当放宽荷载,以延长公路桥梁使用寿命,满通需求。

2公路桥梁设计荷载标准

2.1我国公路桥梁设计荷载标准的发展历程

公路桥梁设计荷载是路桥设计的重要技术指标,各个时期的荷载标准和设计规范反映了我国运输载重的实际情况和发展趋势。

新中国成立前,1940年,国民政府便了公路工程及公路桥涵的设计准则,将公路分为甲、乙、丙三个等级和平原、丘陵、山岭三个标准,所有桥梁载重均规定为15t。新中国成立后至2003年,我国交通部门分别在1954~1956年、1967年、1972年、1981年对公路桥梁设计荷载标准进行了四次大的修改。

2003年,交通部了《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)。2004年,交通部了《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)。

2.2新规范中关于重载交通荷载标准的改进

03版《公路工程技术标准》和04版的《公路桥涵设计通用规范》对路桥的结构设计及荷载标准做了重大调整,统一采用结构基频确定冲击系数取代了原来的计算跨径决定冲击系数,将原来的四级汽车车队荷载改为为公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级,引进了对局部效应进行计算的车辆荷载计算方法和对整体效应进行计算的车道荷载计算方法,并从形式上取消了验算荷载,而将其通过各种途径间接地反映到汽车荷载模式中。2004版荷载标准从总体上提高了桥涵机构荷载的应用水平,这也是我国今后一段时期内发展的需求。

3公路桥梁设计荷载研究基本理论

3.1交通流理论

交通流理论是交通工程理论的基础和其新发展的领域之一,始于上世纪50年代,主要是对道路上行人和机动车辆(主要是汽车)在个别或成列行动中的规律进行分析和研究,对车流量、速度和车辆密度之间的关系进行探讨,以求减少交通事故的发生、减少交通时间的延误、提高道路交通设施使用效率。

交通流理论研究的主要方法有三种。一种是概率论方法。假定道路上行驶的车辆相互独立,车辆随机分布,且假设各个车辆行驶是一种概率过程,使用概率的计算方法对交通状况进行分析和研究。第二种是流体力学方法,又称交通波动理论。假定交通流是一种具有特定性质的流体,应用气体运动、声波、洪水波等理论,宏观地表现这种现象的变化和演进。第三种是动力学方法。动力学方法又称跟车理论,就是假定在交通流中,追随前车的后车的向前移动有着某种规律,并根据这种规律得到各车辆动力学状态的微分表达方程式。后两种方法较前一种更有前途,主要应用于交通量与交通事故预测、交通信号控制、消除汽车排队和等候、道路服务水平与道路通行能力评价等方面。

3.2结构设计分项系数基本理论

在公路桥梁设计中,为了使所设计的桥梁结构具有规定的可靠度,常使用分项系数基本理论。在极限状态设计表达式中,采用的各项系数为公路桥梁结构设计的分项系数。

在公路桥梁结构极限状态表达式中,分项系数有作用分项系数、作用效应组合分项系数、抗力分项系数、结构重要性系数等等。在确定分项系数时,车辆荷载的运行状态、恒载、作用效应组合类型、构件种类、结构抗力的统计特征等均应与确定承载能力极限状态的可靠指标时的分项系数相同。安全等级为二级的结构,属于延性破坏者时,采用的目标可靠指标应为4.2,属于脆性破坏者时,采用的目标可靠指标应为4.7.

