桥梁设计论文范文

桥梁设计论文范文第1篇

就目前的发展来看，我国的桥梁结构设计的倾向如下：比较注重强度而忽视耐久性；重视强度极限而忽视使用极限；重视结构的建设而忽视结构的维护，这样的设计倾向直接导致了桥梁工程事故的不断发生，不利于和谐社会的发展。我国的桥梁设计理论和结构构造体系还有诸多需要完善的地方，在桥梁设计过程中，尤其在桥梁施工和使用期安全性上改进的空间还是比较大的。在结构设计中首先要选择科学合理、经济的方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，还要运用规范的安全系数或可靠性指标给结构的安全性以最大的保障。

2我国现代桥梁结构设计的注意事项

2.1对于结构的耐久性问题要重视

在我国的桥梁建设过程中，很多时候都缺少建设前期所需要准备、视察及考证等工作，这是一大问题。周围的环境会在很大程度上影响到桥梁的建设和使用，不仅包括由于车辆超载而出现的疲劳情况，还包括桥梁结构本身的老化和损伤。我国从上世纪九十年代有些研究者就针对桥梁结构的耐久性进行了研究，但多集中在桥梁的材料及统计等方面，而对桥梁结构及设计的研究却是忽视的，还缺少以设计及施工人员为出发点改善桥梁的耐久性。设计人员所关注结构的计算方法比较多，而容易忽视总体构造的设计和一些细节处的把握。结构耐久性的设计应该有别于其他普通的结构设计，就现阶段而言，我国桥梁结构的耐久性研究应转变为定量分析而不是传统的定性分析。诸多研究实践表明一座桥梁是否能够安全使用，结构的耐久性发挥了很大的作用，经济性也包含在其中。

2.2充分重视桥梁的超载问题

超载会造成桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，严重的情况下还可能引发结构破坏事故。桥梁的超载不仅会引发疲劳问题，还可能造成桥梁内部损伤难以及时恢复，进而使得桥梁在正常荷载下的工作状态产生一定的变化，将威胁到桥梁的安全性和耐久性。所以设计人员应加强分析超载所带来的严重后果，最大限度的加强桥梁的稳定性。

2.3重视对疲劳损伤的研究

动荷载是桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载的主要方面，其会在结构内产生循环变化的应力，除了会引起结构的振动外，结构的累积疲劳损伤也是不可忽视的方面。在桥梁建设中所使用的材料实际上均匀性和连续性都不是很理想，诸多微小的缺陷夹杂其中，在循环荷载作用下，它们会不断发展、合并进而形成损伤，最终形成宏观裂纹。一旦宏观裂纹没有得到很好地控制，就会产生材料、结构的脆性断裂。疲劳损伤在初始阶段被察觉的可能性比较小，所产生的严重后果却是毁灭性的。所以应该加强疲劳损伤的研究工作。

2.4积极借鉴国外的经验和成果

我国桥梁设计中存在结构使用性能差、耐久性和安全性差等诸多问题，这和现阶段我国的施工质量和管理水平不高是分不开的，但问题已然存在，并且在短时间无法得到有效解决，设计人员对此问题要有一个清醒的认识，在设计时对上述问题充分考虑到，运用恰当的设计方法、恰当的安全系数使桥梁的使用性能达到要求的标准，这才是设计的关键。尤其是桥梁的耐久性和安全性问题与结构体系、使用材料选择不合理、结构细节处理不当有着千丝万缕的联系。针对我国设计中存在的问题应积极借鉴国外的有益经验，PBD就是其中之一。PBD即为性能设计，涵盖了结构设计的众多方面，如变形、裂缝、振动、耐久性等。PBD研究不仅保证了桥梁结构在使用中的安全性，还具有很多优良的使用性能，这其中包括寿命和耐久性、耐疲劳性、美观等。对此，我国应该积极借鉴其优良方面的性能，并结合我国桥梁设计的实际和使用过程中的具体情况来最终寻找适合我国的设计。

3对我国现代桥梁结构设计的建议

总而言之，我们在对桥梁结构的耐久性、疲劳损伤以及桥梁超载问题进行必要研究的同时，还可以把研究面放得更宽一些，诸如结构系统的可靠度、模糊随机可靠度等，这样做的目的都是为了加强桥梁结构设计的使用性、安全性及耐久性。下面就选择几个方面就行分析，希望为研究人士提供参考。

3.1结构系统的可靠度分析

结构系统可靠度分析其实不是一项容易的研究课题，具有一定的复杂性，近年来不少研究者对其从不同方面进行了研究，并且取得了一定的研究成果。例如利用系统系数，主要针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同，计算系统可靠度并进行结构设计的方法；利用蒙特卡洛法应用重要抽样技术最终将结构系统的可靠度计算出来。另外还有研究者对系统可靠度界限进行深入的研究。总而言之，在进行系统可靠度的研究上难度系数比较大，内容也包罗万象。在研究上还是有一定的上升空间的。

3.2在役结构的可靠性评估与维修决策问题

对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科，它既包括结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等比较基础的理论，还离不开施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等方面的内容。值得注意的一个方面是对于在役结构的可靠性评估的研究，经典的结构可靠性理论也可在此过程中得到更为广泛、更有深度的进步和发展。

3.3模糊随机可靠度的研究

模糊随机可靠度理论研究作为工程结构广义可靠度理论研究的重要内容，在不断健全的模糊数学理论与方法的推动下，会得到不断的完善和发展。

4结束语

桥梁设计论文范文第2篇

设计阶段作为影响工程质量的关键，是工程项目正常实施的重要环节，设计方案对整个工程起着引导性作用。据国内外的数据和研究显示，桥梁架构的坚固性设计不仅有助于保障桥梁的经济性运作，更能够切实保证桥梁的安全和稳固，减少桥梁在使用时出现的安全事故发生率。当今时代，发达国家在交通业突出表现在运输机构、基础设备以及交通管控等现代化标准方面，而相对我国交通业则主要涉及的是基础设备的持久性，同时持续提升交通运输机构的效能，不断发展智能化的交通，以开拓新的更高效服务领域。当前交通运输业的发展要以提升基础设计的长久性作为出发点，另外在大型桥梁的建造过程中，我们不仅要注重“量”的积累和发展，更要把握“质”的蜕变和前进，主要是对桥梁坚固性问题的突出性关注[1]。

2桥梁架构坚固性设计出现的情况

2.1安全意识和坚固性的缺失。一般情况下，设计人员在设计桥梁时，大多考虑的都是经济方面的利益，而往往忽视相应安全性和坚固性的考量，从而降低桥梁整体性能。设计人员在制定具体的方案之后，碍于安全性和坚固性等的缺失，继而会引发一系列的操作施工缺陷，例如混凝土的开裂、腐蚀和损坏等，钢筋也会出现锈化和断裂的情况，这些情况的出现会使得整个工程的使用期限大大缩短[2]。2.2桥梁架构解决措施的不科学。从市政道路桥梁的策划方来看，安全性和坚固性的缺失不仅是由于设计人员的相关意识的淡薄，更在于相应的方案和策划不科学。大多的设计人员在进行具体的设计时，只是单纯的注重规范性质的需求，然而在市政道路桥梁的设计架构、材料等方面通常出现的都是人为的部分失误，并且这些很难引起相关设计人员的重视，因而使得设计的解决措施不科学。此外，在市政道路桥梁的策划中，大多设计人员只关注科学理论的应用，而且所考虑问题的角度都比较片面，也没有具体的考虑相应的实际情况。最后，部分设计人员会由于缺少一定的实践经验，而不能健全设计举措。这些的因素累积，会造成市政道路桥梁设计举措的不科学，最终危害桥梁的安全性和坚固性[3]。

