時(shí)間：2023-05-15 16:31:50
導(dǎo)語：在橋梁設(shè)計(jì)分析的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：全壽命設(shè)計(jì)；橋梁設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)分析
一、前言
橋梁設(shè)計(jì)中全壽命設(shè)計(jì)理論核心內(nèi)容利用了全面的、聯(lián)系的、發(fā)展的觀點(diǎn)，全面分析橋梁規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、養(yǎng)護(hù)、拆除等一系列過程，系統(tǒng)性的研究了工程結(jié)構(gòu)的耐久性，車輛行人的安全性，養(yǎng)護(hù)維修的便捷性，成本效益的合理性，防火減災(zāi)的高效性，外觀造型的協(xié)調(diào)性，進(jìn)而提高橋梁在其壽命期限內(nèi)的服務(wù)水平。分析研究橋梁的全壽命設(shè)計(jì)理論是橋梁建設(shè)事業(yè)順應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，是滿足人們對于安全、便捷、經(jīng)濟(jì)、舒適交通出行的需求，更是橋梁設(shè)計(jì)理論事業(yè)發(fā)展的必然要求。
二、全壽命設(shè)計(jì)特點(diǎn)
1、全局性
橋梁全壽命設(shè)計(jì)特點(diǎn)之一的全局性特點(diǎn)是指基于橋梁設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法為基礎(chǔ)的，分析橋梁設(shè)計(jì)總結(jié)其本質(zhì)，對其科學(xué)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)行研究及綜合評價(jià)的過程。橋梁設(shè)計(jì)過程的指導(dǎo)思想是倡導(dǎo)全面的、聯(lián)系的、發(fā)展的觀點(diǎn)，而并不是自某一個(gè)階段或者某一個(gè)部門的角度出發(fā)，需要關(guān)注更多的橋梁全壽命設(shè)計(jì)周期內(nèi)的所有影響因素，使得橋梁的各種性能需求的得到均衡、得到滿足，從而實(shí)現(xiàn)追求橋梁全壽命設(shè)計(jì)這件藝術(shù)品的多種效應(yīng)。
2、創(chuàng)新性
橋梁全壽命設(shè)計(jì)特點(diǎn)之二的創(chuàng)新性特點(diǎn)是指需要具有動態(tài)靈活的、創(chuàng)新思維的設(shè)計(jì)過程，一座橋梁的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了設(shè)計(jì)工程師的想象能力，利用手中的有限信息，經(jīng)過思維發(fā)散、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)一種自定性至定量的全過程，橋梁設(shè)計(jì)工程師在全身心工作中，需要考慮用戶、業(yè)主、社會等多方面的需求，然后利用自己的知識，最終規(guī)劃出一個(gè)客觀實(shí)際的、詳細(xì)生動的、滿足眾多需求的具體量化設(shè)計(jì)作品。
3、多目標(biāo)性
橋梁全壽命設(shè)計(jì)特點(diǎn)之三的多目標(biāo)性特點(diǎn)是指在橋梁的設(shè)計(jì)過程中，包括了整體概念、性能結(jié)構(gòu)、外觀造型、維護(hù)保養(yǎng)、生態(tài)效應(yīng)、風(fēng)險(xiǎn)評估、全壽命成本等一系列的設(shè)計(jì)行為。為了實(shí)現(xiàn)全壽命時(shí)期內(nèi)整體性能的最佳目的，橋梁的設(shè)計(jì)過程中要實(shí)行適宜的協(xié)調(diào)、有效地銜接每個(gè)設(shè)計(jì)階段，實(shí)現(xiàn)高效的整體設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)過程當(dāng)中的工程順序或工作內(nèi)容不需要一定有嚴(yán)格的界定，很多時(shí)候都在有效銜接每個(gè)設(shè)計(jì)階段的狀況下通過交叉完成的。在橋梁各個(gè)設(shè)計(jì)階段之中或者整體設(shè)計(jì)過程之中，設(shè)計(jì)工作不只是依靠有序的工作循環(huán)便能夠完成的，而是需要經(jīng)過多次的循環(huán)，并且需要經(jīng)過多次類似的修改或完善，因?yàn)槊總€(gè)設(shè)計(jì)階段過程中肯定會存在著交叉或相互重疊情況。
三、全壽命設(shè)計(jì)過程
1、總體概念設(shè)計(jì)
橋梁工程師進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，首先根據(jù)業(yè)主的需求及建設(shè)橋梁的目的，開展總體概念設(shè)計(jì)構(gòu)思，全面把握事物的相互聯(lián)系，為橋梁的建設(shè)條件、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、使用壽命年限、投融資估算、投資效益等制定出設(shè)計(jì)的原則。在這段時(shí)期，橋梁設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容不僅要把握全壽命設(shè)計(jì)有別于現(xiàn)行設(shè)計(jì)的特征，而且要分析全壽命設(shè)計(jì)的規(guī)律，提出建設(shè)橋梁的設(shè)計(jì)理論藍(lán)圖及其設(shè)計(jì)原則。總體概念設(shè)計(jì)作為橋梁設(shè)計(jì)工作的首項(xiàng)任務(wù)，是十分重要的決策過程。
2、結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)
以全壽命設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)的橋梁結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)，需要橋梁工程師發(fā)揮主觀能動性，發(fā)揮經(jīng)驗(yàn)及其創(chuàng)新能力。在總體概念設(shè)計(jì)原則下融合外觀造型設(shè)計(jì)，保證橋梁在使用壽命前提下，把時(shí)間參數(shù)引入結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)，保證結(jié)構(gòu)的耐久性等性能滿足相應(yīng)的目標(biāo)值。全壽命的橋梁結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)是把業(yè)主需求轉(zhuǎn)成橋梁技術(shù)性能說明，利用技術(shù)研究、擬定結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺寸、結(jié)構(gòu)受力分析、構(gòu)造設(shè)計(jì)及細(xì)部設(shè)計(jì)，從而形成各選方案，保證設(shè)計(jì)意圖及目標(biāo)可以在建設(shè)過程中，還有在橋梁的使用壽命時(shí)期內(nèi)均得以實(shí)現(xiàn)。橋梁結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)是以總體概念設(shè)計(jì)為原則，考慮外觀造型設(shè)計(jì)、需求，結(jié)合橋梁規(guī)定的使用年限而開展的一系列設(shè)計(jì)工作。
3、橋梁養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)
以全壽命設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)的橋梁養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)，在橋梁工程師設(shè)計(jì)過程中除了要分析橋梁的建設(shè)期，更要考慮橋梁的使用及養(yǎng)護(hù)期，通過橋梁設(shè)計(jì)把傳統(tǒng)的重建設(shè)輕養(yǎng)護(hù)的習(xí)慣，轉(zhuǎn)成建設(shè)與養(yǎng)護(hù)并重，要擔(dān)負(fù)起全壽命期的責(zé)任。所以為保證橋梁有長久的使用壽命，橋梁工程師在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，首先要全面考慮結(jié)構(gòu)設(shè)施的性能、有效的資源利用、應(yīng)急處理災(zāi)難后果、養(yǎng)護(hù)成本、安全性運(yùn)營、保證環(huán)境質(zhì)量等。通過分析構(gòu)件的各種類型、各種方案的不同效果，實(shí)現(xiàn)對橋梁養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)、養(yǎng)護(hù)措施、養(yǎng)護(hù)策略的設(shè)計(jì)，同時(shí)提出合理養(yǎng)護(hù)維修要求，而不是待橋梁竣工通車后，再憑借經(jīng)驗(yàn)采取哪壞修哪的事后處理途徑。
4、全壽命成本分析
以全壽命設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)的橋梁全壽命成本分析，意指橋梁設(shè)計(jì)在實(shí)現(xiàn)可靠性、維修性等規(guī)定的同時(shí)，把壽命周期費(fèi)用也當(dāng)做一項(xiàng)重要設(shè)計(jì)因素來進(jìn)行考慮，通過全面考慮設(shè)計(jì)、性能、費(fèi)用等反饋信息，來平衡橋梁的性能及其費(fèi)用，從而提高壽命周期費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性。在設(shè)計(jì)過程中研究并分析橋梁全壽命時(shí)期內(nèi)的各種行為，考慮整個(gè)壽命時(shí)期內(nèi)的影響因素，不僅需要合理設(shè)計(jì)、有效施工、及時(shí)養(yǎng)護(hù)管理，而且還要對橋梁設(shè)計(jì)開展成本效益分析工作。
1.橋梁分類
1.1橋梁查勘
為徹底摸清引黃入冀補(bǔ)淀工程沿線跨渠橋梁情況，需要對沿線橋梁逐一進(jìn)行詳細(xì)查勘。查勘前，應(yīng)列明詳細(xì)的查勘計(jì)劃，查勘路線、查勘內(nèi)容。制定查勘表格，表格包括橋梁所在縣市、渠道樁號、橋梁類型、橋長、橋梁凈寬及總寬，欄桿類型、橋梁梁底高程、破損情況等。將引黃設(shè)計(jì)線路CAD圖導(dǎo)入到GOOLEEarth軟件上，在GOOLEEarth三維地形圖上順著引黃線路逐一對沿線橋梁進(jìn)行標(biāo)記，并標(biāo)記橋梁周圍村莊或標(biāo)識性建筑物，方便查勘時(shí)準(zhǔn)確快捷的找到該橋，節(jié)約查勘時(shí)間。查勘過程中，一定要與當(dāng)?shù)卣?、村民溝通，掌握橋梁是否在其它工程?xiàng)目中已有拆除重建、加固或改造的規(guī)劃，并收集相關(guān)批復(fù)資料，保證與其它工程項(xiàng)目不產(chǎn)生重疊。查勘過程中一定要注意查勘人員的安全。
1.2勘察資料整理
對查勘資料進(jìn)行整理，包括整理橋梁總數(shù)量、每個(gè)縣市橋梁的數(shù)量，每座橋梁的橋長、橋?qū)?，橋梁類型，破壞情況等，并對在其他工程項(xiàng)目中已有批復(fù)的橋梁進(jìn)行備注，匯總并整理成電子表格，方便分類、查閱。
1.3橋梁分類
根據(jù)渠道規(guī)劃、橋梁現(xiàn)狀、橋梁對引黃輸水的影響、以及引黃輸水對橋梁的影響，將橋梁分以下幾種類型。渠道過水?dāng)嗝婺軌驖M足引黃輸水要求，渠道不需要擴(kuò)挖，且橋梁自身結(jié)構(gòu)完好，對引黃輸水的影響較小的橋梁，維持現(xiàn)狀。已經(jīng)列入其他工程項(xiàng)目的橋梁，維持現(xiàn)狀。主梁結(jié)構(gòu)、橋墩等破壞嚴(yán)重，已成危橋，不能滿通正常通行，影響引黃正常輸水的橋梁，拆除重建。橋梁自身結(jié)構(gòu)破壞較嚴(yán)重，且引黃輸水渠道斷面不滿足過水要求，需要對渠道斷面進(jìn)行擴(kuò)挖，擴(kuò)挖后長度不滿足要求的橋梁，拆除重建。橋梁自身結(jié)構(gòu)破壞較嚴(yán)重，且橋梁梁底高程低于引黃輸水水位，影響正常輸水的橋梁，拆除重建。渠道斷面不能滿足引黃輸水要求，渠道需要擴(kuò)挖，但橋梁主體結(jié)構(gòu)完好的橋梁，采取加長措施。渠道斷面寬度能滿足引黃輸水要求，但需要對渠底進(jìn)行清淤。橋梁結(jié)構(gòu)完好，但建橋時(shí)樁長未考慮將來河底清淤。為保證清淤后，橋梁樁基承載力滿足規(guī)范要求，加固橋梁下部結(jié)構(gòu)。已經(jīng)廢棄、不再通行、且無新建必要的橋梁，拆除廢棄。
1.4設(shè)計(jì)原則
