橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)范文

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《珠江水運(yùn)雜志》2014年第二十四期

1.市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題及解決措施

1.1耐久性設(shè)計(jì)問題

在對(duì)市政橋梁進(jìn)行建設(shè)時(shí)，由于整個(gè)橋梁體是需要完全暴露在空氣之中的，因此日積月累下來極易遭受周邊環(huán)境的影響與有害物質(zhì)的侵蝕。另外，橋梁結(jié)構(gòu)還會(huì)受到交通車輛承載、地震、疲勞等多重因素的影響，在對(duì)其進(jìn)行施工建設(shè)時(shí)所用材料在經(jīng)過風(fēng)吹日曬的侵襲后，自身的性能將會(huì)逐漸走向衰退，整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)各處均會(huì)出現(xiàn)損傷。雖然現(xiàn)今出現(xiàn)的橋梁倒塌案例數(shù)在逐漸減少，但是不可否認(rèn)的是，仍舊有許多橋梁由于受到拉鎖耐久性的影響，致使其使用性遭受嚴(yán)重?fù)p害。有部分市政橋梁拉鎖并未到達(dá)常規(guī)使用年限便不得不提早退休。耐久性問題的突出化致使橋梁建設(shè)后無法正常使用，帶來了極大的經(jīng)濟(jì)損失。耐久性問題的日益突出促使人們不得不加強(qiáng)對(duì)其的關(guān)注，在相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)整體與細(xì)節(jié)上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加強(qiáng)重點(diǎn)，對(duì)橋梁耐久及安全性的研究也應(yīng)逐漸趨向于定量分析。

1.2著重關(guān)注抗震性能

有部分市政橋梁的修筑地可能在于一些地震常發(fā)地帶，因此在對(duì)此類市政橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將抗震性能考慮其中，采取一定的抗震措施。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注重對(duì)施工質(zhì)量的控制，在接縫處確保其強(qiáng)度。對(duì)于橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還需將整體聯(lián)結(jié)性放在重要位置，加強(qiáng)橋梁墩臺(tái)與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的整體連貫度。加強(qiáng)配筋，進(jìn)一步提升整體結(jié)構(gòu)的延性。有部分橋段所處地域的土質(zhì)較為不良。在對(duì)此橋段結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，則需對(duì)實(shí)際狀況充分考量，采取相應(yīng)的加固措施。對(duì)于一些抗震性能較為薄弱的地方還應(yīng)對(duì)其構(gòu)造進(jìn)一步加強(qiáng)[2]。有部分市政橋梁對(duì)于整個(gè)城市的發(fā)展而言極為重要。針對(duì)此種橋梁，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可以在各方面條件均允許的情況下，對(duì)橋梁采取一些具有較好減震性能的裝置，如橡膠墊塊等。

1.3疲勞損傷問題

市政橋梁結(jié)構(gòu)一般承載的車輛及風(fēng)向荷載均屬于動(dòng)荷載范疇內(nèi)，在整個(gè)橋梁的結(jié)構(gòu)內(nèi)將會(huì)逐漸形成一種應(yīng)力，且此應(yīng)力具有循環(huán)變化性。這些應(yīng)力一旦產(chǎn)生會(huì)致使整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不必要振動(dòng)的同時(shí)，出現(xiàn)疲勞損傷。大部分的市政橋梁施工中所采用的材料或多或少的會(huì)存在著一定的缺陷，且缺乏均勻、連續(xù)性。一旦受到循環(huán)應(yīng)力的作用影響，細(xì)小的缺陷將會(huì)逐漸集中匯聚，最終產(chǎn)生結(jié)構(gòu)損傷或是裂紋。如果設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中未將此問題納入至考慮范疇中，相關(guān)的施工人員在施工時(shí)則無法對(duì)出現(xiàn)的宏觀裂紋采取科學(xué)的應(yīng)對(duì)解決措施，進(jìn)而導(dǎo)致更為嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)脆性斷裂問題出現(xiàn)。較早時(shí)期的疲勞損失無法被及時(shí)檢測(cè)出，但是其所帶來的危害卻是能夠與災(zāi)難相等同的。因此，在橋梁設(shè)計(jì)中需對(duì)此問題著重關(guān)注，加強(qiáng)防范。疲勞損傷在橋梁設(shè)計(jì)中的地位極為重要且關(guān)鍵，由其引發(fā)導(dǎo)致的開裂問題極多。因此，在市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需將此類問題作為極為重要的考慮因素。

2.市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

2.1防洪水位及人行橋欄桿在對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需在充分考量百年洪水位的基礎(chǔ)上對(duì)所處地域的防洪水位著重關(guān)注，核查其相關(guān)影響。在對(duì)人行橋欄桿進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需做好相關(guān)的抗水平外推檢算設(shè)計(jì)，欄桿重量也不應(yīng)超過1.2kN/m的范圍，樣式應(yīng)以豎條或是整板為主。欄桿建成后明令禁止行人攀爬，對(duì)于一些特殊欄桿給予橋梁設(shè)計(jì)的影響也應(yīng)充分全面的考慮。

2.2交通量及特殊荷載在進(jìn)行城市橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需在對(duì)其所承載交通量全面分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行車道寬度、結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)明確。特別是一些互通式的立交橋在設(shè)計(jì)時(shí)，需依照其自身需求、車輛行駛速度充分考量，對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)規(guī)模合理設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)交通堵塞問題。我國(guó)的超載問題極為突出卻又無法完全杜絕。對(duì)于一些極為突出、明顯化的超載情況，可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)橋梁塌陷、傾覆等問題。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需對(duì)此類特殊因素著重考量。在進(jìn)行橋梁荷載驗(yàn)算時(shí)，需在最大荷載值的基礎(chǔ)上進(jìn)行1.4倍的乘以處理。對(duì)于一些支座或是墩梁結(jié)構(gòu)可以考慮安裝抗傾覆裝置。

2.3實(shí)例說明英雄大橋是位于南昌的一座跨贛江特大橋，其無論是從結(jié)構(gòu)還是施工上看均達(dá)到了世界超一流水平。整座大橋無論是樁基、邊跨鋼箱梁還是鋼箱梁合龍的設(shè)計(jì)施工，均讓相關(guān)工作人員煞費(fèi)苦心。通過對(duì)橋梁設(shè)計(jì)問題的著重分析研究，最終獲取到了較好的成效。為了更好地應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的問題，相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)此橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行了再設(shè)計(jì)施工，對(duì)其系桿進(jìn)行了加固設(shè)計(jì)，以此幫助其更好承受拱腳推力，滿足荷載需求。與此同時(shí)，還在橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)加強(qiáng)了減震性能的設(shè)計(jì)，從而全面有效的抵擋可能發(fā)生的地震災(zāi)害。另外，在大橋的兩側(cè)還進(jìn)行了1.5m人行道的設(shè)置。英雄大橋基本資料如表1所示

3.結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)今的市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系尚且有待進(jìn)一步的健全完善，需要借助多方力量的幫助支持。城市橋梁設(shè)計(jì)本身就具有極強(qiáng)的系統(tǒng)復(fù)雜性，需要設(shè)計(jì)人員具備極為豐富的理論知識(shí)及專業(yè)化的實(shí)踐技能，盡可能地將一些由于主觀因素導(dǎo)致出現(xiàn)的不利設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)影響降到最低，將對(duì)橋梁質(zhì)量產(chǎn)生損害的不良因素盡可能地規(guī)避，從而更好地達(dá)成城市橋梁工程規(guī)劃要求，為后期的施工建設(shè)提供幫助。

作者：楊俊寧俞娟單位：江西省交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司