3桥梁架构坚固性的优化处理

3.1科学选择科学的道路桥梁设计方案。作为工程操作决断的重要步骤，制定科学的设计方案的作用巨大，因此建设业主需综合考虑，经过对照分析，寻求最恰当的设计方案。在制定设计方案时，应根据项目所在地的实际勘察情况，通过对具体参数的分析和相关具体要求，并经过一定的对照分析，随之选择最合理的设计方案。工程建设的经济性，同样也是道路桥梁设计方案中必须要考虑的内容，通常最完美的方案却不一定是最好的方案，最完美的方案要求的资金输入必定高于其他的方案。建设业主应以实际情况全面考虑和分析，从而选择出既能最大化的满足各种需求又能达到节约资金目的的方案。所以，道路桥梁设计人员在进行工程设计过程中，既要把当时的实际情况、科学技术状态等现状考虑在内，也要注意结合国际的尖端理念。经过立足当前，畅想未来，抛去传统过时方案的不利束缚，进而必能设计出不仅契合工程标准还能满足现实需求的合理化工程方案。3.2桥梁整体架构的设计。3.2.1上部架构的精细部位设计。上部架构作为全桥的主要承接部分，通常在设计中需根据整体和局部充分分析，对其关注度很高，但从理论层面上来看皆能符合相应标准。然而在具体的操作中，主梁主体内存水的情况却经常发生，严重的还有积水漫灌箱体的情况，这极大地破坏了主梁的预应力筋和普通钢筋，造成了主梁的安全坚固性降低。分析其原因，主要是由于主梁细节设计的不尽合理，主梁的相关基础设施不够完善等，由于桥面积水长时间的累积，继而渗入孔隙进入到箱体中，最终箱体不断累积形成积水[4]。同样，伸缩缝也是桥面的重要组成部分，它与桥梁的伸缩性、舒展性等密切相关。主梁伸缩性的不够周详，一般会出现类型选择不适，引发梁端或是在最高温度时因挤压而破坏，也或者在最低温度时，拉坏梁体架构。伸缩缝的功能在于不仅能保证纵向性的伸缩，而且也注重了防水的设计和考量。在大多数的设计方案中，通常采用的是直线型的伸缩缝，这样做虽然使得设计比较方便，但也在桥梁的两端护栏区域形成了主要的漏水场所。所以，建议选择横向型的两端有翘头的伸缩缝，这样能有效避免桥面积水渗入到排水盲区当中。3.2.2下部架构的精细化处理。上部架构设定的伸缩缝，使得桥面水经常性地通过伸缩缝通道渗入到分联墩盖梁分联墩区域，特别是使用除冰盐的区域，其承受着腐蚀性物质的侵蚀。所以，分联墩盖梁顶面应设置为有助于排水的结构，而且要在盖梁保护区域厚度方面着重考虑防侵蚀的需求。此外，考虑到对墩身和墩基的保护，在设计中可以设置滴水槽加以防护。桩顶桥梁桩基的安全性是决定桥梁全局安全的重要因素。桩基顶部和承台或是墩身相接，受制于截面突变的缘故，从属于应力集中的区域。通常情况下，桥梁桩顶设置于接地线的附近，受制于地面自然情况的束缚，经常会处于干湿交织和腐蚀性的环境之中，对桩基等部位的钢筋结构会造成极其不利的后果。所以，在对桩基特别是桩顶的操作中要依据桩顶处的水位状况、土质形态等科学分析环境类别，选取相应合适的设计方案，最终确保一定的标准[5]。3.3培养和提升设计人员的技术化水准。桥梁设计不仅关系着广大人民的生命财产安全，也直接关系着当地经济的快速发展，所以务必要充分全面的，提升桥梁设计人员的综合素质和业务水平。另外，设计人员也要养成超强的责任意识，自觉提升自身的专业化水平，积极学习和探讨相关内容，不断更新和健全自己的知识架构，增加自己的知识储备，适应创新的设计理念，以与时俱进。放眼未来、求真务实、谨小慎微等原则打造处一套具备长远发展能力的桥梁设计方案，另外要确保维护道路桥梁基础作用的施展。

4结语

当前桥梁建设所面临的主要问题，是桥梁的安全性和坚固性等的不足和缺失，由于在实际的操作中，影响桥梁架构坚固性的内外因素很多，所以在具体的工程操作中，要不断总结经验和教训，借鉴其他先进的设计理念和具体方案。作为设计一线的设计人员应认真综合之前的设计理念，并结合当地的具体实际情况，认真实践总结经验，制定科学、合理的桥梁设计方案。

作者:周运琥 杜继辉 单位:吉安市公路勘察设计院

参考文献：

[1]甄玉军，张艳丽.国内桥梁设计存在的主要问题[J].中国新技术新产品，2010（1）：75-76.

[2]胡建强.桥梁设计施工常见缺陷[J].交通世界（建养机械），2015（1）：135.

[3]耿文学.提高桥梁设计可靠性措施探讨[J].现代商贸工业，2013（2）：82.

桥梁设计论文范文第3篇

桥址区地形较平缓，跨越的沟渠中部局部地段为负地形，大致呈锅底状，雨季排水较为不畅通，并经常存有死水滩，随后几日，缓慢下渗至地下深处。根据原始勘察资料，桥址区0～10.0m范围内黄土（粉土）具Ⅱ级非自重湿陷性（中等），湿陷系数δs=0.023～0.080，自重系数δzs=0.015～0.034，自重湿陷量Δzs=6.19cm，总湿陷量Δs=56.88cm，桥台基础持力层位于该地层上，虽采用0.5m厚灰土垫层进行地基处理，但处理范围仅在基础之下局部范围内，对基础周围地表水的下渗未起防水作用，从而使地表水扩散运移至基础以下湿陷性黄土之中，在荷载作用下，产生湿陷下沉。其下沉速度较为缓慢，且随季节具有一定的规律，在雨季期间，下沉较迅速，雨季后地下水下渗至地表深处时，下沉较为缓慢或停止。根据地勘报告,基底附加应力为203kPa，第一层土的平均附加应力+自重应力约为124.5kPa，大于9.4m以上土层的湿陷起始压力，故第一层土在上部荷载作用和浸水状态下，0～9.4m范围内将会产生附加湿陷变形，变形量为56.88-2.46=54.42cm。据以上综合分析，桥台地基沉降量主要由湿陷变形量和土层压缩变形量组成，其总的变形量为54.42+8.223=62.64cm，目前已沉降约33cm，完成总沉降的52.7%，以后还会继续下沉，因此对其进行加固是非常必要的。

2桥梁的加固设计

本文针对其出现的桥台整体沉降的病害提出了两个具体加固方案。

2.1方案一

a）在原两侧桥台前1.35m加设双柱式桥墩，形成（1.7+12.6+1.7）m跨径的双悬臂板结构,桥台的支撑作用慢慢消失，新的柱式墩主要起支撑主梁作用，b）铲除后期养护逐年增加的沥青混凝土，以减轻上部恒载，利用液压顶升设备将空心板抬升，恢复原桥面的设计标高。c）在墩顶原铺装层增设一层直径25mm的钢筋网用以承担墩顶负弯矩。d）墩盖梁达到设计强度后，顶升主梁，落梁于墩顶支座上，形成双悬臂结构，完成体系转换。e）将原桥的背墙和侧墙均相应进行加高，原桥台基础周围需做防水封闭处理，以防止其继续渗水下沉。

2.2方案二

a）先采用直径为127mm的钻头钻孔，钻孔按梅花型布置，孔间距为1m，钻孔深度为7m，要求钻孔必须穿透原桥的扩基底部，用直径为127mm的PVC管做护壁。b）通过PVC管将直径为110mm，长度为8m钢管桩垂直击打到原桥扩大基础底以下8m处，利用钢管桩加固原有桥位处的地基，通过桩土复合作用共同承担桥梁的上部荷载。c）为了减轻上部的自重，铲除原桥面沥青混凝土铺装25cm，利用液压顶升设备将主梁进行顶升，梁下垫增高度为25cm焊接好的槽钢，同时更换原桥支座。d）待主梁放下与支座紧密结合好后，需对桥台处进行桥面连续的施工，浇筑钢筋混凝土和沥青混凝土，重新摊铺沥青混凝土铺装层。e）原桥台基础周围需做防水封闭处理，以防止其继续渗水下沉。

3设计方案比对

针对前述桥梁病害以及现行桥梁规范，为彻底消除隐患，保证现有桥梁的正常使用，本文拟定了两个加固设计方案。

4结论

桥梁设计论文范文第4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

桥梁设计论文范文第5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。

桥梁设计论文范文第6篇

车辆荷载计算含有多个参数，例如车重的测算、轴重、车间距等因素。因为这些数据的准确性会影响桥梁结构的使用期限。但是，将这些数据直接引入桥梁设计的可靠度分析会加大设计人员的工作量。所以，本文通过对各种桥梁结构不同跨径的计算得出详细、准确的数据，并分析这些数据，以获得具有一定控制作用的各种荷载效应。计算这些数据时，采用的是正常运行状态和密集运行状态两种方式，并且采用了规定中的标准荷载效应值的比值K和桥型结构中不同跨径的统计数据类比、分析的方式，正常运行时对应的是汽车20级状态下的荷载，密集运行时对应的是大于汽车20级状态下的荷载。