引黃入冀補(bǔ)淀工程橋梁眾多，為便于統(tǒng)一設(shè)計(jì)、管理，制定設(shè)計(jì)原則十分必要。引黃入冀補(bǔ)淀工程橋梁設(shè)計(jì)原則為：滿足現(xiàn)行道路、橋梁設(shè)計(jì)規(guī)程、規(guī)范。在滿足正常運(yùn)營功能的前提下，橋型設(shè)計(jì)遵循安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀和有利環(huán)保的原則，并考慮因地制宜、便于施工、就地取材和養(yǎng)護(hù)等因素。結(jié)合橋位區(qū)地形、地質(zhì)、水文條件進(jìn)行橋跨布置；為便于機(jī)械化和工廠化施工，加快施工進(jìn)度，優(yōu)先選用裝配式標(biāo)準(zhǔn)化跨徑。橋梁梁底設(shè)計(jì)高程控制水位取引黃水位與排瀝水位的大值，梁底高程按大于控制水位0.5m設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮橋面高程不低于兩岸堤頂高程。橋梁原位拆除重建時(shí)，為避免新橋樁基和舊橋樁基沖突，根據(jù)兩岸地形及道路情況，優(yōu)先將橋梁沿道路軸線適當(dāng)平移；當(dāng)軸向無法避開時(shí)，在條件允許的情況下，適當(dāng)將橋梁橫向平移，錯(cuò)開舊橋樁基；不具備橫向平移條件時(shí)，在新舊橋樁基重疊位置采用樁接承臺型式錯(cuò)開舊橋樁基。
2.設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1拆除重建橋梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)
根據(jù)橋位處河道開口寬度，水文、地質(zhì)等合理確定橋梁結(jié)構(gòu)類型、跨度等，拆除重建橋梁基本選用了裝配式13m跨鋼筋混凝土空心板標(biāo)準(zhǔn)跨徑。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查資料和地方政府規(guī)劃，以不低于現(xiàn)狀道路寬度和規(guī)劃寬度為原則確定橋?qū)?。拆除重建橋梁均為原位拆除重建，按照制定的錯(cuò)樁原則，在道路軸向無法錯(cuò)開，且橫向不能平移時(shí)，采用了3根樁接承臺，承臺上設(shè)置兩根柱的型式，錯(cuò)開舊橋樁基。控制新舊橋樁基凈距不小于50cm，要求施工單位在施工前對橋梁全部樁基坐標(biāo)進(jìn)行認(rèn)真核實(shí)、詳細(xì)查勘舊橋樁位、樁徑情況，確認(rèn)新舊橋樁基不存在沖突后方可施工。
2.2加長橋梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)
引黃入冀補(bǔ)淀工程加長的橋梁大部分建于2008年左右，為2跨13m空心板結(jié)構(gòu)，橋梁結(jié)構(gòu)完好。由于引黃輸水要求，渠道需要擴(kuò)挖，渠道開口斷面由26m左右擴(kuò)挖到40m左右。鑒于橋梁結(jié)構(gòu)完好，將橋梁直接拆除重建將造成大量的資金浪費(fèi)，因此在渠道擴(kuò)挖側(cè)將橋梁增加一跨，加長為3跨13m結(jié)構(gòu)。橋梁設(shè)計(jì)荷載按舊橋部分維持原荷載標(biāo)準(zhǔn)，新加長部分按現(xiàn)行橋梁規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。舊橋設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為公路-Ⅱ級折減，根據(jù)現(xiàn)行橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范，已經(jīng)取消公路-Ⅱ級折減標(biāo)準(zhǔn)，因此新加長部分按公路-Ⅱ級荷載標(biāo)準(zhǔn)。橋梁加長方案：在橋下架設(shè)支架，做好安全措施，鑿除擴(kuò)挖側(cè)舊橋邊跨鋪裝及護(hù)欄、拆除邊跨及橋臺，保證拆下的空心板梁結(jié)構(gòu)完好、放置到安全場地備用。在舊橋臺位置新建橋墩，在擴(kuò)挖側(cè)渠道開口處新做橋臺。為防止新舊樁基沖突，按照拆除重建橋梁的錯(cuò)樁原則，新橋墩采用3棵樁接承臺、2根柱設(shè)計(jì)。新做橋墩、橋成后，將原橋拆除的空心板梁和新預(yù)制的空心板梁吊裝到位，并新做橋面鋪裝及護(hù)欄，形成3跨13m空心板橋結(jié)構(gòu)。
2.3下部加固橋梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)
引黃入冀補(bǔ)淀工程部分橋梁結(jié)構(gòu)完好，但橋位處渠道需要清淤下挖，下挖深度約3-4m。橋梁原設(shè)計(jì)未考慮河道下挖，下挖后橋梁樁基承載力不滿足規(guī)范要求，因此需要對橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。加固方案為：將橋梁墩柱外包15cm厚的鋼筋混凝土，外包范圍為墩柱頂部至設(shè)計(jì)渠道底部，并在渠道底部設(shè)置擴(kuò)大基礎(chǔ)，以抵消由于清淤而消減的樁基承載力。外包混凝土前必須將橋梁墩柱進(jìn)行鑿毛，使墩柱鋼筋外漏，設(shè)置連接筋與橋梁墩柱主筋和外包混凝土主筋焊接，連接筋鋼筋的梅花狀布置，間距不大于30cm。加固前必須中斷橋梁上部交通，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀測，采取措施保證橋梁整體穩(wěn)定。
3.結(jié)語
【關(guān)鍵詞】地震多發(fā)背景下 市政橋梁設(shè)計(jì) 隔震設(shè)計(jì)
目前，在我國市政工程當(dāng)中，市政橋梁的建設(shè)是其中最為活躍的一項(xiàng)基礎(chǔ)工程建設(shè)，在市政工程建設(shè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。市政橋梁建設(shè)由于工期長、社會性強(qiáng)、資金額大的特點(diǎn)，使得在橋梁后期的管理與控制當(dāng)中在一系列的問題，建設(shè)工作開展起來非常困難。市政橋梁建設(shè)作為城市建設(shè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施，具有一定的公共性。在當(dāng)前地震多發(fā)的背景之下，市政橋梁建設(shè)更應(yīng)該不斷加強(qiáng)在抗震方面的性能分析，只有市政橋梁的抗震性能得到有效提升，才能夠在地震發(fā)生時(shí)，有效降低各方面的損失，因此，必須予以重視。
1地震多發(fā)背景下市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的重要性
近年來，我國西南地區(qū)頻繁發(fā)生地震等自然災(zāi)害，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，不僅影響了社會的穩(wěn)定發(fā)展，同時(shí)，還對遭受災(zāi)難的人群帶來了巨大的物質(zhì)損失。因此，在地震災(zāi)害如此頻繁的背景之下，在市政橋梁設(shè)計(jì)中進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)顯得尤為重要。隔震裝置作為其重要組成部分，通過科學(xué)合理的安裝，在一定程度上可以保證在地震發(fā)生時(shí)，橋梁的上部結(jié)構(gòu)不會發(fā)生較大程度的位移，從而可以確保橋梁的使用功能更加的穩(wěn)定，有效降低市政橋梁的后期維護(hù)費(fèi)用。除此之外，通過安裝阻力器，其阻力效果可以在地震發(fā)生時(shí)有效降低由于地震作用力給橋梁帶來的危害[1]。21世紀(jì)以后，世界各國在市政橋梁的隔震設(shè)計(jì)方面，取得突破性的研究成果，而我國在這方面的研究還處于較低的水平。因此，充分借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)對提高我國市政橋梁抗震新性能具有非常重要的指導(dǎo)意義。
2 地震多發(fā)背景下市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的基本原則
在地震多發(fā)的背景之下，市政橋梁的隔震設(shè)計(jì)能否有效提高橋梁的抗震性能，是保證橋梁不受地震危害的基本要求。需要注意的是，相關(guān)隔震設(shè)計(jì)人員應(yīng)該嚴(yán)格遵循各項(xiàng)基本原則，比如，預(yù)先對橋梁進(jìn)行科學(xué)的考察，分析其是否適合采用隔震設(shè)計(jì)，并且，在對橋梁進(jìn)行考察時(shí)，應(yīng)該以橋梁的使用周期增長后系統(tǒng)是否能夠在地震發(fā)生時(shí)有效提高能量的吸收為判斷依據(jù)。而對于不適合進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)的市政橋梁地段，不能一味地進(jìn)行盲目施工。另外，如果隔震裝置被采用，那么在發(fā)生地震后，橋梁的上部結(jié)構(gòu)會發(fā)生相對的位移，這必然會影響到橋梁的功能和后期的使用。因此，在發(fā)生地震之后，相關(guān)人員必須及時(shí)對隔震裝置進(jìn)行修復(fù)。同時(shí)，在選擇隔震裝置時(shí)，應(yīng)該盡量選擇結(jié)構(gòu)簡單、震性較強(qiáng)的裝置，并在使用時(shí)確?？茖W(xué)合理。如果采用的隔震裝置，其材料的抗震性能較低，那么相關(guān)人員應(yīng)該采取隔震措施，對橋梁的地基以及周邊的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行科學(xué)的勘測[2]。
3地震多發(fā)背景下市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議
3.1重視橋梁細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在市政橋梁的隔震設(shè)計(jì)中，橋梁的附屬結(jié)構(gòu)同樣發(fā)揮著非常重要的作用。市政橋梁的附屬結(jié)構(gòu)主要包括防落梁裝置、伸縮縫以及限位裝置等。相關(guān)橋梁動力時(shí)程分析資料顯示，市政橋梁的細(xì)部結(jié)構(gòu)對橋梁的隔震效果產(chǎn)生直接的影響，在一定程度上，降低了橋梁結(jié)構(gòu)動力的響應(yīng)。目前，我國在市政橋梁細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面是相關(guān)設(shè)計(jì)人員最容易忽略的問題，造成這一問題的原因，是由于橋梁的附屬結(jié)構(gòu)在計(jì)算地震響應(yīng)的方法非常復(fù)雜。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注重市政橋梁細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并保證其良好的連續(xù)性[3]。
3.2加強(qiáng)橋梁隔震裝置的設(shè)計(jì)
在市政橋梁的隔震設(shè)計(jì)中，隔震裝置的設(shè)計(jì)是隔震橋梁抗震設(shè)計(jì)的主要方面。目前，所采用的方法主要是彈性反應(yīng)譜法。雖然這種方法被廣泛應(yīng)用于大多數(shù)國家，但每個(gè)國家的使用規(guī)范都不一樣，主要是在計(jì)算公式方面存在較大的差別。這里所說的計(jì)算公式指的是等效阻尼的計(jì)算（d2s/dt2+2b*ds/dt+w02s=0，其中s為振幅，w為固有角頻率，b為阻尼系數(shù)）的計(jì)算。以此相比較，對于那些不規(guī)則的市政橋梁以及復(fù)雜性較強(qiáng)的橋梁，通常采用的方式是時(shí)程法。彈性反應(yīng)法得以廣泛推廣應(yīng)用的主要原因有兩個(gè)方面：一是由于這種方法與現(xiàn)有的計(jì)算方法比較相似，容易被大眾接受；二是由于計(jì)算比較簡單。需要注意的是，采用彈性反應(yīng)譜方法進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該不斷變換和不斷完善。在具體的計(jì)算中，由于沒有可以直接采用的公式，因此，相關(guān)人員必須充分掌握橋梁結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的具體情況，根據(jù)長期積累的工作經(jīng)驗(yàn)預(yù)先制定設(shè)計(jì)方案，最后再對其設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行驗(yàn)證和分析[4]。
4 結(jié)語
綜上所述，在我國地震災(zāi)害頻繁發(fā)生的背景之下，對我國市政橋梁設(shè)計(jì)中的隔震設(shè)計(jì)進(jìn)行分析顯得尤為重要。橋梁作為一項(xiàng)公共設(shè)施，其工程質(zhì)量一定要有嚴(yán)格的保證。為了有效提升市政橋梁的質(zhì)量，避免在地震等各種自然災(zāi)害中造成嚴(yán)重的損失，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行市政橋梁的設(shè)計(jì)時(shí)，必須注重隔震設(shè)計(jì)，不斷加強(qiáng)抗震性能，確保其使用的安全性。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：道路橋梁；設(shè)計(jì)；問題；分析研究
Abstract: This paper introduces the present situation of road and bridge design, on the road and bridge design principles and horizontal and vertical linear combination and connection design are analyzed and discussed in this paper, in view of the existing road and bridge design problems in-depth analysis of research.