3.3车辆离心力研究基本理论

离心力,是一种虚拟力或称惯性力。它使旋转的物体远离它的旋转中心,是向心力的反作用力。在通常语境下,离心力并不是真实存在的力。它只是为了使牛顿运动定律在旋转参考系(非惯性参考系)下依然能够使用。

非惯性系中的物体相对转动时,所受离心力为F= ma=mω^2r(其中a表示向心加速度,ω表示角速度)。该离心力方向为沿半径背离圆心。

2004版《公路桥涵设计通用规范》中,把离心力作为可变载荷计算。离心力系数C的计算公式为C=V2/127R。离心力的着力点可选在桥面以上1.2m处,为简化计算,也可将其移至桥面,不计其对结果的影响。规范规定,对多车道桥梁汽车荷载的离心力进行的计算时,车辆荷载标准值应按照横向折减系数进行横向折减。

4对于重载交通公路桥梁设计中车辆荷载问题的建议

在公路桥梁设计中,尤其是重载交通的公路桥梁设计中,一定要考虑可变荷载,不能一本规范通用全国。通常以为只要根据规范就行了,其实不然,忽略了车辆荷载的变化。我国幅员辽阔,各地区的交通情况差异太大,而且随着经济的发展,交通变化速度越来越快。无论是旧桥承载不足还是新桥营运能力不够,归根结底还是由于设计的荷载与实际情况严重不符造成的。所以考察当地实际情况、制定适用的荷载标准十分重要。

5结语

交通事故的日益增多,使国民严重缺乏应有的安全感,公路桥梁的过早损坏,也给国家带来了很大的损失,研究车辆超载问题,重载交通公路桥梁车辆荷载问题也变得越来越紧迫,应该得到相关单位的重视。

参考文献

[1]JTJ021-89,公路桥涵设计通用规范[S].北京:人民交通出版社,1989.

路桥设计论文范文第12篇

【关键词】美学;艺术;公路;桥梁;应用

1、引言

随着现代化进程的不断加快,无论国内还是国外,道路、桥梁建设在国家经济建设中起着举足轻重的地位。如果说石油是工业运转的血液,那么道路和桥梁是国家建设的血管,经济建设需要物资的支持,物资需要通过公路、铁路、水运和航空来进行运输,但是在内陆,公路和铁路占绝对的主导地位。

公路和桥梁建设不能单单只考虑结构设计是否满足使用要求,还要考虑它的外形是否美观。国家提倡和谐社会,和谐就要有好的生活环境,美观的公路线形曲线和富有美感的桥梁外观设计,可以给人赏心悦目的感觉。因此,美学艺术在公路与桥梁设计中的应用就应运而生了。

2、美学综述

美是主体对客体的主观心理判断,也是一种美感,它强调的是个体的愉悦或主体升华心理体验过程及结果。艺术也是一种美,它是美学的一部分。

2.1中国美学史

在中国古代,人们尊崇以用为美、以无害为美、以仁为美等。孔夫子以“尽善尽美”作为自己的审美标准。在古籍中,《乐论》是中国最早的美学专著。虽然在那个时期没有形成严谨的学科体系,但是在主体间性和价值论的基础上表达了独特的美学思想,即和谐美学。

中国现代美学史源自西方。王国维开端,蔡元培、朱光潜等继之。解放后又转向苏联美学,强调美的客观性和反映论。在这期间共发生了4次划时代的美学争论。第一次美学争论发生在20世纪50年代到60年代,主题是讨论“美的主客观性问题”,形成4派美学,分别是客观自然派、客观社会派、主观派和主客观统一派;第二次美学争论发生在20世纪80年代,讨论的主题是“关于美的本质问题”,这个时期“美学热”开始兴起;第三次美学争论发生在20世纪90年代,讨论的主题是“实践美学与后实践美学的论争”;第四次美学争论才刚刚发生不久,争论的主题是“日常生活美学与超越性美学”的论争,实质上是现代美学与后现代美学之争。

2.2西方美学史

在西方古代美学中,起源最早的是古希腊美学,在当时,柏拉图就认为美是理念的光辉,艺术模仿现实,而现实却是理念的影子;到了中世纪,对美的定义又发生了变化,认为“美是上帝的一种属性”。