1.1车辆荷载的效应计算和统计分析在对比、分析各种数据和方案后发现，实际测量正常运行的车队更符合车辆荷载的实测计算。在选择桥型结构时，以效应比值进行分析、统计，相对来说要求就没有那么严格，所以说，主要是计算桥型结构中的简支梁和多跨连续梁。计算简支梁和多跨连续梁的目的是为了控制截面的弯矩和剪力效应，具体的分析步骤如下：①按照国家制定的标准，在不同的桥型结构、跨径、效应等计算的效应容本中，抽取一定比例的样本。②以一年的运行状况为周期，一百年的周期为设计基准，由公式求得：FM（x）=［F（x）］T=［F（x）］100.取FM（x）的某一分位值除以现行标准车辆荷载效应的计算值，就可以得到设计基准期内荷载效应比值的无量纲参数Ks，这里取FM（x）的0.05和0.95分位值，即取［F（x）］100=0.5和［F（x）］100=0.95计算。2004年，国家在颁布的新规范中废除了四级汽车车队荷载，新规范中规定了公路Ⅱ级和公路Ⅰ级（即分别相当于1989规范中的汽-20级和汽-超20级）。为了使车辆的荷载效应计算更为简便，在精简车辆荷载等级的原则上，删除了车队荷载布载，并对车辆荷载和车道荷载采用了局部效应计算和整体效应的计算方式。

1.2新规范对重载交通车辆荷载的改进分析

1.2.11989规范和2004规范的荷载计算对比在我国2004年颁布的新规范中，确定了桥梁冲击系数是采用结构基频的方式决定的，从根本上改变和制约了1989规范中“桥梁冲击系数中是通过计算跨径来决定的”的要求。针对1989规范中只考虑原材料和跨度的因素，在2004规范中加入了桥型、连接方式和截面等结构基频等因素作为参数，从质量、阻尼、刚度等方面来决定桥梁本质。也就是说，为了更加科学地设计桥梁，只要抓住结构基频的本质，保持基频是固定的，无论桥梁的跨度、原材料和桥型等因素有多大的区别，桥梁本身的动力本质都没有大变化。

1.2.2修订了对桥宽的要求为了使计算更加科学化、明确化，我国在2004年的新规范中加入了针对不同等级的道路、桥梁设计的车速测算，并且在设计桥梁宽度时，依据车速对其进行设计。这样就对我国在1989年的规范中“桥宽主要是依照山岭、平原、丘陵等不同地形的确定和地形本身具有的可改造性来确定桥宽”的规定有了更进一步的说明，使其更加明确。

1.2.3修订车辆荷载的划分随着时代的发展，为了使道路、桥梁更能适应社会和经济的变化，在我国颁布的新规范中，在精简了四级汽车车队荷载的基础上，用公路Ⅱ级和公路Ⅰ级（即分别相当于1989规范中的汽-20级和汽-超20级）来取代和明确车辆荷载的计算方式。为了能够更加简单和科学地计算车辆的荷载效应，改进了车队的荷载布载。其中，车辆荷载是指局部效应计算，车道荷载是指整体效应计算。

2结束语

桥梁设计论文范文第7篇

桥梁设计特点

桥梁布跨桥梁基本跨径的选择，需综合考虑经济性、整体协调性、施工难度等诸多因素。过大或过小的跨径对桥梁经济性与美观性均带来一定影响。管村桥（寿昌溪）大桥采用整体式断面，该桥全桥共1联：5×25m。该桥4#墩处桥梁高度小于5#桥台，结合桥位平面图分析，虽然终点处取消1孔，可减小桥梁规模，同时也能降低桥台填土高度，但考虑到降雨时寿昌溪水位暴涨暴落、流速急，为泄洪需要，不宜缩短。桥型布置本桥所处主要为乡镇村落，对景观要求相对城市桥梁要弱，因此上部结构不考虑采用工期长、施工复杂、造价高的现浇预应力混凝土箱梁，而采用施工方便、快捷、造价省的预制拼装结构。空心板主要适用于跨径≤16m（20m及以上跨径空心板梁存在的病害较多）的桥梁，20m及以上跨径的标准桥跨主要有小箱梁和预制T梁2种。对不同跨径小箱梁和T梁2种结构进行比选[2]，从比较结果来看，各种跨径梁呈现跨径越大，造价越贵的趋势；上部结构造价25m跨径T梁较小箱梁高约12.3％，相差不大，但施工相对简单。小箱梁由于横向刚度不足等原因，近年来出现问题较多。T梁横向通过横隔板刚性连接，行车舒适、受力性能好；主梁采用现场预制，架桥机架设施工，工期短，吊装重量小，工艺成熟。寿昌溪没有通航要求，梁高不受限制，采用T梁。虽然桥梁跨越河道时，为减少对河道行洪能力的影响，尽可能在水中少设墩柱，但本桥桥基处于岩溶区，溶洞分布位置有较强的不确定性。本桥原设计为上部结构采用预应力砼(后张)T梁，先简支后连续的超静定结构；为减小桥基这种隐蔽的、随机发生的地质问题对桥梁结构的影响，采取特殊设计，更改上部结构为结构简支、桥面连续跨径小的静定结构[3]。这样做好处是结构受力明确，能消减桩基不均匀沉降影响。经过经济技术比较，并兼顾全线桥梁的标准化设计，综合考虑确定上部结构采用25m跨径预应力砼(后张)T梁。因柱式墩经济性好，工艺成熟，施工方便，与桩基础衔接性好，下部结构采用柱式墩、肋板台，墩台基础均采用钻孔灌注桩。虽然该桥桥墩高度不大，最大桥墩高度为6.1m，也不存在软土层，但考虑到本桥桥址区水位随季节变化暴涨暴落，桥梁墩台易受水流冲刷；为能有效抵抗山区河流强力冲刷，增强桥墩整体受力性，本桥设置底系梁。预制板梁梁顶设10cm厚C50砼整体化调平层，调平层顶设置10cm沥青混凝土铺装。在调平层与沥青混凝土铺装之间设防水层。桩基设计该桥场地内基岩面起伏大，右幅桥桩基大多基岩埋深浅，但左幅桥桩基全～强风化层厚度大，且在中风化基岩上部有溶洞发育；若均采用端承桩，则左幅桥3#、4#墩桩长深度将超过60m，而部分桩长约15m，桩长差异很大。根据本桥地质实际，部分采用端承桩、部分采用摩擦桩。具体分3种情况：（1）按端承桩设计，遇溶洞穿过，嵌入中风化灰岩该桥左幅1#墩和右幅2#、3#、4#墩桩基穿过溶洞，防止塌孔和漏浆。溶洞区域应逐桩钻孔，确保桩端以下8m无溶洞。此类桩基中风化层上部有岩溶发育，应穿过溶洞进入下部完整基岩。左幅1#墩桩基，ZKS43A钻孔表明在高程95.1～99.7位置出现溶洞，洞高4.6m，洞跨较大，充填。该处溶洞上持力层不足，为全风化及强风化层条带状灰岩夹泥岩。该桩基穿过溶洞，嵌入中风化条带状灰岩夹泥岩。（2）按端承桩设计，嵌入中风化灰岩地质资料表明，本桥0#台及右幅1#墩和左幅2#墩桩基无溶洞穿过，且下部的中风化条带状灰岩夹泥岩埋深较浅，物理力学性质较好，可作为桩端持力层，按端承桩设计。（3）按摩擦桩设计，桩基底端设于溶洞上方该桥左幅3#、4#墩及5#台按摩擦桩设计，溶洞的桩基洞顶上方有足够深度的全风化及强风化层条带状灰岩夹泥岩持力层，可满足承载力要求。本桥墩台桩基分别采用直径为1.5m、1.2m的摩擦桩或端承桩，单桩轴向受压承载力容许值［Ra］按文献［4］中相关规定计算。本桥要求端承桩进入中风化条带状灰岩夹泥岩嵌岩深度墩台分别不少于6m、4.8m。该桥桩基最小单桩轴向受压承载力容许值及入岩有效深度。

桩基础施工特点

（1）上部卵石层含漂石，钻探时孔壁有坍塌现象，施工时应注意塌孔和漏浆问题；全～强风化层下部局部较软，性质较差，且下部岩溶发育，应注意采取合理施工工艺，防止塌孔和漏浆问题。（2）桩基采取桩长和持力层岩样力学指标双控的原则，施工中应保证桩尖置于设计规定的持力层，并达到要求深度。基础施工前应核对桩位处的地质勘察资料；施工时应加强地质监控，及时反馈岩性的变化。（3）根据管村大桥K151+740右50m地下水质分析结果，地下水在强透水性地层中对混凝土有酸型分解类弱腐蚀，在弱透水性地层对混凝土无腐蚀，在强透水性地层应采取一级防护。要求桥梁的桩基、立柱、系梁采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，水灰比0.6，控制最少水泥用量350kg/m3,C3A<8%。依桥梁耐久性设计要求，也增加了相应结构的净保护层厚度。（4）桥址处受构造作用强烈，基岩差异风化强烈，中风化基岩面起伏变化大，应注意基岩面起伏对桩端的影响，且下部有溶洞发育，施工时应加强验槽。（5）桥墩桩基施工时，左右幅应先行施工外侧桩基至基岩面，并确定纵、横向岩面后，满足设计要求的最小嵌岩有效深度及嵌固厚度，才能判别各桩终孔标高。（6）钻孔灌注桩的承载能力与施工质量、施工工艺、施工周期直接有关，孔底沉渣及孔壁的泥皮情况将直接影响到桩端阻力和桩侧摩阻力的发挥，应合理控制泥浆配比，做好成孔后的清洗工作，控制泥皮厚度和孔底沉渣。

