论文部分内容阅读
摘要:目前,国家经济建设的快速发展极大地带动了作为交通网络中重要成分的桥梁建造产业的技术进步,同时使桥梁与渡河工程的结构设计不断迈向了新的台阶,而且促使了世界上的很多国家都大力强化了对桥梁与渡河工程结构设计工艺内容的探讨及研发。基于此,本文主要对桥梁与渡河工程的结构设计及其注意事项进行分析探讨。
关键词:桥梁;渡河工程;结构设计;注意事项
1、前言
桥梁与渡河工程是为了交通的便利而衍生的一种建筑物。而对于现代桥梁与渡河工程中的钢结构而言,它们都是由结构钢加工单元经过焊接或是螺栓连接在一起组成的一个复杂的受力系统,并且对其承载力以及耐久性都有明确的要求。正是由于钢结构在各种工程中的应用越来越广泛,钢结构的设计也就越来越重要。
2、桥梁与渡河工程结构设计
2.1 主梁设计
不同于整体式简支梁结构,装配式简支梁结构最为重要的特点是可将预制独立构件进行运输与吊装,并且通过现场安装、拼接制梁。对于自动化、机械化施工技术的应用在设计中就可以完成,这样就大幅度的节省了施工成本,劳动生产力也有显著的提高,季节变化也无法对施工造成实质上的威胁。桥梁上部结构的主要承重构件就是主梁,一般的设计型式有 T 型和箱型,箱型结构主梁大多在预应力混凝土结构梁中应用。
设计采用箱型结构主梁需要对主梁结构的间距与片数作要求,主梁间距与片数两者相互制约,即间距小则片数多、间距大则片数少。而主梁的高度及细部尺寸是以荷载的计算方法加以确定的,若主梁对称布置,梁身的荷载也是呈对称分布,此时要用杠杆法来计算,如若不然就要以偏心受压来计算。上述两种情况的相同之处是控制设计的标准是内力的最大值,要注意的是此标准不可作为主梁结构各个截面的最不利状况的受力计算,主要是因为很多不安全的因素夹杂在计算结构中。
2.2 型式的选择应为桥台设计桥台结构设计的重点
在桥台结构的选择上,装配式简支桥梁主要有轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台、埋置式桥台三种。轻型桥台结构型式体积较小,比较适合挡土的翼墙结构设计。钢筋混凝土薄壁桥台可设计将台身埋置于桥梁护坡中,这样不仅能够降低桥台结构受上部荷载的作用力,还能够使桥台留有足够的空间。但护坡容易受到洪水的侵袭使台身裸露,所以设计时不可缺少的是对强度和稳定性的计算。
2.3 桥墩型式选择
双柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩是装配式简支桥梁结构设计的主要型式,单幅双柱式是最为常见的。鉴于以往的经验教训,设计时应谨慎选择桥墩结构型式,在岩溶性地质、桩基础施工难度比较大的地方应以实际情况为前提,减少桩基的设计,单柱单桩的设计是比较适合的。而在施工在河谷或容易受滚石威胁的地方时,设计的重点应该放在如何加强桥墩结构的整体抗撞击能力上,也比较适合单柱单桩设计。对于高位墩柱长桥,设计时应重点考量桥梁上部结构荷载累积变位的问题,这是双幅两柱整体下部构造设计是比较理想的。
2.4 定线原则
(1)在 1:10000 比例尺的地形图上在起、终控制点间研究路线的总体布局,找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌分布情况,尽量选择地势平缓地带,确定各种路线方案。(2)山岭重丘地形,定线时应以纵坡度为主;而平原微丘地区地面自然坡度较小,纵坡度不受控制的地带,选线以路线平面线形为主,最终合理确定出公路中线的位置。
3、桥梁与渡河工程的注意事项
3.1加强对桥梁与渡河工程结构耐用性的优化设计
当前我国大部分桥梁规范要求对桥梁设计提出的都是经济、美观、安全、适用方面的要求,对桥梁强度的要求远远超出了对其耐用性的要求,注重对桥梁在使用周期中表现出的性能,而忽略了对其日常的维护与检修。在这种情况下,很容易导致工程事故频发、桥梁性能不稳定、结构质量不合格以及缺乏耐用性等问题。因此,桥梁结构设计工作者必须从根本上改变这种传统的思想,着重各方面的考量,将桥梁结构的耐用性也充分纳入到考虑重点中,不仅使其在既定使用年限内可以安全、稳定、可靠的工作,还要最大限度的延长其衰退期,增强其使用年限,得到其使用价值的最大化体现。