到了现代,西方哲学、美学“尘埃落定”,终于定格在了主体间性上,终结了主体性。而审美就成为了超越现实存在的一种自由生存方式。

3、美学艺术在公路上的应用

公路呈带状结构,从一端延伸到另一端,它承担的主要功能就是运输功能。公路线形设计不光讲究其固有的功能,同时还要考虑公路与沿线周边环境之间的相互协调,尽可能减少道路沿线的建设性破坏,提高公路的美学价值、文化价值及绿色环保价值,兼顾到司机、乘客及沿线居民心理上的舒适,行车上的安全,生态的平衡及和谐一致,创造一个优美的交通环境[1]。

公路设计内容一般包括:线路选择,断面设计,结构层设计,排水设计等等,并比较各个方案之间的造价,经济社会效益等,从中择选最优方案。其中线形设计时,应尽可能地使线形与周边地物相吻合,尽可能避开城镇和村庄等多余的人工构造物,依山傍水,充分利用当地自然环境,具有代表性的景点要充分利用,例如:当地有名的景点、高大建筑、湖泊、河流、山川、有代表性的地物景观等。可以让车上的乘客欣赏公路两旁的景观特色,也可以使司机在旅途驾驶中避免产生枯燥、乏味的视觉疲劳感。

从而可知,道路景观美学的作用也是举足轻重。道路景观还包括道路绿化,因为在道路施工的时候,不可避免会在一定程度上破坏周边的生态环境,使工地原有地貌及附近生活环境与自然生态无法继续协调,所以道路绿化就必不可少了。故在公路即将建成之时,必须采取妥善的补救措施,尽最大努力恢复工程破坏,改善周边环境,做好保土、保水工作,恢复周边景观,以达到美化的目的。良好的绿化设计将会为公路带来景观的时空变化,为公路赋予“生命”的含义[2]。

4、美学艺术在桥梁上的应用

我们所说的桥梁,指的是为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物。桥梁一般讲由五大部件和五小部件组成,五大部件是指桥梁承受汽车或其他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。具体包括(1)桥跨结构、(2)支座系统、(3)桥墩、桥台(4)承台(5)挖井或桩基。五小部件是指直接与桥梁服务功能有关的部件,过去称为桥面构造。它包括(1)桥面铺装、(2)防排水系统、(3)栏杆、(4)伸缩缝、(5)灯光照明。

过去桥梁设计师们只考虑其实用性,恰恰忽略了其观赏价值,而桥梁建设的可观赏性和它的实用价值同等重要。美学在桥梁上的应用,通常表现在其复合景观美学之上。桥梁景观与地景、城市景观相伴而生,三者就称之为复合景观[5]。桥梁的设计要与周边环境相互融合,力求与自然环境整体和谐;桥梁的造型应力求结构简单,线条流畅;桥梁本身的造型需比例适当,匀称和谐[6]。

如美国旧金山的金门大桥,北端连接北加利福尼亚州,南端连接旧金山半岛,横跨金门海峡,与周围景色交相呼应,壮观之至。金门大桥桥身的颜色为国际橘,因建筑师艾尔文・莫罗认为此色既和周边环境相协调,又可使大桥在金门海峡常见的大雾中显得更醒目。因其新颖的结构和超凡脱俗的外观,金门大桥被国际桥梁工程界广泛认为是美的典范,更被美国建筑工程师协会评为现代的世界奇迹之一,它是世界上最美、最上镜的大桥之一,是全世界桥梁设计师们争相模仿的典范。

5、结语

现如今,无论是国内还是国外,道路和桥梁建设都在如火如荼的进行中,同时人们对其美学艺术价值的要求也越来越高。在物质文明高速发展的时代,人们对精神文明的要求也不断提高,对路桥的美学审美观也在不断加强。因此,新时期的路桥美学艺术设计要以人为本,坚持创新理念,不断推动世界路桥建设的应用发展。

【参考文献】

[1]邢分麦,岳建新.高速公路建设与美学及绿色环保[J].山西交通科技,2003(5):5-11.

[2]关宁锋.公路建设绿化美学研究[J].山西建筑,2009,35(3):350-351.

[3]John Qrmsbee Simands.Landscape Architecture[J].Mc Graw2Hill Book Company,1983(3):10211.

