桥梁设计论文范文1
编译施工阶段
这种结构类似于用预制板建造的组合梁桥,由于纵向预应力的存在,需要进行修改。其中的不同阶段在于钢梁的架设,铺设长2.5m、宽21.5m的板单元,纵向预应力筋的张拉,混凝土板和钢结构的连接(通过浇筑混凝土板上的凹槽),在中间支承处应用千斤顶,最后安装非结构设备。值得注意的是,铺装层的厚度为60mm而不是110mm,这主要是用来防止普通钢筋混凝土板在支撑力作用下发生开裂。
计算分析
根据欧洲规范,截面的应力是通过正常使用状态(SLS)和承载力极限状态(ULS)来进行校核。根据欧洲规范EN1991-2里面的第三种疲劳荷载模型,已经对一个主跨为88m的小桥进行了疲劳荷载检算。结果表明:此规模的桥梁不存在疲劳问题,所以可不必再对于主跨为130m的桥梁进行疲劳检算。进行横向框架的设计主要是用来防止侧向扭转屈曲(LTB)。由于桥梁的下翼缘为不均质截面,并且承受均匀压力,所以需根据规范EN1993-1-1,6.3.4中的一般性方法进行设计。在进行侧向扭转屈曲分析时,假定横向屈曲部分(由下缘和部分腹板组成)是弹性支撑在每片横向框架上。为了防止梁的侧向扭转屈曲(LTB),在中间支承处设置了加固的支撑框架和其他一些加强措施。对于混凝土板的横向弯曲计算采用了杆单元和板单元的组合有限元模型。正是由于这种特殊的桥面板(中间板厚要比主梁上部板厚大,悬臂端较短),其内力和弯矩相比于按传统方法设计的双梁桥都有轻微的减小。用于分析桥面板上的横向弯曲荷载主要有结构自重、非结构设备自重、汽车荷载LM1(UDL和TS)。
重量比较
将这种新型桥梁与理论上用等级为S460的同性质钢梁和普通钢筋混凝土板制造的组合桥梁进行比较(表略)结构的用钢量减少了40%,意味着结构的整体重量减少了25%,直接导致工程总量和造价的降低,比如运输、墩台、基础及梁的费用减少。更重要是实现了横梁的节省。在这种新型桥梁当中,横梁间距大约为8m,用来防止桥梁在施工和使用过程中出现侧向弯扭屈曲。相比而言,传统桥面板横梁间距为4m,同时起到支撑板的作用。
造价比较
从钢材制造商处得到的实际材料市场价格,结构用钢量减少40%相当于减少了大约25%的成本。相比之下,用超高性能的纤维增强混凝土(UHPFRC)制造的板要比用普通混凝土制造的板要贵。但从整个结构的角度考虑,如果能有效地控制这种高性能板的造价,这种新型桥梁将会具有很强的竞争力。
桥梁设计论文范文2
由于社会经济、科技支持等限制,桥梁的建设有时也会维持在一定水平难以突破,桥梁设计是一个综合性的工作,融合了自然因素及社会因素等。在桥梁设计发展的过程中,人类从古代原始的“天然石桥”受到启发,创造了大量造型优美,花样独特的桥梁。桥梁的建造不仅具有联系交通的实际功用,也反映了社会经济、艺术审美发展的水平。通过新媒体数字技术的运用,桥梁在造型表现,服务公众等方面有着更广阔的发挥空间。新媒体艺术为艺术生活带来无限可能,被运用于服务社会的诸多方面,它能够辅助桥梁设计也是可以被证实的。新媒体数字艺术为桥梁设计提供了一个切实可行的操作平台。桥梁设计的构思、模型演示,各种复杂情况下的桥梁受力分析,可借助计算机辅助完成,甚至可以达到意想不到的视觉效果。在桥梁设计的过程中,设计者运用自己的知识储备,赋予以往的操作软件以人性化的特质,创作出的作品中也会富有一种科学的人情味。“在当今桥梁设计中,主要面临着三点最重要的问题:结构体系的选择、结构材料的选取和结构建造的可行性。”结构体系的选择可以根据场地的自然气候等来进行选取。结构体系直接决定了桥梁的造型,及后期的维护及设计的建造。适当的结构系统可以充分挖掘地方的优势,并很好地融入当地的环境,使其成为一个地标性建筑。亦可以把桥当做景观小品来创作。在方案的敲定过程中,有些设计者的创意火花受手头表达的限制,不能被完美的表达出来;结构体系的选择、结构材料的选取和结构建造的可行性的确定与选择。
桥梁艺术的数字化表达
科技的发展为艺术创作解决了很多现实问题。某位建筑师曾这样讲过,“计算机计算的结构完全改变了设计的可能性。今天建造的结构甚至仅仅在15年前都难以想象。尽管电脑不能做出所有需要的计算,非常传统的测量方法仍是必须的,比如在建成的桥上通车,但是实施并发展一个特殊的设计意***,不可能脱离现代的计算机计算的方法。这使创造某种大型的、精密的、清晰而有效的跨度结构成为可能,比如无桥墩的桥。同时,今天的静态和动态的负荷测试都是电脑———而非人工———计算的[2]”。计算机作为创作工具或展示手段(1)新媒体的数字化与我们的生活密切相关,绘画、音乐、广告、建筑、影视、电子游戏等已经越来越离不开数字化。数字化是指利用计算机信息处理技术把声、光、电、磁等信息转换成数字信号,或把语音、文字、***像等信息转变为数字编码,用于传输和处理,或以数字形式存放在计算机中,便于今后操作和处理。在当今数字大背景之下,桥梁设计也不例外的与数字技术发生着碰撞,而且这种碰撞是持续递进的。对设计基地的信息用电脑进行采集,疏通整理汇总,分析自然及人文环境,寻找主要突出的问题,为方案的确定提供切实可行的依据。对受力情况进行综合分析,考虑气候、水位线、风荷载、通行等要求。进而对该地块的桥梁设计有一个整体的定位。(2)在造型的确定推敲过程中,根据前期的手绘草***,再运用电脑建模软件(sketchup、3DMAX),进行直观的立体模型呈现。很容易的对元素进行转换角度,改变各个元素间的比例和结合方式,寻求一种最佳的造型结合方式。从不同的方案进行对比,从而提高桥梁设计的造型美,将方案深入优化。(3)将设计好的桥梁模型,与周边的环境一同在计算机中展示出来。借助新媒体数字技术,对整个地块进行模拟场景再现,进而“站在”不同的角度,感受桥梁的体量,推敲桥梁的造型。设计者还可以站在远处眺望整个桥身的造型,想象有人或者有车经过的画面,带来的不同感受,进而深入细化。新媒体技术为桥梁设计提供了更丰富的表现形式满足功能上的需要,令人赏心悦目,并完美的融入自然环境的桥梁也是人类为自然打造的艺术品《艺境》中提到“……艺术是精神和物质的奋斗……艺术是精神的生命贯注到物质世界中,使无生命的表现生命,无精神的表现精神。……艺术是自然地重现,是提高的自然。……”新媒体艺术,作为与科技相交融的艺术,运用在桥梁设计中,能更好的展现出桥梁的生命与精神,并对其周边的自然环境完美演绎。