桥梁设计论文范文第8篇

关键词：浇盖梁支架设计要点施工改进方法

建筑工程中的盖梁,也有帽梁的说法,是一种用钢筋混凝土简支梁桥中的构件,主要受力是在下部结构,是梁板的支撑平台,一般情况下是设在墩柱顶部。如在墩柱顶盖梁上采用现浇施工,混凝土配合比与浇灌方法以及采用的支架很大程度上决定着施工质量。选择了正确的支架,能使操作人员能安全地进行各种施工作业,确保施工质量和安全,为施工过程中支架能抵抗混凝土自重和施工荷载,杜绝因支架变形发生模板漏浆、结构变形、混凝土开裂等的质量通病,避免了因模板支架引发的安全事故等提供有力保证。

1施工方案的讨论

目前,盖梁现浇施工的支架形式多种多样,但多数情况下所在施工过程用所采用的不外是自落地支架式、埋设托架式和抱箍挑架式等这几种施工方案。

1.1三种常见施工方案

自落地支架式施工方案即把钢管支柱立在盖梁下部的地面上,通过搭成满堂支架作辅助,从而在支架上设调托盘、方木及模板。而埋设托架式施工方案,待墩柱混凝土拆模并有一定的强度后,向预留孔中穿入钢锭一般采用钢棒,这样就可以在墩柱顶部预留水平孔,搭设纵梁、横梁、铺设模板都通过使用型钢两端悬臂部分。,在盖梁下的墩柱顶上套钢抱箍,拧紧抱箍连接螺栓,然后利用抱箍牛腿搭设支架纵梁、横梁、铺设模板,这就是所谓的抱箍挑架式施工方案。

1.2对施工方案的讨论

各种支架形式方案的选择,应考虑盖梁的高度以及现场施工条件,同时在工程造价较高的今天,还应考虑经济成本,尽量能就地取材以节约运输成本。为了适应墩柱施工方法,在柱顶安装自制的吊架,完成贝雷桁架的吊装工作的同时,盖梁的施工确定为在距柱顶2m处预埋工字钢牛腿。1号墩和8号墩又在半山坡上,桥址处在深沟内。加上征地范围较小,仅为桥面投影面积,所需支架数量大,杆件变形、地基变形难以掌握等这样是不合理的。由于关系到现浇盖梁的施工质量、操作安全和经济性,因此正确选择支架方案,实现施工最大优化,是在简支梁桥施工过程中的一项重要的任务。

在讨论选用桥盖梁施工具方案时,有明显的两个不利因素:一方面受地形条件限制,另一方面由于墩柱高度大,不利工作的开展。这样就由于地形条件所限大型起重设备,在施工过程中难以到达墩位。为化解以上制约,在讨论盖梁的施工方案时,我们首先考虑的是利用墩柱施工的爬升平台提模施工工艺,改造爬升平台为盖梁施工平台,当墩柱施工到距柱顶2m时预埋工字钢牛腿,随后转换承重装置于牛腿支承。这一施工方案免去了吊装贝雷桁架这一作业,比较安全且质量可以更加保证。但其缺点是墩柱每次只能浇注2m左右,使得墩柱施工工期加长。虽对盖梁施工有利,因下部工期所限,这也不是一个最秀的方案。另外,墩柱利用支架提升模板施工的方案可保证墩柱每次浇注高度达6m,墩柱施工进度明显加快。

2计算要点在各种支架中表现不同

2.1计算托架钢锭的要点

在施工过程中,桥梁的支架要充分结合现场设备,考虑现场的施工条件,掌握盖梁的高度。在确保选用现浇盖梁的操作安全和施工质量的前提下,根据施工设备的具体条件,自落地支柱可以选用多种材料,例如钢管、型钢或门式架等;在施工时,不要综合考虑各方面的因素,按计算挠度值,并应搭设足够宽度的操作面,不管是采用哪种支架,在工程的实践中,一般周高度不小于1.2m且每边不小于1m。各种支架做好防止高空坠落工作,设置护栏边以及满挂密目安全边护栏。结合施工现场的设备和各种不同的条件,考虑到盖梁的高度,支架型式选用时应当准备各种因素。而且除考虑经济成本,提高效益外,还应对现浇盖梁的施工质量以及施工的操作安全作出保证。

2.2计算抱箍的要点

从物理学角度看,摩擦力的计算是:F=Nμ。而在式中,“N”表示抱箍对墩柱的垂直压力,这个压力是由螺栓的拧紧程度来确定。而式中的“μ”表示摩擦因数,作为一个重要的参考指标,由墩柱的表面决定的,一般情况下,摩擦因数μ=0.3～0.5是最常用的取值范围。考虑抱箍与墩柱之间的摩擦力处于一种相对的平衡,就要求在设计时应选择拧紧螺栓的数量,并且检验抱箍所能承受的荷载。在设计时,还应该验算抱箍钢板的局部抗剪强度,保证建筑的质量。而抗挤压强度的验算也是一个重要的参考因素,比较有实践的意义。

2.3计算自落地支柱的要点

自落地支柱可以先初选构件类型,如钢管、型钢或门式架等,然后根据最大轴力的数据要求,按公式A=N/a来计算值选择构件型号及截面,构造要求设计扫地杆、剪刀撑、间距抛撑和缆风绳。对两端简支的轴心受压构件计算,应当考虑盖梁的高度问题,同时还要考虑当地的常年的气候特点等。如果地区常年的风力较大,可以考虑风荷载。同样的方法用于对两端简支的轴心受压构件计算。最后通过公式H=πEI/Aδa来验算抗压稳定性和水平联系杆的竖向间距。

3各种支架的优缺点以及改进方法

3.1各种支架的优缺点

在工程实践中,采用抱箍挑架式作为支架,方便在盖梁施工中下人员的流通,而且有比较宽松的地面工作空间,对于工程管理是很有利的,但这种方法也存在它的缺点与不足,主要表现在抱箍挑梁中施工中钢箍与墩柱之间存在着摩擦,而且摩擦系数的取值也很难掌握,依墩柱表面的平整度和粗糙度都存在着较大的差异,而且在施工的实践过程中,常常有抱箍滑脱的事故发生,一般支架都不能承受过高的荷截。自落地支架式作为支架,这种方式结构简单,但与采用抱箍挑架式相比,这种方式的缺点更突出,主要有支架在荷蒙的作用下,变形较大,消耗大量的材料,而且施工过程中比较难达到文明施工的要求,管理困难。还有一种方式叫埋设托架式,这种方式下部可以通行,可以离开地面的工作面,节省空间,能承受较大的荷载,而且文明施工管理也比较方便,但是埋设钢锭和施工受载比较大时,墩柱需要具有一定强度的混凝土,工程结果后会在墩柱中残留一些小孔,需要再用混凝土填塞小孔以避免对外观的影响。

3.2各种支架的改进方法

经过多年的施工经验,系梁的强度必须经过计算,根据施工现场需要,可以加大系梁截面和加配钢筋。在埋设托架式中,改用型钢如槽钢等必须经过计算,可以代替实心钢锭。为预防施工荷载过大造成钢板箍滑脱,在使用抱箍挑架式时,宜采用高强度螺栓和双螺母拧紧抱箍,也在抱箍底部预埋钢筋或者采用两层抱箍互相支撑的方法,以协助支撑。但预埋的钢筋在使用后应割除,并妥善处理,以免影响墩柱外观质量。

施工过程中常常遇到水上与土质条件都比较差的地面上,加上盖梁与系梁的高度相关不大,实施起来比较有难度。这种情况下,可以采用系梁作为受力底座的方法,因为一般简支梁桥中,在桩基与墩柱间都设计有水平系梁。根据具体的施工条件提出不同的要求,对于如土质条件较差的地面现浇盖梁,可采用自落地支架;对于水上现浇盖梁,可利用万能杆件拼装成桁式支架,这样可以减少沉降,大大提高支架承受荷载的能力。另一种桁式支架可设计也称为满堂式设计,在施工荷载比较小的情况下可以使用。它一个比较突出的特点是要保证操作平台的稳定性和沉降量满足要求,一般可以在墩柱中埋设型钢,充分利用埋设的型钢来搭设支托架。

参考文献:

[1]周水兴,何兆益,邹毅松,等1路桥施工计算手册.M.北京:人民交通出版社,2001.12

[2]孙训方,方孝淑,关来泰.材料力学.M.北京:高等教育出版社,19791

桥梁设计论文范文第9篇

1三维数字化设计发展与现状

1．1计算机辅助设计系统发展从1963年美国MIT机械工程Coons，首次提出了计算机辅助设计系统（CAD）概念开始，军工、航空航天以及精密制造业等领域就开始了CAD的研究与开发。到20世纪80年代，CAD技术开始走向成熟，并广泛应用于商业领域，开始出现在PC终端系统中。1989年，PTC公司推出Pro／Engineer产品，用参数化的特征设计为CAD三维设计建立了新的标准。此后，随着全球经济的发展，三维CAD设计开始普遍应用于航空航天、船舶、汽车及精密仪器制造业等领域［1－3］。

1．2三维设计应用在国内外的基础建设领域，三维设计技术也正在蓬勃发展，其中在水利水电、公用与民用建筑等行业已经取得较为广泛的应用，初步实现了二维设计向三维协同设计的转换。如图1所示。图1水电厂房剖切视图对于公路工程，特别是桥梁设计领域，CAD设计系统的发展相对较为缓慢，大多还处于二维阶段，或者应用其他主流的三维CAD平台对桥梁结构进行三维展示，中国交通部公路科学研究所研发的桥梁三维造型系统Bridge3D，尝试了采用参数化技术进行桥梁结构外观造型设计。但是，相对于制造行业的参数化、变量化的三维CAD设计系统差距还很大［4－5］。

2基于BIM技术的工程设计概念

2．1BIM技术定义建筑信息模型（BuildingInformationModeling，简称BIM）技术和理念由AutoDesk公司于2002年率先提出，它是通过数字化技术，在计算机中建立一座虚拟的建筑，一个建筑信息模型就是提供了一个单一、完整、逻辑的建筑信息模型［6－7］。BIM是贯穿在工程整个生命周期中，使设计数据、建造信息及维护信息等大量信息保存在BIM中，在建筑整个生命周期中得以重复、便捷地使用，如图2所示。

2．2BIM技术在桥梁工程中的延展BIM的发展是始于建筑行业，但其内涵及外延早已超出了模型的范畴，也延伸出了建筑行业，甚至覆盖了整个工程建设行业。对于桥梁工程而言，可以参考美国国家BIM标准，对桥梁信息模型（BIM）阐释如下：（1）一个桥梁工程物理和功能特性的数字化表达。（2）一个共享有关桥梁建设项目所有信息的资源数据库。（3）一个分享有关桥梁工程的信息，为该工程从概念开始的全生命周期的所有决策提供可靠依据的过程。（4）在项目不同阶段、不同利益相关方，通过在BIM中写入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自职责的协同作业，如图3所示。图3BIM技术支撑的工程范畴

3三维数字化设计与二维设计对比

对于桥梁设计而言，采用BIM的理念与传统CAD相比，改变的是整个设计流程与设计方法。（1）从线条绘图转向构件布置。（2）从单纯几何表现转向全信息模型集成。（3）从各工种单独完成项目转向各工种协同完成项目。（4）从离散的分步设计转向基于同一模型的全过程整体设计。（5）从单一设计交付转向工程全生命周期支持。对于桥梁设计行业，采用BIM技术不仅仅意味着效率与质量的提升，更重要的是设计方掌握了工程项目最核心的信息模型资源，不仅向业主方提供工程设计服务，而是向全寿命周期内各个工程参与方提供高附加值的服务与咨询，使工程项目的潜在价值向设计阶段前移［6］。

4基于BIM技术的桥梁三维设计技术

4．1信息需求的系统分析了解桥梁工程对三维设计技术的需求是建立三维设计系统的基础，虽然其他行业的三维设计技术已经较为成熟，也有了成功的工程案例，但是桥梁工程建设对三维工程信息的要求有自身的特点，并不能将其他行业的工程需求照搬过来。因此，需要重新根据桥梁设计、施工与管理的特点分析其对工程信息的实际需求。只有得到各个工程参与方对三维信息的需求，才能使三维信息模型发挥其在工程建设中的核心数据平台的作用。

4．2信息模型的参数化建立方法三维设计技术的核心是信息化的三维模型，通过前期分析得到各方的信息需求后，如何建立赋含上述信息的三维模型就成为关键。抽象化、变量化、参数化的设计技术是一种高效、直接和便于修改的信息化模型建立方法，该方法的核心思想是把工程项目中具有特征变化的图元要素的特征值抽象为某个函数的变量，通过修改变量值，或者改变函数实现算法，就能够获得赋含各种信息的模型。主要工作在于寻找各类要素的特征变量及其与整个模型的逻辑函数关系［8－10］，桥梁三维模型如图4所示。

4．3CAD－CAE信息共享技术桥梁设计的重要特点是结构计算分析在设计中占有极其重要的位置，计算分析结果决定了主要构件尺寸与构造形式，桥梁结构计算工作量在整个设计流程中占据较大的比例，对于复杂桥梁甚至是控制性的节点工作。因此，实现设计平台与计算平台的信息共享乃至无缝结合，对提高设计效率有着积极的作用。

4．4数字化工程的交付方式与标准数字化虚拟工程移交是三维设计发展的必然结果，因为传统的二维图纸载体已经被全信息模型所取代。基于BIM技术的桥梁工程设计产品是一个包含了各阶段、各参与方所需信息的核心数据模型，这就需要针对不同信息接收方制定不同的产品交付方式与标准，交付方式与标准的确立，标志着三维设计阶段转向了三维信息化的施工与运营管理阶段。

4．5一体化协同设计与管理技术从单点、离散式的分布设计转向基于同一模型的一体化协同设计是BIM技术的重要标志，对于项目管理的效率与质量有着质的提升。同时，协同设计不仅仅指设计方内部的流程与设计过程管理，还包括设计产品交付、进入施工与运营阶段后的协同信息交流与管理，甚至可以延展到工程全寿命周期内的各个参与方的协同工作。只有掌握了一体化协同设计与管理技术，才能发挥三维数字化设计对工程全寿命周期的技术支撑作用［7］。

5三维数字化设计发展存在的问题

（1）全行业对三维数字化设计的认识有待统一。目前整个交通建设行业的三维设计刚刚起步，政府主管部门、工程业主单位、设计单位与施工单位等各方对三维设计的理解与需求是不同的，而以上各方都应该是三维设计的参与方，也是受益方。因此，在交通行业发展三维数字化设计需要全行业对其有一个统一的认识。（2）从设计单位看，意味着设计习惯、工程流程与管理体系的再造。二维设计向三维设计的转变，必然是一个缓慢的过程，大干、快上不符合技术发展规律。在三维设计起步阶段，由于设计人员的技术不熟练，设计系统不够完善，管理体系还不健全，可能会导致工作效率降低。因此，需要在工作中寻找发展与稳定生产的平衡点，这是一个不断摸索、发展与调整的实践工作。（3）从整个交通建设流程看，各个环节的发展节奏不一致。目前交通行业三维数字化的工作与重点集中在设计阶段，大部分的实践工作由设计院承担。但是，设计阶段只是工程建设的中间环节之一，其设计基础数据的获得要依靠前期的规划与勘测方，后期产品要交付于审查与施工方，如果各个环节发展脱节，就难以发挥三维数字化的优势。所以，三维数字化技术的变革比当年“甩图板”工程涉及的范围更广，难度也更大。

6结束语

桥梁设计论文范文第10篇

1.1混凝土问题

混凝土是我国目前公路桥梁建筑中普遍采用的基本材料，在施工中，混凝土一方面对桥梁的桥体起到稳固作用，提高桥体结构的稳定性和耐久性；另一方面也为桥梁桥体起到防水的作用，防止桥体受雨水的腐蚀。若在施工中，使用的混凝土和易性不佳，就会降低其防水性能的正常效果，致使混凝土表层内形成气泡，气泡水分蒸发导致混凝土表层形成蜂窝小孔，长久以后，混凝土表面产生裂缝，造成桥梁桥体严重的质量问题。

1.2防水措施的技术问题

我国在公路桥梁建筑施工中采取的防水措施，主要是沿用传统的工艺和学习国外的技术，一方面受我国公路桥梁建筑施工发展时间较短的影响，另一方面则是因为在施工初期没有重视防水措施的实际使用。防水措施的技术水平较低，是造成桥梁桥体受雨水腐蚀进而大大缩减了桥梁实际使用年限的又一因素。