Key words: road and bridge; design; problem; analysis
中圖分類號：TU2
一、我國道路橋梁設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀
橋梁設(shè)計(jì)是直接決定橋梁工程質(zhì)量的靈魂，近年來，我國許多橋梁設(shè)計(jì)表面上大都達(dá)到了設(shè)計(jì)規(guī)范強(qiáng)度指標(biāo)，但實(shí)際使用過程中部分橋梁僅僅幾年時(shí)間就不同程度地出現(xiàn)了橋梁結(jié)構(gòu)安全問題。因此，在道路橋梁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該綜合考慮構(gòu)造、材料等因素，采取切實(shí)措施加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)。
二、道路橋梁的設(shè)計(jì)原則及分析
1.道路、橋梁的設(shè)計(jì)原則
設(shè)計(jì)中資源利用是否經(jīng)濟(jì)合理，尊重實(shí)際，技術(shù)先進(jìn)，實(shí)事求是，是否科學(xué)，完全取決于設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量。具體而言，在設(shè)計(jì)中應(yīng)
堅(jiān)持以下原則：
(一)、在道路橋梁設(shè)計(jì)中，嚴(yán)格執(zhí)行國家現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范和國家批準(zhǔn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
(二)、設(shè)計(jì)中盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，積極推廣應(yīng)用“可靠性設(shè)計(jì)方法”、“結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法”等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。
(三)、設(shè)計(jì)中注意把握因地制宜，就地取材，節(jié)省建設(shè)資金的設(shè)計(jì)原則。在滿足建設(shè)功能要求的同時(shí)，利用一切可能地節(jié)約投資、節(jié)
約多種資源，縮短建設(shè)工期。
(四)、道路橋梁設(shè)計(jì)中積極采用技術(shù)更加先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上更加合理的新結(jié)構(gòu)、新材料。道路橋梁的設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮對施工現(xiàn)場的水文、地質(zhì)、氣象、河道等基本狀況做到熟悉、了解，對施工中存在疑問之處應(yīng)重新調(diào)查或是勘察。從而能有效避免由于基礎(chǔ)資料原因造成的安全問題。
2.設(shè)計(jì)中注意橋梁的線形安全
在過去的道路橋梁的設(shè)計(jì)中，為了方便現(xiàn)場施工，橋梁無論長短，往往布置成直線在橋梁的布線設(shè)計(jì)中，造成了超長的直線橋梁在大規(guī)模的橋梁設(shè)計(jì)中，而超短的直線急彎橋梁卻成了小河以及山區(qū)的橋梁設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，增加了事故發(fā)生的概率性。
3.設(shè)計(jì)橋梁平曲線
根據(jù)實(shí)際調(diào)查分析的結(jié)果可知，就平曲線半徑與事故關(guān)系的研究說明，小半徑曲線段所發(fā)生的事故的可能性更大。時(shí)速為100km／h的道路橋梁，當(dāng)橋梁的平曲線半徑小于20Q0m，發(fā)生事故的概率明顯提高， 由此可作為曲線半徑的安全下限。其他道路則以設(shè)計(jì)時(shí)速按照相應(yīng)的比例進(jìn)行取值。與此同時(shí)，緩和曲線的設(shè)置對圓曲線上的安全特性
4.設(shè)計(jì)橋梁的安全掌控
根據(jù)交通心理學(xué)的研究成果橋梁的直線長度不應(yīng)超過以車輛計(jì)算形成速度7O秒的長度距離 在橋梁的平面設(shè)計(jì)中橋梁的直線段長度，中長直線的橋梁使駕車者的反應(yīng)敏感度降低，車速較高，從而引發(fā)了交通安全事故。同向平曲線之間以短直線相連，形成了所謂的“斷背曲線”，相應(yīng)的車輛在行駛經(jīng)過這樣的線路時(shí)，往往將直線段看做兩端曲線相反的彎曲，線形并不連接在一起。由此，同向曲線之間的最小直線長度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)車速(以Km／h)的6倍(長度以m)。綜合上述研究成果，道路橋梁的直線長度過長和過短都將影響行車的安全，根據(jù)交通安全的理論分析，可通過計(jì)算得出道路橋梁適宜長度的數(shù)值。
三、平縱線形組合以及銜接設(shè)計(jì)
1.彎坡疊加橋梁的設(shè)計(jì)
根據(jù)直觀狀況分析，這樣的設(shè)計(jì)形式并不利于行車。平面曲線階段有縱坡存在，形成了彎坡疊加狀況，是高速公路橋梁設(shè)計(jì)中的常見的形式?？赏ㄟ^對坡和彎的組合進(jìn)行安全特性的研究和設(shè)計(jì)，利用設(shè)計(jì)指標(biāo)求的DC 的值，并利用經(jīng)驗(yàn)公式得到預(yù)測事故的值。同時(shí)對于預(yù)測事故值相對較大的區(qū)域，可采用工程改造，以增加標(biāo)志等措施減少交
通安全隱患。
2.平面直線與曲線的聯(lián)接
具體恰當(dāng)?shù)闹本€長度以及銜接曲線的半徑取值，應(yīng)根據(jù)橋梁的設(shè)計(jì)車速以及橋位的地形，確定道路安全的設(shè)計(jì)區(qū)間范圍。在以前的設(shè)計(jì)過程中，橋梁的設(shè)計(jì)為了適應(yīng)地形，從而造成了長直線與小半徑的曲線相連，而根據(jù)道路行駛安全分析表明，長直線與小半徑的曲線銜接處往往由于車輛高速行駛的慣性容易引發(fā)安全的隱患。
3.縱坡與平曲線的銜接設(shè)計(jì)
縱坡在于平曲線進(jìn)行銜接的過程中，坡長越長、坡度越大，其所銜接的平曲線半徑越小，發(fā)生事故的概率也將越大。根據(jù)相應(yīng)的規(guī)律，在橋梁設(shè)計(jì)中通過計(jì)算由相同銜接方式的區(qū)段，并進(jìn)行一定的改進(jìn)。道路橋梁設(shè)計(jì)過程中，較長的下坡接上下半曲線是具有危險(xiǎn)傾向的設(shè)計(jì)，容易導(dǎo)致車輛在高速行駛狀況下駛?cè)肫角€，從而造成事故隱患。
4.平衡橋梁上平面曲線與豎曲線
根據(jù)現(xiàn)有的研究結(jié)果表明，平豎曲線平衡的半徑推薦值的設(shè)置應(yīng)綜合考慮安全和成本等要素。橋梁位于小半徑如2000m 以下平曲線上并且豎曲線部分或全部重疊時(shí)，應(yīng)充分考慮平曲線的半徑大小平衡狀況，從而有益于交通安全。
四、我國道路橋梁設(shè)計(jì)存在的問題
1．道路橋梁設(shè)計(jì)存在缺陷
在道路橋梁設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)者很容易出現(xiàn)考慮不全面的問題，從而出現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷?，F(xiàn)實(shí)中，設(shè)計(jì)人員大多會認(rèn)真考慮道路橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)要滿足規(guī)范的要求，但在結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)維護(hù)、結(jié)構(gòu)耐久性以及橋梁設(shè)計(jì)、施工到使用整個(gè)過程中可能經(jīng)常會出現(xiàn)的各類人為因素等方面綜合性考慮不夠全面。
2. 道路橋梁設(shè)計(jì)方案過于陳舊
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，道路橋梁建設(shè)規(guī)模日益加大，社會對道路橋梁的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提出了更高層次的要求。然而，在設(shè)計(jì)方面，許多城市仍在沿用過去的道路橋梁設(shè)計(jì)方案，自然無法滿足現(xiàn)實(shí)需求。面對交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，原有的設(shè)計(jì)理念已經(jīng)無法滿足現(xiàn)實(shí)的交通狀況。設(shè)計(jì)是道路橋梁工程的靈魂，它在很大程度上決定了橋梁工程的質(zhì)量、造價(jià)、施工難易程度和工期長短等。缺少創(chuàng)新意識、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)跟不上以及設(shè)計(jì)觀念落后造成的資源浪費(fèi)、安全性問題已經(jīng)對我國橋梁工程技術(shù)進(jìn)步帶來許多負(fù)面影響。
關(guān)鍵詞:城市橋梁 輕軌 總體設(shè)計(jì) 雙塔鋼桁梁斜拉橋
1工程概況
新蕉門大橋工程位于廣州南沙地區(qū)的中部組團(tuán)，橫跨南沙經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和珠江管理區(qū)。路線大致為東西走向，全長約9.1km;規(guī)劃為城市主干道，規(guī)劃寬度60m。近期工程包括道路、立交、新蕉門大橋設(shè)計(jì)。新蕉門大橋跨越水域?qū)挾?100m的龍穴南水道，由于橋位距出?？谳^近，對通航要求較高，其中主航道通航孔凈空:200m×24m，輔航道通航孔凈空:110m×18m。大橋采用三百年一遇的洪水頻率設(shè)計(jì)，最高通航水位為7.4m。
橋梁結(jié)構(gòu)采用140m+280m+140m雙塔鋼桁梁斜拉橋，分上、下層布置，上層為雙向6車道的城市交通，下層為雙線輕軌交通(見圖1)。
新蕉門大橋工程既是連接南沙經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和珠江管理區(qū)的重要紐帶，又是南沙經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)一條重要的對外通道。工程的實(shí)施對解決城市組團(tuán)間跨區(qū)交通、城市區(qū)域?qū)ν饨煌ㄆ鸬椒浅Ｖ匾淖饔谩?/p>
2總體設(shè)計(jì)
2.1主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