[4]刘翠萍.商丘高速公路绿化设计初探[J].山西建筑,2007,33(4)342-343.

[5]陈步春.城市桥梁美学设计研究[J].工程技术,2012(17):120-121.

路桥设计论文范文第13篇

关键词:桥梁景观设计现状分析改进措施

中图分类号: U445 文献标识码: A 文章编号:

城市桥梁景观设计,不仅仅体现了建筑学方面的内容,还充分体现着工程学、美学等多个方面的技术和知识,由此也可以看出,城市桥梁景观设计是一项综合性很强的工作,尤其是近年科学技术的发展,对桥梁景观设计的要求也更多且严格。城市桥梁所处的地理位置决定了其重要性和城市的吸引力。[1 穆祥纯:《城市桥梁结构安全度和耐久性问题的研究》,载《第十六届全国桥梁学术会议论文集,长沙:人民交通出版社,2004年版第18页。]1同时,随着经济的发展,城市化的脚步明显加快,我国城市基础设施建设的支持力度也显著提高,城市道路桥梁建设作为其中的一个重要组成部分也引起了极大的关注。当前,城市桥梁除了作为交通之外还具有了观赏的价值,所以要充分利用美学、科技等多个方面的知识,恰当的进行融合,使之成为体现了文化特色的城市景观,以下内容将对城市桥梁景观设计的现状等问题展开详细论述。

一、城市桥梁设计的概述

对于城市桥梁的理解通常是指在城市的整体范围内,在内部的河道之上修建桥梁和道路与道路立交、道路跨越铁路的立交桥及人行天桥。伴随着科学技术的进步,我国城市桥梁建设的技术也得到了极大的提高,桥梁的建设也发生了巨大的转变,一些大跨度、重荷载与高时速的桥梁开始在城市中出现。从我国城市桥梁的种类上看主要有梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥,这些桥梁的建设技术我国已经熟练掌握,并且基本上达到了世界先进水平。从美观性和观赏性上看斜拉桥是最受欢迎的形式,其也是现代桥梁建设发展的标志。在我国城市之中已经建设完工投入使用和正在建设且跨度冲过四百米的斜拉桥就有30多座,这个数量已经牢牢占据了世界的首位。

悬索桥是特大跨径桥梁的主要型式之一,其显著特点是是外形优美且规模宏大,通常被誉为“桥梁皇后”,从其特点就可以看出悬索桥的跨度是很长的,一般都在八百米甚至更长。悬索桥在我国代表就是西陵长江大桥,在上世纪末建成,单跨达九百米。[2蒋承杰:《运河桥梁的复合景观美学设计》,载《科技创新导报》,2009年第11期。]2

受制于我国工业的发展水平,我国城市桥梁的建设在二十世纪才有了巨大的进步,取得了显著的发展,主要表现为在桥梁的跨径上明显增加;城市桥梁的结构与桥梁建设的技术、外观都有了明显突破;深水大跨桥梁建设技术成熟。当前,在我国的各个地方,不论是在江河湖泊海,还是高速公路、铁路之上,各种形态、样式、类型的城市桥梁,异彩纷呈,全面体现着我国交通的进步与桥梁建设技术的发展所取得的巨大成就,这是我国人民勤劳智慧的结晶,也是我国经济发展、国力增强的体现。

二、我国城市桥梁景观设计内涵

前面提到了我国桥梁建设的发展,与桥梁建设伴随发展的就是桥梁景观的设计,这一概念来自于美国的桥梁景观设计专家FrederickGottemoeller,他认为城市桥梁景观的设计是桥梁景观与大地或城市景观尺度的和谐和统一,这是一个包含多种文化的构建过程,体现了对当地文化环境的注重和融合,也包括对于城市桥梁建设地点的生态环境的保护。城市桥梁景观设计的具体内涵应包括:线形设计、造型设计、平面布局设计、色彩设计、肌理设计和装饰设计。同时FrederickGottemoeller还对于设计中的符号学进行了考虑和运用,这就使桥梁景观设计既能保证桥梁功能的正常发挥,又能彰显美学与文化。由此可以看出,现代城市桥梁建设不应当只考虑桥梁的正常使用价值,还应当在保障正常使用的前提下尽量体现其艺术色彩,扩大其吸引力。