电脑生成的随机性与人的感性思维相结合,能够创作出更为别致的桥梁。造型新颖性和结构合理性不是矛盾的,两者之间相互协调,并采取有效的手段可以获得技术与艺术的共赢。比如利用数字技术可以模仿传统或者新型桥梁的材质、肌理纹样,也可调节桥梁的色彩,进行最佳方案的筛选确定。还可将桥梁施工的整个流程进行虚拟展示“记录”,设计者可以根据观看“记录”的视频来对桥梁作品进行修改和重新设计。另外,艺术家还可以利用多媒体编辑工具,为该“过程”配乐,不同旋律节奏的音乐,体现着桥梁的不同性格。互动艺术为桥梁设计注入新的活力,增加桥梁设计的“人”性化互动艺术这个词来自于英文InteractiveArt,由“互动”加“艺术”两个词构成。“互动艺术是一切基于互动技术这一特殊平台之上的艺术创作,包括互动影视作品、互动游戏、多媒体互动界面、互动网页、互动装置艺术等。”桥梁作为城市中的构筑物,人与之近距离接触,桥梁可以作为一个较大型的装置艺术来丰富城市的艺术性[4]。运用激光技术来提升桥梁的整体形象。早在20世纪30年代就出现了激光艺术的雏形。从简单的利用灯泡、霓虹灯管、集成电路的闪动,发展到可以使用计算机控制激光,再到“80年代后期出现了可以对周围环境和观众的动作发生反馈的具有各种感应装置的交互型光艺术。”将整个桥梁进行整体的较大型的光艺术处理,运用变化的可控制的光,来增加桥的动感,为营造桥的标志性作用服务。此外,还可以小面积的运用交互艺术,比如,在桥的一定范围内的栏杆处放置数个光感应器,当行人从此经过时,行人的影子会引动感光装置,使其发出声音,这个动作同时引发其他感光器同时发出声音,这些光感应装置发出的各种各样的声音形成不同的节奏和旋律。在桥的这块区域内,行人随着自己身体的移动,声音和旋律也随着发出无数不同的组合旋律。不论年龄大小,都可以在此感受交互的乐趣。“交互艺术的核心技术之一是复合电子技术,这类技术所具备的高度系统化以及和人类感官非常相近的各种感应功能。”可以想象将感应器系统的设计在桥梁中,带给人不同寻常的视觉、听觉等心灵体验。原本不相关的两岸,正是因为有了桥的连接,才有了“岸”的真正内涵。互动的桥梁,体现了设计者的人文关怀[5]。虚拟现实传统的桥梁表现只能从固定的角度展现设计方案,具有一定的局限性。运用虚拟现实的手段可以有效的改善这一问题。虚拟现实(VirtualReality)技术近年来在计算机应用研究领域十分活跃,作为一种扩展的计算机人机界面技术,在***事、航天、医疗、工业、工程、娱乐、教育等方面应用具有很大的潜力。借助相关建模及计算机编程语言,设计者在虚拟的场景中,将作品立体的呈现出来。使得桥梁作品突破了“平面、立面、剖面”的刻板模式,进入一个更直观更生动的层面。在场景中,创建出逼真三维立体桥梁及周边场景,虚拟现实桥梁场景包括路面、周边的街道、树木以及绿地等场景设计。还可以在场景中放置人物及交通工具,增加场景的生动性。设计者把建成的“桥”在互联网上,公众可以随鼠标的任意拖动进行角度的时时更新。直观全面的表现出桥的尺度、造型、材质、色彩及周围绿化。方便了大众的参与,也可以采取公众投票留言互动等参与方式,为方案提出宝贵意见。以便增加设计者与民众的交流,有利于设计者更好的发挥地块的价值。
案例分析
(1)设计名称为鸥之舞———城市人行桥景观概念设计。项目背景:珠海十字门中央商务区位于珠海东部城区、西部城区和横琴新区的中心,毗邻湾仔、横琴和拱北三大口岸,东面与澳门一水相隔,南至横琴环岛东路,西邻珠海保税区及横琴大桥,北靠将***山脉,通过港珠澳大桥与香港直接相连,占地面积约5.77km2,规划总建筑面积1100万m2。(2)设计理念。“鸥”歌美好城市。海鸥是珠海的市鸟。海鸥作为不怕风浪追风的浪潮鸟,象征着珠海人民勇于拼搏、勤劳勇敢、充满活力的高贵品质。浩瀚无垠的大海,舞动的海鸥为设计提供了丰富的灵感。设计的地块选取两块坡地之间,明确场地的尺寸,经讨论决定设计一个全钢梁结构的人行天桥。联系的两块地为生态坡地,设计考虑桥梁的造型选择流线形,可以巧妙的融入环境,并形成一种场所。(3)交互设计。桥身作为交互设计的主体,能够与人产生互动。例如,在人行进的过程中,预设在桥体下部的震动感应器能够感应到桥体的人流方向,智能光系统将对人流信息进行分析,同时控制桥上LED灯随着方向产生同向的灯光变化。安装在桥身侧面的摇头激光射灯可以在270°范围内投向天空,如遇有云的天气,会在云层上投影出壮观的***景,在天空中形成一种大型三维激光雕塑的效果。在设计的过程中,运用了计算机媒体技术。首先,熟悉基地现状、明确设计的理念及构思,勾出草***。然后,结合CAD和sketchup做前期的方案推敲,将构思好的草***在计算机中绘制出来。方案的进行随着模型的逐步确定愈加清晰明了。最后,运用3DMAX和Photoshop进行后期的处理,将设计***文并茂的展现在***纸上。
桥梁设计论文范文3
桥梁造型的关键在于桥行,也就是桥梁的外形。桥形的作用在于桥梁与周围环境是协调统一的纽带。为了保持桥形与周围环境的统一,在设计上过程中要注意以下几点:
1.1协调与统一
所谓的“协调统一”,是指桥梁与周围环境的协调统一、桥梁本体构件之间的多样统一。具体的要做到两个方面:
(1)从多样中寻求统一。其为差异的统一和对立的统一两个方面。前者是不同量的因素之间存在统一,比如在桥梁结构中,支承传力结构、承载跨越的主体结构以及附属结构三者功能不同,但是将它们组合到桥梁建筑中就要达到协调统一,才能保证桥梁建筑的实用;而后者则是指不同因素之间存在的统一,比如悬索桥的塔和索,一刚一柔,形成对比,在形态上形成强烈的感官效果,相互对立却又能达到统一。所以在桥梁造型设计中要擅于以规律的变化组合寻求整体效果的和谐统一。桥梁建筑的统一有着其基本的原则,即“结构统一,桥墩简单”,具体地说就是体现在两个方面:第一,引桥和主桥的结构体系要统一或相近;第二,桥墩造型要简单,结构形式要单一,这一点在立交桥的设计中尤为重要。对于拱式体系桥梁来说,要关注主孔和两端桥的协调;对于梁式桥来说,要关注墩台造型与上部结构的协调;对于悬索体系桥梁来说,其引桥就应用轻型结构。
(2)从统一中寻求多样。其是一种较为简单的统一形式,但是在实际桥梁设计中,过多的雷同会时的桥梁变得单调,没有特色。因此,要在统一中求多样,寻求更多富有创意的设计,以此为桥梁造型增添新颖。
