桥梁设计要点
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桥梁设计要点范文第1篇
关键词：隔震设计；桥梁设计；原则；结构；概念设计；数值设计；原理
隔震是桥梁设计中重要的环节和技术组成，有了隔震方面的设计，桥梁设计工作将会得到进一步科学化的保证，桥梁结构也将更能适应交通和行车的实际要求，桥梁的安全与寿命也才会有体系与功能上的保证。因此，在现代化桥梁设计过程中，隔震被列为重要的功能与系统目标，正在成为桥梁设计的主要环节。新时期，桥梁设计要重视隔震的功能和价值，正确把握桥梁设计中隔震技术的原理，发挥隔震技术的特点和优势，通过对概念和数值的规范化与科学化设计提升桥梁设计的总体水平与质量，做到对隔震效果保障的同时，全面实现桥梁设计的各层面、各级别、各标准的目标。
1 隔震设计的主要优点
桥梁抗震水平是提升桥梁寿命、确保桥梁安全运行的重要参数，只有提升桥梁隔震水平，才能够从结构、基础和功能上控制各类震动对桥梁的影响。具体地讲隔震设计在桥梁结构应用中具有如下的主要优点：
1.1 隔震设计的保护作用
桥梁设计中采用隔震装置和结构可以释放桥梁结构的应力，通过位移和形变改善桥梁在地震和震动中整个桥梁的受力结构，进而使桥梁在地震状态下受力更为合理，降低震动对桥梁基础和墩台的破坏，从结构与功能上提升桥梁抵御地震和震动的能力。
1.2 调节桥梁横向刚度
地震波对桥梁结构的伤害主要来源于横波，可以在桥梁隔震设计中选用隔震装置，通过装置的运动来改善桥梁的扭转平衡，做到对横向波动的有效调节，使桥梁结构能够得到尽可能的稳定性，避免地震波对桥梁结构造成深度地破坏。
1.3 优化桥梁的主要结构
隔震结构的应用可以优化桥梁结构，改变传统桥梁施工和维护的技术体系和模式，使传统难于施工和修复的位置做出调整，更能适应桥梁建设和维护的具体需要，在确保桥梁结构稳定和性能发挥的同时，做到对桥梁抗震能力的基本保障。
1.4 提高桥梁的经济性
隔震设计中可以选用结构、装置等不同类型来抵御震动对桥梁的威胁，并且对温度、材料、结构引发的桥梁徐变、老化等问题有着同样的适应与处理能力，通过隔震设计的应用可以大大延长桥梁的长度，并扩大桥梁的宽度，不但提升了桥梁的通行能力，而且也提高了桥梁的寿命，最为重要的是，采用隔震设计后，还降低了桥梁维修和养护的经济成本，大大提升了隔震设计的经济性。
2 桥梁隔震技术的原理
桥梁隔震技术是改变桥梁抗震能力的重要技术，其原理就是控制震动的频率和幅度，降低地震对桥梁带来的威胁，进而确保桥梁稳定，实现桥梁结构和交通安全的基础。从物理学上讲，桥梁隔震技术主要有如下两个机理：
2.1 控制桥梁的固有震动频率
从地震频率的研究上看，桥梁固有震动频率与地震频率有着高度地相近性，如果地震发生时震动频率于桥梁固有震动频率向一直，将会引发桥梁结构的共振现象，进而产生对桥梁的严重伤害。在桥梁隔震设计中，可以选择设置隔震设施，规划隔震结构等方式改变桥梁固定震动周期和频率，避免地震波与桥梁自振产生共振，做到对桥梁结构安全的保证。
2.2 提高桥梁的阻尼效应
提高桥梁阻尼效应可以通过位移和形变等方式实现，也可以通过设置隔震层等方式增加结构性的阻尼作用，使桥梁在震动情况下通过摩擦和变形消耗掉大部分能量，确保桥梁处于弹性和连续的工作状态，进而避免桥梁产生坍塌和破坏。
3 隔震技术的特点
隔震技术在桥梁设计中的采用，可以提高地震时结构的安全性，使上部结构设计更加灵活，抗震措施简单明了，合理运用桥梁设计中隔震设计可以做到震后无需修复、具有明显的社会和经济效益；经合理设计，可以降低工程造价。
4 桥梁隔震设计的基本原则
梁设计应力求结构形式简单，墩台不宜设计成带孔者，尽量避免带有突变部分的桥墩台，除非在托盘与墩台身连接处设有适当的竖向抗震钢筋以减少应力集中的可能。还应尽量采用对称式的结构，以免地震时结构产生扣力。
5 桥梁设计中隔震设计的要点
5.1 桥梁设计中隔震概念设计