3.2加强对桥梁与渡河工程超载问题的优化
对于桥梁与渡河工程超载问题可以概括为以下三个方面,首先,由于桥梁与渡河工程使用年限过长而导致的超龄负载;其次,由于桥梁与渡河工程同时通行的车流量超载;最后,车辆的违规超载。诸如此类的超载问题不仅会导致桥梁与渡河工程结构出现疲劳损伤问题,还会造成对桥梁与渡河工程内部结构的损伤,改变其工作状态,直接危害到其使用的安全性。所以,加强对桥梁与渡河工程超载问题的优化,将诸多例如经济、环境、地域等因素都考量入内,从根本上优化桥梁与渡河工程的超载问题。
3.3加强对桥梁与渡河工程结构疲劳损伤的优化设计
桥梁与渡河工程结构日常所承受的全部负荷都是由车辆带来的动态荷载,施加到桥梁与渡河工程结构中,会带来循环变化的力量,造成桥梁与渡河工程结构的震动,继而导致疲劳损伤的出现。久而久之,这些荷载就会使桥梁与渡河工程结构出现裂缝,继而造成结构断裂,针对于此,必须提高桥梁与渡河工程结构设计工作者的认识,加强对疲劳损伤的研究,尽量将疲劳损伤消除在萌芽中,控制不良后果带来的严重损失。
4、结语
总而言之,我国桥梁与渡河工程的设计理论与结构构造体系尚不完善,很多方面都需要进一步的改进与完善。从某种程度上来讲桥梁与渡河工程设计属于系统性非常复杂的工程,不仅需要具备极其丰富的理论知识,还要尽可能的减少主管经验因素给施工设计造成的不良影响,只有全面规避一切不良因素 ,才能确保桥梁與渡河工程设计方案能够达到工程规划的要求,也才能为后期工程实际施工作业的开展指明道路。
参考文献:
[1]金辉,郭范波,邵国涛.道路桥梁与渡河工程专业实践教学研究与探索[J].实验技术与管理,2015,32(7):172- 175,178.
[2]彭德秀.桥梁结构设计问题分析[J].黑龙江交通科技,2015(1):112.
[3]邵本正.桥梁结构设计中现浇混凝土裂缝的控制[J].民营科技,2014(4):196.
[4]苏海涛.浅谈市政道路桥梁结构加固方法Ⅱ,科技创业家.2012(24):79.
关键词:桥梁;渡河工程;结构设计;注意事项
1、前言
桥梁与渡河工程是为了交通的便利而衍生的一种建筑物。而对于现代桥梁与渡河工程中的钢结构而言,它们都是由结构钢加工单元经过焊接或是螺栓连接在一起组成的一个复杂的受力系统,并且对其承载力以及耐久性都有明确的要求。正是由于钢结构在各种工程中的应用越来越广泛,钢结构的设计也就越来越重要。
2、桥梁与渡河工程结构设计
2.1 主梁设计
不同于整体式简支梁结构,装配式简支梁结构最为重要的特点是可将预制独立构件进行运输与吊装,并且通过现场安装、拼接制梁。对于自动化、机械化施工技术的应用在设计中就可以完成,这样就大幅度的节省了施工成本,劳动生产力也有显著的提高,季节变化也无法对施工造成实质上的威胁。桥梁上部结构的主要承重构件就是主梁,一般的设计型式有 T 型和箱型,箱型结构主梁大多在预应力混凝土结构梁中应用。
设计采用箱型结构主梁需要对主梁结构的间距与片数作要求,主梁间距与片数两者相互制约,即间距小则片数多、间距大则片数少。而主梁的高度及细部尺寸是以荷载的计算方法加以确定的,若主梁对称布置,梁身的荷载也是呈对称分布,此时要用杠杆法来计算,如若不然就要以偏心受压来计算。上述两种情况的相同之处是控制设计的标准是内力的最大值,要注意的是此标准不可作为主梁结构各个截面的最不利状况的受力计算,主要是因为很多不安全的因素夹杂在计算结构中。
2.2 型式的选择应为桥台设计桥台结构设计的重点
在桥台结构的选择上,装配式简支桥梁主要有轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台、埋置式桥台三种。轻型桥台结构型式体积较小,比较适合挡土的翼墙结构设计。钢筋混凝土薄壁桥台可设计将台身埋置于桥梁护坡中,这样不仅能够降低桥台结构受上部荷载的作用力,还能够使桥台留有足够的空间。但护坡容易受到洪水的侵袭使台身裸露,所以设计时不可缺少的是对强度和稳定性的计算。