1.2对称与非对称
不管是大自然,还是人类生活中,到处充满了对称的美,当然桥梁也不例外。桥梁的对称既能够表现出力学上的平衡,又能够融入艺术的原理。从古代开始,我国的桥梁就具有极好的对称均衡性,特别是多孔桥,桥孔的设计不仅可以省略桥墩的设计,还可以主从关系上也展现的很明确。桥梁造型不能一味地运用对称,也要考虑设计的环境和其他因素,不然的话会使桥梁显得呆板平庸。由于水文和地质等原因,桥梁一般会采用非对称形式,以不等距离来平衡桥梁的体重,使其在空间效果上达到均衡,桥梁也会显得生动活泼。对称的美在于稳重庄严,非对称的美在于自由灵活,只有结合地理环境、技术材料等相关因素,灵活运用这两种结构,才能设计出具有魅力的桥梁建筑。
1.3比例与尺度
桥梁建筑的结构突出,比例的协调尤为重要。一般来说,桥梁建筑的比例包括三个方面:第一,桥梁整体结构与局部本身的三维尺寸的关系;第二,桥梁整体结构与局部,亦或是局部与局部之间的三维尺寸的关系;第三,通常意义上的比例。桥梁的比例关系与地形、建筑材料以及施工技术息息相关,当这些因素按照自然规律被确定下来时,其中的尺寸比例就会成为典范。确定桥梁的比例的常用方法有几何分析法和数学分析法。
(1)几何分析法。几何分析法就是以简单的几何***形作为基准,利用几何***形相互之间的制约关系,来控制建筑整体,尤其是建筑外形和局部控制点,以获得协调统一。
(2)数学分析法。在数学分析法中最有名的是黄金分割比例和动态匀称比例。在我国古代,三孔桥和五孔桥的跨径布置的比例关系符合黄金分割比例。虽然在进行桥梁整体或是局部规模尺寸时可以用以上比例关系,但是还是要注意以下两个问题:①桥梁的比例要同时符合结构和力学的前提下进行艺术构思;②比例不是一成不变的,可以根据技术条件、功能要求以及思想主题等进行调整。而尺度,是建筑的整体或局部在视觉上的感受与真实大小之间的关系,主要有三种,分别是与真实尺寸一致的自然尺度、建筑空间看起来比实际尺寸小的亲切尺度和建筑的视觉尺寸大于实际尺寸的雄伟尺度。
1.4稳定与动势
稳定是桥梁建筑安全的基本要求,其中包括结构稳定和视觉稳定两个方面。而动势是传统上的稳定随着技术和结构不断发展之后衍生出来的一种视觉稳定,不仅可以给人视觉上的稳定,还可以让人们感觉桥体的力量感。
2对桥梁造型景观设计的分析
桥梁景观设计是为了使桥梁的建筑造型和结构形式更加美观。
2.1与区域环境相互协调
首先要收集基础资料,比如桥位平面***、城市规划等,其次是了解城市内涵,其中包含城市文化、居民的生活习性等,桥梁设计要与城市定位相符合,以确定设计主题和桥梁景观。比如:
(1)回应当地的社会条件和自然条件;
(2)充分利用当地特色的材料和能源;
(3)借鉴当地其他优秀建筑文化理念;
(4)突出地域经济性。
2.2细部构件与结构的相互协调
细节部分包括路灯、标志标线、夜景灯饰等,细节部分可以表现出设计师的意***,并且还可以使桥梁更具细节艺术美感。
(1)栏杆。对于栏杆的要求不仅是富有细节美感,还要与桥梁整体协调统一,所以其造型要与桥形相配,这样才能发挥栏杆的帮衬和加强作用,不会喧宾夺主。比如斜拉桥,斜向拉索为伞状,栏杆就可以用相同斜度和方向的造型。
(2)照明设计。夜景照明设备只需满足人们步行和行车的灯光需求,如果过亮,会使桥梁的光环境变得平淡,所以照明要素要能够展现出主要对象。悬索桥的照明要素有主缆、钢箱梁等,斜拉桥的照明要素有索塔、斜拉索等,照明要素之间要主次分明。
(3)铺装景观。铺装景观要符合环境艺术,满足城市建设需要和人们休闲生活需要。既要满足通车和行人的要求,又要具有色彩、***案和质感,另外还要考虑到后期维修工作的难易程度。
(4)桥头建筑。桥头建筑一般是具有艺术性或是纪念性的雕塑小品,形景点,还用于衬托桥梁主体。这些雕塑小品要能够体现当地的风土人情、历史文化,给人启迪。
(5)视觉效果。要重视桥侧的视觉效果和桥梁的附属结构设计,同时也要对过桥管线进行美化等。美化这些细节部分可提高桥梁景观的整体艺术价值。
3结语
桥梁设计论文范文4
1隔震设计简介
1.1隔震设计的概念和原理
桥梁隔震设计就是利用隔震器,使桥梁获得一定的水平支承,使得桥梁在水平方向上的固有周期变长,并且利用阻尼器增强隔震体系的阻尼效应,最终降低地震损害的一类桥梁工程的减震设计,旨在保护桥梁工程所有结构的整体效果。且隔震设计属于桥梁工程抗震设计中比较新颖的减震方式,把隔震设计使用于桥梁设计中能够有效降低地震造成的损害,然而并不能完全阻止地震灾害。过去,通过提升桥梁工程的强度抗以及变形能力来提升桥梁的抗震能力,和以往不一样,隔震设计的特点就是加装了一个隔震装置,达到降低桥梁结构与水平地面关联性的目的,当有地震发生时,桥梁结构的反应加速度明显比地面的加速度高,所以桥梁结构构件很难被破坏。另外,还在桥梁设计中使用了阻尼设计,这样能够消耗地震产生的能量,最终作用在桥梁构件上的力减小了。
1.2隔震设计的特点
在设计桥梁抗震的过程中,要求在符合相关标准的条件下,通过隔震装置,使桥梁结构周期得到延长,且消耗地震产生的能量,使桥梁结构的响应减小。隔震设计通常具有以下特点:有足够的竖向刚度以及强度来支撑桥梁上部结构的所有重量;提高地震时桥梁结构的稳定性;引入隔震设计,能够分散减小后的地震力于桥梁下部结构支座间的大小分布,旨在保护桥梁的基础和桥墩。出现强烈地震时,能在一点程度上延长桥梁结构的自振周期,降低地震输入能量的能力;比较于以往的非隔震桥梁,有强地震发生后,更加容易对隔震装置进行更换,同时减少维修的费用及时间。以往在桥梁抗震加固工作上会花更多的时间和费用。在桥梁的结构横向地震反应中引入隔震技术,能够调节其横向刚度,所以能够改善结构的平衡作用,有效减少地震力。进行水准地震的设计时,桥梁上部结构的隔震能够消除或者解决桥梁下部结构弹性超过的问题,在不容易修复的位置,比如一些埋置的桥墩以及桥墩的基础,可减少这些不明显部位的非弹性变形问题的发生。在结构横向地震反应中引入隔震技术,能够调整一定的横向刚度,所以能够改善结构的平衡,有效较少地震力。引入隔震体系后,在一样造价条件下能够得到比以往抗震设计更好的抗震性能,比如降低墩柱延性需求,保护墩柱等。在功能得到正常使用情况下,使用的隔震支座因为温度、徐变等变形产生的抗力非常小,这或许能够实现伸缩缝的减小。