在桥梁设计中隔震设计中要明确隔震的概念，特别对于重要性桥梁更要提高隔震和抗震的水平，除隔震支座外，结构其余构件响应为弹性，对应于较高水准地震作用，允许结构中桥墩发生有限非弹性变形，较低水准地震作用采用地面加速度峰值为0.2g，较高水准地震作用，采用地面加速度峰值为0.48g。
5.2 桥梁设计中隔震数值设计
隔震支座类型选为铅锌橡胶支座，隔震支座尺寸的拟定，目前主要有两种方法来完成，一种方法是首先根据已有经验选定隔震支座的尺寸，根据选定尺寸进行结构的地震响应分析和下部结构的设计，并与预期的地震响应进行比较，判别是否可行，如不满足要求，则修改假定的支座尺寸，重新分析，直到满足设计要求为止；另一种设计过程是首先从隔震设计角度出发，结合所确定的隔震支座类型，初步设定一个比较合理的隔震周期和对应的等效阻尼比（如铅芯橡胶支座等效阻尼比可选10%～20%），进而根据一系列公式来得到支座的初步设计参数，随后进行响应的校核，判别是否满足设计要求，如不满足，则对一些参数做适当调整。
6 结语
随着桥梁建设步伐的加快，出现在地质灾害高发区域的桥梁呈现数量上增加的趋势，在设计环节提升桥梁的抗震能力，选用更为合理的抗震结构称为设计的关键。要从桥梁的安全性和经济性的角度审视设计环节中的隔震问题，建立起桥梁设计中做好隔震环节的基本原则，通过对隔震原理和隔震结构的全面应用，提升桥梁的稳定性和适应性，对桥梁设计、建设、稳定、安全等综合目标的实现发挥出基础性的功能和作用。
参考文献
[1] 韩鹏，孟.浅谈桥梁抗震设计方法与减隔震技术[J].山西建筑， 2009（16）.
[2] 程华群，刘伟庆，王曙光.高层隔震建筑设计中隔震支座受拉问题分析[J].地震工程与工程振动，2007（04）.
[3] 孔德怡，李黎，江宜城，叶志雄.连续梁桥隔震设计与分析若干问题讨论[J].工程抗震与加固改造，2006（04）.
桥梁设计要点范文第2篇
关键词：市政桥梁；结构设计；要点分析
桥梁是道路路线受到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路（铁路或公路）等障碍时，为了保持道路的连续性而专门建造的人工构造物。桥梁既要保证桥上的交通运行，也要保证桥下水流的宣泄、船只的通航或车辆的通行。而市政桥梁主要建造于城市中，主要功能是为交通提供便利，但是市政桥梁除了要保证交通顺畅外，还要与周围的建筑、人文环境相协调。
1.简述桥梁设计结构
对于桥梁的结构设计，我们要求的是动态的结构设计，也就是说桥梁的设计要满足一定的耐久性。在桥梁结构的设计过程中，其设计效果在很大程度上受设计人员主观意识的影响，设计人员的专业素养与工作经验都影响着桥梁的结构设计。但是现在桥梁设计人员大多数只关注桥梁的强度忽略桥梁建成后的耐久性问题，在桥梁建成的初期，检测人员并没有办法了解其耐久性是否合格，但是随着使用时间的延长，一些缺乏耐久性设计的桥梁将会发生质量问题，致使整座桥梁不能再继续正常服务于交通。现阶段我国的市政桥梁设计结构体系并不完善，仍需在以后的发展中进一步完善。市政桥梁的建造首要问题就是桥梁的安全性问题，桥梁的安全使用关河着整座城市的交通与发展，然而在实际的设计工作中，这方面的问题并没有得到设计人员足够重视，以此同时桥梁的现场施工也存在着影响桥梁安全发挥其功能的因素存在。所以在市政桥梁的结构设计中，设计人员应该选择一个科学合理的设计方案，同时根据相关的建设法规进行相关设计系数的计算，比如桥梁的设计荷载等问题的研究。
2.现存问题及相应对策
2.1设计上的漏洞。伸缩缝的设计在市政桥梁结构设计中占有重要的位置，在实际设计中，大多数设计人员会将伸缩缝设计为普通的橡胶支座，但是这种设计会极大地影响整座桥梁的正常发挥，因为由于普通的橡胶支座极易受外力产生变形，致使桥梁结构发生变化，偏离原来的设计，相应的影响有关设计值，甚至使桥梁不再满足设计要求。所以在桥梁的设计过程中，可以将普通的橡胶支座改为可以活动的橡胶支座。桥梁设计上存在的另一个问题就是设计人员在设计初期常常不考虑超载的情况，一般情况下设计人员只是按照标准的桥面承载力进行设计，但是近年来超载现象不断发生，设计人员也必须将这种特殊情况考虑到设计当中来，否则将使整座桥梁面对无力承载的安全隐患。