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桥梁的设计要求精选(九篇)

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桥梁的设计要求

第1篇:桥梁的设计要求范文

桥梁的耐久性指的是桥梁抵御自然风化、化学侵蚀、车辆摩擦重压以及自身退化等影响的能力。近几年,我国发生了很多起桥梁倒塌事故,给人民的生命和财产安全造成了极大损害。通过对这些倒塌事故的研究,我们发现造成事故的主要原因是:设计的不规范或施工质量不能满足工程需求。桥梁设计作为后续桥梁施工的依据,如果在设计之初没有考虑桥梁的耐久性问题,会严重降低桥梁使用寿命,使之产生巨大安全隐患[1]。在桥梁设计过程中,我们主要应该考虑的耐久性因素是外部环境对桥梁的影响,其中包括超负荷运营、风雨酸侵蚀、结构疲劳等等。只有依照规范进行合理论证和不断总结设计经验才能设计出质量合格的桥梁工程。

2我国公路桥梁存在的问题及分析

2.1设计过程中存在的问题

在公路桥梁的设计过程中,首先设计的是桥梁结构,桥梁结构必须满足科学性、经济性以及合理性要求[2]。在基本结构设计完成后,再进行其他辅助结构的设计。在整个设计过程中,应选择好桥梁的安全系数,必须保证桥梁的安全系数在标准允许的范围内。在桥梁的结构设计中,我们应选择国家规范的设计标准作为参考。在我国的桥梁设计中,一般对桥梁的安全性比较注重,但是对桥梁的耐久性方面关注的精力却比较少。这样就造成了很多结构细节对桥梁耐久性产生了影响,不仅造成了施工人员在建设过程中的困难,也造成了运营过程中的诸多问题,对桥梁的综合效益产生了不利影响。

2.2公路桥梁施工过程中存在的问题

施工过程对保证桥梁的质量具有决定作用,桥梁施工的标准没有满足要求,桥梁施工过程中偷工减料,就会造成桥梁在使用过程中的耐久性降低,桥梁就会很快产生破裂、损坏等现象[3]。在工程实践中,施工人员对桥梁设计理解的偏差;施工组织管理不到位;施工技术不能满足要求等原因,都有可能造成桥梁的混凝土结构、桥梁缝隙处理及预应力、张拉力等满足不了工程需要。这些问题都会在不同的方面对桥梁的安全性和耐久性产生影响。

3解决桥梁耐久性的对策

3.1增强对桥梁耐久性的重视

在桥梁设计之初,我们必须要将桥梁的耐久性因素考虑到桥梁的整体设计中去,从设计过程中就充分引起重视。当我们在进行桥梁建设时,不能仅仅以满足以往承载量作为桥梁设计是否合理的标准,还应深究如何在满足负荷要求的前提下,提高桥梁的使用寿命[4]。在实际操作中,我们应进行多次模拟实验,通过对模拟实验产生的数据进一步改进桥梁的结构设计,确保桥梁的耐久性满足要求。在桥梁的建设周期中,我们需要考虑以下几个因素:桥梁设计是否合理;桥梁施工是否达到标准;桥梁使用是否满足要求;桥梁维护是否及时到位等等,只有将这些因素都考虑进去,我们才能保证桥梁的使用寿命更长久。

3.2防止桥梁过度损伤

公路桥梁在投入使用以后,就会不断受到外界环境的影响。主要影响因素包括车流量的负荷、有害物质的侵蚀(酸雨等)、雨水冲刷、风蚀、人为损坏等等。这些影响会在桥梁内部产生结构性的循环应力,导致整个结构出现震动问题,造成疲劳现象。这种疲劳现象经过一定时间的发酵,就会在桥梁的表面产生裂纹,这些裂纹随着时间变化越来越多,如果对这些裂纹处理不及时,就会对桥梁的耐久性产生巨大的影响。所以在桥梁维护阶段,必须对这种小的结构变化产生足够的重视,防止因小的失误导致整个桥梁结构的损坏。在近些年我国桥梁工程建设中,对混凝土结构桥梁在设计时已经提高了对其疲劳损伤的考虑,但是在执行阶段重视力度不够。在下一步工作中,我们应该加强对桥梁结构中疲劳损伤的动态关注力度[5]。在桥梁设计时,除了对这个结构进行疲劳损伤控制外,我们还应对局部构件产生足够重视,有时候小的构件损伤对大的构件影响是致命的。

3.3防止超负荷运营

桥梁在运营过程中,有时候会面对超负荷现象。产生超负荷现象的原因有:①桥梁使用年限过长,造成桥梁的负载能力下降。②桥梁使用过程中,车(特别是重型车)流量过大,实际负载的车流量超过了设计标准。③公路运行过程中,没有有效的管理。桥梁投入使用以后,由于疏于管理造成大量超载车辆超负荷使用桥梁,就会对桥梁的内部结构造成损伤。这种损伤是无法进行修复的,对桥梁的安全性和耐久性会产生严重影响。例如,对于混凝土结构的公路桥梁,一般耐久性比较强,但是如果经常超负荷运营就会导致桥面和桥梁产生开裂现象,这种损害现象是不可逆过程,即使采取控制措施将裂缝闭合,但是混凝土的内部结构已经产生了严重的破坏,同时造成桥梁构件的开裂弯矩降低,桥梁的功能强度也会随之降低。而且这种现象会随着使用年限的增长变得越来越严重。所以,在桥梁运营过程中,必须防止超负荷运营。

3.4提高生产技术水平

我国在公路桥梁的设计施工和运营过程中,难以避免的会遇到各种各样的问题。针对这些问题,相关的技术人员必须做好应对措施。如:如何控制好桥梁的整个结构体系;如何合理完善公路桥梁的构造;如何合理进行施工建设等等。只有这样通过不断的发现问题、解决问题,才能推动我国桥梁技术不断发展。在加强桥梁技术方面,我们主要就以下五点作出简要分析,为桥梁的设计、建造提供一些借鉴经验:①在桥梁建设过程中,应加强对桥梁建设细节的把控,例如对钢结构做防腐蚀涂装,严格控制桥面裂缝等等。②严格控制桥梁施工所用的材料,保证所有材料均满足工程规定。③在桥梁主体结构的设计过程中,充分考虑到桥梁的耐用性和辅助结构的可置换性,可以降低维护成本。④进一步加强桥梁在检修保养和优化配置方面的力度,做好桥梁的跟踪检验工作。⑤加强对国内外先进技术的学习和引入,将具体工作落实到位,这样才能保证桥梁设计方案的合理性。

4结语

第2篇:桥梁的设计要求范文

关键词:道路桥梁;设计;要点;结构

中图分类号:U448文献标识码: A

引言

公路事业的快速发展,也促进了桥梁技术的进步,同时伴随着机械、材料、工艺等方面技术的提高,桥梁设计、施工技术也取得了一定成果。但由于桥梁在规划、勘察、设计、施工和使用过程中受到环境、材料、地区、建设周期、施工方式等诸多因素的影响,这就使得桥梁建设的质量和使用时的性能成为多种因素组合影响产生的结果。本文尝试从桥梁勘察设计阶段进行论述分析。

1、公路桥梁设计设计的基本原则与基本要求

1.1公路桥梁设计的基本原则

一般公路桥梁或独立桥梁项目,上构在选择钢筋混凝土结构式时桥梁上部的跨径应小于十米,跨径大于十米的,能采用标准跨径的,尽量选用标准跨径。在受到地形限制时,还应该根据桥梁上部的弯曲度选取预制结构。对于公路桥梁下部而言,设计的基本原则应围绕桥台以及桥墩内容展开,设计桥台时需要考虑填土的高度,设计桥墩时则根据不同的桥梁构型选择斜角,以保证桥梁既实用又美观。

1.2公路桥梁设计的基本要求

(1)使用上的要求

适用性是桥梁设计中应当首先考虑的问题。桥上行车道和人行道应有合适的宽度,既能满足当前交通量的需要,也要照顾到日后交通量的增长。桥梁应具有足够的孔径和桥下净空,以满足洪水渲泄、安全行船和桥下交通顺畅。此外,作为永久性建筑物,桥梁结构应保证使用年限,并便于检查、养护和维修。

(2)强度及构造上的要求

桥梁结构构造应当合理,并具有足够的承载能力,能够保证桥上车辆和行人通畅便利,行驶安全。同时要求在制造、运输、安装、使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。

(3)美观上的要求

桥梁应以合理的受力结构为基础,通过合理的建筑轮廓,具有美观的外形。特别对于城市和旅游地区的桥梁建筑,应反映时代风貌,注意空间比例、节奏、明暗和稳定感,分清主次,局部服从主体。

2、公路桥梁设计存在的问题

2.1道路桥梁设计方案陈旧

当前社会和交通对于道路桥梁的规模、功能、数量、施工、进度、质量等方面要求正在变得越来越严格,而在实际的道路桥梁设计工作中,很多设计人员采用简便的方法,沿用传统落后的道路桥梁设计方案,不仅没有考虑市场、社会的波动,也没有重视影响道路桥梁工程的经济、环境等各种因素,导致道路桥梁设计工作失去了本身的意义,容易给道路桥梁留下各种问题和隐患。依据陈旧的道路桥梁设计方案还有一个不可忽视的缺陷,那就是对新材料和新工艺应用的缺失,这样不但不能够形成新颖的道路桥梁结构,还会提高道路桥梁造价,延长道路桥梁的建设周期。