2桥梁设计中隔震设计的运用
2.1运用隔震设计的条件
根据桥梁基础周边地基及结构等条件而言很多桥梁都可以引入隔震设计。然而部分桥梁并不可以,所以要分析详细的地基和结构条件,判断是否可以在此桥梁中引入隔震措施。可以引入隔震设计的桥梁需要满足的条件是:桥梁周边的地基基础良好,这样发生地震时才会稳定;桥梁下部结构刚性好且桥的固有周期不长的条件。这2个条件确保实行隔震技术后,桥梁体系可以达到长周期化的目的,最终实现地震力的降低。如果桥梁下部结构刚度比较强,通过桥梁系统的固有周期,其固有周期可以长达不采用隔震装置的2倍,如果桥梁的上、下部结构的固有周期区别很大,那么上部结构和下部结构之间就没有大的藕联振动效应产生,通常桥面运动才可有效反映隔震装置的减震能力。以下条件下的桥梁不适合引入隔震设计:桥梁的下部结构刚性不强,且固有周期长的桥梁;置于较柔的场地,周期长会出现共振现象;桥梁基础的地荃不牢固,发生地震容易摇晃的桥梁。
2.2桥梁设计中的隔震设计
(1)隔震装置的设计。桥梁隔震设计的第一步是隔震装置的设计,要想达到预期的隔震效果,隔震装置的设计就要有一定的刚度和能量吸收能力。进行桥梁隔震设计过程中,可以利用隔震装置降低桥梁结构的惯性力。所以需要设计出隔震效果良好的阻尼器和隔震器。通常情况下通过弹性反应谱法设计的隔震要不断更新和优化。在隔震设计过程中,要严格控制其隔震装置的力学性能。(2)细部构造的设计。在进行隔震设计时桥梁附属结构的功能非常大,桥梁附属结构通常包括限位装置、防落梁装置、伸缩缝。大量的地震调查和动态时程研究表明:这些结构属于支撑桥梁结构的动态响应和振动隔离效果的主体。然而大部分设计人员不重视甚至忽视桥梁的细节结构,所以,进行细节结构设计时,要求设计人员注意加强设计,尽力提高桥梁的抗震能力。
2.3隔震设计的合理运用
在不同水准地震条件下,一方面要明确结构构件在抗震中起到的作用和结构的预期性能。另一方面,在不同的水准地震作用的情况下,结合结构的预期性能设计人员才能知道该如何去做。想要实现这个目标,就要充分利用设计人员的实践经验,充分掌握在地震作用下的结构性能,最后完成科学合理的设计,详细的构造细节和合理的构造举措,并不是通过复杂的分析计算而得出的。所以,进行隔震技术设计时,要充分掌握整个桥梁系统的抗震传力路径,通过有效的细节构造措施的实行,保证在地震作用下的情况下隔震装置可以正常发挥关键作用。
2.4隔震设计的运用
中出现的问题目前我国的隔震设计规范还不够全面,同时经验积累不足,特别是在桥梁的构造细节和措施上,构造细节和措施的不科学,会影响减隔震装置的正常发挥。大跨桥梁结构的应用是长期发展的结果,但粘滞阻尼器在世界桥梁中的使用时间很短,同时投入使用的过程中部分厂家粘滞阻尼器经常有漏油等事故发生。迄今为止,我国还没有更加完善的产品标准、设计规范及检测标准。这点使得隔震设计造我国的广泛使用,再者,部分不符合要求的产品被引入桥梁结构的设计,存在一定的安全隐患,如果有地震发生,就会对桥梁产生严重的影响。所以在使用粘滞阻尼器的过程中,要严格控制产品的质量检测,保证产品参数符合设计的标准;再者,要着重检测产品的耐久性能、疲劳性能等特性,而且要及时检测和保养桥梁的阻尼器,如果有问题出现要马上作维修或者更换工作。所以,要求相关部门尽快制定科学合理的检测标准和产品标准。要想保证在地震作用下隔震支座能够有效发挥作用,且可以对隔震支座作一定的变形,就要保证足够的位移空间。所以要随时关注防落梁措施、伸缩缝间隙的设置等构造措施的设置。
3结束语
桥梁设计论文范文5
我国目前的桥梁建造以悬索桥、斜拉桥以及拱桥为主。拱桥作为我国独特的传统代表性桥梁,已有上百年的历史,其设计充满艺术性,在园林造景中显现得尤为突出。现代大型桥梁以悬索桥和斜拉桥为代表,20世纪80年代末,我国突破性地建成了南浦大桥,这标志着我国在现代桥梁的建造已达到世界级水平,也奠定了我国桥梁建设飞跃发展的基石。1999年江阴长江大桥建成并投入使用,这是我国第一、世界第四大桥,作为我国第一座超1000米的悬索桥,它标志着我国在桥梁建造水平上至了世界第六;2009年重庆朝天门大桥建成通车,成为“世界第一大拱桥”,主跨长达552米;2008年建成启用的杭州湾大桥,成为我国最长、世界第三长的跨海大桥,这些足以说明我国的桥梁建设水平已然达到了一定的高度。随着国力的增强,我国桥梁建筑频率以及桥梁规模都已达到国际顶尖水平,预示着我国正处于桥梁建设蒸蒸日上的高潮阶段。然而建设速度的加快也带来了一系列的问题,比如为了赶进度和赶工期或者为了追求国内第一甚至世界第一,在设计时考虑不周全,设计极限化而没有特色,由于设计周期短而仓促粗放地进行设计,致使有创意、有特点的设计少。总体而言,我国现阶段桥梁设计理论以及结构构造体系依然有待完善,另外在施工方面以及使用期限的安全性上都有值得改进的地方。
2桥梁设计的注意事项
桥梁设计最主要的是结构设计,而结构设计的关键就在于结构分析的到位与否以及结构方案制定得是否合理,其次是构件与连接的设计,为保证安全性,所有设计都必须采用规范要求的安全系数和可靠指标。在现代桥梁的设计中,不少设计者并没有为了增强结构的安全性,而从设计到施工再到使用整个过程上进行全面综合的考虑。
2.1重视结构耐久性
我国大约从20年前开始重视桥梁结构的耐久性,当时仅仅局限于从材料的角度,利用模拟实验、统计分析进行研究,虽然也取得了不少的成果,但要想与时俱进,在技术上实现飞跃,必须适当地改变思路,从结构与设计上来分析改善桥梁的耐久性。同时要考虑到施工人员的接受度、操作方式和实际完成情况,重视细节处理。在研究结构计算方法时不仅要考虑桥梁总体构造,还要将自然灾害、交通事故等偶然因素包括在内。
2.2对疲劳损伤的进一步研究
桥梁在投入使用后,由于几乎每时每刻都在承受车辆以及风带来的荷载,而这些荷载都属于动荷载,这会使桥梁结构内部的应力不断变换,一般桥梁在建造过程中采用的都是混合材料,其或多或少都会存在一些微小的缝隙,而这些缝隙长期受到变化应力的作用,极有可能逐渐发展、合并,最终形成桥梁表面的宏观裂纹,影响桥梁结构的稳定性,例如在桥梁工程中被广泛使用的钢筋砼,由于其抗拉性能差,往往会出现裂缝,这就是累积造成的桥梁结构疲劳损伤,若不及时有效地采取措施处理和控制,将会造成桥梁结构脆性断裂等灾难性的后果。疲劳损伤在早期是很难被检测和发觉的,所以必须重视这项研究,防范于未然。