所以在以后的工作中不仅要求相关的道路桥梁管理部门严格规范安全道路形式规则，严查超载，还要求桥梁设计人员在进行有关设计时能够全面考虑。另外在桥梁的施工过程中，常常会出现空心梁数量不够的情况，这就要求相关部门做好施工前的校验工作，为市政桥梁的顺利落成打下基础。2.2设计结构缺乏耐久性。在现阶段的市政桥梁结构的设计中常常忽略的问题就是桥梁的耐久性问题。正如大家所见，桥梁建成后终日暴露在空气中，经受风吹日晒。与此同时，桥梁结构还要承受来自上部的压力，甚至是地震灾害的影响，那么长期下来，桥梁极易受自然的损害，最后影响整座桥梁的正常使用，产生不必要的经济损失。在现实生活中，我们有时候会听到桥梁倒塌事件的发生，一般情况下，这种事故产生的原因就是桥梁结构耐久性差，这种事件的发生使人们不断开始重视桥梁结构的耐久性设计，特别是桥梁结构中的一些细节设计，细节组成整体，所以设计必须从小处着手，加强整个桥梁设计结构的耐久性。现在对桥梁结构设计的研究也正在朝着定量分析的方向发展，将会进一步保证桥梁结构设计的科学性。
3.市政桥梁结构设计中应关注的问题
3.1防洪水位及人行桥栏杆。桥梁是道路路线受到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路（铁路或公路）等障碍时，为了保持道路的连续性而专门建造的人工构造物。因此在进行桥梁的结构设计时要查阅相关资料，确定合理科学的防洪水位，以保证桥梁作用的发挥。设计人行桥栏杆时，为了保证行人的安全，须做好相应的抗水平外力的计算，栏杆重量也应控制在合理范围之内，最好设计成竖条，减少风力的破坏。栏杆建成后要树立醒目的禁止攀爬标语，保证行人及机动车辆的安全行驶。当然在实际的设计工作中，设计人员也要根据桥梁的具置及特性制定特定的设计方案。3.2交通量及特殊荷载。市政桥梁的存在其主要的功能就是疏导交通，所以在市政桥梁的设计过程中，要根据该城市的交通状况，桥梁所处的地理位置，预测合理的桥梁宽度及其结构。尤其是对于互通式立交桥的设计，更要考虑交通的流畅性，还有车辆的出行便利性及桥梁设计车速的确定，最大限度减缓交通阻塞压力。另外近些年来，货车超载问题不断出现，给桥梁的承载能力又一巨大的挑战，因为在一般的桥梁设计中并没有考虑这些不因此范的行车行为，一旦超载问题出现，桥梁将在超负荷情况下作业，严重威胁着桥梁的正常使用年限。因此，在桥梁设计结构中要考虑这些不规范的行车行为对桥梁产生的额影响，并在设计中有针对性的设置相应改善措施。
4.结语
市政桥梁结构的设计关乎着整座桥梁的正常发挥，也影响着整座城市的交通状态，在以后的设计工作中，设计人员要更加重视设计的细节，从小处着手，综合考虑影响桥梁质量、安全的各类因素，在设计中加以体现。现阶段我国的市政桥梁结构设计体系并不完善，须在以后的发展中逐步改善，为市政桥梁的建设提供保障。与此同时，设计人员也应该树立不断创新的设计理念，设计风格、质量要符合现代化的发展需要。
作者:谢函霖 单位:华北理工大学建筑工程学院
参考文献
桥梁设计要点范文第3篇
关键词：公路桥梁设计要点
随着我国交通系统的迅猛发展，我国修建的桥梁日益增多，因而对桥梁设计方法的研究具有重要的现实意义。那么，公路桥梁设计应注意哪些要点呢？笔者结合自身的实践经验浅谈如下自己的看法与观点，供大家参考：
一、我国道路桥梁设计的现状
随着国家经济的日益发展，我国在公路工程方面的建设规模也逐渐的扩大，因此，公路工程建设和规划就占据了重要的位置。在日益发展的今天，公路桥梁工程建设质量的好坏已成为人们逐渐关注的话题。据资料现实，近年来桥梁坍塌事件屡见不鲜，追究其原因，与道路桥梁设计的安全性，耐久性等相关问题是分不开的。此外，还应须知，环境不同、使用条件不同、设计对象不同，设计要求也就不同，桥梁结构体系的布局和构造等方面也要随之进行调整。因此，利学合理的道路桥梁结构设计除必须满足桥梁设计规范基木要求之外，还要求桥梁设计人员具有较高的专业素质、丰富的设计经验和正确的实践判断能力。下面就道路桥梁设计中常出现的问题进行剖析：
1.道桥设计的安全性：