还有一些道路桥梁设计人员看到了其他新颖道路桥梁的设计,在没有有效理解和进一步创新的前提下盲目照搬,这会使道路桥梁设计缺乏创新元素,而且容易给道路桥梁施工带来困难与问题,更会给道路桥梁建设和运营带来隐患。

2.2公路桥梁设计思想以及构造体系存在漏洞

公路桥梁在设计期间不仅要考虑企业的实际经济情况,更要关注桥梁结构的可靠性能,并且对数据需要进行科学的分析,重视对新技术、新材料、新工艺的应用,只有这样才能达到国家的基本要求,满足企业的长期效益。然而目前设计人员在处理该方面的内容时往往只重视材料的价位,对其构造、耐磨性质没有进行充分的了解。这与目前公路桥梁设计思想以及构造体系存在漏洞有着密不可分的关联。

2.3设计工作水平普遍较低

随着经济的不断发展,公路桥梁的建设在与日俱增,然而关于公路桥梁坍塌问题以及损坏现象却屡见不鲜。这一问题的产生主要是由于前期设计工作水平普遍较低造成的,没有根据科学有效的计算标准进行设计,在出现较大误差时,也没有第一时间采取行为有效的措施,设计期间的偷工减料、滥竽充数现象也频繁发生。久而久之,公路桥梁的质量问题便展现出来。

3、桥梁设计应注意的问题

3.1注意桥梁结构形式的选择

桥梁结构形式的选择是桥梁设计首先要进行的工作内容,选择桥型时应充分考虑施工、经济和安全等多方面的因素,对于桥下净空有特殊要求的桥梁,尽量选择合适的桥型来控制桥梁的建筑高度。综合考虑总跨径和单孔跨径的大小,选择合理的构造形式,如单孔跨径超过20m的桥梁,尽量避免使用空心板上部构造,而选择受力条件更好和承载能力更强的箱梁、T型梁等上部结构形式。针对不同的道路等级,桥梁结构形式的选择也各部相同,例如,高速公路的多跨桥梁,上部结构适宜采用连续式的结构类型;小桥涵或通道由于桥下净空较低,且无过大的通行及行洪要求,具备搭设支架的条件,为了提高其整体受力的性能,可以采用现浇的上部结构形式。桥梁结构形式的选择与到达桥梁的运输条件也存在很大的关系,对于运输条件较好的平坦地区,可以在同一工程中采用尽量统一的结构形式,便于进行集中预制。为了有效的降低混凝土裂缝对桥梁结构使用寿命的不利影响,对于单孔跨径大于13m的桥梁,多采用预应力的上部结构,可以有效的控制混凝土裂缝的发生。

3.2公路桥梁设计与周边环境的协调

公路桥梁设计需要综合考虑,桥梁对水文、地质甚至是造价都会产生一定影响,为了减少其对个各方面的副作用,需要注意以下要点。(1)充分应用桥梁桩基钻孔技术,该技术目前在我国得到了良好的研究,不仅实施手段较为多样,而且对周围环境的影响也是极其微小的。为了提升工程的质量,应该引用新的技术,从而达到降低工期、减少环境污染的目的。(2)公路桥梁建设区域为山区时,更要严格控制挖掘面积,要灵活运用设计方式,在地质复杂的情况下才能既保证施工安全,又避免过度砍伐的现象。

3.3注意桥梁结构的细部设计

桥梁结构是由众多结构构件组成的复杂结构,对于每一个构件的细部进行充分的考虑,将会极大的提高桥梁整体的设计水平。下面就简单介绍一些桥梁设计的细部构造措施:桥面沥青铺装层的厚度及结构组成应与所在道路的路面结构保持一致,以利于路面沥青施工时能够进行连续摊铺。为了加强桥面的排水,可以在沥青铺装层之下设置防水层,防水层的选择要满足防水、荷载作用、层间粘结、温度效应、便于施工的成熟材料和施工工艺,防止因防水层漏洞造成的其他病害,并考虑排除铺装层间水的构造要求,合理的设置足够数量的泄水管,并使泄水管口下缘低于防水层顶面,可考虑在桥面两侧设置纵向的碎石盲沟的构造方式。排水管出口应与桥梁侧缘有一定的距离,使排水原来桥梁结构,防止沿结构蜒流。桥面的水泥混凝土铺装层应尽量采用防水混凝土,且保证其强度等级不小于主梁,并根据主梁的负弯矩、预拱度等因素确定其设置厚度,并能满足铺设双层钢筋网的构造要求。为了增强铺装层与主梁之间的连接力,保证其与主梁形成共同的受力体系,应在梁板顶部预埋竖向的剪力钢筋,并通过与铺装钢筋网的绑扎,提高其整体性。

3.4做好桥梁的加固工作

要确保桥梁的稳定就必须做好抗负载和抗震设计,要不断应用各种桥梁加固方式,以提高桥梁对负载和地震的抵抗能力。在提高和完善桥梁结构物的各项功能的基础上,提高桥梁抗负载和抗震的稳定性,应该在桥梁设计实践过程当中结合公路桥梁的特点,这是加固桥梁的关键,也是有效提高我国公路桥梁设计能力和建设水平的重点。

3.5岩溶地区桩基处理技术

(1)挤石造壁。对于岩溶裂隙水压不大或者存在地下水情况,从处理成本来看,可以考虑采取挤石造壁方案。但对于需要处理溶洞较大情况下,则这种方案需要较大回填方量,则不适宜采取该方案。对于采用该方案处理溶洞时,首先应当对孔位周围事先准备足够的小片石、粘土或风化石,同时把粘土做成饼状或者是泥球状,然后为了避免干裂,应当采用薄膜包裹,如孔内有裂隙水则还应准备一定数量的袋装水泥。

(2)静压注浆法。对于该处理方法主要是适用于溶洞填满填充物等,或当溶洞为空洞或填充物不满(水洞),在钻孔桩施工前先进行预处理,采用本方法固结填充物和流沙,在桩体周围形成防水帷幕,另一方面,可以通过提高溶洞中土体抗剪能力以及其承载力来避免塌孔。

(3)护筒跟进法。该方法通过利用钢护筒壁厚δ=12~18mm的钢板,孔深10m以上时采用12mm厚的钢板,孔深10~30m时采用14mm厚的钢板,孔深30m以上时采用18mm厚的钢板,在厂家用机械集中卷制加工制作,焊缝全部为双面坡口,每节制作长度为3.0m、6.0m、9.0m,制作内钢护筒的内径D′=d+20cm(d为设计桩径)。

3.6坚持桥梁设计的科学原理

在桥梁设计的过程中,应该从客观实际和环境出发,将各种原理和科学知识应用于桥梁设计中,这样桥梁设计才能具有实际的意义,也才能使桥梁设计更加符合相关的标准要求,使桥梁设计得到合理化与科学化发展的基础。

结束语

桥梁设计过程中如果对相关要点和因素不严格控制,极容易引发安全与结构问题的积累,进而影响桥梁施工和使用等后续工作,形成各种病害而影响桥梁。作为桥梁设计人员,应该对设计工作进行强化,借鉴国内外先进的经验与措施,将先进的设计理念、科学的桥梁结构体系更好地应用到桥梁设计之中,在不断创新的同时,达到推进桥梁设计质量与水平双提高的目标。

参考文献

[1]李晓,程艳,李春晓.浅谈山区公路常规桥梁的设计[J].公路,2013,07:120-123.

[2]刘跃勇.浅析公路桥梁设计应注意的要点[J].黑龙江交通科技,2013,08:133-134.

