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【摘 要】 在交通建设当中,桥梁建设不但可以有利于广大百姓的出行,还能够舒缓交通的压力,加快城市的进步。城市桥梁与公路桥梁作为城市桥梁建设的重点类型,必须要建设的十分合理、稳固、耐用,才可以实现城市交通优化的目的。
【关键词】 桥梁设计;荷载;标准;比较
一、城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准对比重要性
1、促进城市的规划更加具有科学性
城市的发展和进步主要集中表现在城市的交通发达程度和桥梁工程的建设中,所以城市桥梁设计要考虑的实施点主要在城市河道上和道路与交叉道路立交、道路跨越铁路的立交桥及人行天桥等实际中的设计,以及桥梁设计的使用年限,但是排除临时性桥、铁路桥、涵洞等,现在的城市桥梁表现形式就主要是立交桥,公路的桥梁建设较多的也主要集中在立交桥和高速公路的高架桥建设上,所以城市的进一步规划和建设要将交通便利作为规划的主要参考依据,城市的桥梁工程建设才具有实际的科学意义。
2、能够保证城市道路的建设更加具有规范性
城市桥梁设计的规范性演变和公路桥梁设计的有效性,能够将桥梁的荷载标准进行控制,因此城市的发展和建设才具有全面的科学意义。根据《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)规定:城市桥梁的荷载分为永久作用、可变作用和偶然作用三类,细分后的城市桥梁建设才能够规范施工,其质量才有保障。公路桥梁设计还要考虑到桥梁建设是为了保证城市的交通便利,从实际的要求发展中才能够将道路的设计和施工全面科学的展开。
桥梁的设计和荷载也会根据城市桥梁的类型不同而产生变化,因此城市桥梁的设计荷载会更加的具有现实意义,例如:面对城市的立交建设时,城市的道路桥梁就必须要将城市的交通通行效率考虑在内,根据立体交叉道路的数量,将城市道路桥梁的交叉口桥梁设计分别设计成三路立体交叉、思路立体交叉以及多路立体交叉的类型,因此城市的道路建设会朝着高效、科学、稳定性走,而且城市桥梁与公路桥梁的设计荷载也会逐步的清晰,从而将城市的总体道路规划和建设的更加具有规范性。
二、城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准对比
1、適用范围和具体运行不相同
城市的桥梁设计是为了适应城市的交通和经济发展要求,因此城市的桥梁设计应该根据自己的使用任务和服务性质以及所在线路的远景发展需要,按照安全、适用、经济、美观的设计原则,一般的城市桥梁设计要有足够的承载和泄洪能力兼顾当前和以后的城市经济发展建设,既要满足交通运输的本身需求,也要兼顾其他社会经济个体的发展要求,在经济上也要求了城市桥梁的设计应该和城市的经济发展相互协调,因为城市的桥梁建设在某种程度上是为了提高城市的环境规划建设,而且实施其过程时还要将技术和经济进行比较,尽快的满足施工建设的要求。
公路桥梁的设计就是要将整个公路桥梁设计结构和其部分构件在制造和运输、安装过程中有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性,同时桥梁的设计还要将桥梁的总体使用效率提高,而且在跨江跨海大桥建设时也要将桥梁的荷载能力考虑在内,设置该桥段的最大荷载标准要求,将安全隐患全面的排除。
在城市的桥梁荷载设计中,要将荷载主要的成立主体进行分类,而且公路桥梁的荷载主要表现为:铁路列车、公路等交通工具的冲击力,保证其安全运行,桥梁的设计在遵循以上原则之外还要考虑其恒载能力和负载能力,从而在有效地数据规定内将桥梁的设计标准予以规定。
2、对比可变特点