道桥设计的不规范或在施工的过程中不注意控制质量，都会成为道桥坍塌的导火索。在施工过程中，施工者为了追求利益而降低施工的成本，偷工减料，把本该用到建筑上的优质材料换成低廉，质量查的蒙混过关的材料。
2.道桥设计的耐久性：
各种各样的事物都有自己的寿命，就如道桥一样，如果不加以维护，就会大大缩短道桥的使用寿命。但在现实生活中，道桥的耐久性往往被忽视，隐藏着巨大的安全隐患。
二、因地制宜的桥梁防撞设计
无论任何一个桥梁设计，首先都应根据所在的地理位置和地里环境及本地的一些自然环境，例如风力，降雨量等等，因地制宜的给出设计方案。例如就防撞的设计这一方面就应根据实际情况具体分析。
防撞主设施要分为主动防撞设施和被动防撞设施两种，其中被动防撞又包括直接构造和间接构造：
1.主动防撞设施：
红白相间标志，桥梁下弦标高警示；雾天黄灯；雷达；远红外监视高频甚高频电话声讯提醒；激光（或红外）测距声光报警；GPS卫星导航区域系统等。它们投资较少，但须设立监控系统、监控柜或监控室等，进行日常维护管理。
2.被动防撞措施：
防撞设施投资较大，尤其是其中的间接构造，间接构造需要将可能发生的船撞力全部在墩外承受，其设施费用往往比桥墩还贵。其优点是：“御敌于国门之外”。由于它会带来对环境的破坏，甚至是危及子孙的不可修复破坏，因此一般仅在具备自然条件，可使对自然的改变（或破坏）较少时，才使用这种方式。
1）直接构造（有人称作缓冲设施）的力学原理巧妙一些，它通过消减船撞力和加强桥墩等措施，利用桥墩水平抵抗力，便能够抵受住船舶的撞击，不需另行构筑“墩外墩”或只建设较少的工程构造，因而节省投资。由于消减了船撞力，可以在保护桥的同时也保护船，因此也保护了环境，促进社会和谐。
2）间接构造：墩外墩的原理是：船在撞向桥墩时，先撞到“桥墩外的防撞墩”，防撞墩吸收船舶的一部分或全部动能。如果是吸收了全部动能则船停住了，不再撞向桥墩；如果防撞墩仅吸收一部分动能，则船舶减速或转向，转向后不撞向桥墩或带有剩余动能的船撞向桥墩时不致撞塌桥墩，也是设计成功。但是墩外墩的设置需要自然条件，即水不太深，墩的建造成本就不会太高，否则在墩外建设一个水平抗力大于桥墩，宽度还需大于桥墩的墩外墩，其造价是很高的。
三、减少桥梁共振效应
共振是自然界存在的一种现象，它是由外力导致的某物体的振动与原物体的自然振动相一致，如果这样产生的力如未加以抑制，可对桥梁带来毁灭性的后果。
为了减轻桥梁的共振效应，在桥中设立减震器非常重要，其作用是干扰共振波。干扰共振波可有效地防止振动波的不断加强，不管振动持续多长的时间或是何种振源。减震技术通常与惯性有关。例如，如果桥梁采用实心道路，共振波可以很容易地传遍整个桥长。而如果桥的道路由不同的截面构成并采用叠放的板相连，那么一个截面的运动会通过连接板传到另一截面，但由于是叠放而成，因而会产生一定的摩擦。诀窍就在于产生足够的摩擦以改变共振波的频率。改变频率会防止振动波累积。有效地改变波频会产生两种不同的波，二者不会彼此累积成破坏性的力量。
四、用科学的眼光和可持续发展的观点审视道路桥梁的安全
要用科学的眼光和可持续发展的观点审视道路桥梁的安全耐久性问题，提高桥梁结构的使用寿命，加强监测力度，及时对桥梁进行养护维修，桥梁的设计中要充分体现以桥梁全寿命期内的综合费用评价桥梁的经济性和社会效益。桥梁设计方面，设计中位要采用高度发展的计算机辅助手段精心设计，进行有效的快速优化和仿真分析，运用智能化制造系统在工厂生产部件，利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。要克服设计、施工周期短，中标价格低等不利因索，全力打造精品工程。建设质量方面，建设中位要对整个工程进行总体规划，做到有的放矢。不要采取低价中标的方法，要给施工企业生存空间。要知道，低价中标的施工企业如果要生存，只能通过变更设计来减少亏损，那样就无法保证施工质量安全和进度。施工过程中，建设中位要为设计、施工、监理单位服好务，让他们全心全意地工作，确保质量安全。
五、抗震设计原则
桥梁设计要点范文第4篇
关键词：高速公路桥梁设计桥位选择
中图分类号： U412.36+6文献标识码： A