第3篇:桥梁的设计要求范文

关键词:桥梁工程 概念设计 产品概念化

中图分类号:U442 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)06(a)-0059-01

为满足人类之间的实践交流、跨越空间障碍的需求,政府部门投资建设了多数桥梁,随着社会的发展,桥梁也需要不断的地更新、改造。基于桥梁工程在社会经济发展中的重要地位,作为桥梁建造开端的桥梁设计显得尤为重要。而桥梁的概念设计是具体设计的先导,是对桥梁设计的总体把握与构思,其思想贯穿桥梁设计的全过程,并随着项目的进行而不断完善。在桥梁建造工程中,高达70%以上的生产成本取决于概念设计,做好桥梁工程的概念设计才能造出“精品”桥梁,才能从根源上节约工程的建造价值,提升美学内涵。

1 桥梁工程概念设计综述

1.1 桥梁概念设计的过程

桥梁的概念设计主要是在一定经济条件下,提出满足结构造型要求、耐久性和使用功能要求、满足形变与受力要求的合理设计方案。现行的桥梁建设主要以结构设计与桥梁施工为核心,按照时间进行相关组织与实施,设计人员的主要职责是依照必要规范产生经济安全的桥梁结构设计方案。桥梁的概念设计活动除包含上述功能外,还要综合考虑影响设计初步阶段的环境、人文、美学等要素,完善了传统设计的表现手法与设计理念。

1.2 桥梁的产品化概念设计

桥梁是一种特殊产品,它具备土木工程结构的基本特征,也具备产品的一般属性。桥梁产品的建设规模大、投资巨大;桥梁的建造一般由政府根据社会、经济、交通需求确立实施,与市场关系较小;桥梁的使用年限长,达到寿命后将成为废弃物,在其长寿命周期内需具备抵御环境侵害的能力。鉴于产品概念设计的思想和桥梁概念设计的重要指导,将现有的桥梁概念设计内容从桥梁设计各步骤里提炼归纳出来,形成如下的桥梁概念设计新思路。

(1)设计定位阶段主要包含环境总体分析、使用方式分析、用户群体分析和寿命期成本分析这四个层次[2]。只有充分分析影响桥梁设计的主客观因素,才能合理定位设计走向。环境分析主要是对拟建桥区的水文、地形、气象、地质等条件的分析,这将决定了桥梁设计的抗震、抗风设计需要;桥梁的用户群体主要是社会、业主和生态环境,设计中要注重桥梁的生态性、安全性、景观美学性、经济性等;使用方式决定了线性布置、建设规模的大小、上下部结构设计、断面布置等;寿命期成本主要包含间接成本、直接成本和灾害事故成本。桥梁概念设计的主体由设计、施工、运营、管养等多单位与部门构成,在其寿命期内的所有部门被称作利益共同体。

(2)方案初拟阶段是在对桥梁概念设计精准定位后,从结构体系、桥位、景观、桥梁造型、施工方案等方面拟定桥梁建造的初步方案。桥位选择将决定工程造价、施工和运营的安全性、施工操作的难易程度;结构体系的选择要注意结构的可达到性和可维护性,为今后的桥梁检修提供便利条件,整体节约桥梁寿命期的总成本;桥梁的造型与景观设计要以工程师为主导,同时邀请建筑师及其他专业人员加入,形成合理的设计模式;施工方案直接影响着桥梁工程的质量、安全、工期,在考虑结构、线性、桥位条件之后形成了初步的施工方案。经反复对比分析,筛选出两三个可行的推荐方案。

(3)方案比选阶段的主要工作是依据项目的相关规定和工程师的相关经验,从若干推荐方案中择优选取最终设计方案。经济指标是大多数桥梁最终方案决定的关键性要素,但在一些景区桥梁或标志性大桥的设计方案比选中,景观美学价值也是不容忽视的重要因素。

1.3 桥梁概念设计的阶段划分

桥梁的概念设计工作主要集中在工程的可行性分析、初步设计、施工图设计三个阶段。这三个阶段设计桥梁工程的技术层面的具体细部与结构设计,具体每阶段的概念设计内容如表1所示。

2 桥梁设计的前沿设计理念

这里主要介绍三类较具代表性的设计理念,即桥梁的耐久性设计理念、桥梁的生态性设计理念和桥梁的全寿命周期设计理念。

(1)耐久性设计理念是指在桥梁的设计使用期限内,保证桥梁的安全性、使用性及外观功能的设计理念。耐久性的设计需要在明确设计中可能的侵蚀类型和不同状况下的耐久性要求;评估特定条件下的侵蚀严重程度;明确桥梁的各个构件对侵蚀作用的防护水平与防护方法;提出设计、养护、维修等后续方案。

(2)桥梁的生态设计理念是充分利用生态学的设计思想,综合考虑桥梁相关的生态环境,在桥梁的设计规划中,提出满足人们需求且与生态环境和谐共存的设计方案。生态设计中要坚持生态保护的原则,尽可能选取对周围植被、水文、气候破坏程度最小的施工方法,严格控制施工范围;施工坚持使用清洁能源,选取无毒无害的装饰与建造材料,从而利于桥梁报废后的物料回收;桥梁建造需保证施工工艺先进、材料先进、设计和施工组织合理。

(3)桥梁的全寿命周期设计包含桥位的规划、方案的设计、性能的分析、详图的设计、建造的施工、管理的养护和拆除这几个阶段的全面规划和系统考虑,从而达到最优目标。桥梁的全寿命周期设计将使用、资金、文化、生态等需求细化成具体指标,并采用恰当的方式实现桥梁寿命周期的各类指标要求。

3 结语

本文介绍了桥梁概念设计的具体定义、相关特点、设计的步骤和流程,并从定性分析、经验积累、合理估算的基础上总体把握桥梁设计构思。借鉴产品设计的成熟经验,将桥梁作为产品,尝试桥梁的产品化概念设计,进而深入探讨工程的可行性研究、初步设计、施工图设计三个阶段的技术层面的桥梁概念设计。最后,介绍了现今的一些前沿桥梁概念设计理念,如生态设计理念、耐久性设计理念、全寿命周期设计理念等,对以后的桥梁概念设计发展有一定的启迪意义。

参考文献

第4篇:桥梁的设计要求范文

关键词:桥梁设计;缺陷;措施

中图分类号:U445文献标识码: A

一、梁设计中存在的缺陷与改进措施

1、基础设计中的缺陷及改进措施

存在缺陷:在桥梁基础设计中,缺乏齐全、完整、准确的地质钻探资料,相关设计不符合设计要求。改进措施:桥址处,要对地形地貌、底层结构及对桥梁造成影响的不良地质、地下水等各个方面进行勘察,为桥梁设计提供准确的勘察资料;桥梁墩、台处,要确保地质钻孔达到一定的技术要求,钻孔深度应保持在桩尖持力层以下3~5m。

2、配筋设计中的缺陷及改进措施

2.1桥梁配筋设计方面

存在缺陷:“浮筋”存在,即在桥墩钢筋安置中,梁支座下的牛腿结构只装备主拉应力斜筋,但没有可以与水平或竖直钢筋进行焊接;结构不合理,长度为1.5m的悬臂翼缘板顶层仅装备了横桥向的首要受力钢筋,缺乏纵向分布钢筋;连续梁中心支承邻近的腹板内也未设纵向加强钢筋。

改进措施:主拉应力钢筋不得采用浮筋,主要是因为浮筋中的两端没有与主筋相焊接,不能形成有效的握裹力及锚同构造,进而影响了主抗拉应力的效应;在主钢筋的弯折处,应布置分布钢筋。分布钢筋主要是为分担混凝土收缩和温度变化引起的拉应力,并将荷载分配传递给受力钢筋,因而对分布钢筋的设置要严格按照相关设计规范。板内主筋的直径应不小于10m m,每米板宽内不应少于5根。板内的分布钢筋应垂直于主钢筋,并确定分布钢筋的直径,使其保持在8m m以上,间距应保持在200m m以内,截面面积不应小于板的截面面积的0.1%;连续梁中间支承附近受力复杂,为防止箱梁局部由于支座边缘局部拉力作用而使裂缝展开,应在腹板和底板中设置间距较密的纵向短钢筋。在预应力混凝上梁锚固和支点附近剪力较大区段的腹板两侧,应适当增加纵向钢筋截面面积,并将钢筋间距保持在100~150m m之间。

2.2钢筋混凝土及预应力混凝土结构梁内的筋设计方面

存在缺陷:箱梁腹板及墩柱设计中,箍筋间距超过相关设计标准,同排内纵向钢筋间距超过150m m的,没设置复合箍筋;箍筋间距不合理,桥墩处箱梁的支座与腹板中心线不能很好的重合;墩柱纵向主筋的箍筋肢数未达到技术规范和相关要求。

改进措施:为防止受压钢筋因纵向弯曲而向外凸,中心及偏心受压构件中的箍筋要做成封闭式。为防止在横梁中裂缝的扩大,应在梁的支撑点附近采取加密箍筋处理,且支座中心向跨径方向长度应超出梁高一倍左右,并使箍筋间距保持在10cm以内。结点中的竖向箍筋如图1所示;箍筋的肢数应符合设计标准,若肢数太少,则将会增加箍筋对纵向主筋的约束力,不能满足相关要求。

2.3钢筋搭接长度设计方面

存在缺陷:不符合规范要求,体现在墩台设计、钢筋混凝土连续板梁设计中受拉钢筋的搭接长度方面。由于钢筋搭接部位的实际抗拉强度不符合要求,造成了钢筋混凝土构件局部的抗拉、抗弯能力降低。绑扎搭接直径32m m钢筋,与规范要求不相符合。

改进措施:按照相关设计要求,筋搭接长度应控制在35d以上,从而保障和增强钢筋混凝土构件局部的抗拉、抗弯能力。直径32m m钢筋采用绑扎搭接,如图2所示,这几种方法极易使钢筋因接头处的传力性能不同而产生相对滑移现象,且相对滑移随着搭接长度减小而增大。因此,要遵循设计要求和相关技术规范,根据钢筋不同直径采用焊接等连接方式。

2.4钢筋保护层设计方面

存在缺陷:钢筋的混凝土净保护层设计不符合要求,桥梁箍筋与梁侧面的净距太小,造成保护层的脱落现象,减小了钢筋受力截面,使得桥梁的安全度降低;钢筋保护层厚度不足,尤其是在III类环境的桥梁中,钢筋笼主要使用定位钢筋,这不利于防腐。