2公路桥梁设计的原则及要求

2.1公路桥梁的设计原则

公路桥梁的设计原则，根据桥梁的上下分布主要分为两个部分：2.1.1公路桥梁上部的设计原则公路桥梁上部的设计原则，主要在于重视桥梁上部分的结构构造，如主梁、搭板、伸缩缝等，在主梁的设计上：对于跨径在10m内的主梁，设计原则一般采用通用的混凝土钢筋结构，若单孔跨径超过10m，则应当选用含预应力技术的混凝土结构；若桥梁长度小于100m或单孔跨径小于20m，即宜选用空心板结构；若施工的桥梁跨河，难以利用支架进行浇筑工作，则应当选用连续的空心板结构。另外，考虑到实际桥梁桥面的平曲线以及通车运营时的平稳性，就应当在施工中适当减少伸缩缝数量，如单孔跨径16m以内的桥梁，在设计中仅需1道伸缩缝即可，注意在另一端利用连续结构进行施工，确保桥面的平曲线；若单孔跨径大于16m，应当将伸缩缝施工在桥墩，利用连续对桥两端进行施工，这不仅是考虑通车运营时的平稳性，更是减少安全事故的发生几率。2.1.2公路桥梁下部的设计原则桥台和桥墩等结构构造是进行桥梁下部设计时应当注意的，在桥台的设计上：填土高度对于保障桥台的质量具有重要作用，一般而言，在软土土层的路段，填土高度应当保持在6m内，在一般土层的路段，填土高度适宜保持在10m内；同时，桥台的受力方式一般都会采用重力式，这主要考虑到施工方便和成本控制，对于8m以上台身的墙面，一般而言宜用斜坡，斜率为10：1，需要注意的是对于水平方向存在高度差的地面，则应当选用阶梯式的前墙设计方式。在桥墩的设计上：若桥梁设计为一般结构，宜使用框架式桥墩，即直接在桥墩上盖梁；若在水平方向存在高度差的地面，选用桩柱式桥墩更符合设计原则；若桥梁不同跨径的桥孔的斜交角在30°以内，则桥墩设计应当采用双柱式；若桥梁不同跨径的桥孔的斜交角在30°以外，则桥墩设计应当采用三柱式。

2.2公路桥梁设计的要求

2.2.1设计和环境的结合桥梁的设计需要根据实际的地理环境，实现设计和环境的结合，这是公路桥梁设计的第一个要求。一般而言，公路桥梁的设计，是为了保障建成后的质量，这是进行施工的首要目标；同时，考虑到桥梁建成后的经济成本以及美观价值，则需要确保设计中要将实际环境作为参考依据。2.2.2达荷载标准达荷载标准，这是公路桥梁设计的第二个要求，公路桥梁的建设，是为了实现交通便利和促进经济的发展，达到通车荷载标准，这是公路桥梁实现其使用价值的必须要求。

3公路桥梁的防水措施

对建成的公路桥梁采取相应的防水措施，这对于避免桥梁主梁、桥面等出现裂缝、坍塌等情况的质量问题具有重要作用，同时也是对延长桥梁实际使用年限的有效措施。主要的防水措施有以下两个方面：

3.1建立防水体系

防水体系的建立和实施步骤主要分为四个部分：①桥面的清洁工作，对整体桥面的外观进行简单的清理，如油污、浮浆等污渍，保持桥梁桥面的干净；②基层处理剂的涂刷工作，使用配套的处理剂进行均匀涂刷工作，需要引起注意的是，在实施热熔操作的基层处理剂作业时，要确保桥面是在干燥状态，若桥面处于潮湿状态则可能发生安全事故；③防水层的铺贴工作，先使用喷灯等设备对桥面和防水卷层进行均匀加热操作，再弹出下坡面的基准线，待桥面干燥和卷材外层出现融化情况后及时进行铺贴工作；④接缝处的密封工作，完成铺贴工作后，需要注意接缝处的密封情况，使用喷灯对接缝处进行加热处理，做好密封处理。

3.2具体防水措施

严格设计和控制混凝土的配合比和浇筑的施工质量，确保钢筋混凝土结构内不会产生气泡，从而影响内部结构的稳定性，条件允许情况下利用机械设备对混凝土表层进行清理工作；严格控制伸缩缝的施工，首先确保施工操作的规范性，其次使用防水性能较好的材质，最后确保钢梁的受力安全情况，保证其位移的均匀性。

4总结

桥梁设计论文范文第11篇

关键词：桥梁钢结构整体设计

引言

中国钢结构桥梁的发展，近年来取得了骄人的成绩，南京三桥、苏通大桥、昂船洲大桥的建造，表明在大跨径桥梁上钢结构的优势越来越明显。桥梁是为满通功能的建筑物，现代桥梁钢结构由结构钢加上单元经焊(栓)连接组成为复杂的受力系统，有明确的承载安全和服役耐久性要求。

一、钢结构桥梁整体设计理念概述

钢结构的特点是质量轻，强度高，并且具备其抗压以及抗拉等相关优点，对于混凝土结构而言，其外观更为直观，强度等级更高。在我国，钢结构桥梁应用十分广泛。因为作为钢结构的施工而言，其施工周期短。钢结构桥梁主要应用在：①城市立交桥段，尤其是交通要道处，如果采用混凝土桥，必然增加施工周期，对于现场交通不能较好地维护。②大跨径海、江、河桥梁（长江大桥、杭州湾大桥等），因为大跨径的要求下，只能考虑钢结构，因为如果采用混凝土结构，根本满足不了大跨径要求。

1.1钢结构整体设计目标我国桥梁钢结构的设计使用年限为100年，与国际标准(BS5400，EUROCODE)基本一致。完整性设计的目标是确保结构在使用年限内的可靠与安全。桥梁钢结构的完整性设计由荷载、材料性能、结构细节构造、制造工艺、安装方法、使用环境及维护方式等多种因素所确定。设计除对结构、构件连接及构造细节按常规考虑强度、刚度要求外，尚需对损伤与损伤容限、断裂与抗断裂作出评定。

1.2钢结构损伤及损伤容限钢结构从材料加工过程到服役期不可避免的会在内部和表面形成和发生微小缺陷，在一定外部因素(荷载、温度、腐蚀等)作用下，这些缺陷不断扩展与合并形成宏观裂纹，导致材料和结构力学性能劣化。对桥梁钢结构而言，完整性和损伤是相对应的，损伤程度将会对结构的完整性带来影响，损伤极限则是结构的失效。而损伤容限是指钢结构在规定的使用周期内抵抗由缺陷、裂纹或其他损伤而导致破坏的能力。损伤容限概念的使用是承认钢结构在使用前存在有初始缺陷，但可通过结构完整性设计方法评判带缺陷或损伤的钢结构在服役期限内的安全性。

国内桥梁钢结构因损伤导致局部破坏的实例近几年时有发生，结构损伤构成了对桥梁安全与耐久最大的威胁。在引起设计者对焊接结构损伤、损伤扩展以及结构系统失效过程关注的同时，也引发了人们对如何保证桥梁钢结构系统整体完整性的思考。

二、桥梁钢结构整体设计策略

2.1横向抗倾覆稳定设计钢结构的桥梁普遍比较轻而且强度非常高，然而，在小半径以及多车道设计时，其横向抗倾覆是当前研究的热点内容。早前的桥梁施工中，由于设计原因，导致在施工过程中或者桥梁使用过程中发生桥体倾覆。因为连续钢梁的半径比较小，所以相对而言，其跨度显得较大，如果再加上桥面宽于钢梁，这一必定显得活载不是最优，弄不好横梁外侧支座受力增大，而内侧支座出现不受力，这样横梁受力极其不均匀，发生梁体的倾覆。在设计过程中，通过合理的计算，来设计横梁的偏心受力情况，这样即可满足桥梁的荷载要求，也能似的桥体均匀受力。在横梁处采取灌砂措施，并在满足规范的条件下，增加多车道时的桥梁整体稳定度。

2.2焊接结构完整性设计要点桥焊接结构的完整性设计是保障桥梁整体稳定性的重要因素，其焊接的接头形式因受力的不同而各有差异，其接头部位的应力作用导致了母材结构以及受力性能的不同，同时，在焊接过程中不能100%消除应力，焊接应力通常导致焊接接头的变形，造成焊接接头形成大量缺陷，不能满足桥梁整体性设计要求。所以在桥梁整体设计中，必须考虑焊接接头的设计，在满足相干规范的前提下，必须做到：①因地制宜地选择形式，并通过焊接性检测要求来获取静力和疲劳等级，来决定焊缝相关形式。②在焊接设计中，必须详细设计其关键细节，达到焊接中受力均匀，尽可能降低应力。③在设计中必须考虑焊接检测相关要求，必须以无损检测等相关控制指标来检测焊缝质量。2.3加劲肋设置加劲肋是在支座或有集中荷载处，为保证构件局部稳定并传递集中力所设置的条状加强件。加劲肋的设计，通常很多人都认为这方面是可有可无的，实际上必须通过设计计算才能决定是否加劲肋。加劲肋与否，是有腹板的h0/δ的值来决定。如果确定需要加劲肋，则优先考虑竖向加劲肋，并且其设置距离由腹板厚度以及相关剪应力来决定。当竖向加劲肋仍然不能满足要求时，可设置水平加劲肋，水平加劲肋是竖向加劲肋的补充形式。加劲肋的设置是因为原有构件截面的不足而用来增强抵抗弯矩和剪力的，因为设置加劲肋可以缩小原构件截面大小，从而有效的降低用钢量，压缩成本，所以在工程中，一般设置在原有构件上起到增强抵抗弯矩和剪力的作用。