一、 桥位的选择
高速公路的桥位选择，总的原则是：中小桥严格服从路线布设，大桥、特大桥等大型工程应做多方案同深度的桥位比选，并以其为控制点，总体上达到与路线走向一致，做到路、桥综合考虑，合理衔接。同时，还应该注意保护名胜古迹，少干扰学校和居民村落，少占耕地。这些原则和平原区基本上相同，山区桥位的选择更重要的是要凸现对地质的重视。
1、跨越岩溶地区
岩溶在山区不可避免要遇到，在遇到强岩溶地区时，桥位应以绕避为主，并尽量选在弱岩溶地区，若必须在强岩溶地区设桥时，则应选择在岩层比较完整，洞穴顶板厚度尺寸足够处；桥位遇到构造破碎带时，应使桥位垂直或以较小的斜交角通过；岩溶塌陷区的桥位应选在覆盖层较厚、土层稳固、洞穴和地下水位稳定处，如塌陷范围小，可选择单跨跨越。（如新屋场2＃大桥、榨尾湾1＃大桥）
2、跨越滑坡体
尽管在方案选择、路线指标的运用、构造物和线位的布设等方面做了很大的努力，由于所处的地质环境特殊，岩土工程性质差，路线无法完全避开山体滑坡，滑坡体对桥梁基础稳定性造成潜在威胁，应首先考虑对滑坡体采取工程措施进行处置，保证桥基安全。
弯桥的设计
1、弯桥直梁的可行性
高速公路线性条件有限，桥梁大部分位于曲线段内，但考虑到施工工期和施工难度的影响，一般在曲线半径R≥ 200米时仍然可以采用曲梁直作的方案。根据日本曲线梁桥的规定，当曲线角φ≤5度可用直梁布置，因此，可在相应的曲线半径内采用相应的跨径来满足这个要求，如：R＝200m，L≤20m；R＝300m，L≤25m；R＝350m，L≤30m；R＝500m，L≤40m；这些情况按直梁布设，完全能满足结构设计的要求，只需将翼缘板和防撞墙部分现浇处理为曲线，即可符合弯桥布设的要求。
2、弯桥的梁（板）布设
装配式梁（板）桥，桥型的平面布置一般采用各墩台平行布置或者径向布置。平行布置时因为各墩台与路线交角均不相同，各墩台盖梁上支座的位置也不一样，几何及下部构造较为复杂，所以只是在曲线半径大、桥长较短时采用，其优点是能保持预制梁长一致，但由于梁端角度不同，各墩台长度不一致，使得设计和施工相对较为复杂；在这里主要介绍径向布置的方法，径向布置分为等梁长和变梁长两种方法。
① 等梁长径向布置：利用改变墩顶现浇段的宽度来保证预制梁长一致，但曲线段桥墩盖梁的宽度不宜超过220cm，否则施工中的偏心荷载对墩身的安全造成影响，这时的现浇段平面为扇面状，需要单独设计。此方法的优势在于能保证预制梁长一致，节省模板。缺点在于现浇段的设计较麻烦，而且桥墩盖梁宽度普遍太大，不美观。
② 变梁长径向布置：梁长变化，以保证现浇段的宽度不变。优点在于盖梁宽度能保持一致，且不用加宽，现浇段设计简单。缺点在于预制梁长不一致，施工时必须调整模板尺寸来改变梁长，稍微麻烦。我省十漫高速公路桥梁设计多采用此方法。
采用径向布置时，桥墩台存在错幅的问题，可将左右幅桥中心附近的桥墩对齐，然后两幅桥各自以其曲线内侧弧长为标准梁长为基准向两岸布孔，这样将全桥范围内的左右幅差值均衡地分配到桥两端，不影响视觉上的美观效果。
曲线梁桥布孔时，考虑到曲线弦弧矢高的影响，预制梁的外边缘必须做成曲线才能满足防撞墙（护栏）的浇注空间要求，因此，可以在预制内外边梁时稍微调整模板，使翼缘板做成折线状，来达到预期的目的。
坡桥的设计
1、桥梁的纵坡问题
《公路工程技术标准》（JTJ001-97）规定，二、三、四级公路上的特、大、中桥桥上纵坡不宜大于4％，桥头引道纵坡不宜大于5％；位于市镇混合交通繁忙处，桥上纵坡和桥头引道纵坡均不得大于3％。此规定的主要因素是因为纵坡过大，非机动车爬行越困难，对通行的干扰越大，为防止堵车和发生事故，桥上及桥头引道的纵坡不宜过大。山区高速公路上的桥梁，由于受地形及路线线性的限制，考虑到高速公路的行车条件，故在路线纵坡设计时桥上纵坡可以大于4％，但在桥梁上下部结构的构造措施、安全防护等方面应进行综合考虑。
2、梁（板）桥桥墩水平力问题
① 恒载作用下的桥墩受力：设计时，保证支座垫石和支座处于水平状态，使桥墩理论上仅受到竖向力的作用。