改进措施:严格按照相关规定,设置好混凝土表面至箍筋或防裂钢筋的净距,满足钢筋的混凝土净保护层厚度要求。按照规定,混凝土表面至箍筋或防裂钢筋的净距应不小于1.5cm;III类环境的桥梁设计,为了取得良好的防腐蚀效果,可通过定位钢筋混凝土块代替定位钢筋。同时,要保障钢筋保护层的厚度,且当纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于40m m时,应对保护层采取有效的防裂构造措施。

3、抗震设计中的缺陷及改进措施

存在缺陷:抗震规划过程中,横桥向没有设置抗震锚栓;顺桥向没有设置抗震垫块,也没有采取其他抗震办法,且梁端至墩台帽或盖梁边际的间隔不符合规范。

改善办法:应严厉依照公路桥梁抗震规划细则,在预应力空心板桥梁的横桥向设置抗震锚栓,顺桥向设置抗震垫块。一起,留意盖梁、台帽规划宽度,使其满意抗震规划需求,6度区简支梁梁端至墩、台帽或盖梁边际的间隔,a(cm)≥70+0.5L(L为梁的计算跨度,单位m)。规划人员在规划中,要严厉遵守选用闭合式箍筋、钢筋弯钩等方面的具体规定,使有必定锚固长度的的钢筋具有较强抗震功用,能够在地震发作时表现应有效果。闭合式箍筋笼如图3所示。

缺陷存在的主要原因及改进:桥梁设计中缺陷的存在,主要是由于设计人员理论基础不扎实,专业素质不强,重视度不足引起的。对此,要求设计人员具有系统、完善的工程力学知识体系,具备过硬的设计水平,充分掌握设计环节的各个规范和标准,并从思想上加以重视。同时,还要不断总结经验教训,积极引进先进技术,借鉴国内外成功经验,从而科学、合理地进行桥梁设计。此外,还要求设计人员在设计过程中,有预见性、有针对性地对桥梁施工及使用可能出现的问题进行预测,并采取有效措施,预防问题的发生,保障桥梁工程的质量和整体效能。

二、加强桥梁设计的具体措施与方法

1、提高桥梁设计的整体性

桥梁的整体性可防止结构构件及非结构构件在地震时被震散掉落,无论是在平面还是在立面上,结构的布置都要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规整,避免突然变化。

2、提高桥梁桥墩的延展性

桥墩某些部位要设计有足够的延性,使其在强震作用下形成稳定的延性、塑性铰,通过产生弹塑性变形来延长结构周期,达到耗散地震能量的目的,减轻其对桥梁的损害。

3、做好桥梁的加固工作

要确保桥梁的稳定就必须做好抗负载和抗震设计,要不断应用各种桥梁加固方式,以提高桥梁对负载和地震的抵抗能力。在提高和完善桥梁结构物的各项功能的基础上,提高桥梁抗负载和抗震的稳定性,应该在桥梁设计实践过程当中结合公路桥梁的特点,这是加固桥梁的关键,也是有效提高我国公路桥梁设计能力和建设水平的重点。

4、坚持桥梁设计的科学原理

在桥梁设计的过程中,应该从客观实际和环境出发,将各种原理和科学知识应用于桥梁设计中,这样桥梁设计才能具有实际的意义,也才能使桥梁设计更加符合相关的标准要求,使桥梁设计得到合理化与科学化发展的基础。

5、加强对桥梁设计人员的专业培训

桥梁设计是一个动态的过程,随着时间的推进,桥梁设计的思想和技术在逐步更新,这就需要桥梁设计人员要紧跟新桥梁设计理论与方法,积极运用新工艺与新理念,使桥梁设计符合社会和时代的需要。为了确保桥梁设计人员的素质与能力,应该加强桥梁设计人员的专业培训,通过培训更新桥梁设计人员的理念,渗透桥梁设计的新技术与新理论,全面提升桥梁设计人员的专业能力,在逐步丰富桥梁设计经验的同时,确保桥梁设计人员能够适应时代与行业的实际需求。

结束语

桥梁设计过程中如果对相关要点和因素不严格控制,极容易引发安全与结构问题的积累,进而影响桥梁施工和使用等后续工作,形成各种病害而影响桥梁。作为桥梁设计人员,应该对设计工作进行强化,借鉴国内外先进的经验与措施,将先进的设计理念、科学的桥梁结构体系更好地应用到桥梁设计之中,在不断创新的同时,达到推进桥梁设计质量与水平双提高的目标。

参考文献

[1]朱江.桥梁设计中存在的缺陷与改进措施[J].中华建设,2014,03:102-103.

[2]卢明.浅谈桥梁设计存在的问题与安全性[J].科技创新与应用,2014,12:171.

第5篇:桥梁的设计要求范文

关键词:桥梁结构;设计;问题

中图分类号:K928文献标识码: A

引言

桥梁结构设计的基本要求是要保证安全性、适用性以及经济性,不仅要求设计者要具备丰富的理论知识,还要具一定的工程经验,如果有经验上的偏差就会严重影响设计的准确性。桥梁结构设计要坚持因地制宜的基本原则,要充分结合建设单位公布的桥梁设计方案,积极学习国外的先进技术,引进一些新设备、新材料,严格依照施工设计的总则、荷载以及每种材料技术条件要求等施工设计标准,采取适当的设计方法,能最大限度地规避主管因素对桥梁结构设计造成的影响。

一、桥梁工程结构设计的状况

自改革开放之后,我国的经济建设一直在紧锣密鼓地进行着,各项工程建设也是百花齐放、不断涌现,其中,桥梁工程建设也得到了飞速的发展,作为维系、连接与输送城乡交通的主要建筑设施,其工程的安全质量的重要性不言而喻,虽然无论哪个行业的工程建设都在严格把控质量、安全大关,然而依然不断出现严重的安全事故,为了保证其正常的使用年限,必须从桥梁结构设计开始就考虑其耐久性因素,而目前在桥梁结构的设计当中,很多设计人员形成了错误的设计观念,比较偏向于对桥梁强度极限的控制,只是保证其达到良好的强度要求,却忽略了更为重要的耐久性因素,没有对使用极限状态记忆控制把握,重建造轻维护,同时缺乏有效的结构耐久性规定和要求来作为设计依据,那么对桥梁使用年限、耐久性的考虑自然无法真正落实。

二、桥梁结构设计存在的问题

当前结构越来越复杂、跨越距离越来越远、功能越来越多的桥梁正在出现,在提高交通通行能力和确保行车便捷的基础上,正在发挥着改善生活质量、加速经济建设的作用,这就需要桥梁设计者不断提高各方面的能力,以此来满足社会、生活、交通、公路等各方面的需要。随着经济建设的不断变化与发展,人们生活质量在逐渐提高,桥梁设计的难度也在增大,这会产生桥梁设计问题,应该对桥梁设计工作进行全面分析,以达到对相关问题的防范。目前,桥梁设计存在的主要问题有以下几个。

(一)桥梁结构设计问题

结构体系是桥梁设计的关键,也是桥梁的核心部分,是整个桥梁建设中最为重要的部分。结构设计如果存在问题,则会直接影响桥梁相关参数,桥梁可靠性就会下降,结构材料的应用就会出现问题。特别是一些桥梁设计人员会盲目地进行结构体系设计,导致桥梁结构设计存在极大的不合理、不科学等问题,进而影响桥梁的安全与功能。

(二)桥梁设计的耐久性问题

当前一些桥梁设计片面重视结构强度计算,忽视桥梁构造、材料、施工等重要环节,这会导致桥梁耐久性降低、整体性变差、延展性不足,不能以充分的冗余来提高桥梁的耐久性能。常见的问题有桥梁受力线路不清晰、混凝土强度不足、钢筋结构坚度不足、保护层厚度偏小,这些都会影响桥梁的安全与寿命,进而导致桥梁病害的形成。

(三)桥梁设计的疲劳损伤问题

桥梁在运行中会受到车辆荷载、地震和风荷载等动荷载的影响,会在结构内产生循环变化的应力,不但会引起结构的振动,还会引起结构的累积疲劳损伤。疲劳和超载对于桥梁结构耐久性的影响非常大,因此设计师在桥梁设计方面要充分重视对疲劳损伤的研究。

(四)桥梁结构的抗震性

有些桥梁会应用在经常发生地震的区域,地震会对桥梁产生严重的破坏,因为在桥梁结构设计中已经考虑到了动荷载的作用,所以要在巩固动荷载的基础上,加强桥梁结构的抗震性能,将动荷载和抗震性能合二为一的进行综合考虑。

(五)桥梁的超载

桥梁的结构设计都要达到正常的使用标准,可是在实际的桥梁运行阶段,桥梁荷载并不能都达到在设计的允许范围之内,超载会导致动荷载的应力幅值增加,同时损伤出现的几率也会增加。因为超载所造成的损伤是巨大的,这些损伤是很难修复的,超载甚至会破坏桥梁的结构,导致事故的发生。设计人员要加强对桥梁超载问题的研究力度,保证桥梁结构的耐久性以及安全性。

