公路桥梁结构设计分析精细化论文_刘天宇

公路桥梁结构设计分析精细化论文_刘天宇

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摘要:改革开放以来,我国经济不断增长,带动了各行各业的发展,其中发展较快的就是建筑行业,这其中就包括公路桥梁的建筑。公路桥梁的工程质量能直接影响公路交通运输的安全与畅通,对推动我国公路桥梁建筑行业的现代化建设具有重要作用。基于此,本文就公路桥梁结构设计展开分析研究,以供参考。

关键词:公路桥梁;结构设计;精细化

引言

俗话说的好“要想富,先修路”由此可见公路建设在我国经济发展中有着举足轻重的地位。而随着公路桥梁建设事业的发展,人们的日常出行、交流沟通,皆和道路交通息息相关,因此国民对公路桥梁结构设计要求越来越高,如何控制好公路桥梁结构设计就显得至关重要了。

1桥梁设计基本原则

(1)结构安全原则。要想确保整个结构上的安全与稳定,就要做好对于整个结构的计算分析与构造方面的研究改善。首先要充分考虑到气候、自然环境等条件的复杂性,认真对待那些可能影响到桥梁效果的因素,比如冻胀力、雪荷载、强风荷载、水力等等。(2)协调性原则。桥梁的设计与建设要以不破坏整体的协调性为目标,工程在建时要最大限度的减少对于生态环境的毁坏,对于山体不可进行大填大挖,要以维护生态系统的协调性为操作准则。(3)经济性原则。在桥梁设计中,保证质量是第一位的,在这个前提下设计人员要严谨钻研技术经济指标,使自己的方案不仅质量上乘,而且缩减了工程预算,以实现桥梁的经济效益最大化。再一个就是要注意因地制宜。以桥梁施工条件与桥梁的功能为重要依据,选取最为契合的桥梁结构。在其设计过程中,设计师要尤其注意建设地点的环境特征、人文因素、与地理信息,做出最适合的桥梁结构设计成果。

2桥梁结构设计中相关问题

2.1桥梁结构设计的安全性问题

在公路桥梁设计的时候,能够发现其中包含着比较多能够进行改善的内容,在结构设计处理的时候,桥梁结构方案的经济合理属于其中较为重要的任务。在构件的设计分析过程中,有效选择其中规范指标和安全系数较高的构件,从而使得桥梁结构安全程度有效提升。而在实际桥梁设计实施的时候,其中相关的设计人员需要对规范在结构强度安全方面的需要有效满足,在结构构造和体系与材料维护等方面也容易出现比较多的问题,对公路桥梁结构会造成一定程度上的不利影响。另外一些桥梁设计也存在着受力路线与计算图式不够确切等方面的情况,造成桥梁局部受力相对较大的情况突出,对结构安全性也具有比较突出的不利影响。

2.2桥梁结构耐久性设计分析

在目前经济社会不断发展的过程中,桥梁工程的建设起到重要的作用。随着日常交通量、公路运输持续增长以及车辆的负荷标准不断增加,桥梁建设的安全以及耐久性能受到更广泛的关注。结构耐久性的微观机理研究的基础是认识其耐久性的规律,同时也能作为对现有建筑物进行诊断、鉴定与加固的基础。耐久性研究中的一个重要研究内容就是通过研究微观机理的过程,从而建立微观机理与和宏观现象之间的联系。在桥梁勘察设计方面,随着交通事业的迅速发展,大跨度或复杂的桥型将不断涌现。公路的发展,对桥梁设计亦将提出新的要求。在桥式方案设计中,将有可能利用结构优化设计理论,借助电子计算机选出最佳方案。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在结构设计计算中,采用空间理论来分析桥梁整体受力已成为可能;以概率统计理论为基础的极限状态设计理论,将进一步反映在桥涵设计规范中,使桥梁设计的安全度得到科学合理的保证。

3公路桥梁结构设计的具体实施

3.1因地制宜,合理设计

在公路桥梁结构设计之前,务必要对施工地段地质水文情况进行实地勘测全面分析,收集准确的周边环境信息后制定出合理的施工方案与工程设计图纸,对设计方案可行性进行多方位验证。根据施工方案,精准定位,避免出现施工误差。针对特殊的有重大隐患,危险性高的公路桥梁建设,施工前必须要编制切实可行的安全技术措施和专项防护方案。