② 制动力作用下的桥墩受力：在制动力作用下，桥墩承受的力为制动力的水平分力和竖向分力，考虑到竖向分力较小，水平分力比制动力略小，故设计时，对制动力可不进行分解，而将制动力看作是水平作用力。
③ 温度变化引起的墩顶水平力：因温度变化，上部结构产生收缩，导致桥墩墩顶产生水平位移，此时桥墩所受的水平力与墩顶的水平位移成正比，与桥面纵坡无关，故温度变化引起的墩顶水平力与桥面纵坡无关。
综上所述，位于路线纵坡较大处的梁（板）桥，在恒载、活载、制动力及温度变化影响力的共同作用下，桥墩墩顶所受的水平力与桥梁的纵坡关系不大，一般情况下，下部构造可按平坡桥进行结构分析。但纵坡较大的桥梁在施工运梁、安装时容易出现滑移，设计、施工时应采取相应的安全措施。
桥墩、台设计
1、桥墩、台型式的选择
在同一座桥里，桥墩的型式应尽量统一。对于跨河桥与墩高＜30m的桥墩，采用受力明确的双柱式墩。墩高＜20m，仅在地面附近设一道系梁，线条简洁、美观；墩高≥20m，在墩身中间附近，加设一道系梁，使双柱共同变形和受力。
柱式墩和方墩在景观方面的效果差不多，在截面积相等时，方墩的截面刚度大于圆墩，通过调整厚度，可以调整方墩的截面刚度；圆墩在施工中外观质量容易控制，且与桩基础衔接方便，对于弯、斜桥来讲，圆墩的景观协调性要好。
墩高≥30m时，可采用薄壁墩，高墩的稳定（尤其是施工阶段）与安全均得到改善，从桥梁的整体外观看，线条简洁美观，随着墩高与内力的变化，通过调整薄壁墩的厚度以改变墩身的刚度，使结构受力更加合理。
当地形横向陡峭时，若采用双柱墩，墩身高差大，因此墩身的刚度相差也大，为了使桥墩的受力均衡，可以保证相同高程处墩柱截面尺寸一致，其余部分加大截面尺寸和桩基统一；还可以考虑采用独柱墩，不仅解决了结构受力的问题，同时景观更加协调，减少了施工的工作面，经济而且合理。
在选用桥墩的型式时，一定要注意同一联内桥墩刚度比的协调，刚度相差不宜太大，否则各墩内力相差也很大，一般来说矮墩取较小的截面，高墩则采用相对大的截面。
山区高速公路多采用U台、双柱式台和肋板式桥台，但应注意以下几个问题：
① 地面横坡较陡，则桥台锥坡范围很大，防护工程面积也大，这时可以考虑台后接矮挡墙进入挖方路段；
② U台台高一般控制在9m以内，地面横坡较陡，地质情况比较好时，采用台阶式基础以避免挖方量太大，地质情况不好时，可以考虑采用桩基础U台。
③ 有些桥台处地表岩土风化严重，虽有表层有天然植被，但施工时不宜大开大挖，以免破坏了山体的稳定，此时可以选择柱式台或者肋板式桥台，台高≤5m，采用柱式台，5m＜台高＜10m，采用肋板式桥台。
2、高墩的设计
山区高速公路一个重要特点就是桥多墩高，高墩的设计对于桥梁的结构安全至关重要，高墩设计时可采取如下措施：
① 采用合理的桥梁结构，在最高墩的位置采用连续－刚构组合体系的桥型方案，利用高墩的柔度，使结构受力合理；
② 处于小半径上的连续T梁，充分利用地形条件合理划分联数，由较矮的桥墩承受大部分的水平力，使得高墩的设计更加合理；
③ 选择合理的下部结构，下部构造结合墩高，配合不同的上部结构，如连续－刚构采用空心墩，连续T梁采用柱式墩或薄壁墩。
桥梁设计要点范文第5篇
关键词：公路桥梁；设计；要点
Abstract: the design of highway bridge is the key of the highway design, the design of highway Bridges in different terrain conditions, its design and construction of all existence difference, this article will focus on highway bridge design should pay attention to some important points in the process of problems, and puts forward some corresponding solving measures.
Key words: highway Bridges; Design; The point.