三、桥梁结构设计的优化

(一)桥梁结构的可靠性

目前设计人员从很多角度对桥梁结构的可靠性进行了研究,也取得了一定成果,另外还研究了系统可靠性界定的方法,总之,桥梁结构的可靠性是一个比较复杂的研究内容,其中蕴含了很多种知识,研究具有一定的难度,需要设计人员深入的进行探索。

(二)人为差错

在桥梁结构中出现的问题,大多数都是因为施工人员或技术人员的专业知识或经验缺乏导致的,很多工程中的事故都是因此而发生,所以人为差错的优化已经成为桥梁结构设计中的工作重点。

(三)桥梁结构耐久性的设计要求

在桥梁的结构设计中,要想保证其结构耐久性的设计目标,就必须把握好设计过程中的细节,依据一定的设计要求来进行设计工作。首先,桥梁的设计方案要进行仔细地对比分析,在满足其耐久性设计原则的基础上,考虑其使用性能、美观程度、经济成本等因素,这样综合考量之后,筛选出最合适的设计方案,从而确保其质量过关,其次,一定要注意混凝土的结构耐久性的规定要求,在设计时注意控制其混凝土最小保护层厚度,使预应力管道与钢筋存在一定的距离,为混凝土的振捣做好基础准备,同时对于所采用的水灰比要仔细分析检查,保证其适用性,以达到增强混凝土自身密实度和抗损坏能力的要求,最后,在设计过程中一定要选用具有防腐作用的钢筋,因为在实际施工过程中,经常会发生钢筋腐蚀的现象,所以对钢筋的构造、材质的选用上,必须做到认真、细致,也可以在混凝土中掺入钢筋阻锈剂,通过此种方法来延缓钢筋腐蚀破坏,不仅在时间上有效控制腐蚀,而且及时有效地延缓了其遭受腐蚀的速度。

(四)桥梁结构的抗震设计

由于桥梁的可以起到联络交通的作用,所以在许多山区等地都需要搭建桥梁,但像我国的云贵山区等地又是地震的多发处,所以在这里地区的桥梁结构设计就需设计者充分考虑地势问题,通常采用先简支后连续或墩梁固结的连续-刚构混合体系,这是为了保证行车舒适,结构耐久适用。除此之外即使在非地震区域的桥梁结构设计也应当将地震损坏因素列为考虑范围内,因为地震灾害具有的不确定性,这时为了应对突如其来的灾难,设计人员就需要对于桥梁结构的接缝处,地基墩台和桥面的整体强度,加固连接件等等关键部位进行仔细的核算与周全的考虑,而且需要提前预算到地震后可控状态下桥梁的完整程度,对于桥梁抗震结构的设计就需要不吝惜原料,全面考虑,精细核算,这样才能保证桥梁结构的优质性。

(五)强化桥梁结构设计的抗载荷能力

在桥梁抗高负荷承载的情况下,就需要设计者对于桥梁目前和未来所要面临的载荷能力能高瞻远瞩,应用合理的结构来应对这一情况,而且可以再桥梁设计中的关键部位添加相应的减震装置,如粘滞阻尼器,可以通过气弹性部件可以有效的减少桥梁震动时产生的能量,以减少对桥梁主体的损害;铅芯橡胶支座,可以有效减少支座的硬性撞击,通过有着良好力学性能的铅芯和橡胶的配合,就可以达到这样的效果。总之,在抗重载荷情况下,桥梁的结构设计需要提前预估和计算出将要面对的负载情况,并且利用缓冲部件来直接降低重载荷所引起的桥梁压力过大。

结束语

桥梁设计过程中如果对相关要点和因素不严格控制,极容易引发安全与结构问题的积累,进而影响桥梁施工和使用等后续工作,形成各种病害而影响桥梁。作为桥梁设计人员,应该对设计工作进行强化,借鉴国内外先进的经验与措施,将先进的设计理念、科学的桥梁结构体系更好地应用到桥梁设计之中,在不断创新的同时,达到推进桥梁设计质量与水平双提高的目标。

参考文献:

[1]马建,孙守增,杨琦,赵文义,王磊,马勇,刘辉,张伟伟,陈红燕,陈磊,康军.中国桥梁工程学术研究综述・2014[J].中国公路学报,2014,05:1-96.

[2]张铁军.山区桥梁结构设计关键问题研究[J].交通标准化,2009,13:117-121.

[3]贾成刚.冻结法凿井井壁结构设计关键问题探讨[J].山西焦煤科技,2012,07:13-15+19.

第6篇:桥梁的设计要求范文

关键词:桥梁;耐久性;安全性

Abstract: China's current bridge construction has already occupied a very important position in the construction engineering project, in recent years, economic development is very rapid, the nature of the bridge design of the increasingly high demand, design of bridge durability and safety has attracted a lot of attention. Based on the analysis of the causes of poor durability and safety of the bridge design, and then to explore the safety and durability of bridge design can be improved and the improvement measures.

Key words: bridge; durability; safety

中图分类号: K928.78 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

引言

我国社会经济的发展速度十分迅速,桥梁建设的规模和数量越来越多。尤其是近几年来,我国已经大力兴建高水平的桥梁工程项目,对各地区经济和文化的发展和交流的推动作用十分重大。虽然我国的桥梁行业发展十分迅速,但是从桥梁的耐久性和安全性方面来看,还是存在一定的问题,甚至带来了很严重的代价。而在一定程度上来说,桥梁的耐久性和安全性发生问题的原因和根源都是在桥梁设计环节上,因此对于桥梁设计过程中,加强耐久性和安全性的重视程度,这样能够提高桥梁的质量。

1.桥梁耐久性和安全性较差的主要原因

1.1施工水平低、管理力度不足

桥梁坍塌和破坏问题已经成为国内外工程界关注的关键问题。通常是因为事故发生原因归结到野蛮施工和管理不足问题上。短期突发的坍塌现象一般是由于桥梁施工质量没有符合设计和规范要求,还包括材料强度不足或施工工艺不合格等;还存在桥梁施工时以次充好、偷工减料等问题,这些问题的存在多会对桥梁的耐久性和安全性有所威胁。很多桥梁还没有大使用年限时就出现各种劣化或病害情况,更严重的是刚建成不久使用几年的桥梁出现严重的耐久性问题,这些都和施工的质量和管理相关,钢筋保护层不足也是目前桥梁设计和施工中比较典型的问题,虽然在短期内对桥梁的影响不是很明显,但是对桥梁结构长期耐久性和安全性会造成一定危害。

1.2结构体系和设计理论不健全

桥梁的耐久性和安全性不仅受到施工过程中各种问题的影响,在设计阶段需要改善的问题也很多。桥梁的设计首先要做到结构设计方案经济合理,其次是保证结构构件分析和连接性分析设计,并且严格遵守相关制度规定的可靠性指标、安全系数等要求来保障桥梁的耐久性和安全性。目前很多设计人员只满足结构强度的需求,对结构构造、材料、体系和耐久性及安全性的考虑不够周全,导致京城出现人为失误而无法保证安全性。结构延性不足、整体性不好、手里路线和计算图式不明确、混凝土强度不足、钢筋直径过小等问题都会降低桥梁耐久性和安全性。很多桥梁虽然满足了设计规范强度要求,但是五到十年后因为耐久性出问题而出现桥梁结构的安全问题,因此耐久性已经成为一个安全问题,桥梁设计中要从构造、材质等方面采取措施来加强桥梁结构耐久性,环境、条件和设计对象的不同都会对结构提出不同要求。即使规范十分详细也无法涵盖所有问题,而且规范的更新速率无法适应新技术、新材料的发展。所以,桥梁设计不仅要满足各种规格要求,还需要设计人员对桥梁结构有正确的认识,还要具备丰富的经验和精准的判断力。

2.加强桥梁设计的耐久性和安全性的措施

2.1加强桥梁耐久性的技术

根据目前我国桥梁设计和施工中普遍存在的问题,需要对桥梁结构构造、体系和施工工艺进行控制,最大程度的提高桥梁质量。所以要对桥梁耐久性的主要技术进行掌握,做好研究调查工作,具体包括以下几点内容:桥梁设计中耐久性的方法和参数选择;桥梁结构的合理性;桥梁结构中材料耐久性探究;大跨径桥梁结构劣化性和耐久性问题考虑;强化对桥梁混凝土结构质量的控制,提高桥梁耐久性指标;加强混凝土桥梁中各指标的方法和技术,加强监测工作和对主要技术的重视,并且保证落实。

2.2疲劳损伤的研究

桥梁结构承受的动荷载包括风荷载和车辆荷载,这对结构会产生循环变化的应力,不仅造成结构振动,还会造成结构疲劳损伤。桥梁施工中使用的材料不能保证均匀而且连续,还是会存在一些微小缺陷,而循环荷载下,缺陷就会逐渐演变成疲劳损伤,严重的就会造成材料宏观裂纹出现。裂纹的控制如果没有及时,很可能会导致结构或材料发生脆性断裂。初期的疲劳损伤不是很容易检查到,但是其带来的后果却是十分严重。对桥梁超载而引起的疲劳问题也要重视,超载会使桥梁的疲劳应力加大、损伤也会更加严重,甚至桥梁结构遭到破坏。另外,超载造成的桥梁损伤无法恢复,使桥梁在正常荷载下工作状态突变,对桥梁的耐久性和安全性有很严重的危害。