三、我国城市桥梁景观设计的现状与未来发展

1.我国城市桥梁景观设计的现状

在当今世界,城市景观设计的经典之作很多,比如美国旧金山金门的悬索大桥,旧本明石海峡大桥,法国塞纳河上的大桥等。我国在城市化发展的过程中也极为重视对于城市桥梁景观的设计,在我国比较突出特色的有上海卢浦大桥,该桥总共跨长550米,属于世界上跨度最大的桥,该桥充分考虑了土地的承受力,并且气势恢弘,结构舒展、尺度适当、较好地体现了其桥梁的超常跨径,赋予了强烈的艺术表现力(主要体现在雄伟的桥体)、超凡的尺度等对桥梁所在地的景观产生了重大的影响。还有在六年前完工使用的江苏苏通大桥,这是我国第一次建成跨度为一千多米的斜拉桥,在建设工程中克服了种种困难,解决了跨度过程的难题,而且通过系统的景观创新设计,把苏通大桥建成了一座标志性、示范性的精品工程和地标性建筑物。还有一些城市的桥梁景观设计也具有特色,可以说随着我国国力的增强,城市化的发展,我国城市桥梁景观设计已经取得了巨大的成就。但是,我国的桥梁景观设计还存在的一些缺陷,比如在很多地区的城市桥梁建设还没有充分顾忌的景观的问题,桥梁建设对环境的破坏较为严重,材料使用不当等。

2.城市桥梁景观设计的未来发展

随着经济实力的增强,人们对美学设计的追求,未来城市桥梁景观设计的发展必定有一个美好的前程,笔者认为,未来发展可以体现在以下几个方面:首先,人们将会非常重视对于桥梁的美学和景观设计,追求河、海等于周围环境的结合;其次,重视学习国外的先进经验,并不断发展更新;最后,从事该项事业人员将会不断增加,并且桥梁的设计也会更加科学。规范。[3潘晶星:《论公路桥梁景观设计》,载《科技创新导报.》,2011年第9期。]3要想实现以上的发展目标,应当做好以下方面:首先,将景观设计作为桥梁设计的一个部分做好落实,制定相关的规范;其次,努力创新,发散思维,同时借鉴吸收外国的先进经验;再次,为推动我国城市桥梁景观建设的发展,应加大新型材料的推广应用。

参考文献:

1.穆祥纯:《城市桥梁结构安全度和耐久性问题的研究》,载《第十六届全国桥梁学术会议论文集,长沙:人民交通出版社,2004年版第18页。

路桥设计论文范文第14篇

关键词:桥梁工程施工维修

前言:桥梁工程指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程,以及研究这一过程的科学和工程技术,它是土木工程的一个分支。桥梁工程学的发展主要取决于交通运输对它的需要。古代桥梁以通行人、畜为主,载重不大,桥面纵坡可以较陡,甚至可以铺设台阶。自从有了铁路以后,桥梁所承受的载重逐倍增加,线路的坡度和曲线标准要求又高,且需要建成铁路网以增大经济效益,因此,为要跨越更大更深的江河、峡谷,迫使桥梁向大跨度发展。石材、木材、铸铁、锻铁等桥梁材料,显然不合要求,而钢材的大量生产正好满足这一要求。