中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
随着交通事业的迅猛发展，公路建设也进入快车道。随着公路总里程的增加，公路建设逐步由干线网高交通量路段向省际连接段和加密线方向发展，地形条件也逐渐由平原微丘向山岭重丘发展，水文地质条件及施工条件越来越恶劣，设计施工的难度越来越大，这些都对公路桥梁设计的技术、安全、环保等方面提出了越来越高的要求。，这就需要我们加强对公路桥梁设计的研究，这样才能更好的保证我国交通事业的发展。
一．桥梁设计与环境配合的注意要点
桥梁设计从一开始就应考虑桥梁的安全及桥梁建成后对地质、环保、造价等各方面的影响，在此基础上，选择合理的桥梁基础型式。这里特别需要注意的两个问题是：
1.随着桥梁桩基础在公路桥梁的广泛应用，桩基成孔技术和手段越来越丰富，工程成本越来越小，工程质量越来越高，特别是在强度高且不透水的地质条件下，挖孔桩已被广泛应用。扩大基础施工工期长、费用高，基坑开挖量工程量大，对地面破坏大，从受力条件看多可用嵌岩桩结合挖孔施工代替，因此梁式桥梁选择基础方案时慎用扩大基础。
2.在山区桥梁的建设中尤其要注意与环境的配合。在山区由于横、纵断面变化较大且地质条件复杂，往往造成开挖面很大，严重破坏地表，因此使用上应更灵活一些，将基础根据实际地形作变化灵活的设计，可减小开挖面。还有就是山区桥梁在能够保证施工必须的场地和便道条件以及桥梁结构安全时，尽量不要砍伐征地范围内的树木。
二．桥梁设计中安全性和耐久性的注意要点
1.满足结构混凝土耐久性的基本要求，重视桥梁的耐久性方案设计
提高混凝土自身的耐久性是解决桥梁结构耐久性的前提和基础。除此之外，要从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性。
2.加大钢筋的混凝土保护层厚度，加强构造配筋，防止和控制混凝土裂缝
加大钢筋的混凝土保护层厚度，是保护钢筋免于锈蚀，提高混凝土结构耐久性的最重要的措施之一。控制混凝土的裂缝，除按规范要求控制正常使用极限状态的工作裂缝以外，更重要的是要采取构造措施，控制混凝土施工及使用过程大量出现的非工作裂缝。
3.加强桥面铺装层的防水设计
桥面铺装层应采用密实性较好的C30以上等级的混凝土，混凝土铺装层内应设置钢筋网，防止混凝土开裂。采用复合纤维混凝土和在混凝土中掺入水泥基渗透结晶材料，都能收到较好的防水效果。桥面铺装层顶面应设置防水层，特别是连续梁(或悬臂梁)的负弯矩段更应十分重视防水层设计。此外，还需加强泄水管设计，应特别注意泄水管周边的构造细节处，加强伸缩缝处的排水设计，防止水分从伸缩缝处渗入梁内。
4.充分重视桥梁的超载问题
桥梁的超载一方面可能引发疲劳的问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大，损伤加剧，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化，从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。
三．桥梁防撞设计的注意要点
在设计桥梁时必须要认真的考察桥梁所在的地理位置以及地理环境，比如当地的降雨量、风力等等，要依据这些信息选择适当的设计方案。比如说，如果我们选择防撞设计，就要认真的分析桥梁所在位置的各种环境，这样才能确保桥梁质量。现在主要有两种防撞主设施，即主动防撞设施和被动防撞设施。其中，被动防撞设施又分成两种，即直接构造和间接构造。接下来我们就对这个问题进行详细的研究。
1．主动防撞设施
红白相间标志，桥梁下弦标高警示；雾天黄灯；雷达；远红外监视高频甚高频电话声讯提醒；激光(或红外)测距声光报警；GPS卫星导航区域系统等。它们投资较少，但须设立监控系统、监控柜或监控室等，进行日常维护管理。
2．被动防撞措施
防撞设施投资较大，尤其是其中的间接构造，间接构造需要将可能发生的船撞力全部在墩外承受，其设施费用往往比桥墩还贵。其优点是：“御敌于国门之外”。由于它会带来对环境的破坏，甚至是危及子孙的不可修复破坏，因此一般仅在具备自然条件，可使对自然的改变(或破坏)较少时，才使用这种方式。
（1）直接构造(有人称作缓冲设施)的力学原理巧妙一些，它通过消减船撞力和加强桥墩等措施，利用桥墩水平抵抗力，便能够抵受住船舶的撞击，不需另行构筑“墩外墩”或只建设较少的工程构造，因而节省投资。由于消减了船撞力，可以在保护桥的同时也保护船，因此也保护了环境，促进社会和谐。
（2）间接构造：墩外墩的原理是：船在撞向桥墩时，先撞到“桥墩外的防撞墩”，防撞墩吸收船舶的一部分或全部动能。如果是吸收了全部动能则船停住了，不再撞向桥墩；如果防撞墩仅吸收一部分动能，则船舶减速或转向，转向后不撞向桥墩或带有剩余动能的船撞向桥墩时不致撞塌桥墩，也是设计成功。但是墩外墩的设置需要自然条件，即水不太深，墩的建造成本就不会太高，否则在墩外建设一个水平抗力大于桥墩，宽度还需大于桥墩的墩外墩，其造价是很高的。