2.3施工管理水平偏低

我国从上世纪九十年代开始就对桥梁结构的耐久性和安全性进行研究,也得到了不小的成就。研究和项目都是以各种资料为基础,从统计的角度来分析的,但是没有从设计和结构角度来研究如何提高桥梁的耐久性,解决的方法和措施较为复杂,施工人员无法很快接受或熟练操作。长时间以来,人们都会偏向于研究结构计算方法,而对构造和细节方面的关注较为忽视。常规的结构设计和耐久性设计的差别很大,目前我国应该将耐久性的研究转变为定量分析。国外对于桥梁设计曾经出现过很耐久性不足而导致损失惨重,最近几年来我国对桥梁结构的耐久性十分重视,对桥梁结构细节和布局统一考虑,重视对桥梁结构的检查和维修,保证桥梁安全使用,降低维修费用。经过国内外多年研究证明,桥梁结构的耐久性和安全性,对于桥梁的运行和经济型都起到决定性作用。

2.4加强防范意识 桥梁的使用情况也要时刻关注,对桥梁各方面参数进行检测,做好反馈信息的记录和分析,保证相关人员掌握桥梁情况,为桥梁的维修工程提供充分依据。

3.结论

总之,桥梁的设计和使用过程中,耐久性和安全性都应该得到充分的重视。桥梁的设计工作不仅要对规划和建设计划等负责,还要对桥梁设计的经济性、耐久性和安全性等方面考虑。桥梁是交通中的重要部分,也是多个地区的枢纽设施,所以对桥梁设计的耐久性和安全性问题一定要重视,建设质量更高的桥梁来保证人们的正常出行和桥梁事业的发展。

参考文献

[1]周小燚 马如进 陈艾荣 浅析桥梁结构防腐涂装色彩的选择[A] 第十八届全国桥梁学术会议论文集(上册)[C] 2008年

第7篇:桥梁的设计要求范文

【关键词】桥梁设计;缺陷;措施

作为桥梁设计人员,除了要严格按照桥梁设计规范基本要求进行科学、合理的桥梁结构设计之外,还应不断提高自身专业素质,积极探索和创新桥梁结构设计,并吸收国内外成功设计经验,最大限度将桥梁设计缺陷降到最低。只有不断总结经验教训,认识和掌握桥梁设计中存在的缺陷,积极寻找相应改进措施,才能够保障桥梁设计的科学性、合理性、安全性和可靠性,才能保障桥梁工程的整体性能和使用寿命。

1 基础设计中的缺陷及改进措施

存在缺陷:在桥梁基础设计中,缺乏齐全、完整、准确的地质钻探资料,相关设计不符合设计要求。

改进措施:桥址处,要对地形地貌、底层结构及对桥梁造成影响的不良地质、地下水等各个方面进行勘察,为桥梁设计提供准确的勘察资料;桥梁墩、台处,要确保地质钻孔达到一定的技术要求,钻孔深度应保持桩尖在持力层以下3~5m。

2 配筋设计中的缺陷及改进措施

(1)桥梁配筋设计方面存在缺陷:“浮筋”存在,即在桥墩钢筋布置中,梁支座下的牛腿构造只配置主拉应力斜筋,但没有能够与水平或竖直钢筋进行焊接;构造不合理,长度为1.5m的悬臂翼缘板顶层仅配置了横桥向的主要受力钢筋,缺乏纵向分布钢筋;连续梁中间支承附近的腹板内也未设纵向加强钢筋。

改进措施:主拉应力钢筋不得采用浮筋,主要是因为浮筋中的两端没有与主筋相焊接,不能形成有效的握裹力及锚同构造,进而影响了主抗拉应力的效应;在主钢筋的弯折处,应布置分布钢筋。分布钢筋主要是为分担混凝土收缩和温度变化引起的拉应力,并将荷载分配传递给受力钢筋,因而对分布钢筋的设置要严格按照相关设计规范。板内主筋的直径应不小于10mm,每米板宽内不应少于5根。板内的分布钢筋应垂直于主钢筋,并确定分布钢筋的直径,使其保持在8mm以上,间距应保持在200mm以内,截面面积不应小于板的截面面积的0.1%;连续梁中间支承附近受力复杂,为防止箱梁局部由于支座边缘局部拉力作用而使裂缝展开,应在腹板和底板中设置间距较密的纵向短钢筋。在预应力混凝上梁锚固和支点附近剪力较大区段的腹板两侧,应适当增加纵向钢筋截面面积,并将钢筋间距保持在100~150mm之间。

(2)钢筋混凝土及预应力混凝土结构梁内的钢筋设计方面存在缺陷:箱梁腹板及墩柱设计中,箍筋间距超过相关设计标准,同排内纵向钢筋间距超过150mm的,没设置复合箍筋;箍筋间距不合理,桥墩处箱梁的支座与腹板中心线不能很好的重合;墩柱纵向主筋的箍筋肢数未达到技术规范和相关要求。

改进措施:为防止受压钢筋因纵向弯曲而向外凸,中心及偏心受压构件中的箍筋要做成封闭式。为防止在横梁中裂缝的扩大,应在梁的支撑点附近采取加密箍筋处理,且支座中心向跨径方向长度应超出梁高一倍左右,并使箍筋间距保持在10cm以内。结点中的竖向箍筋如图1所示;箍筋的肢数应符合设计标准,若肢数太少,则将会增加箍筋对纵向主筋的约束力,不能满足相关要求。

(3)钢筋搭接长度设计方面

存在缺陷:小符合规范要求,体现在墩台设计、钢筋混凝土连续板梁设计中受拉钢筋的搭接长度方面。由于钢筋搭接部位的实际抗拉强度小符合要求,造成了钢筋混凝土构件局部的抗拉、抗弯能力降低。绑扎搭接直径32m m钢筋,与规范要求不相符合。

改进措施:按照相关设计要求,筋搭接长度应控制在35d以上,从而保障和增强钢筋混凝土构件局部的抗拉、抗弯能力。直径32m m钢筋采用绑扎搭接,如图2所示,这几种方法极易使钢筋因接头处的传力性能小同而产生相对滑移现象,且相对滑移随着搭接长度减小而增大。因此,要遵循设计要求和相关技术规范,根据钢筋小同直径采用焊接等连接方式。

(4)钢筋保护层设计方面

存在缺陷:钢筋的混凝土净保护层设计小符合要求,桥梁箍筋与梁侧面的净距太小,造成保护层的脱落现象,减小了钢筋受力截面,使得桥梁的安全度降低;钢筋保护层厚度小足,尤其是在川类环境的桥梁中,钢筋笼主要使用定位钢筋,这不利于防腐。

改进措施:严格按照相关规定,设置好混凝土表面至箍筋或防裂钢筋的净距,满足钢筋的混凝土净保护层厚度要求。按照规定,混凝土表面至箍筋或防裂钢筋的净距应小于1.5cm ; 特殊环境的桥梁设计,为了取得良好的防腐蚀效果,可通过定位钢筋混凝土块代替定位钢筋。同时,要保障钢筋保护层的厚度,且当纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于40mm时,应对保护层采取有效的防裂构造措施。

3 抗震设计中的缺陷及改进措施

存在缺陷:抗震设计过程中,横桥向没有设置抗震锚栓;顺桥向没有设置抗震垫块,也没有采取其他抗震措施,且梁端至墩台帽或盖梁边缘的距离小符合标准。

改进措施:

应严格按照公路桥梁抗震设计细则,在预应力空心板桥梁的横桥向设置抗震锚栓,顺桥向设置抗震垫块。同时,注意盖梁、台帽设计宽度,使其满足抗震设计要求,6度区简支梁梁端至墩、台帽或盖梁边缘的距离,a(cm)≥70+0.5L(L为梁的计算跨度,单位m)。设计人员在设计中,要严格遵守采用闭合式箍筋、钢筋弯钩等方面的具体规定,使有一定锚固长度的的钢筋具有较强抗震功能,能够在地震发生时发挥应有作用。闭合式箍筋笼如图3所示。

缺陷存在的主要原因及改进:

桥梁设计中缺陷的存在,主要是由于设计人员理论基础不扎实,专业素质不强,重视度不足引起的。对此,要求设计人员具有系统、完善的工程力学知识体系,具备过硬的设计水平,充分掌握设计环节的各个规范和标准,并从思想上加以重视。同时,还要不断总结经验教训,积极引进先进技术,借鉴国内外成功经验,从而科学、合理地进行桥梁设计。此外,还要求设计人员在设计过程中,有预见性、有针对性地对桥梁施工及使用可能出现的问题进行预测,并采取有效措施,预防问题的发生,保障桥梁工程的质量和整体效能。