2.3桥梁的超载问题
目前国内超载现象屡禁不止,车辆超载对桥梁造成的损害不容忽视。由于超载,作用于桥体结构的荷载应力增大,加剧了疲劳损伤,严重的甚至造成桥梁表面结构被破坏;另外,作为桥梁安全性与耐久性的重要威胁,超载会对桥体内部造成不可逆转的损伤,从而改变了桥梁正常负载下的工作状态,严重影响桥体结构的寿命。
2.4借鉴国外的经验与成果
纵观国内现状,由于施工质量与管理水平不够高,造成桥梁使用寿命较短,维护费用昂贵,安全事故频发。就目前来看,这些现象是有其存在的必然性的,设计人员必须正视这一点。在基础设施条件上,我们与国外是有差别的,在设计时要采用符合国情的安全度与设计方法来调节匹配施工管理与材料工艺,主动且有效地保证桥梁的使用性能。同时,对欧美国家先进的经验和技术成果可以适当地拿来借鉴。特别是在结构体系的选材以及细节处理上,这点在国外做得比较到位,比如欧洲国家在建筑设计上十分重视结构物的性能设计,设计内容会考虑到结构的裂缝和形变、受振动的情况以及美观性、疲劳度等,力求制造出来的成品具有美观、强健、耐腐蚀、抗疲劳等优良的性能。我国应学习并吸取这套结构物性能设计理论,从本质上对建筑结构使用过程中体现出的服务性能进行研究,分析其发生的规律与机理以及该性能受到弱化的原因,从而掌握并进一步开发出适合我国国情的新的结构设计方法与理念。
2.5仿生材料与新功能桥梁的探索
当今的桥梁建造技术主要得益于钢筋混凝土材料的发现和使用,而这亦是源于人类对大自然天然材料库的加工重塑。当初园丁通过对植物根部的探索与观察,受到启发,从而发明了钢筋混凝土材料,对建筑行业带来了极大的推动,在桥梁设计领域更是带来了***性的转变。材料作为桥梁结构发展不可或缺的因素,需要与时俱进地开发与创新。如今倡导可持续发展,在建造桥梁方面,设计人员应当探寻如何运用现有建筑材料使其发挥最大特性的方法。随着科学的发展,仿生材料作为新生的物资,极有可能对桥梁工程改革发展的未来再一次掀起浪潮,它将完美地对传统钢筋混凝土材料进行改良,若设计精妙,甚至可以取而代之。工程师在设计时应该适当融入些大自然的规律,在提升桥梁使用性能的同时丰富桥体结构。比如利用研究自然界水消融和腐蚀的原理来设计研发桥梁防水材料与涂装层材料;新型蓄光型自发光材料凭借其优良的“自给自足”特性已广泛用于公路标志,设计师可尝试将其运用于桥梁涂装上,结合各种染色料,使桥梁结构白天充满丰富的色彩感,到了夜间可自发光照明,从而取代原始的电力照明,大大降低了能耗,实现了桥梁的可持续发展。
3结语
桥梁设计论文范文6
方案构思原则
从现场实际条件出发,提出满足工程功能性、耐久性、经济性的解决方案,并根据“环保和可持续发展”的新的设计理念,在造价允许的范围内,对设计方案进行评估,最终确定一个可行的,且功能、造价、景观、环保等各方面相对比较均衡的设计方案。方案优化设计吉林大道设计线路为沿着黑水河东侧的山体通过。对于依河傍山的道路设计,路线中线的具置定于何处,无论是偏向山还是偏向河,中线一点点的变化都会引起很大的工程量的变化。在这种条件下,目前国内最为常见的设计方案为沿山修建道路,切割坡脚,开挖路堑,并对开挖面进行边坡人工处理,这是依河傍山线路的惯常做法。一方面,路堑开挖这种工程活动会改变山体斜坡内的初始应力状态,使坡脚剪应力更趋于集中,开挖的人工边坡切断斜坡岩体的各种结构面,破坏了边坡的稳定性,一部分山体会向河流滑动,会留下滑坡的隐患;此处崖壁由中分化的板岩或砂岩构成,由于岩体的差异风化,斜坡本来已是凹凸不平,如果加之裂隙水的作用,开挖后斜坡表层岩石会发生经常性的岩屑、岩石顺坡滚落现象,特别严重时会诱发大规模的崩塌现象。另一方面,此处山势陡峭耸立,如果要开挖路堑,那么刷坡面积非常大。该地段山体绿化覆盖率非常高,这些高原生长的自然植被生长期较长,成活困难,高原脆弱的生态系统一旦破坏则不可再恢复,不仅视觉非常丑陋,而且会对生态环境留下永久的遗憾。另一种可行的方案是将线路外移,顺山势、顺河流建桥。桥梁紧贴山崖,环绕而建。这种方案能够避免对原有山体的破坏,不仅在视觉上和谐美观,同时也可达到保护生态的目的,但是桥梁方案每平方米的工程造价要比路堑开挖的方案高出2倍多。在同样满足功能性的情况下,对比两种设计,如果仅仅以建设时的经济性为出发点,桥梁方案的资金投入确实是高于路堑方案,路堑方案无疑是最应当选择的,但是建成后的弊端也是显而易见的。通过以上的分析,路堑开挖后,一旦诱发次生灾害,危害行车安全,带来的损失是无法估量的。如果对次生灾害进行二次处理,那么投入也是巨大的,反而得不偿失。本着体现“环保和可持续发展”的设计新理念,设计时选择了顺山建桥、以桥代路的设计方案。这样一来不仅可以最大限度地把工程环境的影响减到最低,而且可以得到较好的景观效果。
桥梁方案的技术设计
因为线路要绕山而行,所以在此段线路形成两处平曲线,分别为R=500m的圆曲线和R=180m、缓和曲线Ls=25m的平面曲线。为了缩短设计周期,简化施工程序,最大程度地降低工程造价,桥梁布孔采用“弯桥直做”的方式,上部采用20m简支桥面连续的预应力空心板,该跨径的空心板在吉林大道其他桥梁也同时应用,可以方便地进行模块化预制(***略)。全桥共11孔,分3联布置,全长226.54m,横桥向布置9片空心板梁,桥面总宽12m。下部采用桩柱式墩台,墩柱直径1.4m,墩高6~12m不等,基础为钻孔灌注桩,桩基直径1.5m。以上的布孔方式,使得该桥的第1~3跨处于R=500m的圆曲线内,第5~7跨位于半径R=180m、缓和曲线Ls=25m的平曲线内。共需“弯桥直做”6跨。“弯桥直做”是指在曲线桥梁的设计中,用中小跨径的预制直梁代替弯梁,平面以曲线的弦线形成折线形布置,墩台径向于曲线布置,然后通过调整边板的悬臂板长度、护栏和人行道的平面位置,来形成平面曲线线形。因为墩台是径向布置,所以每片预制板梁的长度是不相等的,则有:(式略)其中,L为每片板梁外侧边缘的长度(不含悬臂部分,悬臂用来形成圆曲线);R为圆曲线半径;d为圆曲线至每片板梁外缘的垂直距离。计算最外侧板梁时,d的值即为梁体悬臂板的宽度,计算第二片板梁时,d的值即为外侧板梁(含悬臂)的宽度,以此类推可计算出任一板梁的长度。缓和曲线段的计算思路与此类似,兹不赘述。