2.4钢箱梁横梁设计当桥梁主道设计过宽时，必须优化车道钢结构宽箱梁，在设计中，重点满足其竖向计算要求，对于横梁的跨径，需要从支座间双悬臂简支梁的计算中得知，在支座处可采取竖向加劲肋相关措施，当竖向加劲肋不能满足要求时，考虑横向加劲肋，其计算措施与纵向计算措施相仿。

2.5施工人孔的设置桥梁的整体设计中，其不可忽视的一环是人孔的设置，通常情况下，人孔是为了方便施工，在桥梁箱梁顶板和腹板上开设。顶板施工人孔的具置可设置在1.5跨径处，而腹板的施工人孔的具置必须设置在应力相对薄弱的地方，比如简支梁，其腹板施工人孔可设置在跨中，而连续梁，必须精确计算剪力，选取剪力最小处。有时候人孔的设计不止一个，不能将所有人孔分布在相同断面，采取错开设置。当应力较大的地方必须加设施工人孔，必须采取加强措施。

2.6结构内力计算结构内力计算是以边孔采用单悬臂，中孔采用简支挂梁作为结构的计算模式。将桥梁纵向划分为多个单元，并对每个单元截面进行编号，然后进行项目原始数据输入。输入的数据信息有：项目总体信息、单元特征信息、预应力钢束信息、施工阶段和使用阶段信息。按全预应力构件对全桥结构安全性进行验算，计算的内容包括预应力、收缩徐变及活载计算。桥台处滑动设支座，桥墩处设固定支座，碇梁与挂梁间存在主从约束，挂梁一端设置固定支座，另一端设滑动支座。牛腿计算是对预先设计好的牛腿尺寸和配筋分4个步骤进行验算：①牛腿的截面内力。求出截面内力后对各种危险截面进行强度校核；②竖截面验算。按偏心受压杆件验算抗弯和抗剪强度或按受弯杆件验算强度；③最弱斜截面验算。求得最弱斜截面位置后，按偏心受拉构件验算此斜截面的强度；④45°斜截面的抗拉验算。:

三、结语

我国基础建设的加快，带动了桥梁技术的长足发展，在当前形势下，桥梁钢结构的整体应用也十分广泛，主要是在设计过程中的优化，才能确保桥梁钢结构的整体性、稳定性。必须从整体性角度出发，全面分析桥梁受力情况，加强焊接形式的优化设计，才能保障桥梁钢结构的整体质量。

参考文献：

[1]中华人民共和国铁道行业标准.铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.2-2005).北京.中国铁道出版社.2005.

桥梁设计论文范文第12篇

山区公路桥梁是桥梁设计方面最全面的，只有通过计算分析成果和完善的结构设计措施才能确保桥梁结构的质量可靠。山区公路桥梁在计算中用到的恒载、活载、施工荷载等，基本采用平原公路桥梁的数据，它们几乎相同。但是山区的特殊地质条件和自然条件，是的与平原公路桥梁不同的是还受到风荷载、冻胀力、水力等荷载对桥梁的作用。对于一些受破坏的地形则还应采用高墩大跨结构，在这种路段要严格注意其下部结构的刚度分配是否均匀，其稳定性是否可靠等必要条件。山区公路桥梁的施工由于受地形起伏、沟壑错综等因素而很难实施，大型机具也无法顺利运用施工现场，施工十分困难。提供大型的施工现场是很难做到的，山路弯曲运输问题就很难解决，大跨径的预制构件不能用作山区公路桥梁设计之中。使用中、小跨径预制结构更有利于施工，并且节省机具的造价，把它运用到山区公路桥梁施工现场会是很好的抉择。山区公路桥梁由于受很多因素影响，有些是无法使用标准跨径结构的桥梁，还有无法采用互通式立交中的匝道桥梁，只能运用钢筋混凝土现浇结构和预应力混凝土现浇结构桥梁。山区公路桥梁并非一成不变的，有时使用一些小型结构，就很好地对公路设计起着重要作用。与平原公路相比较，由于山区的障碍物很多，致使山区公路桥梁施工难度增高，造价昂贵。对于山区公路桥梁的设计应充分考虑，所选择的桥型的经济是否实惠，不但要在技术上达到要求，而且要在经济上也显示合理性。所以对于山区公路桥梁的建造要充分考虑所处的地理环境和施工条件，列出多种方案进行比较，找出经济技术指标最合理的方案，可以最大限度节省公路桥梁施工费用。山区公路桥梁建设最受地形条件的限制，在山区公路桥梁设计和施工过程中要加大环保力度，与周围环境协调一致。对路段阶段要做好防护措施，对山体不应大填大挖，更不应破坏周围环境，造成植被死亡，河流污染等境地。山区公路桥梁设计原则如下：桥梁结构安全可靠，质量有保证，经济合理有效，施工有安全措施保证，造型美观，环境不受破坏。

2山区公路桥梁与其他建设工程的关系

2.1山区公路桥梁与隧道的关系

山区地形多变，地质复杂，水文特征多变，地面沟壑很多，并且坡度很陡，时而也会有泥石流等地质灾害发生。山区公路受以上条件影响横坡较陡，易受山谷水流冲刷，在U型山谷必须转弯。山区公路桥梁与隧道连接起来是跨越河流，在U型山谷转弯所做的必要措施，也是最好的解决办法，被称为“两桥一遂”方案，设计这种方案需要桥梁和隧道紧密结合。在地形平缓，变化不大的地质条件下可以调整桥台侧墙的高度和长度完成连接，对于地形复杂，隧道明洞无法延伸的情况下，需要增添桩柱式台以及桥梁主梁放置于隧道明洞完成对接。

2.2山区公路桥梁建设与路基的关系

山区公路要适应地形多变环境，需使用错台路基（两端路基不等高）。但是错台路基在需设置转向车道时，很难运用到施工中。由于两端路基不等高需设计半幅桥来进行衔接。当路基一侧要求填土的高度15m左右时，必须综合考虑地质、水文等条件，把加筋挡墙、弃土方案与半幅桥进行比对，来决定最合理的方案。

3山区公路桥梁设计要点

公路桥梁是交通运输领域中不可或缺的重要部分，随着人们生活水平的提高，公路桥梁的设计和管理也应该提高，有一个好的施工质量对公路桥梁的使用和维护起着非常大的作用。山区公路特点地形起伏，地质复杂。山区路线布置的平面、纵向、横向三个方面都被限制，对于山区公路桥梁的设计，考虑到山区的特点，从上部结构设计、下部结构设计来说明。

3.1山区公路桥梁上部结构设计

山区公路桥梁多采用施工容易，造价低廉的标准化，预制装配化结构，而大跨径桥梁方案比较少。山区公路桥梁常采用标准化、装配化桥梁，标准化、装配化跨径一般有16m、20m、25m、30m、40m、50m。当跨径小于30m时，有三种构造分别是空心板、小箱梁、T梁。当跨径为40m、50m时，由于梁的受力特点适于采用T梁。山区公路桥梁没有严格的空间限制，且平面较小的山区公路，会把较高缓和的路段出现在桥上，使用空心板和小箱梁时，架梁的四个支点调平困难，会引起支座脱空，质量无法保证。对于山区公路桥梁标准横断面需采用T梁。当跨径在50m时，山区公路交通运输条件差，场地不能扩大，很难使大型机具进入，50mT梁单片重达150吨，而且架设设备要求很高，难以控制它的运输和安装过程，50mT梁一般不被使用。山区公路桥梁常用标准跨径为20m、25m、30m、40m。

3.2山区公路桥梁下部结构设计

桥梁设计论文范文第13篇

作者：刘贺强 单位：吉林市市政设计研究院有限责任公司天津一分公司

随着斜交的角度不断的变小，在主梁的主要弯矩在不断的减少，对于横梁来说，随着板桥弯矩的不断增大，对于斜交的变化就越发的敏感，在主梁，其弯矩也在不断的减少，横向的弯矩就会越来越大。对于这些因为抗扭刚度引起的影响，对于边梁来说，就是比较明显的，而在中部的位置却显得比较少。在斜交板的整个平面内，进行位置移动和转动的时候是比较重要的，这样做的主要原因是温度不是一成不变的，一旦温度发生了变化，混凝土也会发生变化，产生收缩现象，再加上制动力和地震的力度等方面的原因引起的。在实际应用中，我们可以发现，斜交板会发生一定的爬行的现象，这样的横向斜边以及在比较长的对角线上进行延长，还会发生横向的位置移动，在移动的数值到达一定值的时候，在钝角的位置出现破损现象在所难免，桥台地方也不例外。因此，我们在建设斜交桥的时候，横向方面也要考虑到位置的移动数量，及时采取措施，防止位置移动的发生。