4 重视桥梁设计结构的整体性

优化桥梁设计一定要从经济性、耐久性、安全性和美观性等多方面进行考虑,重视桥梁设计结构的整体性,具体包括以下几方面:①在桥梁设计中,注重桥梁结构的安全性和稳固性,从细节上做好桥梁耐久性的设计。比如考虑到自然环境、自然灾害对桥梁建设材料的损坏,就要采取一定的保护措施,以稳定材料的性能,提高桥梁的使用寿命。②建立完善、严格的审核、监理机制,对桥梁的设计和施工进行监管,确保施工与图纸设计的一致性,实现桥梁的设计效果。③提高桥梁设计的技术理念,用全新的意识武装桥梁设计的理论和实践,在不断创新中实现对桥梁设计的优化。④做好桥梁施工前的交底工作,确保桥梁施工严格按照图纸设计进行。如果工程有变动,要按照相关程序层层申报,确保桥梁设计与桥梁施工的完美结合。⑤桥梁设计要充分考虑桥梁的自身承重、承载力和受力均衡性,避免桥梁局部受力过大造成的桥梁塌陷等问题出现严重影响桥梁的正常使用。⑥桥梁设计理论与桥梁结构和实际施工情况要高度统一,从结构体系、结构构造、结构材料和结构耐久性等方面综合考虑桥梁设计的优化方案,提高桥梁的使用效益。

5 结语

随着交通运输业的不断发展,桥梁工程建设规模越来越大,在舒缓城市交通,优化公路网建设中发挥着巨大作用。桥梁设计作为桥梁工程中的关键性环节之一,其设计科学性与合理性直接影响着桥梁工程的施工及质量,其重要性不言而喻。但从目前情况上看,桥梁设计过程中仍存在不少缺陷,不仅给桥梁工程施工造成了诸多不利影响,而且影响了桥梁使用性能及使用寿命,须引起足够重视。只有重视桥梁设计中的缺陷,不断总结经验教训,积极寻找相应改进措施,才能保障桥梁工程的整体性能和使用寿命,才能最大限度避免由于设计缺陷造成的桥梁使用性能受影响、稳定性不足、系列工程事故等不良后果的发生。

第8篇:桥梁的设计要求范文

为了缓解城市交通压力,城市桥梁逐渐成为城市道路交通中重要的组成部分。而城市桥梁设计对桥梁功能的发挥有着非常重要的影响作用。文中从城市桥梁的设计特点出发,对当前城市桥梁设计中常见的问题进行一定剖析和探讨,并给出了相应的解决方案,给相关城市桥梁设计提供了一定参考。

【关键词】城市桥梁设计;设计特点;存在问题;解决对策

中图分类号: K928 文献标识码: A

【引言】

桥梁在城市建设中的普遍应用,丰富了市容市貌,给人们的视觉带来更多更美的享受。然而在设计时,对设计依据、新桥型的选用、耐久性、过桥管线、桥面排水、结构抗震等一系列问题考虑不够全面透彻,很容易导致桥梁施工或使用过程中发生一些安全问题,给人们的生命财产安全带来损失。因此,对城市桥梁设计中存在问题进行探讨显得十分重要。

1、城市桥梁的设计特点

城市桥梁设计受到很多因素的影响,它不仅要满足基本的城市交通要求以及道路规划设计,还会受到城市布局、占地以及接线高度等限制,同时周围建筑物以及地下管线等因素也会对设计产生一定影响。因此,城市桥梁的设计除了要满足其跨越功能之外,还要满足景观、规划、管线、周边建筑等一系列边界条件的要求。使之能与周边的地物能和谐相处,做到与环境协调一致,真正能融于“城市设计”之中。

比如城市桥梁设计中由于地下管线较为复杂,桥梁的跨径、下部结构布置等都会受到一定的影响。桥梁桩基的位置以及桩基承台的高度在受限的情况下则经常采用异形承台、大跨度承台等样式。又如城市桥梁的设计在洪水位高度、城市路网等因素影响下,桥梁的标高、跨径组合等重要的结构体系选择均要受到较大程度的限制。

2、城市桥梁设计中存在的几个问题及对策

2.1、城市桥梁的设计依据

受地物影响及人们审美要求的提高,近年来在城市桥梁的建设中出现了较多新颖的上、下部结构型式。如在人行过街天桥中采用柔细的钢管混凝土墩台结构,在上承式、中承式拱桥中采用单根或多根钢管混凝土管柱作为拱肋。钢管混凝土管柱由于周边钢板的包裹而具有较高的抗弯拉强度,同时在钢箍的作用下,核心混凝土抗压强度也有明显提高,但设计时缺少相应的桥梁标准,而只能参考建筑类标准。又如目前中小跨径桥梁中普遍采用的无梁板式结构系参照建筑工程中无梁楼盖的作用,将原本受力明确的板梁与桥墩盖梁和二为一,外观上趋于轻巧,但墩顶梁板的受力则变得复杂。这方面的结构计算在市政桥梁的相关规范中均没有指明,因此有必要补充完善相关的规范依据。

2.2、城市桥梁新桥型的采用

我国现已能生产出堪与国外同类型先进产品媲美的大位移伸缩缝以及多向大位移支座,大坡度支座也已在实践中经受住了考验。板式橡胶伸缩缝、碎石弹性接缝、型钢组合式伸缩缝等一系列产品的出现及性能的稳步提高,为各种跨径桥梁提供了不同的伸缩量。同时多向位移支座及坡形支座的出现,也极大地满足了宽桥、大坡度桥的上部结构的位移需求,因此上部结构向下部结构传递较小的水平力,给下部结构的设计留下了充分余地。轻巧、美观的桥墩设计不仅节约了宝贵的城市用地,同时也给城市市貌增添了一份色彩。如近年来城市立交区内采用的钢箱梁及钢砼叠合梁桥,由于施工中搭设支架少、施工时对现状道路影响较小,且造型更加轻巧美观的特点,在城市立交中也得到较多应用。

2.3、桥梁结构设计耐久性问题

目前,国内桥梁设计者在设计时只重视桥梁的安全问题而忽视耐久性指标,只重视桥梁结构的建造而忽视结构的维护。桥梁也没有明确的使用年限,因此一般只能满付使用最初的几年,对后期养护维修的考虑偏少。而这往往给交通带来不利影响,引起不利的社会影响。

根据已建工程的相关资料,造成混凝土结构耐久性不足的原因有: ①桥梁设计的耐久性标准低,桥梁设计时主要关注桥梁的安全性,而没有对结构的耐久性提出具体要求;②施工过程片面追求工程进度,过于追求混凝土的强度和赶工期,使强度得到提升而桥梁耐久性却不足;③桥梁使用过程中缺乏正常的检测维修,很难发现桥梁在运营过程中存在的隐患,也无法采取相应的维护措施。

我国是一个幅员辽阔的国家,很多地区的经济发展水平存在一定的差异,各种混凝土在桥梁的使用情况非常普遍。因此,可以对桥梁混凝土的各种指标及结构构造进行必要要求和区分,比方说混凝土的水灰比、抗冻性、抗渗性、裂缝控制等多方面进行严格的要求和规范。施工时,还要对所使用的原材料的质量以及施工过程进行严格的控制,尽量减少混凝土性能的变化,从而有效地提升混凝土的质量,保证桥梁的安全性和耐久性。由于高性能混凝土具有较高的工作性、耐久性、稳定性以及强度,因此桥梁设计时宜尽量采用高性能混凝土和强度较高的钢筋设计,从而实现桥梁混凝土的强度提升,保证桥梁的耐久性。在我国,一些地区已经将高性能混凝土的研究和推广作为提升城市桥梁耐久性的有效对策。

2.4、城市桥梁管线过桥设计

过桥管线虽然是城市桥梁的附属设施,但对城市的生产生活有着重要的影响作用。而在工程设计实践中却经常出现过桥过线预留空间不足的现象。桥梁设计时,设计人员只有掌握了过桥管线的基本种类、数量以及规格等资料,才能够在设计时充分考虑管线,并为管线预留相应的空间及相关的必要构件等,从而避免管线设计的缺陷,造成二次施工对桥梁造成的损坏。随着城市人口不断地增长,城市需要进行不定期改造。如果原来的管道不能满足要求,则只能进行扩容,扩容后的管道通常会在桥体之外,给交通安全埋下隐患,同时也影响了桥梁的美观。如图 l 所示,给水管等过桥管线可从人行道下抽空的桥

图1 管线从人行道下抽掉的桥板位置中通过

板位置中通过或从挑出的盖梁管廊上通过。采用这种管线过桥方法可以保证管线与桥梁成为一个统一的整体,并将管线隐藏在桥梁内部,同时不影响桥梁的整体外观。

2.5、桥面排水设计问题

目前我国在进行桥面排水设计时存在的主要问题有:①桥面纵横坡设置不合理;②雨水口或泄水孔设置不合理;③排水设施构造细节不当。这些问题往往都会造成桥面排水不畅,造成积水,严重的还会影响行人和车辆的交通安全。

针对这此缺陷,笔者认为可以从以下几个方面进行设计:①根据计算雨水量,计算确定桥面排水管数量;②根据桥梁断面形式确定排水方式;③注重构造细节的处理;④注重与景观设计协调。桥面排水是桥梁工程的附属构造,在实际设计中常常被忽视,但不处理好往往影响桥梁本身的使用,还很容易引起桥梁自身的景观,造成的后果往往也是人们所预料不到的。因此应让雨水第一时间通过集中排水流出桥外,同时辅以桥面散排,避免桥面积水,影响通行安全。