桥梁设计论文范文7
关键词 桥梁发展;钢混组合结构;材料结构;桥梁美学;绿色设计
中***分类号U44 文献标识码A 文章编号1674-6708(2010)26-0087-02
现在桥梁建筑已不单纯地被视为交通线上重要的工程实体,同时也是一个国家科学技术、综合国力的综合体现。本文具体介绍我国各种桥梁的发展现状及发展趋势。
1 材料结构不断轻型化
当桥梁向大跨度方向发展的同时,未来桥梁新材料应具有高强、高弹模、轻质的特点,对建桥材料也提出了高强、轻质和多功能的要求,桥梁的规模有一个理论上的限度。新型材料不断出现,不过它们的实际应用仅仅受制于对其使用寿命的顾虑。在以保守的方式使用新型材料的初期验证阶段,目前桥梁常用的钢和混凝土,从而实现高强轻质的目标。材料科学的进步为桥梁实现轻巧、简洁、形式的多样化提供了更多的可能性,进一步探索新型的、高强、超高强工程材钱建立其可靠的力学本构关系,以充分发挥材料潜在的承载力,并在结构理论研究上发展更符合实际状态的力学分析方法与新的设计理论,不同类型轻质材料组合拼装的各类新型斜拉桥、悬索桥、轻质拱桥,并向可靠度理论方向进行探索,将一跨而过大川海湾。
钢管混凝土拱桥具有其独特的优越性,钢管混凝土拱桥的跨度将会达到甚至超过斜拉桥。拱桥的拱肋是以受压为主的构件,除需要改进桥梁设计计算的理论和方法外,其稳定性问题较为突出,轴压承载力和抗剪承载力高;在大跨度桥梁中,具有良好的抗震性能;灌注混凝土阶段的模板和钢筋,耐火极限比钢材强;高强轻质且便于施工的高效结构材料,还可以很大程度上改善大跨度拱桥中抗风能力和抗震能力;钢管棍凝土具有良好的经济效益。
我国对钢管混凝土的研究,虽然在我国起步较晚,但在我国钢管混凝土具有很灵活的造型能力,发展迅速。我国已建和在建的大跨度钢管混凝土拱桥,制定了多种应用规范。主要形式有下承式、中承式、上承式,已处于世界领先地位。无铰拱桥分为钢管混凝土拱桥和带钢管混凝土劲性骨架的混凝土拱桥。这种坚实的理论基础和丰富的工程实践经验将为钢管混凝土拱桥的发展奠定了基础。为了使拱桥的发展充满了活力,拱肋构造,大都采用双管组合肋(“哑铃”型截面)或4管组合肋。在我国钢管混凝土拱桥建设中,也有采用2管和6管组合肋的;缀件则采用钢板或较细的空钢管,无论是数量和跨度、结构和类型、施工技术等均为世界领先水平。其造型千姿百态,为好些城市平添一道绚丽壮观的风景线。随着我国交通事业的不断发展,钢管混凝土拱桥将成为我国路桥建设中不可缺少的一部分。
2 桥梁美学研究
桥梁建筑是建筑艺术的一个分支,属于艺术门类。桥梁通常是社会大型公用设施,与其他±木建筑相比,它具有土木工程建筑的一般属性,桥梁建筑还具有自身的特点,有使用和观赏两重功能。其主要功能是给人们提供跨越障碍的通道,具有形体庞大、位置固定、建造具有不可逆性且耗资巨大等特点。由桥梁的特殊功能决定了桥梁必须是一个开放的体系,结构散布在社会各处,任何人在任何时间都可以使用它。与人类的活动密切相关,具有开放性,使用寿命也比较长。因此,公共性、公平性、安全、适用、经济必然是桥梁设计的原则,桥梁规模越大,激发了公众参与的热情,经济因素在桥梁建设中所占的分量就越大,人们对其建造都非常关心,这一点在现代桥梁设计实践中已得到足够重视,这就是推动桥梁美学研究的直接动力。创新便是桥梁建筑艺术的灵魂,通过总结前人的创新经验,终究会走向桥梁的艺术范畴。桥梁建筑属于结构,创新必须以实践为基础,其存在的基础是其适用性,也需要用理论来指导。
3 桥梁绿色设计
桥梁从设计建造到使用,直到服役期满,利用绿色设计和生命周期设计。注重生态环境的保护与可持续发展的原则,绿色设计包含产品从概念形成到生产制造、使用乃至废弃后的回收、重用及处置的各个阶段,既实现社会价值又保护环境价值,因此对环境问题的考虑不仅仅指施工建造期内对环境的影响,促进人与自然的共同繁荣,环境保护只是绿色桥梁设计应考虑的因素之一。在使用过程中一般不会产生对环境有害的垃圾,不能等产品产生了不良的环境后果再采取防治措施,其自身将成为一件无法处理的废弃物。要预先设法防止产品及工艺对环境产生的负作用,然后再制造。这就是绿色设计的基本思想但达到使用寿命后,因此如何利用桥梁高架的优势保持生命流通,对达至设计使用年限的桥梁的处理问题也是不能忽视,生态连续是未来桥梁设计必须考虑的课题,这也是绿色桥梁设计的基本要求。
4 结论
陆路交通网是世界桥梁工程界的目标和梦想。年轻一代桥梁工程师要以报国为己任,勤奋学习、努力创新、勇于实践,让中国的桥梁成为世界桥梁史上的里程碑,使中国成为世界桥梁强国中的一员,重现中国古代桥梁的辉煌。
参考文献
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桥梁设计论文范文8
关键词:水泥混凝土桥面,沥青混凝土,桥面铺装,早期病害,原因分析,结构分析
1.概述
桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用,其变形和应力特征与主梁及桥面板结构型式密切相关,一方面可分散荷载并参与桥面板的受力,另一方面起联结各主梁共同受力的作用;既是桥面保护层又是桥面结构的共同受力层,所以具有足够的强度和良好的整体性,并具有足够的抗裂、抗冲击、耐磨性能。
近年来我国公路桥梁建设快速发展,桥梁结构不断创新,大跨桥梁已很普遍,但桥面铺装的设计与施工仍沿用传统的习惯做法,在进行桥梁结构设计时,对桥面铺装层一般不作专门的计算分析。随着交通量和重型车辆的增加,桥面铺装问题普遍。,结构分析。这不仅妨碍了正常交通,影响了桥面的美观,更易造成交通事故,也给维修工作带来了很大困难。近年来,人们对于因桥面铺装问题造成的直接和间接的经济损失给予了足够的重视。桥面铺装的早期损坏已成为影响高速公路使用功能的发挥和诱发交通事故的一大病害。
桥面柔性铺装能大大缓和行车对桥面板的冲击,较易达到运营中平稳舒适的要求,随着沥青材料性能的改进,应用将更加广泛。但现行规范对沥青铺装结构的设计主要从所用材料、做法及厚度等方面作了指导性的说明,关于具体的设计理论与方法还是空白,铺装层的设计无章可循。这就造成了在实际设计中,桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构,设计者对其甚少花费精力,从而为桥面铺装的早期损坏埋下了隐患。因此,应加快对桥面铺装,特别是结构破坏机理和设计理论方面的研究。