本文针对桥梁工程施工技术进行了阐述和分析。

1、桥梁工程施工技术的发展

在技术方面,只是凭经验修桥,曾使19世纪80~90年代的许多铁路桥发生重大事故;从这时起,正在发展中的结构力学理论得到了重视,而在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后,桥梁因强度不足而造成的事故明显大为减少。二十世纪以来,公路交通有很大发展。在内陆,需要在更多的河流、峡谷之上建桥。在城市中,以及在各种交通线路相交处,需要建造立交桥。在沿海,既需在大船通航的河口、海湾、海峡修建特大跨度桥梁,又需在某些海岛与大陆之间修建长桥。桥梁需要大量修建,而人力、物力、财力有限;于是,不断提高技术水平,引用新材料、新工艺、新桥式,对结构行为进行更精确的数值分析,采用更精确的结构试验进行验证,以使桥梁建设的经济效益不断提高,已成为时代的要求。

2、桥梁工程施工材料与设计

2.1材料方面

在建桥材料方面,以高强、轻质、低成本为选择的主要依据,近期仍以发展传统的钢材和混凝土为主,提高其强度和耐久性。对于建筑钢材的脆断机理、初始几何缺陷等,以及混凝土材料的非弹性问题(收缩徐变以及疲劳等),将继续作充分的研究,使能正确控制结构的受力和变形。至于碳纤维塑料等在桥梁上的广泛应用,还必须在降低成本以后才有可能。

2.2设计方面

在桥梁勘察设计方面,随着交通事业的迅速发展,大跨度或复杂的桥型将不断涌现。高速公路的发展,对桥梁设计亦将提出新的要求。在桥式方案设计中,将有可能利用结构优化设计理论,借助电子计算机选出最佳方案。在结构设计计算中,采用空间理论来分析桥梁整体受力已成为可能;以概率统计理论为基础的极限状态设计理论,将进一步反映在桥涵设计规范中,使桥梁设计的安全度得到科学合理的保证。桥梁美学作为时代、民族的文化在某些方面的反映,将愈来愈受到人们的重视:桥梁的面貌将蔚为大观。

3、桥梁工程的施工与维修

3.1桥梁工程的施工

在桥梁施工方面,对施工组织将充分利用电子计算机进行经济有效的管理。在施工技术中,将不断引用新技术和高效率、高功能的机具设备,借以提高质量、缩短工期、降低造价。如采用激光测量控制结构的精确定位;引用自升式水上平台克服深水基础的困难;利用遥控设备在沉井、沉箱中挖基,以减少劳动强度并避免人身危险;利用高质量的焊接技术,借能推广工地焊接等,此外,装配式桥梁也将有所发展,以使结构和构件标准化,生产工业化。指桥梁上部结构的制造和安装架设,包括钢桥制造和钢桥架设、混凝土桥制造(包括素混凝土桥、钢筋混凝土桥及预应力混凝土桥)和混凝土桥架设,以及石桥、木桥的施工等。钢桥在工厂内制成杆件或梁段、运至工地拼装架设。

3.2桥梁工程的维修

在桥梁养护维修方面,要求对既有桥梁建立完善的技术档案管理制度。在桥梁维修检查中,引用新型精密的测量仪表,如用声测法对结构材料的缺陷以及弹性模量进行测定;用手携式金相摄影仪检查钢材的晶体结构俾能及早进行加固防患于末然,以便延长桥梁的使用寿命。

4、搅拌机在桥梁施工中的应用

桥梁工程中所用到机械设备有很多,本文主要介绍搅拌机在桥梁工程中的应用,侧入式搅拌机是将搅拌装置安装在设备筒体的侧壁上,搅拌机上的搅拌器通常采用轴流型,以推进式搅拌器为多,在消耗同等功率情况下,能得到最高的搅拌效果,功率消耗仅为顶搅拌的1/3~2/3,成本仅为顶搅拌的1/4~1/3。转速可在200~750r/min。广泛用于脱硫、除硝以及各种大型贮罐或贮槽的搅拌。特别是在大型贮槽或贮罐中利用一台或多台侧入式搅拌机一起工作,在消耗低能耗的情况下便可以得到良好的搅拌效果。搅拌器的类型、尺寸、转速、功率等参数,对介质搅拌混合的效果有着重要影响。不同的搅拌过程需要由不同的搅拌装置运行来实现,在设计选型时首先要根据工艺对搅拌作业的目的和要求,确定搅拌器的类型、电动机功率、搅拌速度,然后选择减速机、机架、搅拌轴、轴封等各部件。奇联所生产的搅拌装置是根据客户的具体需求定制生产的,对搅拌器进行计算机模拟试验设计,确定电动机功率、搅拌速度、搅拌器直径等参数,使得搅拌器更加符合客户的使用需求。我们所生产的搅拌器均经过动平衡检测,搅拌效果好,使用寿命长。