2.1.1主線道路及新蕉門大橋
城市主干道:設(shè)計(jì)車速60km/h;道路采用瀝青混凝土路面;橋梁采用城-A荷載;最大縱坡3%;最小坡長170m;橫坡2%雙面坡。
2.1.2輕軌線路標(biāo)準(zhǔn)
最小平面轉(zhuǎn)彎半徑:一般不小于150m，困難地段50m;輕軌預(yù)留最小寬度9.6m;凈高控制≥6.8m;最小豎曲線半徑1000m;最大坡度5%;軌距1.435m;行車方式為右側(cè)行車;最高行車速度為80km/h。
2.1.3立交設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)計(jì)車速主線為60km/h;匝道為40km/h。采用城-A荷載。最大縱坡主線為4%;匝道為5.5%。
2.2設(shè)計(jì)原則
2.2.1平面設(shè)計(jì)
滿足規(guī)劃道路、輕軌走向要求，結(jié)合工程實(shí)際情況確定路線走向;大橋橋址的選定滿足水利、航道及規(guī)范要求;滿足輕軌分離、銜接要求;預(yù)留遠(yuǎn)期輕軌用地;減少對沿線自然生態(tài)環(huán)境的破壞。
2.2.2縱斷面設(shè)計(jì)
滿足工程區(qū)域內(nèi)防洪標(biāo)高要求(線路全線道路中線最低控制標(biāo)高為6.3m);滿足與沿線現(xiàn)有道路交叉口標(biāo)高及立交連接要求;滿足線路跨越的河涌、水道的通航凈高要求;滿足現(xiàn)有南部快速干線高架橋、規(guī)劃路(含堤岸)行車凈空(≥5m);滿足輕軌分離、銜接要求;符合規(guī)范設(shè)計(jì)要求的前提下，綜合考慮全線土方平衡、利于大橋施工、避免大填大挖、環(huán)境保護(hù)等方面。
2.2.3橫斷面設(shè)計(jì)
滿足規(guī)劃及遠(yuǎn)期交通量要求;設(shè)置中央綠化帶、種植行道樹以改善環(huán)境，提高行車、行人的使用舒適性;預(yù)留遠(yuǎn)期輕軌位置。
2.2.4其他
滿足公共交通要求，沿線設(shè)置港灣式公共汽車?？空?滿足行人安全要求，交叉口處均進(jìn)行交通渠化，并設(shè)置人行斑馬線及行人過街信號燈。
2.3設(shè)計(jì)重點(diǎn)
2.3.1平面選線
路線全線長約9.1km，基本與規(guī)劃道路中線吻合。路線沿線與4條城市主干道相交，規(guī)劃寬度均為60m。在下穿現(xiàn)有南部快速干線高架橋時(shí)，為保證通行凈空和行車視距，道路中線進(jìn)行偏移，偏移后橋墩位于道路中央分隔帶及兩側(cè)人行道上。路線在水道東側(cè)至環(huán)島西路之間，地處起伏的山丘，為減少對山體的破壞，設(shè)計(jì)橋位相對規(guī)劃橋位向東南向微調(diào)55~75m。
2.3.2橋位確定
大橋橋位根據(jù)橋址評審研討會中航道、水利、規(guī)劃等相關(guān)部門的意見，選在河道順直、河床穩(wěn)定的水域段，橋位與常水位水流方向基本垂直。由于受水道東岸山丘的限制，線路新蕉門大橋設(shè)計(jì)橋位較規(guī)劃橋位南偏75~55m。在設(shè)計(jì)標(biāo)高基本相等條件下，規(guī)劃橋位對東岸的山體開挖高度會比設(shè)計(jì)橋位增高20m，且護(hù)坡高度達(dá)到50m，開挖土石方量增加約33萬m3。從保護(hù)環(huán)境、降低工程造價(jià)、保證行車安全等多方面考慮，采用設(shè)計(jì)橋位作為實(shí)施線位。
2.3.3環(huán)島西路立交(近期實(shí)施)
通過比較且經(jīng)規(guī)劃部門審批，采用環(huán)島西路立交為近期實(shí)施立交形式。
根據(jù)相交道路規(guī)劃性質(zhì)和規(guī)劃車道數(shù)，環(huán)島西路立交主線高架橋?yàn)殡p向6車道和雙向4車道，橋?qū)挿謩e為26.0m和19.0m，并設(shè)置兩條右轉(zhuǎn)匝道。匝道為單向雙車道，寬度9.5m。所有左轉(zhuǎn)車流通過右轉(zhuǎn)駛?cè)氕h(huán)島西路后調(diào)頭完成交通轉(zhuǎn)換，環(huán)島西路平面交叉口保持現(xiàn)有形式和交通組織。
該方案立交形式簡潔，環(huán)島西路現(xiàn)有平面交叉通組織和渠化基本維持現(xiàn)狀，工程實(shí)施時(shí)交通可基本保持正常運(yùn)行，減少拆遷，工程造價(jià)低。
2.4設(shè)計(jì)難點(diǎn)
2.4.1輕軌分離段設(shè)計(jì)
新蕉門大橋是與輕軌合建的大跨徑雙塔鋼桁梁斜拉橋，總體設(shè)計(jì)中需考慮滿足規(guī)劃輕軌走向的要求;輕軌平面、縱斷面、橫斷面、凈空的設(shè)計(jì)要求;根據(jù)兩岸不同的地形地勢，以跨越水面后橋梁與輕軌盡早分離為原則，減少近期工程投資;同時(shí)了解工程沿線規(guī)劃用地，為遠(yuǎn)期輕軌的接入預(yù)留一定的空間;根據(jù)城市交通上行、輕軌下行的布置形式，考慮輕軌從平面分離或平縱結(jié)合實(shí)現(xiàn)空間分離的可能性。
通過比較，采用下述方案實(shí)現(xiàn)橋梁與輕軌的分離(見圖2)。
主線上層城市交通橋梁平面保持不變，輕軌在跨越水道后，于橋梁下部以S型平曲線轉(zhuǎn)出(半徑200m)，實(shí)現(xiàn)橋梁與輕軌的分離?？v斷面設(shè)計(jì)中，輕軌在S形平曲線范圍內(nèi)，仍與主線坡度相同，平面轉(zhuǎn)出后，輕軌可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置變坡點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn):主線橋梁線形流暢;輕軌分離后位于主線橋梁的一側(cè)，遠(yuǎn)期實(shí)施時(shí)易于接入，且遠(yuǎn)期施工時(shí)對已有工程影響較小;輕軌遠(yuǎn)期實(shí)施時(shí)平縱布局空間大，遠(yuǎn)期建設(shè)費(fèi)用會減少。
缺點(diǎn):輕軌平面線形標(biāo)準(zhǔn)偏低，車速受限制，空間美觀性差，從規(guī)劃用地考慮，造成主線與輕軌所夾地塊浪費(fèi)。在水道西岸，輕軌在道路一側(cè)，對該側(cè)遠(yuǎn)期規(guī)劃住宅噪聲影響較大，如按本方案實(shí)施，規(guī)劃需對用地范圍、用地性質(zhì)做較大調(diào)整。
關(guān)鍵詞：曲線箱梁；受力特征；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；支座布置
中圖分類號:K928.78 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1曲線梁橋基本受力特點(diǎn)
2.1預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱梁中的扭矩
對于預(yù)應(yīng)力曲線箱梁，除內(nèi)外緣自重差異產(chǎn)生扭矩外，預(yù)應(yīng)力鋼束在空間方向的分布對于剪心(即扭轉(zhuǎn)中心)會產(chǎn)生很大的力矩，且為主要扭矩。鋼束在箱梁的腹板中有若干個(gè)上彎曲和下彎曲，同時(shí)在水平方向還有一個(gè)大彎曲。底板內(nèi)的鋼束主要為水平面內(nèi)的彎曲。
2.2梁體的彎扭耦合作用
曲線梁橋在外荷載的作用下會同時(shí)產(chǎn)生彎矩和扭矩，并且互相影響，使梁截面處于彎扭耦合作用的狀態(tài)，其截面主拉應(yīng)力常常比相應(yīng)的直梁橋大得多，這是曲線梁橋獨(dú)有的受力特點(diǎn)。彎梁橋因受到強(qiáng)大的扭矩作用，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，其曲線外側(cè)的豎向撓度大于同跨徑的直橋；因彎扭耦合作用，在梁端可能出現(xiàn)翹曲；當(dāng)梁端橫橋向約束較弱時(shí)，梁體有向彎道外側(cè)“爬移”的趨勢。
2.3內(nèi)梁和外梁受力不均
在曲線梁橋中，因存在較大的扭矩，因而常使外梁超載、內(nèi)梁卸載，特別在寬橋情況下內(nèi)、外梁的差異更大。因內(nèi)、外梁的支點(diǎn)反力有時(shí)差別很大，當(dāng)活載偏置時(shí)，內(nèi)梁甚至可能產(chǎn)生負(fù)反力，這時(shí)假如支座不能承受拉力，就會出現(xiàn)梁體與支座的脫離，即“支座脫空”現(xiàn)象。
2.4墩臺受力復(fù)雜
因內(nèi)外側(cè)支座反力差別較大，使各墩柱所受垂直力出現(xiàn)較大差異。彎橋下部結(jié)構(gòu)墩頂水平力，除了與直橋一樣有制動力、溫度變化引起的內(nèi)力、地震力等外，還存在離心力和預(yù)應(yīng)力張拉產(chǎn)生的徑向力。故在曲線梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)對其進(jìn)行全面整體的空間受力計(jì)算分析，對其在承受縱向彎曲、扭轉(zhuǎn)和翹曲作用下，結(jié)合自重、預(yù)應(yīng)力和汽車活載等荷載進(jìn)行詳細(xì)的受力分析，充分考慮其結(jié)構(gòu)的空間受力特點(diǎn)才能得到安全可靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
2.曲線梁橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
因曲線梁橋處于“彎、剪、扭”的復(fù)合受力狀態(tài)，上、下部結(jié)構(gòu)必須構(gòu)成有益于抵抗“彎、剪、扭”的措施，這給橋梁的線型設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理帶來很大困難。
2.1對于彎梁橋來說在滿足豎向變形的前提下，應(yīng)盡可能減小抗彎剛度、增大抗扭剛度。所以在曲線梁橋中，宜選用低高度梁和抗扭慣矩較大的箱形截面。小半徑曲線梁橋的梁高大于跨徑的1/18時(shí)，是比較經(jīng)濟(jì)的。在特殊情況下也不應(yīng)小于跨徑的1/22。
2.2在曲線梁橋截面設(shè)計(jì)時(shí)，要在橋跨范圍內(nèi)設(shè)置一些橫隔板，以加強(qiáng)橫橋向剛度并保持全橋穩(wěn)定性。在截面產(chǎn)生較大變化的位置，要設(shè)漸變段過渡，減小應(yīng)力集中效應(yīng)。
2.3在進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮扭矩效應(yīng)，彎梁應(yīng)在腹板側(cè)面布置較多受力鋼筋，其截面上下緣鋼筋也比同等跨徑的直橋多，而且應(yīng)配置較多的抗扭箍筋。在預(yù)應(yīng)力混凝土曲線梁橋中，應(yīng)設(shè)置防崩鋼筋。