2.6、城市桥梁的抗震设计

城市桥梁抗震设计中存在的主要问题就是桥梁结构的整体性和延性不够。桥梁的整体性是提高桥梁强度的有效途径,而桥梁延性则是防止桥梁在地震中倒塌或者断裂的保障。

合理的桥梁抗震设计要求桥梁具有良好的强度性能以及延性要求,具体原则如下:选择合适的建筑场地是保证桥梁抗震性能的前提,在选择场地的时候要避免选在地震过程中可能会出现地基失效的松软区域,地基的基础要相对坚硬,尽量选择远离地震断裂带,否则极易出现地震震害。此外要保证桥梁具有良好的整体性,增强桥梁自身的强度,在地震发生的时候减少零碎构件的掉落。结构宜设计成对称形式,让结构均匀地承受地震力,避免在强烈震动作用下,出现单侧倾覆的现象。提高桥梁结构的延性一般可通过设置塑性铰或者采用减隔震支座来实现。以达到耗散能量,延长周期达到减少地震力的目的,这是避免地震中出现脆性破坏的最佳方式。

为了安全起见,引入桥梁延性抗震设计和能力保护原则设计,并对桥梁进行减隔震设计,同时增加桥梁局部细节设计和抗震构造措施设计。设置多道抗震防线,在地震发生时,当一道抗震防线遭到破坏后,还有另外其他的防线进行保护,这样才能有效地避免地震引起的桥梁坍塌现象。

【结语】

总之,从一定意义上讲,城市桥梁代表了一个城市的经济发展水平及现代化程度,而城市桥梁的设计往往起着决定性的作用。如何在城市现有条件下设计出符合性更好的桥梁是摆在每一个设计者面前需要解决的现实问题。从工程全局的角度出发,以城市参与者为着眼点控制好每一个设计细节,往往能从根本上解决城市桥梁的各种工程问题,创作出更多更好的精品工程。

【参考文献】

[1]上海市政工程设计研究总院,城市桥梁设计规范[S],中华人民共和国住房和城乡建设部,2011

[2]中交公路规划设计院,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S],中华人民共和国交通部,2004

[3]同济大学,城市桥梁抗震设计规范[S],中华人民共和国住房和城乡建设部,2012

第9篇:桥梁的设计要求范文

关键词:高速公路 桥梁设计 环境配合 设计要求 设计原则

随着交通事业的迅猛发展,高速公路建设也进入快车道。随着公路总里程的增加,公路建设逐步由干线网高交通量路段向省际连接段和加密线方向发展,地形条件也逐渐由平原微丘向山岭重丘发展,水文地质条件及施工条件越来越恶劣,设计施工的难度越来越大,这些都对高速公路桥梁设计的技术、安全、环保等方面提出了越来越高的要求。

1桥梁设计与环境配合

桥梁设计从一开始就应考虑桥梁的安全及桥梁建成后对地质、环保、造价等各方面的影响,在此基础上,选择合理的桥梁基础型式。这里特别需要注意的两个问题是:(1)随着桥梁桩基础在公路桥梁的广泛应用,桩基成孔技术和手段越来越丰富,工

程成本越来越小,工程质量越来越高,特别是在强度高且不透水的地质条件下,挖孔桩已被广泛应用。扩大基础施工工期长、费

用高,基坑开挖量工程量大,对地面破坏大,从受力条件看多可用嵌岩桩结合挖孔施工代替,因此梁式桥梁选择基础方案时

慎用扩大基础。

(2)在山区桥梁的建设中尤其要注意与环境的配合。在山区由于横、纵断面变化较大且地质条件复杂,往往造成开挖面很大,

严重破坏地表,因此使用上应更灵活一些,将基础根据实际地形做变化灵活的设计,可减小开挖面。还有就是山区桥梁在能够

保证施工必须的场地和便道条件以及桥梁结构安全时,尽量不要砍伐征地范围内的树木。

2桥梁设计一般性要求和基本原则

2.1对高速公路桥梁设计的一般要求对于大跨径桥梁,采用预应力混凝土连续梁、连续刚构、钢桁梁悬索桥等多种方案。在桥位基本确定以后,本着因地制宜的原则,设计师应结合桥梁周边地质、水文、施工条件、景观协调等因素,在综合比较的基础上选桥型方案。应严格遵循的主要原则是:首先,在满足桥梁使用功能要求的前提下,力求桥梁造型新颖、布局合理。特别要注重墩高与桥跨的比例关系,使桥梁与周围整体景观相互协调。其次,在满足造价预算的前提下,桥梁设计中应尽量满足结构__整体性好、高速行车安全性好、承载能力大的桥型。最后,应选用技术成熟、施工快速简便的桥型方案,尽量做到结构标准化、施工机

械化,保证桥梁早日顺利投入使用。

2.2 高速公路桥梁设计的基本原则高速公路桥梁设计的基本原则可以从上部和下部设计两方面进行总结。上部设计中应注重主梁、伸缩缝、搭板等部分的合理构造,下部应注重桥墩、桥台等部分的设计。

2.2.1上部设计

(1)主粱

从价值标准及施工的难易程度来看,一般有以下的一些情况:主线桥梁单孔跨径≤1Om的桥梁一般可采用普通钢筋混凝土结构;其余跨径的桥梁宜采用预应力混凝土结构;桥梁桥长1OOm或20m跨径以上宜采用其他连续结构。但对干跨河桥梁由于支架现浇难度较大的问题,宜尽量采用先简支后连续结构。对于山区内中等跨径的特大、大桥,因受地形影响,现浇难度非常大,也宜采用预制的先简支后连续结构。但山区内一般平曲线较小,预制结构须考虑平曲线的影响,考虑施工简单采用统一梁长预制,布跨跟平原区略有不同。

(2)伸缩缝

从行车平稳舒适的角度考虑,在桥上应尽量少设伸缩缝。对跨径≤1 6m的单孔桥梁只设l道伸缩缝,另一端采用桥面连续;

对于两跨单孔跨径16m以下(包括16m)的桥梁,伸缩缝设于桥墩处,两侧桥台处则采用桥面连续。这样可以尽量的使行车舒适,减少事故发生的可能性。

2.2.2下部设计

(1)桥墩

对于普通结构的桥梁一般宜采用柱式墩身上置盖梁的框架式体系。下面分成30。的两种情况:桥梁斜交角度

重力式墩台、明开挖基础。

(2)桥台

为减少台后填土高度给施工带来的影响,要控制填土高度。在软土路段台后填土高度宜控制在6m以下,一般路段其高度宜控制在lOm以下。桥台采用扩大基础时,台身一般用重力式。为使受力更为合理,降低尺寸,节约造价,当台高8m以上时,台身前

墙设置10:1的前倾斜坡。横向地面变化的重力式桥台宜设置梯式。对于采用“U”型台的扩大基础,其前墙尺寸与台身高度

和地基承载力有关。

3设计应考虑其他方面的细节问题

除了应遵循的一般性要求和基本原则外,高速公路桥梁设计还具有与一般桥梁设计的差异之处,这特别表现在一些具体

的细节问题上。(1)为避免在施工和运营阶段主梁沿支座产生不可恢复的侧向和纵向位移,设计中应强调支座安放必须水平,施工应保证支座顶底面安放和受力在水平面上。具体操作为:垫石顶要水平;支座要水平放置;粱底与支座接触面也要水平,梁底应采用贴楔形钢板,或在梁底预制时,支座顶面断面处设置可调整纵向和横向角度的专用模板的方法调整。其中楔形钢板可在工厂加工精度高,与梁底预埋钢板应采用焊接工艺。这样就可以避免主梁沿支座位移。(2)单跨20~40m跨径的特大桥,设计多

按l50~20O一联采用结构连续,设160型伸缩缝。从目前使用效果看,80型伸缩缝行车基本没有跳车和噪音,l6O型伸缩缝均存在噪音;从经济上看,一道160型缝由于受到支座性能的限制一般设计上未使用最大伸缩量,而其造价远高于8O型伸缩缝的2倍,使用80型伸缩缝还可减少现浇接头和桥墩帽梁的工程数量;另外160型伸缩缝维修时需半幅桥梁全封闭,而特长桥梁上往往未设中央分隔带缺口,造成桥经常出于半幅双向通车的不安全状态,也严重影响高速公路的使用功能。综上所述,无论从经济上和使用效果上看,有些桥梁宜尽量采用80型伸缩缝。分联采用桥台所在的联按l00~15Om,其它联按80~1OOm的长度控制结构连续联长度。

4结语

高速公路桥梁设计在不同的地形条件下其设计与施工均存在差异性,应综合考虑结构安全性、行车舒适性、经济合理性、施工便利性、环境协调性等各种因素。本文就高速公路桥梁设计提出一些建议和对一些问题进行了探讨,以期引起有关桥梁设计单位的重视,从而避免由于设计考虑不周而造成施工的麻烦和行车的不适。

参考文献

【1]湖南省交通规划勘察设计院.吉茶高速

公路桥梁总体设计思路,2010

【2】广西壮族自治区交通基建管理局.隆