城市桥梁的变形程度一般不大,一般设计的城市桥梁是为了将城市的环境设计要求考虑在内,并且城市的桥梁建设工程规模较公路桥梁建设较小,城市的桥梁设计建设要将桥梁的表面工作进行美化作业,例如:铺设人行道地砖、花岗岩、大理石等,一般恒定性的荷载工程建设作业在城市桥梁工程中开展,而公路桥梁承载的荷载就主要是移动震动设备,所以要解析城市桥梁与公路桥梁的设计荷载标准进行对比,才能够将其变性作用进行对比分析。
城市的桥梁设计和公路桥梁设计中要考虑的因素,设计的车道荷载横向布置和车道数目行车道的总宽度进行设计,才能够找到桥梁的荷载最大承重力,将汽车的荷载、汽车冲击力的荷载、人群荷载、汽车制动力的荷载、桥梁的内力和荷载程度全面的进行总结和分析,将桥梁要加固和拓宽的部分进行分析,如果公路桥梁的建设要面对大江大河那么其承载能力和压强的均衡度会不平衡,而且只有在设计中先确定其荷载能力,才能够在施工加工结构上使工程结构或者构建产生相对的接力作用,因此在其对比可变作用下才能对桥梁的荷载标准产生准确的数据表现。
3、对比特性
城市的桥梁荷载虽然较多,但是公路桥梁的承重荷载主要是持久的大面积受力,公路桥梁的建设就是为了将更多的大型资源进行调配和运输,所以公路桥梁的设计要讲究坚固和稳定,以便公路桥梁能够正常的保证各交通运输车辆的流通,城市桥梁和公路桥梁的设计荷载标准就是为了建设稳定的桥梁工程提供基础的参考依据,只要确定住工程建设的施工要求,再加上对工程建设施工的全面控制,因此桥梁工程的建设才具有针对性和科学性,其真实的荷载能力才能够全面的被要求,从而实现桥梁建设的高效性。
三、关于城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准的思考
通过对比城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准,让我们了解到了它们的区别与联系,也认识到正由于它们有一定的区别,所以在进行设计时要严格依据所对应的规范标准,因为只有严格依据标准设计才能保证桥梁质量,在对比之余,笔者还有以下两个方面的思考:
1、重视设计的耐久性问题
通过研究表明,若桥梁缺乏耐久性设计,就会使得一些桥梁受到损害甚至出现倒塌的现象,这便使得桥梁的耐久性设计成为当今一个重要的、亟待解决的问题。设计上若有缺陷就会影响桥梁的耐久性,甚至已经成为了一个决定性的因素。与常规的结构设计相比,结构的耐久性设计有着其特殊性,所以在研究耐久性时要从定性分析逐渐转变为定量分析。纵观国外的桥梁设计,他们的设计原则就是将结构物的耐久性提高,为此,他们统一考虑桥梁的结构布局,并注重其构造的细节,这样一来使得结构的检查比较容易,同时维修也比较简单,除此之外还在一定程度上降低了维修费用的支出,确保了桥梁的安全性,最终提高了经济效益。 2、在世界范围内共同分享桥梁设计经验和成果
当前,由于我国的桥梁的设计人员没有选用科学合理的设计方法,致使国内桥梁设计存在结构正常使用耐久性差、性能差以及安全性差。相比之下,对于一些发达的国家,他们则对结构物的性能设计十分重视,内容主要包括裂缝、振动、变形、疲劳性、耐久性能等。除了设计合理性方面的缺陷外,由于当前国内的设计主要是静态的设计,这种设计理念对于成本维护以及桥梁的使用寿命方面缺少全面的考虑,仅从经济的角度确定建设施工的成本。虽然我国的桥梁设计有一定的缺陷,但不可否认的是,我國的桥梁设计有着国外一些国家所没有的优点与不具备的方法,也是可以与外国一起分享的。因此,为了能够有效地延长桥梁的使用寿命,保证桥梁的整体质量,在未来的桥梁荷载设计中,要在世界范围内共同分享桥梁设计经验和成果,各国家应一起努力,推进国际桥梁的建设。
四、其它方面的对比分析
1、内力荷载组合