2.破坏形式
沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土桥面铺装相比,损坏形式有所不同。主要有:①铺装层内部产生较大的剪应力,引起不确定破坏面的剪切变形,或者由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差,抗水平剪切能力较弱,在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏,产生推移等病害;②因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂隙,在车辆荷载及渗入的水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。
设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混凝土铺装在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏,常表现为拥包和推移现象。剪切破坏有两种情况 :一是桥面钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量,加之沥青混凝土层厚度较薄,沥青层内产生较大的剪应力而引起的无确定破坏面的剪切变形;二是防水层与沥青混凝土面层和桥面层间粘结力不足而发生剪切破坏。因此,剪切破坏是设防水层的水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装损坏的主要原因,故在实际设计中应基于两种形式的剪切破坏分别加以计算分析。
3. 病害分析
3.1 结构理论
(1) 桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零,现行规范中只给定了厚度的推荐值,工程界一直在各等级的公路中运用了几十年。,结构分析。随着交通量的增大,现行铺装与重型、超重型汽车的增多和车速的增快已不相适应。桥面铺装层直接承受车轮荷载的冲击,桥面铺装部分或全部参与了主梁结构的变形,因此桥面铺装是一个受力复杂的动力体系,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。
(2)梁设计的箱梁骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以,设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。
(3)随着材料工业的发展,桥梁承重结构的改进,使桥梁主梁能以较柔的结构达到受力的要求,高等级公路大跨桥梁的横向越来越宽。特别在设计计算中侧重于主梁纵向的计算分析,对桥梁横向刚度重视不足,横向构造措施不利使桥面铺装分担了过多的次内力。
(4)对于连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等桥型结构,由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力,使桥面铺装层受到拉力的作用而产生负弯矩区裂缝,从而造成桥面铺装的损坏。
(5)在对高速公路进行交通组织管理中,由于车道功能的不同,人为强制地使桥梁结构运营始终处于偏载状态,使主车道的铺装承担了比超车道高得多(量值可达三至四倍)的运营应力水平,因此加快了主车道铺装层的疲劳。特别是随着私营运输业的发展,货运业主为追求短期经济利益,通过改变车厢结构如加长车厢和加高车轴弹簧等使汽车的载重、轴重及轮载成倍增加。这些车辆对铺装层具有严重的毁坏作用,并使桥梁结构局部超载,加快了主车道铺装层的病害发展。,结构分析。,结构分析。因此,在设计中应根据运营中车辆荷载的实际分布情况,在明确了桥梁结构受力的基础上,对桥面铺装层进行受力计算。
3.2 施工工艺
(1)铺装层厚度偏小。由于桥梁上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确地预测,或由于施工工艺控制欠佳,施工中主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的,一般在测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度。如果调整不好,就会造成铺装层厚度不均,使有的地方厚度偏小。
(2)梁顶清理不利,造成铺装层与主梁结合欠佳。
3.3 桥面防水层的影响
由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度有差异,它的存在使上部结构按模量形成刚—柔—刚的板体受力体系,中间柔性夹层会增大桥面板板中部的板底拉应力。处于防水层上的铺装层一经开裂,在车轮的动力荷载作用下,彼此间的缝隙越来越大,直到松散脱落。另外,防水层的使用使铺装层发生剪切破坏的机率大大提高。
3.4 桥面铺装的约束条件
桥面铺装受桥梁结构的约束,受荷后其边界条件与一般路面相差甚大,加之梁体的挠度、扭曲等形变的耦合作用,给铺装层的工作性能造成不利影响。,结构分析。
4.小结
本文对钢筋混凝土桥柔性桥面铺装的早期病害及其原因进行了分析与研究,总结了当前国内桥面铺装结构分析的主要方法,提出了用有限元分析需要注意的一些问题,指出了今后主要的研究方向。,结构分析。当务之急是加快对沥青混凝土桥面铺装的进一步研究,以明确桥面铺装层各结构层计算模型、力学特性及相关参数,为桥面铺装的设计提供指导;同时,加强对各铺装层材料的材料性能指标和测试技术的研究,开发适应桥面破坏机理的新材料;另外,还要改进铺装技术及提高施工质量,保证设计模型的准确性,从根本上解决桥面铺装早期损坏问题。
桥梁设计论文范文9
关键词:桥梁设计;存在问题;解决措施
中***分类号:U445 文献标识码:A
0.引言