2.3 桥墩型式选择
双柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩是装配式简支桥梁结构设计的主要型式,单幅双柱式是最为常见的。鉴于以往的经验教训,设计时应谨慎选择桥墩结构型式,在岩溶性地质、桩基础施工难度比较大的地方应以实际情况为前提,减少桩基的设计,单柱单桩的设计是比较适合的。而在施工在河谷或容易受滚石威胁的地方时,设计的重点应该放在如何加强桥墩结构的整体抗撞击能力上,也比较适合单柱单桩设计。对于高位墩柱长桥,设计时应重点考量桥梁上部结构荷载累积变位的问题,这是双幅两柱整体下部构造设计是比较理想的。
2.4 定线原则
(1)在 1:10000 比例尺的地形图上在起、终控制点间研究路线的总体布局,找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌分布情况,尽量选择地势平缓地带,确定各种路线方案。(2)山岭重丘地形,定线时应以纵坡度为主;而平原微丘地区地面自然坡度较小,纵坡度不受控制的地带,选线以路线平面线形为主,最终合理确定出公路中线的位置。
3、桥梁与渡河工程的注意事项
3.1加强对桥梁与渡河工程结构耐用性的优化设计
当前我国大部分桥梁规范要求对桥梁设计提出的都是经济、美观、安全、适用方面的要求,对桥梁强度的要求远远超出了对其耐用性的要求,注重对桥梁在使用周期中表现出的性能,而忽略了对其日常的维护与检修。在这种情况下,很容易导致工程事故频发、桥梁性能不稳定、结构质量不合格以及缺乏耐用性等问题。因此,桥梁结构设计工作者必须从根本上改变这种传统的思想,着重各方面的考量,将桥梁结构的耐用性也充分纳入到考虑重点中,不仅使其在既定使用年限内可以安全、稳定、可靠的工作,还要最大限度的延长其衰退期,增强其使用年限,得到其使用价值的最大化体现。
3.2加强对桥梁与渡河工程超载问题的优化
对于桥梁与渡河工程超载问题可以概括为以下三个方面,首先,由于桥梁与渡河工程使用年限过长而导致的超龄负载;其次,由于桥梁与渡河工程同时通行的车流量超载;最后,车辆的违规超载。诸如此类的超载问题不仅会导致桥梁与渡河工程结构出现疲劳损伤问题,还会造成对桥梁与渡河工程内部结构的损伤,改变其工作状态,直接危害到其使用的安全性。所以,加强对桥梁与渡河工程超载问题的优化,将诸多例如经济、环境、地域等因素都考量入内,从根本上优化桥梁与渡河工程的超载问题。
3.3加强对桥梁与渡河工程结构疲劳损伤的优化设计
桥梁与渡河工程结构日常所承受的全部负荷都是由车辆带来的动态荷载,施加到桥梁与渡河工程结构中,会带来循环变化的力量,造成桥梁与渡河工程结构的震动,继而导致疲劳损伤的出现。久而久之,这些荷载就会使桥梁与渡河工程结构出现裂缝,继而造成结构断裂,针对于此,必须提高桥梁与渡河工程结构设计工作者的认识,加强对疲劳损伤的研究,尽量将疲劳损伤消除在萌芽中,控制不良后果带来的严重损失。
4、结语
总而言之,我国桥梁与渡河工程的设计理论与结构构造体系尚不完善,很多方面都需要进一步的改进与完善。从某种程度上来讲桥梁与渡河工程设计属于系统性非常复杂的工程,不仅需要具备极其丰富的理论知识,还要尽可能的减少主管经验因素给施工设计造成的不良影响,只有全面规避一切不良因素 ,才能确保桥梁與渡河工程设计方案能够达到工程规划的要求,也才能为后期工程实际施工作业的开展指明道路。
参考文献:
[1]金辉,郭范波,邵国涛.道路桥梁与渡河工程专业实践教学研究与探索[J].实验技术与管理,2015,32(7):172- 175,178.
[2]彭德秀.桥梁结构设计问题分析[J].黑龙江交通科技,2015(1):112.
[3]邵本正.桥梁结构设计中现浇混凝土裂缝的控制[J].民营科技,2014(4):196.
[4]苏海涛.浅谈市政道路桥梁结构加固方法Ⅱ,科技创业家.2012(24):79.