2.4城市立交橋中的曲線箱梁橋中墩多布置成獨(dú)柱支承構(gòu)造。在獨(dú)柱式點(diǎn)鉸支承彎連續(xù)梁中，上部結(jié)構(gòu)在外荷載作用下產(chǎn)生的扭矩不能通過中間支承傳至基礎(chǔ)，而只能通過曲梁兩端抗扭支承來傳遞，從而易造成曲梁產(chǎn)生過大扭矩。為減小彎梁橋梁體受扭對上、下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響，可采用以下方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力平衡的調(diào)整：
（1）為減小此項(xiàng)扭矩的影響，較有效的辦法是通過調(diào)整獨(dú)柱支承偏心值來改善主梁受力。
（2）通過預(yù)應(yīng)力筋的徑向偏心距來消除曲梁內(nèi)某些截面過大的扭矩，改善主梁的受力狀態(tài)也是一種有效的辦法。預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的扭矩分布和自重、恒載作用下的扭矩分布規(guī)律有著較大的區(qū)別，為調(diào)整扭矩分布，可在曲線梁軸線兩側(cè)采用不同的預(yù)應(yīng)力鋼束及錨下控制應(yīng)力，構(gòu)成預(yù)應(yīng)力束應(yīng)力的偏心，形成內(nèi)扭矩來調(diào)整曲線梁扭矩分布。對于設(shè)計(jì)小半徑曲線梁橋，最好采用普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。對于預(yù)應(yīng)力混凝土曲線梁橋，縱向預(yù)應(yīng)力筋采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線。
2.5下部支承模式的確定。曲線梁橋的不同支承模式，對其上、下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響非常大。對于彎梁橋，中間支承通常分為兩種類型：抗扭型支承（多支點(diǎn)或墩梁固結(jié)）和單支點(diǎn)鉸支承。在曲線梁橋選擇支承模式時(shí)，可遵循以下原則：
（1）對于較寬的橋（橋?qū)払＞12m）和曲線半徑較大（一般R＞100m）的曲線梁橋，因主梁扭轉(zhuǎn)作用較小，橋體寬要求主梁增加橫向穩(wěn)定性，故在中墩宜使用具有抗扭較強(qiáng)的多柱或多支座的支承模式，亦可使用墩柱與梁固結(jié)的支承方式。
（2）對于較窄的橋（橋?qū)払≤12m）和曲線半徑較小（一般R≤100m）的曲線梁橋，因主梁扭轉(zhuǎn)作用的增加，特別在預(yù)應(yīng)力鋼束徑向力的作用下，主梁橫向扭矩和扭轉(zhuǎn)變形很大。因橋窄所以宜采用獨(dú)柱墩，但在選用支承結(jié)構(gòu)方式時(shí)應(yīng)視墩柱高度不同而確定。較高的中墩可采用墩柱與梁固結(jié)的結(jié)構(gòu)支承方式。較低的中墩可采用具有較弱抗扭能力的單點(diǎn)支承的模式。這樣可有效降低墩柱的彎短和減小主梁的橫向扭轉(zhuǎn)變形。但這兩種交承模式都需對橫向支座偏心進(jìn)行調(diào)整。
（3）墩柱截面的合理選用。當(dāng)使用墩柱與梁固結(jié)的支承形方式時(shí)要必須注意墩柱的彎矩變化。在主梁的扭轉(zhuǎn)變形過大同時(shí)墩柱彎矩也很大（一般墩柱較矮）的情況下，宜采用矩形截面墩柱。因?yàn)榫匦谓孛嫜刂髁嚎v向抗彎剛度較小，而沿主梁橫向抗彎剛度較大，這樣既減小了墩柱的配筋又降低了主梁的橫向扭轉(zhuǎn)變形，更適合其受力特點(diǎn)。
3.曲線梁橋支座布置
在曲線箱梁橋中，兩端為抗扭支座(雙支座)，聯(lián)內(nèi)安置幾個(gè)鉸支座的布置已不多見，即使對小跨徑小半徑的非預(yù)應(yīng)力曲線梁，通常也采用設(shè)內(nèi)、外偏心支座方案。常預(yù)應(yīng)力鋼束引起的扭矩隨彎曲半徑的減小而加大，總的扭矩隨跨長而增大，所以跨中的偏心支座，在與偏心距的設(shè)置上要分別考慮以下幾方面的影響：
（a）橫向恒載不均勻的影響，可通過設(shè)置中墩偏心距e來解決；對于彎曲半徑大于130m的曲線梁，這個(gè)偏心距不大，一般在0.1m～0.2m左右；
（b）預(yù)應(yīng)力束形成扭矩的影響這部分扭矩的影響很大，有時(shí)在半徑為130m、聯(lián)跨長140m的四跨曲線箱梁中可達(dá)20000KN•m以上，若用增加跨中支座偏心距的辦法，則跨中支座的總偏心距為，式中，為抵抗預(yù)應(yīng)力所產(chǎn)生的扭矩；若跨中支座按設(shè)內(nèi)、外偏心支座的方案布置，偏心距的加大可使端部抗扭的雙支座中的反力大致相等；
（c）曲線梁從施工完成到使用后的一段時(shí)間內(nèi)均受到徐變、溫度及不均勻扭矩的影響，支座總有滑移，所以每聯(lián)曲線梁必須設(shè)有一個(gè)固定支座，固定支座通常設(shè)在跨中，有時(shí)也可特意在跨中設(shè)固結(jié)墩；
（d）若梁的線剛度較低，則在內(nèi)側(cè)邊緣行駛車輛的活載作用下會使內(nèi)側(cè)受拉區(qū)產(chǎn)生較大的應(yīng)力及撓度(或轉(zhuǎn)角)，此時(shí)可采用設(shè)內(nèi)、外偏心支座的布置方案；
（e）對于設(shè)內(nèi)、外偏心支座的支座布置，梁體內(nèi)既有剪力滯效應(yīng)，又有翹曲與畸變應(yīng)力，當(dāng)半徑R足夠大時(shí)這種影響不明顯，從而使扭轉(zhuǎn)有些類似于自由扭轉(zhuǎn)，截面內(nèi)只有剪力流；
（f）對曲率半徑R大于130m、跨徑小于30m、頂板寬9m的匝道橋，可采取設(shè)內(nèi)、外偏心支座的布置方案，但跨徑大于35m時(shí)若仍用此方案時(shí)，應(yīng)在聯(lián)中采用一個(gè)固結(jié)墩，或者在全部跨中支座采用偏置雙支座方案。
4.實(shí)例分析
某市預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土曲線梁橋，單箱雙室截面，頂板寬9.2m，底板寬4.4m，跨徑組合為20m+18m+18m，橋梁平面位于直線段和R=34米的平曲線上，汽車荷載采用城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)：城市－A級。
圖1 箱梁橋平面孔徑布置圖2 箱梁橋斷面圖
本橋設(shè)計(jì)時(shí)，直線段按照普通直線橋設(shè)計(jì)即可，曲線段較特殊，須考慮支座設(shè)置問題及各箱梁截面抗扭性能。在設(shè)計(jì)時(shí)，采用Midas/civil軟件進(jìn)行全橋計(jì)算分析，整個(gè)橋梁離散為梁單元模型，47個(gè)節(jié)點(diǎn)，40個(gè)單元。計(jì)算中以控制截面彎、扭組合受力最小及支座不出現(xiàn)拉力為目標(biāo)，計(jì)算得出各支座預(yù)設(shè)偏心情況如圖3所示。
計(jì)算結(jié)果表明，在城市－A級車輛荷載作用于箱梁內(nèi)外側(cè)兩種情況，支座均未出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，支座1出現(xiàn)最小反力為23KN，支座4出現(xiàn)最小反力為9KN。汽車作用在外側(cè)時(shí)，支座最大反力5293KN，出現(xiàn)在3號支座；汽車作用在內(nèi)側(cè)時(shí)，支座作大反力5179KN，出現(xiàn)在3號支座。全橋最大彎矩產(chǎn)生在第三跨跨中處，而扭矩出現(xiàn)在梁端雙支座處。扭矩在支座3處出現(xiàn)反號現(xiàn)象，主要是因汽車作用內(nèi)外側(cè)時(shí)，在曲線曲率減小處產(chǎn)生體系內(nèi)力重分配引起的。
通過上述結(jié)果分析，得出城市曲線箱梁橋（匝道橋），在設(shè)計(jì)時(shí)只要經(jīng)過合理的計(jì)算分析，采用抗扭剛度大的截面并加強(qiáng)橫格梁的強(qiáng)度，合理設(shè)置支座偏心，可以達(dá)到我們預(yù)期的結(jié)果，設(shè)計(jì)出理想的橋梁，確保橋梁運(yùn)營階段整體受力均衡，應(yīng)力儲備充足。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】道路橋梁；設(shè)計(jì)；隱患
一、前言
交通道路對于國家內(nèi)部相互之間的交往和發(fā)展而言就像人體的供血經(jīng)脈系統(tǒng)一樣重要，隨著社會的發(fā)展人們相互之間的各種交往日益密切化、距離長遠(yuǎn)化，對交通道路的需求和要求都隨之增加。有調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國近十年來道路橋梁的建設(shè)是過去的數(shù)十倍之多。但在追求交通種類和里程增加的同時(shí)，我們更應(yīng)該把質(zhì)量安全作為建設(shè)的根本原則，首要就是要分析找出道路橋梁在設(shè)計(jì)中存在的隱患問題。
二、道路橋梁設(shè)計(jì)的隱患及對策分析
1.我國道路橋梁設(shè)計(jì)的綜合概述
一方面，如上文所屬，我國今年來社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展促使交通建設(shè)的增加完善成為了迫切要求，刺激帶動了道路橋梁的建設(shè)；另一方面，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展為道路橋梁的建設(shè)提供了充足的資金保障和技術(shù)支持。因此，二者之間是相互促進(jìn)相互帶動的關(guān)系。如今，我國的道路橋梁設(shè)計(jì)絕大多數(shù)都在質(zhì)量上有所保障、能夠滿足當(dāng)今的各種交通需求，但事實(shí)上，在根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行施工建設(shè)完成以后尤其是通行使用幾年以后，道路橋梁經(jīng)常會出現(xiàn)這樣那樣的問題，例如荷載裂隙、跳車以及路基沉降等問題。
雖然我國早已有道路橋梁設(shè)計(jì)建設(shè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)出臺，但隨著事實(shí)交通中不斷提高的要求以及快速革新的技術(shù)和工藝，以前制定的標(biāo)準(zhǔn)已不能完全適用于當(dāng)今的建設(shè)需求，也不能再為橋梁道路的質(zhì)量提供絕對保障。因此，在標(biāo)準(zhǔn)的訂立趕不上現(xiàn)實(shí)更新速度的前提下，要想確保道路橋梁的使用牢固性、壽命長久性和絕對的安全性，就需要建設(shè)的技術(shù)人員不斷加強(qiáng)自我素質(zhì)和能力的提高，尤其是在設(shè)計(jì)階段，必須充分考慮到道路橋梁建設(shè)的環(huán)境情況、荷載要求等各種實(shí)際需求來設(shè)計(jì)，并且做到反復(fù)確認(rèn)細(xì)致修改，確保設(shè)計(jì)出材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、造型、質(zhì)量等方面都最大化適應(yīng)滿足的道路橋梁，保障道路橋梁在使用中的安全性、也促使道路橋梁能夠最大化地發(fā)揮自身的作用，帶動當(dāng)?shù)氐慕煌桶l(fā)展。