在《桥规》中有着明确的规定:当斜度小于或等于15°的时候，有的国家可能规定为20°的时候，按正交板桥计算，其计算跨径可取板的斜长;当斜度大于15°时按斜交板桥计算，取斜交板桥的斜长作为计算跨径，然后作为正桥来进行计算。就按一个二级公路的斜桥为主要例子进行计算，计算弯矩的时候，选择混凝土的时候，最好能选择那些钢筋布置在主要弯矩的方向，这是最理想的状态，但是实际生活中，这种状态不够好遇见，事实上也没必要。取斜交板桥的斜长作为计算的跨径，然后作为正桥来进行这个公式的计算，对于斜交角度先可以不计算在内，主要运用铰结的方法，主要是依据一个横向分配的原则来进行线路的计算，对于正桥的设计的弯矩可以为A，需要对于斜交的角度的影响进行充分的考虑在内，计算弯扭参数r值，Ka为斜角的折减系数，在斜交板的跨中设计计算的一个最大的弯矩为Amax=Ka－A。对于斜桥来说，在计算支点的时候，或者进行横向的分布计算的时候，这两个都需要采取一个影响混合横向分布的办法，主要的步骤可以分为:首先，先进行绘制坐标，不要计算斜交角，主要是对应的一些正桥的横向分布线坐标的绘制，其次，还要绘制这个方面的影响线，在每一个板处的纵向坐标进行计算，最后进行修正的时候利用杠杆的一个原理，从而得到一个支点的一个混合的横向分布的影响线。提出的这个影响线，首先就要进行不利方面的加载。那么这个加载要先对这个混合的影响线进行，尽最大可能的满足其中可能会产生的一些不利影响。进行支点剪力时的跨中的计算，除此之外，还要计算支点横向分布系数N支及N中加载纵向剪力影响线，这样才能计算支点剪力。对于跨中的剪力来说，是随着斜角的增大而不断的变大，这主要是因为斜板的一个扭曲程度与弯矩的这个梯度的增大所导致的结果。但是我们还要考虑到一个问题就是，在进行跨中剪力的时候不能控制设计，因此，我们在继续计算的时候，需要选择一些相似的正桥的荷载的横向分布影响线，这样在计算正桥的跨中剪力的数值就显得比较容易，再乘以递增的系数。斜桥跨中的的一个最大的弯矩与在跨中截面无关，只是斜度有着很大的关系。斜角越大，向钝角方向偏移也越多。在实际生活中，对于低等级公路中小跨径斜交桥梁设计来说，在设计成的跨中是比较对称的，在实践中，可以在偏安全的在跨中保留一个水平的段。

对于较重要的桥梁，八分点截面处尚需以不折减的弯矩值作比较。来确定设计最大弯矩值。根据上文的分析，随着我国经济的快速发展，公路建设也在日新月异的发展，尤其是一些特别的公路，或者要求比较高的公路，会有较高的技术指标要求。我们可以看出在进行低等级公路中小跨径斜交桥梁设计的时候，因为斜桥的负载的一个横向的分布，还有在受力状态等方面与正桥有着一定的不同之处，在设计计算的时候就不能与正桥相同。所以，在这些低等级公路中小跨径斜交桥梁设计中要充分把握适当的构造方式，选择合适的设计计算方法，这样才能保证等级公路中小跨径斜交桥梁建设的合理性和安全可靠性。

桥梁设计论文范文第14篇

公路桥梁过渡段的架构方案

1.在桥头引道没有软土地基的情况下，若5cm的路桥过渡段的不均匀沉降差异是沉降控制标准，以0.4%来控制沉降坡差，则强度渐变段的长度至少不得低于13m。2.路桥过渡段的路基条件与地基条件在桥头引道路基填筑压实的作业过程中，采用的土工合成材料加筋路堤的做法，并不能起到有效阻止地基下沉的结果，也不能提高路基地基的承载力。而只有在地基有足够大的承载力的情况下，在行驶车辆荷载与路堤填土的自重荷载的共同作用下，没有造成结构破坏，而引起较大沉降的情况下，土工合成材料加筋路堤的效果才会显得明显。因此，公路路桥过渡段的地基条件要满足设计、施工规范的要求:要达到路基的工后沉降值保持在10cm以下，沉降差小于5cm，沉降坡差在0.4%的控制标准以内。3.公路桥梁过渡段的结构形式桥台台背路堤填铺土工格栅。在设计路桥过渡段路基施工时，要采取土工格栅工艺。当土体与土工格栅相结合，共同承受土体自身荷载以及行驶车辆荷载的同时，土工格栅能使土体充分发挥抗剪强度，并且能够使土体的侧向变形被约束，同时，路基填土的侧向位移现象也能被有效控制，因此，路基的整体稳定性大幅提升，也从而使路基的变形模量增大。在路基填土和土工木栅的摩擦作用下，上部荷载在路基中被重新分配，使桥台台背局部范围土中的垂直应力得到降低，从而提高了路基土体的承载力，也使路基的沉降量降低。因为水平填铺的土工木栅是有一定弹性的，即使有重大型荷载的车辆反复施压，而路基也几乎不会产生变形。由于路桥在过渡段施工途中，铺设的土工格栅起到了明显的效果。所以在路桥过渡段高填方路堤的施工中，可采用的是桥台台背回填加铺土工格栅的作业模式。

桥头软基施工

1.某高速公路工程桥头路基段，地表硬壳层薄，厚度在0.5～0.8m之间。下伏软土层深厚，达26.3～27.8m，流塑状，地基浅部断续分布0.5～2m厚的泥炭土，其下为淤泥质粘土，软土含水量高，孔隙比大，固结缓慢，对路基沉降和稳定性极为不利。填方高度3～6m，原设计采用粉喷桩处理，处理深度13m。通过分析搭板的受力状态，采取简支梁或者弹性地基的计算方法计算搭板的长度。根据规范要求计算，搭板的长度应在20m～30m范围内。可以结合工程的具体设计及施工情况，参考此计算方法，合理计算出搭板的长度。2.路桥过渡阶段施工结构桥台结构完工的时候，尽量调整一般填土路堤与过渡阶段路堤的施工，及采用具备同样压实能量的压实机械将两个路堤阶段的路面高度进行填压，如果采用大型机械不方便时，可以采用小型振动压实机械进行全部压实。除此之外，对路基沉降大的工点，比如桥头高路堤和软土路堤，除了需要采用必要的地基整治措施外，首先要对施工进行安排，直到静置预压符合要求为止。从路桥工程施工来看。如果充分了解工程地质条件，设计恰当结构，做好路桥过渡段地基整治，强化过渡段结构施工环节的控制，在其引道处，柔性路堤和刚性桥台之间强度改变逐渐发生不匀称沉降，会发生桥头跳车状态，是公路工程建筑中一个突出和重要的问题。3.减轻荷载和平衡荷载来防止桥头移位现桥梁设计人员考虑较多并行之有效的减轻荷载和平衡荷载方法来防止桥台移位,如增加桥长,降低桥台标高,即降低台后填土从而减小土压力;采用整板、筏板基础等,加大底面,分散受力,使基底压应力小于软基容许承压力;减轻台背荷载,台后用轻质材料或中间设空箱减少台后路基重量;平衡压重填土,即先在台前填土压重,然后再进行台背填土;支撑填土荷载,即在台后填土前设置桩及承台,使填土荷载大部分直接传到前置桩基上,使台本身受到的力大为减少,从而减少桥台位移;当河床不宽时,为减少桥长、节省造价,可采用桩基薄壁墩台,墩台顺桥向设支撑梁联系,整个桥梁结构构成框架结构体系,并借助两端台后的土压力来保持稳定。淤泥质软土层极为软弱,加上桥头填土较高,软土下卧层难以承受如此土压力,轻则使桥台出现沉陷和水平位移,重则发展为软土下卧层剪切滑动,使桥台和路堤一起坍塌。台后可采用增设小跨径的方法,适当增加桥长,减轻地基荷载及台后土压力,防止软土滑动,并制止桥台移动和沉陷的发展。另外,在软基中不可盲目压缩河道、减少桥长,这样将增加桥台滑动变形的可能性,造成更大的浪费;根据实际验算情况,适当增加桥长,另外增加抗滑系数,也是较好的选择。

桥梁设计论文范文第15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