结语

桥梁工程始终是在生产发展与各类科学技术进步的综合影响下,遵循适用、安全、经济与美观的原则,不断的向前发展。我国路桥工程的迅速发展,我国的经济社会才能有更加巨大的发展空间和前景,这要求我国要有大量的、专业知识扎实、施工技术过硬的公路建设单位和工程技术人才。笔者根据相关实际案例,分析了在道桥施工中常见的问题以及应注意的事项,提出了一些安全有效的施工措施和办法供大家参考。

参考文献

路桥设计论文范文第15篇

【关键词】公路;桥梁;连接处;设计处理

Abstract :With the reform and opening-up, China's economy, science and technology entered into the prosperous period, economic development, road transport demand expansion, the existing road transportation network has been unable to meet the growing demand of economic and cultural exchanges. In countries under strong investment, China's highway traffic in recent years have made rapid development, the highway bridge construction continues to expand the scale of construction environment, the construction technology requirements as more and more, as the joint of roads and Bridges, the highway traffic network construction is the one place in the key, joint construction technology or not will closely to the highway traffic network normal operations have the influence of the overall work, in order to guarantee the shortcut transportation network, security, must on the highway and bridge connection make reasonable survey, scientific design and strict construction, the entire management, in order to ensure the safety of the transportation stability. This paper from the highway and bridge connection in treatment situation of beginning, explore the shortcomings of the country and make connected simple advice to the Bridges and highways in design management.

【 key words 】 highway; Bridge; Joint; Design processing

中图分类号: X734 文献标识码: A 文章编号:

一. 引言

近年来,随着我国社会经济不断的增长,科学技术不断的进步,交通量也不断提高,经济的繁荣,各区域之间的交流日益频繁,使得人们对于公路的需求也相应的增加,同时由于人们生活水平的提高和自身素质的提升,出行时候对路面行驶的舒适程度和安全程度要求也日益变得很高。路面行驶的舒适程度就是包括形成的安全度以及行车的舒适度,这些在很大程度上都是由公路路面是否平整来决定的。据调查研究表明,我国现阶段的很多公路在使用的过程中存在着一些严重的质量和设计问题,尤其是桥梁和公路的连接处由于设计和施工的不到位,存在着严重的安全隐患。近年来,桥头常常出现跳车或脱轨的现象,这些问题的发生给我国经济建设和国民的生产生活发展带来了及其巨大的损失,严重影响到了我国整个公路交通运输体系的健康运营。而这些安全隐患存在的主要原因就是对公路和桥梁连接处的施工技术以及施工质量没有达到规定的标准。为有效解决这一安全隐患,我国应加大对此处的设计管理。

二. 我国公路与桥梁连接处的现状和存在的问题

在公路的现实运行中,有很多地方存在着影响行车舒适度,威胁出行安全的因素。我国公路发展起步较晚,整个公路系统覆盖面太过广泛,对公路的管理设计存在着很多问题,其中关键就是在设计管理体系上还不够科学系统化,尤其是在公路和桥梁建设的连接处的设计处理,更是我国公路交通网络中安全隐患存在最多的地段之一。