2.道路橋梁設(shè)計(jì)的隱患分析
雖然我國自古以來就是一個(gè)道路橋梁的建造大國，歷史上也有許多道路橋梁經(jīng)歷千年的考驗(yàn)保留至今，體現(xiàn)了我國古代在此方面取得的偉大成績。但對于現(xiàn)代道路橋梁工程的設(shè)計(jì)我國卻處于起步較晚的的發(fā)展中階段，尤其是與國外一些發(fā)達(dá)國家相比較，我國在道路橋梁設(shè)計(jì)的許多方面表現(xiàn)的都不太成熟，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
㈠設(shè)計(jì)模式落后
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、工業(yè)化進(jìn)程的加劇，不僅現(xiàn)代道路橋梁的荷載量承受和材質(zhì)使用方面都有了很大的變化，而且現(xiàn)在的地質(zhì)和氣候環(huán)境都在一定程度上受到了影響有所改變。然而，現(xiàn)代道路橋梁設(shè)計(jì)中許多并沒有做到這些全面的考量，大都都是只注重根據(jù)原有標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，而不能因時(shí)因地制宜地結(jié)合設(shè)計(jì)。這種落后的設(shè)計(jì)模式采用通常也導(dǎo)致了道路橋梁在結(jié)構(gòu)框架、材料選用、通行流量、負(fù)載能力、與環(huán)境適應(yīng)能力等諸多方面都不能完全與實(shí)際相符，也為長期使用下交通的便捷性和安全性埋下隱患。
㈡設(shè)計(jì)人員素質(zhì)不高
道路橋梁的設(shè)計(jì)人員往往是后期橋梁建設(shè)方向和成型的決定者，也直接影響到道路橋梁建成后的使用性能和質(zhì)量，因此，一個(gè)優(yōu)秀的道路設(shè)計(jì)人員不僅要掌握過硬的專業(yè)知識，還要對相關(guān)的美學(xué)、氣候?qū)W、人車流估算等多方面都具有一定的了解，設(shè)計(jì)人員的專業(yè)能力和素養(yǎng)是道路橋梁設(shè)計(jì)的直接關(guān)鍵因素。但是在實(shí)際的道路橋梁設(shè)計(jì)中，存在很多設(shè)計(jì)人員各方面的綜合素質(zhì)不達(dá)標(biāo)的問題，他們通常只側(cè)重于考慮道路橋梁的結(jié)構(gòu)牢固度，而忽視了其他同樣重要的因素。
㈢道路橋梁施工問題
如今隨著建設(shè)行業(yè)的快速發(fā)展，各種施工建設(shè)技術(shù)工藝也在不斷提高，道路橋梁的施工建設(shè)也是如此。但是在技術(shù)工藝不斷革新的前提下，卻依然存在許多道路橋梁施工工藝方法落后的情況。這種情況首先就體現(xiàn)在對施工成本的過分精減上，許多施工承包單位為了最大化地追求利益，偷工減料、以次充好、省略一些工序的做法比比皆是，嚴(yán)重影響了施工質(zhì)量；其次就體現(xiàn)在對施工效率的追求超過了對建設(shè)質(zhì)量的追求，一味的加趕工期必然造成了質(zhì)量隱患的存在和發(fā)生；另外就體現(xiàn)在道路橋梁的施工工藝和方法運(yùn)用上，有的施工單位為了節(jié)省新技術(shù)培訓(xùn)和新設(shè)備采購等的費(fèi)用，還停留在以往的落后的施工水平上，也在很大程度上對施工和質(zhì)量保證上造成了阻礙的影響。
㈣設(shè)計(jì)使用壽命不長
在眾多體現(xiàn)道路橋梁設(shè)計(jì)和建設(shè)質(zhì)量的因素中，道路橋梁的使用壽命是其中最能體現(xiàn)質(zhì)量高低的一項(xiàng)，能夠使用長久的道路橋梁必然是合理的設(shè)計(jì)和后期維護(hù)工作相結(jié)合的結(jié)果。而實(shí)際中，許多道路橋梁的設(shè)計(jì)卻缺乏一個(gè)長遠(yuǎn)的考慮，加上許多的利益因素考量，因此很多設(shè)計(jì)只為考慮眼前的形象工程和短期內(nèi)效益的取得，后期更是缺乏必要的保養(yǎng)維護(hù)，這也在很大程度上縮短了道路橋梁的使用壽命，形成了一定的安全隱患。
3.針對設(shè)計(jì)隱患的解決措施
上述的這些道路橋梁在設(shè)計(jì)中存在的諸多隱患，無疑給我國的道路橋梁建設(shè)和使用帶來了一定的阻礙和影響，我們必須在基于隱患的基礎(chǔ)上研究必要的解決對策。
㈠優(yōu)化升級道路橋梁的設(shè)計(jì)模式。在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行的同時(shí)，更應(yīng)全面了解道路橋梁建設(shè)當(dāng)?shù)氐娜丝?、車量、地質(zhì)、氣候等各方面的要素，并基于對這些因素的清晰掌握上再與最新的、科學(xué)的設(shè)計(jì)模式相結(jié)合設(shè)計(jì)，在道路橋梁的工程成本上設(shè)計(jì)出各方面都較為優(yōu)秀的成果。
㈡提升設(shè)計(jì)人員素質(zhì)。首先在設(shè)計(jì)人員選用時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對人員專業(yè)知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)包括職業(yè)素養(yǎng)等方面的全面評定考核，綜合考核通過者方可選用；其次就是在日常工作中設(shè)計(jì)人員要不斷提升自己的能力，設(shè)計(jì)單位也要不斷注重加強(qiáng)對員工技能的培訓(xùn)和提升，使他們的能力能夠?yàn)楹玫牡缆窐蛄涸O(shè)計(jì)提供直接保障。
㈢加強(qiáng)道路橋梁施工管理。在設(shè)計(jì)完成后的施工階段，建設(shè)單位應(yīng)該加強(qiáng)施工階段的管理，尤其是工程監(jiān)理應(yīng)該充分發(fā)揮自己的職能，對施工中的人員、材料、工藝、設(shè)備等各個(gè)方面和各道工序都加強(qiáng)監(jiān)督管理，把工程的質(zhì)量作為工作的根本目標(biāo)，確保道路橋梁能夠按照設(shè)計(jì)參數(shù)保質(zhì)按時(shí)完成。
㈣增強(qiáng)道路橋梁使用耐久性。在每一個(gè)道路橋梁的設(shè)計(jì)過程中，都應(yīng)該到認(rèn)識到普遍存在的使用耐久性問題，并在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行有意識的改進(jìn)提升。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該基于對道路橋梁荷載和流量的精確推算下，再加強(qiáng)對相關(guān)參數(shù)尤其是結(jié)構(gòu)和建設(shè)裁量的測量、演算、測試檢驗(yàn)，研究出一個(gè)科學(xué)可靠的設(shè)計(jì)方案，在確保道路橋梁設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí)，也最大化地確保使用的長久性。
三、結(jié)束語
交通是各個(gè)地區(qū)、是整個(gè)國家交往發(fā)展的重要命脈，作為其中主要樞紐形式的道路橋梁更是交通系統(tǒng)中命脈中的命脈，而道路橋梁的設(shè)計(jì)好壞直接關(guān)系到后續(xù)的建設(shè)和使用，因此，道路橋梁建設(shè)者必須加強(qiáng)對設(shè)計(jì)階段的管理，分析其中存在的問題并采取措施解決，對道路橋梁設(shè)計(jì)和建設(shè)的質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，為我國交通網(wǎng)絡(luò)的有量有質(zhì)建設(shè)提供保障。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】 城市；橋梁橋面；排水設(shè)計(jì)；問題；分析
引言
在城市中，各種高架橋、立交橋已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在生活和交通運(yùn)行當(dāng)中。城市高架橋有縱坡變化大，橋梁長等特點(diǎn)，所以，如果橋面的排水問題處理不好，不利于行車的安全，對行人也會造成不便的影響，更會給城市橋梁橋面的結(jié)構(gòu)造成損害。由于大部分的橋梁都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，不宜時(shí)而潮濕時(shí)而暴曬。如果水分侵蝕鋼筋，會使鋼筋銹蝕，減短橋梁的使用壽命。冬天被水侵蝕的橋梁容易結(jié)冰，這樣很容易導(dǎo)致砼發(fā)生破壞。所以，為了使橋梁的耐久性不因?yàn)橛晁姆e滯而滲入橋梁內(nèi)部造成破壞，不僅要在橋面鋪裝內(nèi)設(shè)置防水層，更重要的是要在橋面合理的設(shè)計(jì)出能夠引導(dǎo)雨水迅速排出橋外的排水系統(tǒng)。隨著時(shí)代的發(fā)展，橋梁設(shè)計(jì)的美觀程度也越來越受到重視，橋梁的設(shè)計(jì)不僅要結(jié)構(gòu)合理，牢固耐用，排水通暢，施工養(yǎng)護(hù)方便，而且要美觀莊重。
一、橋面排水形式
橋面的雨水首先會因?yàn)闃蛎娴暮铣善拢M坡和縱坡的組合）而排向行車道的兩側(cè)，因此，橋面橫向坡度必須足夠。通常情況下，橋面的泄水口是設(shè)置在行車道邊緣處的。雨水匯聚泄水口后會因?yàn)闃蝮w設(shè)計(jì)的不同而分兩種情況排出：（1）如立交橋這種跨越城市道路、公路、鐵路的橋體，在排水設(shè)計(jì)時(shí)，會將雨水匯集到縱向的排水管中，然后通過在橋梁的墩臺處進(jìn)行設(shè)計(jì)落水管流入地面的排水設(shè)施中，以達(dá)到的橋面排水的目的；（2）當(dāng)橋體設(shè)計(jì)時(shí)是跨域河流或者水溝的，可以將流入排水口的雨水通過泄水管直接排放。如果橋體的設(shè)計(jì)是能夠保證將雨水從橋頭引導(dǎo)排泄的，即橋長
二、橋面排水設(shè)計(jì)存在的問題
城市中的高架橋、立交橋等由于橋梁橋體長度比較長，縱坡變化大，再加上人們審美觀以及城市環(huán)保、景觀美化等諸多方面的要求，因此在橋梁設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，應(yīng)該充分的考慮到橋面的排水設(shè)計(jì)問題。
橋面排水設(shè)計(jì)方面存在的問題，有三個(gè)方面：