对比《公路04规范》与《城市98标准》能够看出,两种规范的可变荷载影响也存在不同。不过均采用的为统一计算模型。笔者以预应力、钢筋混凝土空心板梁和连续箱梁为实例,来分析上述两个规范的不同之处与相同之处。
在最大弯矩方面,《城市04规范》均布荷载大,但是集中荷载比较小,而公路荷载冲击系数却得到显著提高,最大值以20m跨径为界。公路-I级荷载、城-A级交替控制。从整体来看,各比较项最大差值为17%,多数差值应控制在10%以下。因此,在最大弯矩计算时,城A、B两级公路可取一个近似值。
2、汽车制动力
符合确定汽车制动力,即汽车制动力的制动方式,两个规范中的规定相同,为固定值与10%车道荷载中较大值。不同之点在车道荷载、加载车道等方面。对于汽车荷载制动力标准,《城市98标准》在离心力、风荷载、温度影响力和冰压力等方面,均与《公路04规范》中有很大的不同。
3、作用效应组合
比较从作用效应组合上来看,《城市04规范》和《城市98规范》的差异性也非常大。在结构重力产生效应与汽车荷载效应,两者同号时:
不过,两种规范的最大不同点在于:结构性系数控制结构类型桥梁安全等级的不同,比如准永久值、组合系数,以及标准值、分项系数等不同。在《公路04规范》中,根据使用极限状态进行设计,分为两种,一种为作用短期效应组合,即永久作用标准值效应+可变作用频遇值效应组合,一种为作用长期效应组合,即可变作用永久值效应+永久作用标准值效应组合。
五、结束语
总而言之,通过对比我们可以发现,城市桥梁设计荷载标准与公路桥梁设计荷载标准大部分是相同的,但还是有一部存在差异,因此,在设计时,不能混淆两种设计标准,严格按照各自的标准来进行,同时,加强国际的交流与合作,进而延长桥梁寿命,保证质量安全。
参考文献:
[1]徐红卫.浅谈城市桥梁设计汽车荷载标准[J].山西建筑,2010(22).
[2]包善发,陈伟平.城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准对比与思考[J].中国水运,2013(08).
[3]朱亿军.建筑设计荷载标准对比研究[J].中国建筑金属结构,2013(08).
【关键词】 桥梁设计;荷载;标准;比较
一、城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准对比重要性
1、促进城市的规划更加具有科学性
城市的发展和进步主要集中表现在城市的交通发达程度和桥梁工程的建设中,所以城市桥梁设计要考虑的实施点主要在城市河道上和道路与交叉道路立交、道路跨越铁路的立交桥及人行天桥等实际中的设计,以及桥梁设计的使用年限,但是排除临时性桥、铁路桥、涵洞等,现在的城市桥梁表现形式就主要是立交桥,公路的桥梁建设较多的也主要集中在立交桥和高速公路的高架桥建设上,所以城市的进一步规划和建设要将交通便利作为规划的主要参考依据,城市的桥梁工程建设才具有实际的科学意义。
2、能够保证城市道路的建设更加具有规范性
城市桥梁设计的规范性演变和公路桥梁设计的有效性,能够将桥梁的荷载标准进行控制,因此城市的发展和建设才具有全面的科学意义。根据《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)规定:城市桥梁的荷载分为永久作用、可变作用和偶然作用三类,细分后的城市桥梁建设才能够规范施工,其质量才有保障。公路桥梁设计还要考虑到桥梁建设是为了保证城市的交通便利,从实际的要求发展中才能够将道路的设计和施工全面科学的展开。
桥梁的设计和荷载也会根据城市桥梁的类型不同而产生变化,因此城市桥梁的设计荷载会更加的具有现实意义,例如:面对城市的立交建设时,城市的道路桥梁就必须要将城市的交通通行效率考虑在内,根据立体交叉道路的数量,将城市道路桥梁的交叉口桥梁设计分别设计成三路立体交叉、思路立体交叉以及多路立体交叉的类型,因此城市的道路建设会朝着高效、科学、稳定性走,而且城市桥梁与公路桥梁的设计荷载也会逐步的清晰,从而将城市的总体道路规划和建设的更加具有规范性。