在我国的高速公路运营网络中,桥头与公路交界处最容易发生“跳车”或者是行车“出轨”的情况。由于桥梁和公路的交接点儿结合不够严密,或者是上下不平坦,路面存在着一定的落差,路基沉陷等多种施工设计因素引发的车辆行驶中“跳车” 或者是行车“出轨”的情况屡见不鲜,严重影响到了整个交通运输网络运营稳定很出行人员的生命财产安全。为了更好的对公路与桥梁连接处施工进行管理,笔者将重点介绍桥头容易出现的安全问题,在此处容易存在安全隐患,既可能是路面的原因,如不均匀沉降、刚度突变和车速,也可能是车辆本身的原因像抗震性能等因素。

路面与桥梁的连接处极易形成集中应力,主要是由于连接处由路面、桥梁和路基构成,三者在材料、强度、刚度和胀缩性等方面均存在差异。错台则是由公路和桥梁沉降度不同造成的,桥梁和公路在车辆荷载、结构自重和自然因素的作用下产生不同程度的下沉。就我国整体路况来说,柔性道路与刚性桥梁之间连接处产生不均匀沉降的错台,进而引发桥头“跳车”问题。

三. 我国公路与桥梁连接处的科学设计管理方案

1. 加强对桥梁和公路交界处的科学设计。

对桥梁和公路交接相连处的设计,将关系到整个后续施工的走向,是处理好此处问题的基础和关键,因此,要在设计之前,亲身实地考虑勘测,精确测量,掌握第一手资料。然后根据公路和桥梁的实际具体情况,结合所得到的第一手资料,做出合理科学的设计。目前,我国公路和桥梁都有各自的设计标准,但两者之间的标准存在着一定程度的差异,比如高速公路和一级公路与桥梁连接处工后最大的沉降为10cm,而一般路段的最大值是30cm,两者沉降量不同,“跳车”现象不断发生。设计时,对桥下的地基地质研究分析,将桥台基础置于承载力较高的土层上,并对其进行加固处理,使沉降量变小,而台后填方段地基未进行加固处理。

2. 加强对桥梁与公路相连处的施工控制

对桥梁和公路交界处的施工是保证工程质量,减少安全隐患的中心措施,因此,加强对施工过程的控制,严格把关施工标准,是保证工程质量的关键。首先要合理设置桥涵构造物。在设置桥涵构造物的时候就应当充分的考虑好台背填方路基的基本地址情后根据这些问题再去合理的选择合适的桥涵位置、跨径以及桥台后部的一些防护工程,应当尽量的避免大河面小跨径的桥涵。其次,加固处理台背填筑前的地基。可以采用排水固结法,换土法,振动碎石桩法等方法加固。加固有助于减小地面的沉降发生,缩小路堤和桥台之间的沉降差距,避免了错台现象的发生。在做好加固的同时要严格控制填料质量,保证工程的安全稳定性。

3,严格控制桥梁与公路相连处的工程质量。

此处路段的质量是减少安全隐患的保证之一。在进行科学设计管理和建筑材料的质量控制之外,另外施工人员的技术能力和操作能力,质量监控人员的专业知识也是保证施工质量的一方面原因。因此,施工单位在控制施工质量的同时还应该加大施工人员的技术培训工作,将强对质量监控人员的专业素质提升,从人员方面给予施工质量以科学的保证。

四. 结束语

通过探讨我们可以发现,公路与桥梁的交接处是消弭交通网络安全隐患的重要地段之一,加强科学合理的施工设计,严格执行施工标准,实施监控整个路段的施工质量管理,可以有力的减少交通事故的发生,可以保证居民出行的生命财产安全,有力与促进整个交通网络的健康发展,促进了我国经济的进步和社会的和谐稳定。

参考文献:

[1]张艳艳 公路与桥梁连接处的科学处理 [期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2011年12期

[2]顾海滨 张华宾 牛立芹 公路与桥梁连接处的科学处理 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年12期

[3]李婷婷 公路与桥梁建设项目施工技术资料整理 [期刊论文] 《建材发展导向(下)》 -2011年5期

[4]杨帆 公路与桥梁连接处的设计分析 [期刊论文] 《中国新技术新产品》 -2011年2期