1、橋面的縱坡、橫坡設(shè)置不合理。橋面縱坡、橫坡的大小是直接關(guān)系著排水是否通暢的重要因素?？v坡過小，會造成橋面雨水因?yàn)榱魉倬徛鴧R流時(shí)間加長；縱坡過大則會使雨水口的截流率變小，這兩方面的原因都會對橋梁橋面的排水效果產(chǎn)生一定的影響。并且因?yàn)闃蛄簶蛎娴臋M坡能夠使雨水向橋面相對比較低的地方匯集，然后在匯集處通泄水口集中將雨水排放出去，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)橋面橫坡時(shí)，必須保證在橫坡的設(shè)置在1.0%～2.0%之間。在城市高架橋橋面排水設(shè)計(jì)的過程中，由于巧體比較長，所以在排水設(shè)計(jì)中應(yīng)該將橋面設(shè)置成反向變破和凹曲線。這種設(shè)計(jì)會造成嚴(yán)重積水，對雨水的排出極為不利[2]。所以，在設(shè)置橋面的排水系統(tǒng)時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)橋體的特性，首先進(jìn)行考慮的橋梁橋面坡度將會對橋梁橋面排水產(chǎn)生的影響，然后再進(jìn)行確定橋面排水管直徑的大小以及排水口的間距。
2、泄水口的設(shè)置不合理。降雨的強(qiáng)度以及匯水面積是決定橋面泄水口之間距離的主要因素。其次也可以根據(jù)橋面縱向和橫向的坡度，還有泄水管道的泄水能力，允許過水?dāng)嗝娴穆鲗挾葋矶āＨ绻顾诘拈g距過大或數(shù)量不夠，就會造成橋面積水。尤其是雨水充沛的南方地區(qū)，，瞬間降雨的強(qiáng)度也大，很容易造成因雨水積聚來不及排入泄水管而造成橋面積水。再因?yàn)榻涤炅看蠹由锨鍜吖芬院蟾鞣N垃圾堆積在泄水口，造成大量的泄水口因此堵塞，更加嚴(yán)重的阻礙了橋面積水的排放，加大了積水對橋梁的腐蝕危害。所以，在設(shè)計(jì)泄水口的時(shí)候，應(yīng)該采用雨水篦配合使用的方法進(jìn)行橋面排水。
3、排水設(shè)施構(gòu)造不完善
在城市橋梁橋面工程設(shè)計(jì)的過程中，橋梁橋面的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下圖所示：
通過上圖可以看出的橋梁橋面排水系統(tǒng)主要有排水管、排水盲溝以及進(jìn)水口和落水管等結(jié)構(gòu)組成。
在實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中，常常忽略進(jìn)水口和碎石盲溝周邊的防水層設(shè)計(jì)，很容易出現(xiàn)排水不暢或者防水層滲水的現(xiàn)象。泄水管的管口和管蓋如果采用的材料強(qiáng)度不夠，就會發(fā)生因承載不了車輛的負(fù)荷而被壓壞。
三、立交橋積水現(xiàn)狀、原因及解決措施
城市中立交橋是很常見的建筑，它的使用更好的緩解了城市交通堵塞和事故的發(fā)生。由于受到環(huán)境和地理狀況的影響，有一部分的立交橋需要設(shè)置下行穿道、人行地道。舉例來說，在長沙市就有兩座這種設(shè)計(jì)的橋梁，一座是袁家?guī)X立交橋，一座是芙蓉路立交橋。這兩座橋均屬于下穿式立交橋，每年的六七月份，一場大雨過后，下層通道就會出現(xiàn)嚴(yán)重的積水，不僅不能充分的發(fā)揮立交橋應(yīng)有的紐帶連接作用，反而成為了各交叉通道的障礙，造成整個(gè)城市的交通出現(xiàn)嚴(yán)重的阻塞癱瘓。為什么會出現(xiàn)這種情況，我們可以從這些方面的原因著手探討：
1、從立交橋的橋體形式方面分析。按照立交橋的橋體外形上下關(guān)系有兩種橋型：舉起式和下穿式。舉起式立交橋占地面積比較大，因?yàn)樾枰^長的引橋，所以，橋面舉起后會造成周圍建筑物的構(gòu)成景觀發(fā)生很大的變化，但是，舉起式立交橋有不受氣候條件限制的優(yōu)點(diǎn)，并不會影響城市排水網(wǎng)的規(guī)劃。下穿式立交橋則恰好相反，它不需要較長的引橋，相對的占地面積也就比較小，雖然不會影響周圍建筑景觀，但是由于受到氣候條件的影響，所以很大程度上對城市排水網(wǎng)的規(guī)劃造成了影響。所以，地方相對狹小、并且對四周的建筑景觀需要做重點(diǎn)保護(hù)的地區(qū)以及降雨量相對較少的北方地區(qū)都適合設(shè)置下穿式立交橋。
2、從氣候條件方面分析。上面介紹了下穿式立交橋適用于降雨量較少的北方地區(qū)和排水條件相對較好的城郊。袁家?guī)X立交橋和芙蓉路立交橋地處多雨的長沙市，由于長沙市年降雨量較多，有2000毫米左右，并且集中在春夏之交，降雨強(qiáng)度也不均勻，這樣的環(huán)境氣候就對下穿式立交橋的設(shè)計(jì)造成了更多的不便和麻煩。
3、從排水的設(shè)計(jì)方面分析。由于長沙市是東南偏高、西北偏低的地形。建造在五一路的這兩座下穿式立交橋，因受到地理形勢的影響，不能按照城市的排水管道鋪設(shè)坡度排水，只能在橋的局部設(shè)置泵站，借此將雨水提升較高的排水管網(wǎng)中。
基于以上原因，可以在立交橋的下層路面入口處設(shè)置圓弧擋水墻，將徑流雨水堵住，這樣，直接將降雨匯聚在橋下，對泵站所要負(fù)荷的排水量進(jìn)行計(jì)算時(shí)就不必考慮徑流影響，這樣不僅符合實(shí)際匯水面積，而且也大幅度的將泵站的總負(fù)荷減小了，還能徹底的解決立交橋橋面積水問題。
四、如何解決橋梁橋面排水設(shè)計(jì)中存在的問題
通過上述分析在城市 橋面排水設(shè)計(jì)中依然存在諸多的問題，針對這些問題提出以下幾方面的建議：
1、在橋梁橋面排水設(shè)計(jì)中，首先科學(xué)合理確定排水排水管的數(shù)量，橋面排水設(shè)計(jì)中不僅要設(shè)置橋面縱坡和橫坡的形式，而且還應(yīng)該注意跑水管的設(shè)置。橋面排水管的設(shè)計(jì)應(yīng)該按照徑流面積來計(jì)算確定其數(shù)目，每平方米的橋面宜設(shè)排水管面積為300mm2，直徑不宜小于100mm，這種設(shè)計(jì)不僅可以加快排水進(jìn)程，而且也方便后期的養(yǎng)護(hù)清理。在一級公路和高速公路的排水管設(shè)計(jì)方面，直徑一般為150mm，間距為4-5之間[3]。高架橋和跨越鐵路、公路及通航河流的橋梁，是將降雨通過橋面的橫坡、縱坡排入排水管，然后通過設(shè)置在橋梁墩臺的落水管排出，所以，橋面排水管的設(shè)計(jì)應(yīng)該達(dá)到安全和環(huán)境所需的要求。
在橋梁橋面排水管設(shè)計(jì)的過程中，首先可以假設(shè)工程中排水管的直徑和間距，然后通過采用橋梁橋面排水管計(jì)算公式，通過計(jì)算出排水設(shè)計(jì)流量≤管道允許水流量進(jìn)行確定。計(jì)算公式為：10-3（是設(shè)計(jì)徑流數(shù)；W是橋面的匯水寬度；L是泄水口間距；q是平均的降雨強(qiáng)度）
由于縱坡不斷變化，所以要根據(jù)不同的縱坡將泄水口的間距進(jìn)行調(diào)整，泄水口的間距可以在坡度緩慢時(shí)適當(dāng)?shù)募用堋?/p>
2、根據(jù)橋梁斷面形式進(jìn)行確定橋面排水方式。
在城市橋梁橋面工程設(shè)計(jì)的過程中，首先應(yīng)該根據(jù)橋梁斷面的形式進(jìn)行確定橋面排水設(shè)計(jì)的形式。一般情況下在城市橋梁下方都設(shè)計(jì)有人行道，并且在人行道的下方都會留有鋪設(shè)電力電信的排管空間，這就會造成雨水會通過人行道滲透到電力電纜的排管內(nèi)，因此針對這種情況，應(yīng)該注意保證人行道應(yīng)該高出橋面車輛行道面的15～30cm，并將路緣石和車道部分設(shè)置成為錯(cuò)臺的形式進(jìn)行隔檔。如果是機(jī)動車和非機(jī)動車分離橋梁時(shí)，則可以采用混凝土隔離墩將機(jī)動車和非機(jī)動車進(jìn)行隔離開。一般情況下，混凝土隔離墩可以每隔5～10m設(shè)計(jì)一個(gè)矩形的空洞，以能夠通過孔洞將機(jī)動車道上的雨水留到非機(jī)動車道，然后再匯聚流入非機(jī)動車道低側(cè)泄水管，以此達(dá)到排水的目的。還有一種是機(jī)動車道與非機(jī)動車道之間是采用綠化帶進(jìn)行分隔的，綠化帶寬約1-2m，可以每隔10-20m留一個(gè)50cm寬度的水槽，在頂部設(shè)置蓋板。雨水通過水槽都將匯集在非機(jī)動車道，然后通過非機(jī)動車道匯集到排水管內(nèi)。對于汽車專用的橋梁，一般只設(shè)計(jì)車行道，兩側(cè)設(shè)計(jì)有混凝土防撞墻，其排水管一般設(shè)計(jì)在內(nèi)側(cè)底部的地方，其中排水管的直徑大約在150mm，間距大約在5～10m。
3、對于橋面排水構(gòu)造處的細(xì)節(jié)處理對策。眾所周知，由于橋面的垃圾和灰塵很容易造成下水道堵塞，所以很容易造成排水不暢的現(xiàn)象，在對橋面排水設(shè)計(jì)中，針對這種現(xiàn)象，應(yīng)該注意在泄水管的管口出設(shè)計(jì)強(qiáng)度較大的鑄鐵制作的管蓋，泄水管最好豎直方向埋沒，如果根據(jù)情況需要采用水平布設(shè)，橫坡要注意不能太小，管道也不適宜過長，以免造成水流過慢，導(dǎo)致排水不暢。
另外，為了防止垃圾堵塞泄水口，可以采用雨水篦配合泄水管的方式進(jìn)行橋面的排水處理。雨水篦可以采用花崗巖加鋼板組合式的，可以先將花崗巖雨水篦下面層用結(jié)構(gòu)膠和鋼板雨水篦上面層粘結(jié)到一起，然后將組合雨水篦的鋼板面朝下放入預(yù)留的水篦口中。這樣的組合水篦不僅避免了車輪將其破壞的情況，也美化了橋梁雨水篦的外觀[5]。更重要是的是，還具有防盜的功能。雨水篦即使被翹起，也會因?yàn)楦綆в谢◢弾r的重量，不容易被盜走。這樣就可以有效的解決因雨水篦被盜而造成垃圾堵塞泄水口，引發(fā)橋面積水不能正常排泄的情況。
五、總結(jié)
本文通過對城市橋梁橋面設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行分析，提出了解決的措施，并對城市立交橋的排水設(shè)計(jì)問題深入的探討，提出了解決的方案。更好的解決城市橋梁橋面的排水問題，可以緩解城市交通阻塞問題，帶來生活出行的方便，更能帶動交通業(yè)的順利健康發(fā)展。
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【關(guān)鍵詞】道路橋梁；設(shè)計(jì)；質(zhì)量問題；要點(diǎn)
0.引言；
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是將交通事業(yè)作為支撐，交通建設(shè)是其中的重要構(gòu)成因素，故此，道路橋梁的作用就顯得尤為突出。道路橋梁的建設(shè)質(zhì)量水平直接的影響該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為此，在加快經(jīng)濟(jì)建設(shè)的同時(shí)必須要加強(qiáng)對道路橋梁施工質(zhì)量的掌控， 對道路橋梁設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，有效的提升道路橋梁質(zhì)量，根據(jù)建設(shè)地區(qū)的實(shí)際情況出發(fā)，設(shè)計(jì)出與該地區(qū)高度匹配的道路橋梁，并針對其中存在的不足進(jìn)行相應(yīng)的解決。
一.道路橋梁設(shè)計(jì)上遵守的原則
1.1在道路橋梁設(shè)計(jì)時(shí)需要堅(jiān)持以下的原則：