我国经济的迅速发展,使得桥梁的建设有了长足的发展,特别是在我国大跨径桥梁的设计上,更是一直引领世界的水平,但是不得不注意的是,在看到成绩的同时,对于桥梁设计中所存在的各种问题也是不能忽略的,例如桥梁设计的安全性还有相关的耐久性等,只有将这些问题有效的解决,才能够有效地实现桥梁设计的发展。
1.桥梁设计存在的问题
就现阶段来看,我国的桥梁设计还存在着很多问题,也就是在设计的过程中通常比较注重强度的问题,但是对于耐久性的重视程度却比较小,甚至只是将耐久性当作一个概念来看,重视强度的极限往往会忽略掉使用的极限状态,这样的问题对于安全隐患有着很大的影响。
1.1 设计理论体系不完善
桥梁的设计必须有着完善且科学的理论,最实际也是最合理的经济方案来设计出最为安全的桥梁。就现阶段来看,我国桥梁的设计,特别是施工设计还有使用期的安全设计上还是有着很多不足之处,设计的相关人员在设计的过程中,知识满足了相关规范中最低的安全需求,对于设计过程中经常出现的问题都会忽略掉,而这些都是没有一套完善的理论体系造成的后果,也就是说只有完善了相关的设计理论体系,还有相关制度,才能够按照规定让设计人员去设计,最大程度地减少设计的时候出现的问题。
1.2 对桥梁耐久性有所忽略
我国桥梁耐久性因素是桥梁设计中最为重要的一个因素,可以说影耐久性的因素非常多,例如施工的材料以及施工的质量等等。但决定的因素却正是桥梁设计的缺陷所在。除此之外,桥梁设计的时候,对于耐久性的考虑,其通常都是在偏重结构的计算研究上,进而忽略了总体的构造还有细节上的考虑。而国外很多桥梁的设计就是因为对耐久性的忽略,造成了很多事故造成严重的损失,所以在桥梁的设计中,耐久性因素必须要考虑其中。
1.3 桥面与梁体寿命不一致
桥梁设计过程中通常极限状态有两种,一种是正常使用的极限状态,另一种是承载能力的极限状态。桥梁的主体结构通常会根据极限状态来设计,根据研究发现,桥梁的主体受力状态正常,但桥面的设计还有桥梁梁体设计由于寿命不同,引发了各种各样的问题,而这也是桥梁设计中所存在的问题,需要引起注意的点。
2.桥梁设计存在问题解决措施
笔者上文指出,我国在桥梁设计上虽然取得了令人瞩目的成就,但是与此同时还存在着很多问题,就是这些问题严重地制约了我国桥梁设计发展的方向,所以说,只有将这些问题发生的原因找到,并且给予有针对性的解决措施,才可以有效地保障桥梁设计可以突破到更高的程度,笔者就上述问题给出几点相关的解决措施。
2.1 完善桥梁设计理论体系
一套完善的理论体系还有结构构造体系是桥梁设计的基本前提,只有这样的设计才能够更加的注重桥梁结构体系还有相关结构材料和构造上的研究。进而可以保障桥梁的设计在各个方面都能够更加的安全以及准确,最大程度地避免桥梁由于受力不均等等因素使得桥梁的寿命受到一定程度的影响。一套完善且科学的结构体系,最主要的事先由相关设计人员明确桥梁设计中所需要注意的各式各样的因素,并且对于细节一定要给予一定程度的重视,在设计的过程中,必须根据完善且科学的结构体系来进行操作,并且对于监督力度也要有所加强,最大程度地避免因为受力不均所造成的各种事故的发生。
2.2 重视耐久性设计因素
保证车辆可以安全的运行,是桥梁设计的基本目的之一,在桥梁正式的开始使用之后,由于会收到车辆以及超载等等一些人为因素还有像大风以及地震等自然因素的影响,再加上桥梁自身的老化,会使得桥梁随着时间的流逝,慢慢地出现劣化的现象,进而严重地影响了桥梁的使用,可以说,在桥梁的设计过程中,对于桥梁的耐久性设计非常的重要。上文明确表示过,我国桥梁设计中由于对耐久性因素并没有非常重视,多是注重结构的计算以及研究,对桥梁结构还有相关的细节没有一个全面的掌控,所以,在以后桥梁设计的发展道路上,就必须要将结构计算还有总体构造以及细节的掌控有效的融合,能够做到有所突破,彻底的打破传统干的分析历年,创新桥梁设计的思路,进而保障桥梁的安全运行。
2.3 保证桥面与梁体寿命相同
上文提到过,桥梁在设计的过程中,由于是根据几线的状态来进行设计,所以对桥面的设计,由于这其中有着各式各样的因素,所以使得桥面还有桥梁提的使用寿命并不能一直,现阶段我国很多桥梁频繁的更新桥面铺装就是一个非常明显的例子,而切了保障桥梁可以正常地使用,在今后的设计过程中,就必须要充分地考虑到桥面还有壳体的不同的地方,对于其桥面不能同时期的受力点以及受力的状态,在设计的过程中,就必须要采取有针对地措施,尤其是桥面的磨损问题,最大程度的将各种因素考虑到其中,保障两者使用的寿命大体上可以保持一致。
桥梁设计的过程中,最容易忽略的就是上述的3个问题,笔者也给出了一定的解决思路,但是除此之外,桥梁在设计的过程中所存在的问题还有很多,例如保障墩台的设计还有桥梁的动力特性相互进行结合。就现阶段来看,我国的桥梁设计通常所采用的是极限状态下的设计方法,在这样的一种状态下,进行计算所需要考虑的重点就是影响安全性能的各种因素问题,只有这样才能够提供一个比较可靠的安全度,并且能够及时且正确地反映出桥梁的实际应力分布。在车辆通过桥梁的过程中,必然会产生一定程度的震动,所以共振的情况必然发生,这也会对桥梁造成很大的影响,出现了不同程度的破损,所以在桥梁设计的过程中,只有墩台设计与桥梁动力相互结合,才能够提高桥梁设计的安全性能。
3.我国桥梁设计发展趋势
桥梁的设计首先就是要保障质量,在保障质量的前提下,才能够继续创新,长远的发展。首先,我国桥梁设计的水平与西方发达国家还存在着一定程度的差距,很多设计的人员都是借鉴他人的成果开始,所以今后的桥梁设计,要在借鉴先进设计理念还有技巧的同时,结合我国桥梁实际的情况进行创新,只有这样才能够有所突破。再有一点就是耐久性以及美学的结合,桥梁设计的目的首要的一点就是保障桥梁的正常使用,但是随着经济的发展,很多结构复杂且功能繁多的桥梁逐渐出现在人们眼前,这个时候耐久性就成为了桥梁设计中最为重要的一个因素。而在保证桥梁质量的同时使桥梁美观就是日后发展的方向,毕竟桥梁也代表了一个城市的面貌。
结语
经济发展有效地推动了我国桥梁设计工作进步,并取得了很大的成就,但随之而来的在设计上出现的各种问题也不能忽视。笔者从问题出发,对相关问题以及解决措施进行论述,在保证质量的前提下,指出今后的发展趋势。笔者希望能够通过本文的论述对桥梁设计有所帮助。
参考文献