3.2上部结构设计要点

山区公路桥梁占据的比例是比较大的,通常情况下特殊的大跨径桥梁数量不多,对较为常见的跨径桥梁结构设计时,也需要尽可能采取施工方便和造价经济的预制装配化的结构。其中较为常用的标准大跨径主要包含着16m、25m、50m等,常用的中小桥标准跨径有6m、10m、16m。横断面型式包含着空心板和预制小箱梁等。通常对跨径小于30m的桥梁空心板等结构在设计的时候采用横断面型式的结构,而对于跨径35m、50m的桥梁,需要在对桥梁的受力特点分析的基础上,使用T梁或小箱梁等结构形式,造价的情况分析基础上能够有效得出处于20m以下的跨径在对空心板截面使用的时候,其造价相对更低,成本也并不高,空心板的建筑高度也是最低的,对于比较小跨径且桥梁净空不高等现象而言,空心板的截面是最适宜的。小箱梁无论从造价还是受力情况等方面都处于空心板和T梁之间的截面。因此,对于跨径为25~35m的截面而言,其在结构设计的时候,使用小箱梁的结构形式的次数相对较多。

3.3下部结构设计要点

(1)分联墩盖梁。分联墩处由于上部结构设置伸缩缝,桥面水经常通过伸缩缝薄弱环节泄漏到分联墩盖梁上,尤其是采用除冰盐的地区,分联墩盖梁长期承受着腐蚀性除冰盐水的腐蚀。因此,分联墩盖梁顶面应该设置横坡以便排走桥面流下的水,并且要在盖梁保护层厚度方面重点考虑防腐蚀要求。另外,为了防止腐蚀性盐水顺墩身流下,避免对墩身和桩基产生不利的影响,设计中可在盖梁挑檐上设置滴水槽。(2)桩顶。桥梁桩基安全直接决定着桥梁的整体安全,是桥梁设计的重中之重。桩基顶部与承台或墩身相连,受截面突变的影响,属于应力集中的部位。桥梁桩顶一般设计于地面线附近,受地面水、地下水、桥面排下的含除冰盐的冰水、地面土(尤其像盐渍土、土中有机质)等因素中的一种或几种的影响,经常处在干湿交替和腐蚀性环境中,对于桩基顶部的钢筋混凝土耐久性产生较大破坏作用。基于此,桩基尤其是桩顶在设计中必须要根据桩顶处的水位情况、土质情况合理判定环境等级,选择相应的耐久性设计标准,最终确定保护层的厚度。

3.4桥梁抗震设计标准

结构耐震设计的基本内容是桥梁耐震设计的标准。过去桥梁建设的研究人员和技术人员就抗震性进行了分类,提出了抗震的原理。在经历很严重的地震的时候,保证桥梁结构更加的坚固,不会倒塌。基本的结构内容要求以及目标,如今还被很多的设计项目所应用。一般来讲,传统的方法的结构抗震设计主要是根据地震的作用水平进行的。目前,主要问题是能够概括对应各个目标的设计程序。为此,需要对于实际水平比较单一的强度抗震设计原则进行完善,运用更新玩善的抗震设计原则进行设计。

结语

公路桥梁工程在实施的时候,其本身属于我国社会发展过程中的重要构成部分,为了促使公路桥梁工程作用得到更好发挥,对工程的整体建设质量加以提升,这就需要能够对公路桥梁结构设计问题深入分析和研究,充分应用关键技术,从而保证各项措施在实施之后提升公路桥梁设计水平。

参考文献

[1]栾好发.试论现代化公路桥梁设计的创新理念[J].工程建设与设计,2019(1):130-132.

[2]白瑾.公路桥梁设计与抗震措施分析[J].山西建筑,2018,44(33):147-148.

[3]张永飞.公路桥梁设计中的耐久性分析[J].工程技术研究,2018(13):149-150.

论文作者:刘天宇

论文发表刊物:《防护工程》2019年9期

论文发表时间:2019/8/12

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