（1）對我國現(xiàn)行的道路橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格的執(zhí)行；
（2）設(shè)計(jì)要做到與實(shí)際相結(jié)合，將控制工程造價(jià)作為根本的目的，達(dá)到建設(shè)要求的條件之下就地取材，避免勞民傷財(cái)，對工程的工期進(jìn)行密切的關(guān)注，使其在預(yù)計(jì)工期內(nèi)完成；
（3）在工程的設(shè)計(jì)階段，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的原則，盡量使用現(xiàn)代設(shè)計(jì)的方法，例如：可靠性設(shè)計(jì)方法及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等；
（4）對新型的技術(shù)及工藝進(jìn)行使用，使設(shè)計(jì)更為合理化、科學(xué)化、環(huán)?；?。
1.2 設(shè)計(jì)理論和構(gòu)造體系落后
在我國道路橋梁的發(fā)展過程中，現(xiàn)在所面臨的是落后的設(shè)計(jì)理論和構(gòu)造體系。選擇橋梁的設(shè)計(jì)構(gòu)造方案首先要把經(jīng)濟(jì)效益放在優(yōu)先考慮的地位，在滿足經(jīng)濟(jì)效益的條件下必須進(jìn)行充分的綜合考慮各種因素，并取用最可靠的結(jié)構(gòu)來保證道路橋梁的安全性。許多設(shè)計(jì)人員僅僅局限在對橋梁滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度計(jì)算上考慮，而且對當(dāng)前高新技術(shù)的應(yīng)用和新知識的掌握不夠充分，這就局限了道路橋梁的發(fā)展。在道路橋梁的設(shè)計(jì)中不僅要求設(shè)計(jì)人員要多角度的綜合考慮確保橋梁的持久性，而且也對設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)有了更高的要求，必須具有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新精神。
二.我國道路橋梁設(shè)計(jì)的現(xiàn)況
2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
若在道路橋梁的設(shè)計(jì)階段存在不規(guī)范操作或是在工程施工階段沒有對工程的施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的掌控，將導(dǎo)致工程施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的情況，使道路橋梁存在一定的安全隱患。道路橋梁的整體牢固性能及構(gòu)件承受能力主要是有道路橋梁結(jié)構(gòu)的安全性能所決定。橋梁的結(jié)構(gòu)整體指的是橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了局部的破損時(shí)，要堅(jiān)決的防止出現(xiàn)大規(guī)模的垮塌事件發(fā)生，橋梁的結(jié)構(gòu)安全性能優(yōu)良，可以在地質(zhì)災(zāi)害、爆炸等非人為災(zāi)害發(fā)生時(shí)發(fā)揮其最大的功效，將受災(zāi)害的程度降到最低。
2.2橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首要考慮的因素是經(jīng)濟(jì)合理性較高的結(jié)構(gòu)方案，然后考慮的是結(jié)構(gòu)上的分析及構(gòu)架、連接設(shè)計(jì)，可是在實(shí)際的道路橋梁設(shè)計(jì)時(shí)卻存在著很多安全性方面的問題，例如設(shè)計(jì)上，道路橋梁設(shè)計(jì)人員的態(tài)度粗疏，出現(xiàn)計(jì)算失誤的問題，通常會對橋梁的使用壽命造成影響。設(shè)計(jì)部門的側(cè)重點(diǎn)通常在橋梁的安全度上，往往忽視了橋梁構(gòu)造、使用材料及結(jié)構(gòu)間的連接。
三.提高道路橋梁設(shè)計(jì)質(zhì)量的對策與措施
3.1 重視橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增加使用的耐久性
道路橋梁在使用的過程中，必然會受到車輛顛簸、超載、地震、疲勞使用等方面原因的影響，致使橋梁結(jié)構(gòu)受損，從而降低使用的耐久性。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)更注重考慮當(dāng)前交通需求，而缺乏對更遠(yuǎn)時(shí)間段的考慮。從長遠(yuǎn)看來，提高橋梁的耐久性，更利于安全運(yùn)行和節(jié)約開支，因此，要求設(shè)計(jì)時(shí)，要具有長遠(yuǎn)目光和創(chuàng)新目光，積極引用優(yōu)秀橋梁建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和理念，規(guī)范設(shè)計(jì)，全面考慮施工、投入使用、后期維修等因素，以能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，增加道路橋梁使用的耐久性。
3.2 落實(shí)橋梁設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展觀，加大科技的投入現(xiàn)代道路橋梁設(shè)計(jì)中，需要采用到多方面的科學(xué)技術(shù)輔助，例如采用計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行精確運(yùn)算、繪制圖紙等；應(yīng)用橋梁智能制造系統(tǒng)；采用遙控技術(shù)控制道路橋梁的施工。在設(shè)計(jì)中增加科技的投入，盡量減小成本、縮短施工周期及施工消耗，這一切都遵循了可持續(xù)發(fā)展的觀念，符合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢。
3.3 重視道路橋梁超載的問題
道路橋梁超載造成橋體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損傷不可逆，很難修復(fù)，直接影響了使用壽命和使用的安全性。因此，設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)者要十分重視道路超載的問題，繪制設(shè)計(jì)圖紙前，深入工程所在地，預(yù)估通車量，掌握相對準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中合理設(shè)定橋梁的最大流量，以滿足該地區(qū)的車輛通行需求，而且能夠增加道路橋梁的耐久性。
3.4 重視道路橋梁的附屬工程設(shè)計(jì)每一項(xiàng)道路橋梁工程都有相關(guān)的附屬工程，它們的設(shè)計(jì)與道路橋梁投入使用后的安全性、便捷性、后期維護(hù)需求都存在密切的聯(lián)系，因此，附屬工程的設(shè)計(jì)也要科學(xué)、合理。
4.1 主梁設(shè)計(jì)
不同于整體式簡支梁結(jié)構(gòu)，裝配式簡支梁結(jié)構(gòu)最為重要的特點(diǎn)是可將預(yù)制獨(dú)立構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)輸與吊裝，并且通過現(xiàn)場安裝、拼接制梁。對于自動化、機(jī)械化施工技術(shù)的應(yīng)用在設(shè)計(jì)中就可以完成，這樣就大幅度的節(jié)省了施工成本，勞動生產(chǎn)力也有顯著的提高，季節(jié)變化也無法對施工造成實(shí)質(zhì)上的威脅。橋梁上部結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件就是主梁，一般的設(shè)計(jì)型式有T 型和箱型，箱型結(jié)構(gòu)主梁大多在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)梁中應(yīng)用。設(shè)計(jì)采用箱型結(jié)構(gòu)主梁需要對主梁結(jié)構(gòu)的間距與片數(shù)作要求，主梁間距與片數(shù)兩者相互制約，即間距小則片數(shù)多、間距大則片數(shù)少。而主梁的高度及細(xì)部尺寸是以荷載的計(jì)算方法加以確定的，若主梁對稱布置，梁身的荷載也是呈對稱分布，此時(shí)要用杠桿法來計(jì)算，如若不然就要以偏心受壓來計(jì)算。上述兩種情況的相同之處是控制設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是內(nèi)力的最大值，要注意的是此標(biāo)準(zhǔn)不可作為主梁結(jié)構(gòu)各個(gè)截面的最不利狀況的受力計(jì)算，主要是因?yàn)楹芏嗖话踩囊蛩貖A雜在計(jì)算結(jié)構(gòu)中。
4.2 型式的選擇應(yīng)為橋臺設(shè)計(jì)橋臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)
在橋臺結(jié)構(gòu)的選擇上，裝配式簡支橋梁主要有輕型橋臺、鋼筋混凝土薄壁橋臺、埋置式橋臺三種。輕型橋臺結(jié)構(gòu)型式體積較小，比較適合擋土的翼墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。鋼筋混凝土薄壁橋臺可設(shè)計(jì)將臺身埋置于橋梁護(hù)坡中，這樣不僅能夠降低橋臺結(jié)構(gòu)受上部荷載的作用力，還能夠使橋臺留有足夠的空間。但護(hù)坡容易受到洪水的侵襲使臺身，所以設(shè)計(jì)時(shí)不可缺少的是對強(qiáng)度和穩(wěn)定性的計(jì)算。
五.結(jié)束語
路橋建設(shè)是為了提供給人們更好的出行條件，進(jìn)而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，故此，道路橋梁施工階段需要對其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的掌控，保證其使用的壽命，這些都是由路橋設(shè)計(jì)方案所決定的，所以在施工前需要根據(jù)實(shí)際的情況對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行選取，在項(xiàng)目的施工過程中保證施工質(zhì)量，以此來推動我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
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