二、城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准对比
1、適用范围和具体运行不相同
城市的桥梁设计是为了适应城市的交通和经济发展要求,因此城市的桥梁设计应该根据自己的使用任务和服务性质以及所在线路的远景发展需要,按照安全、适用、经济、美观的设计原则,一般的城市桥梁设计要有足够的承载和泄洪能力兼顾当前和以后的城市经济发展建设,既要满足交通运输的本身需求,也要兼顾其他社会经济个体的发展要求,在经济上也要求了城市桥梁的设计应该和城市的经济发展相互协调,因为城市的桥梁建设在某种程度上是为了提高城市的环境规划建设,而且实施其过程时还要将技术和经济进行比较,尽快的满足施工建设的要求。
公路桥梁的设计就是要将整个公路桥梁设计结构和其部分构件在制造和运输、安装过程中有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性,同时桥梁的设计还要将桥梁的总体使用效率提高,而且在跨江跨海大桥建设时也要将桥梁的荷载能力考虑在内,设置该桥段的最大荷载标准要求,将安全隐患全面的排除。
在城市的桥梁荷载设计中,要将荷载主要的成立主体进行分类,而且公路桥梁的荷载主要表现为:铁路列车、公路等交通工具的冲击力,保证其安全运行,桥梁的设计在遵循以上原则之外还要考虑其恒载能力和负载能力,从而在有效地数据规定内将桥梁的设计标准予以规定。
2、对比可变特点
城市桥梁的变形程度一般不大,一般设计的城市桥梁是为了将城市的环境设计要求考虑在内,并且城市的桥梁建设工程规模较公路桥梁建设较小,城市的桥梁设计建设要将桥梁的表面工作进行美化作业,例如:铺设人行道地砖、花岗岩、大理石等,一般恒定性的荷载工程建设作业在城市桥梁工程中开展,而公路桥梁承载的荷载就主要是移动震动设备,所以要解析城市桥梁与公路桥梁的设计荷载标准进行对比,才能够将其变性作用进行对比分析。
城市的桥梁设计和公路桥梁设计中要考虑的因素,设计的车道荷载横向布置和车道数目行车道的总宽度进行设计,才能够找到桥梁的荷载最大承重力,将汽车的荷载、汽车冲击力的荷载、人群荷载、汽车制动力的荷载、桥梁的内力和荷载程度全面的进行总结和分析,将桥梁要加固和拓宽的部分进行分析,如果公路桥梁的建设要面对大江大河那么其承载能力和压强的均衡度会不平衡,而且只有在设计中先确定其荷载能力,才能够在施工加工结构上使工程结构或者构建产生相对的接力作用,因此在其对比可变作用下才能对桥梁的荷载标准产生准确的数据表现。
3、对比特性
城市的桥梁荷载虽然较多,但是公路桥梁的承重荷载主要是持久的大面积受力,公路桥梁的建设就是为了将更多的大型资源进行调配和运输,所以公路桥梁的设计要讲究坚固和稳定,以便公路桥梁能够正常的保证各交通运输车辆的流通,城市桥梁和公路桥梁的设计荷载标准就是为了建设稳定的桥梁工程提供基础的参考依据,只要确定住工程建设的施工要求,再加上对工程建设施工的全面控制,因此桥梁工程的建设才具有针对性和科学性,其真实的荷载能力才能够全面的被要求,从而实现桥梁建设的高效性。
三、关于城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准的思考
通过对比城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准,让我们了解到了它们的区别与联系,也认识到正由于它们有一定的区别,所以在进行设计时要严格依据所对应的规范标准,因为只有严格依据标准设计才能保证桥梁质量,在对比之余,笔者还有以下两个方面的思考:
1、重视设计的耐久性问题
通过研究表明,若桥梁缺乏耐久性设计,就会使得一些桥梁受到损害甚至出现倒塌的现象,这便使得桥梁的耐久性设计成为当今一个重要的、亟待解决的问题。设计上若有缺陷就会影响桥梁的耐久性,甚至已经成为了一个决定性的因素。与常规的结构设计相比,结构的耐久性设计有着其特殊性,所以在研究耐久性时要从定性分析逐渐转变为定量分析。纵观国外的桥梁设计,他们的设计原则就是将结构物的耐久性提高,为此,他们统一考虑桥梁的结构布局,并注重其构造的细节,这样一来使得结构的检查比较容易,同时维修也比较简单,除此之外还在一定程度上降低了维修费用的支出,确保了桥梁的安全性,最终提高了经济效益。 2、在世界范围内共同分享桥梁设计经验和成果
当前,由于我国的桥梁的设计人员没有选用科学合理的设计方法,致使国内桥梁设计存在结构正常使用耐久性差、性能差以及安全性差。相比之下,对于一些发达的国家,他们则对结构物的性能设计十分重视,内容主要包括裂缝、振动、变形、疲劳性、耐久性能等。除了设计合理性方面的缺陷外,由于当前国内的设计主要是静态的设计,这种设计理念对于成本维护以及桥梁的使用寿命方面缺少全面的考虑,仅从经济的角度确定建设施工的成本。虽然我国的桥梁设计有一定的缺陷,但不可否认的是,我國的桥梁设计有着国外一些国家所没有的优点与不具备的方法,也是可以与外国一起分享的。因此,为了能够有效地延长桥梁的使用寿命,保证桥梁的整体质量,在未来的桥梁荷载设计中,要在世界范围内共同分享桥梁设计经验和成果,各国家应一起努力,推进国际桥梁的建设。
四、其它方面的对比分析
1、内力荷载组合
对比《公路04规范》与《城市98标准》能够看出,两种规范的可变荷载影响也存在不同。不过均采用的为统一计算模型。笔者以预应力、钢筋混凝土空心板梁和连续箱梁为实例,来分析上述两个规范的不同之处与相同之处。
在最大弯矩方面,《城市04规范》均布荷载大,但是集中荷载比较小,而公路荷载冲击系数却得到显著提高,最大值以20m跨径为界。公路-I级荷载、城-A级交替控制。从整体来看,各比较项最大差值为17%,多数差值应控制在10%以下。因此,在最大弯矩计算时,城A、B两级公路可取一个近似值。
2、汽车制动力
符合确定汽车制动力,即汽车制动力的制动方式,两个规范中的规定相同,为固定值与10%车道荷载中较大值。不同之点在车道荷载、加载车道等方面。对于汽车荷载制动力标准,《城市98标准》在离心力、风荷载、温度影响力和冰压力等方面,均与《公路04规范》中有很大的不同。
3、作用效应组合
比较从作用效应组合上来看,《城市04规范》和《城市98规范》的差异性也非常大。在结构重力产生效应与汽车荷载效应,两者同号时:
不过,两种规范的最大不同点在于:结构性系数控制结构类型桥梁安全等级的不同,比如准永久值、组合系数,以及标准值、分项系数等不同。在《公路04规范》中,根据使用极限状态进行设计,分为两种,一种为作用短期效应组合,即永久作用标准值效应+可变作用频遇值效应组合,一种为作用长期效应组合,即可变作用永久值效应+永久作用标准值效应组合。
五、结束语
总而言之,通过对比我们可以发现,城市桥梁设计荷载标准与公路桥梁设计荷载标准大部分是相同的,但还是有一部存在差异,因此,在设计时,不能混淆两种设计标准,严格按照各自的标准来进行,同时,加强国际的交流与合作,进而延长桥梁寿命,保证质量安全。
参考文献:
[1]徐红卫.浅谈城市桥梁设计汽车荷载标准[J].山西建筑,2010(22).
[2]包善发,陈伟平.城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准对比与思考[J].中国水运,2013(08).
[3]朱亿军.建筑设计荷载标准对比研究[J].中国建筑金属结构,2013(08).