3.减少桥梁共振效应
在自然界存在一种现象叫共振，这种现象是在外力的影响下，导致某一物体与原物体振动一致，如果产生了这种现象，很容易造成桥梁坍塌。
我们必须要在桥中安装减震器，这样才能防止共振效应。其作用是干扰共振波。干扰共振波可有效地防止振动波的不断加强，不管振动持续多长的时间或是何种振源。减震技术通常与惯性有关。例如，如果桥梁采用实心道路，共振波可以很容易地传遍整个桥长。而如果桥的道路由不同的截面构成并采用叠放的板相连，那么一个截面的运动会通过连接板传到另一截面，但由于是叠放而成，因而会产生一定的摩擦。诀窍就在于产生足够的摩擦以改变共振波的频率。改变频率会防止振动波累积。有效地改变波频会产生两种不同的波，二者不会彼此累积成破坏性的力量。
4．用科学的眼光和可持续发展的观点审视公路桥梁的安全
要用科学的眼光和可持续发展的观点审视公路桥梁的安全耐久性问题，提高桥梁结构的使用寿命，加强监测力度，及时对桥梁进行养护维修，桥梁的设计中要充分体现以桥梁全寿命期内的综合费用评价桥梁的经济性和社会效益。
桥梁设计方面，设计中位要采用高度发展的计算机辅助手段精心设计，进行有效的快速优化和仿真分析，运用智能化制造系统在工厂生产部件，利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。要克服设计、施工周期短，中标价格低等不利因索，全力打造精品工程。建设质量方面，建设中要对整个工程进行总体规划，做到有的放矢。不要采取低价中标的方法，要给施工企业生存空间。要知道，低价中标的施工企业如果要生存，只能通过变更设计来减少亏损，那样就无法保证施工质量安全和进度。施工过程中，建设中要为设计、施工、监理单位服好务，让他们全心全意地工作，确保质量安全。
四.桩基设计的注意要点
桥梁上部结构荷载通常较大，后期质量稳定、承载能力高的钻孔灌注桩往往成为绝大多数桥梁工程首选的基础形式。桥梁桩基的设计是否得当，对工程造价、质量、工期及使用影响很大。
1.正确区分端承桩和摩擦桩等桩基类型
端承桩和摩擦桩的区分，不能单纯从是否嵌岩来区分，要考虑上覆土层的性质和厚度、桩长径比、嵌入基岩性质、嵌岩深径比和桩底沉渣厚度等因素。
2.科学计算桩基承载力
工程试验证明，当岩面较平整，桩的嵌岩深度h>2 d时，桩侧嵌固力约占总荷载50％以上。随着嵌固深度增加，承载力也随之增大。但嵌固深度h>3 d时，承载力增长不大。《公路桥涵地基与基础设计规范》中计算单桩轴向受压容许承载力的公式中没有对桩嵌入基岩深度规定限值，也没有随嵌入深度值增大而设定相关的折减系数。因此，在桩基设计实践中，当桩基承载力需要通过较大的嵌岩深度来提高时，不妨考虑加大桩径。
3.准确确定嵌岩深度及桩端持力层厚度
桥梁工程桩基设计中，经常会遇到两软弱岩层之间穿越强度很高的一定厚度的岩层(夹层)，或者有些地区溶洞比较发育。如果这种夹层厚度不够承载厚度要求，钻孔桩就需要穿越夹层，以达到持力层，这对施工机械和施工进度都是极大的考验。为使桩基设计经济合理，应根据经验值和试算数值相结合的方法来确定嵌岩深度及桩端持力层厚度。
4.采取合理的桩基配筋布置
在设计中通常有两种钢筋布置方式。一种是根据最大弯矩处进行配筋。另一种是将基桩主筋一半部分一直伸到桩底。从桩体受力和节省工程费用以及发生事故处理的难度来看，前一种更合理。这是因为：由于桩基较长一段不设钢筋，比后者节省了部分钢筋；底部断桩时，钢筋笼拔出后，可原孔再钻，减少扁担桩发生机率。但是，第二种配筋方式可以减小施工难度，桩基灌注混凝土时，钢筋笼的定位是十分重要的，钢筋布置到桩底，易于固定钢筋笼。
五.弯梁桥设计的注意要点
直梁桥主要受“弯、剪”的共同作用，然而弯梁桥处于“弯、剪、扭”的复合受力状态，是一种“弯扭耦合”的共同作用，故上、下部结构必须构成有利于抵抗“弯扭耦合”的措施。弯梁桥的弯扭刚度比对结构的受力状态和变形状态有着直接的关系。弯扭刚度比越大，由曲率因素而导致的扭转弯形越大，因此，对于弯梁桥而言在满足竖向变形的前提下，应采取必要的方法尽可能减小抗弯刚度、增大主梁的抗扭刚度。因此综合考虑各种因素，在曲线桥梁设计过程中，应主要考虑以下几点：
1.弯梁桥跨径布置每联的长度不宜过长，由于曲线梁桥具有“弯扭耦合”的特性，故扭转跨径不宜过大，这样有利于预应力钢束的布置，方便设计与施工。弯梁桥每跨跨径的大小，与平面曲线半径和梁的支撑约束有着很大的关系：平面曲线半径大时，跨径可适当加大；当平面曲线半径较小时，应适当减小跨径，减少扭矩引起的内力。桥跨径在30M以下时，宜采用钢筋混凝土结构；跨径大于30M时，宜采用预应力钢筋混凝土结构，每联长度宜小于150M。在跨径确定时，也应考虑采用何种结构形式。
2.对于弯梁桥而言在满足竖向变形的前提下，应尽可能减小抗弯刚度、增大抗扭刚度。所以在曲线梁桥中，宜选用低高度梁和抗扭惯矩较大的箱形截面。同时，在进行配筋设计时要充分考虑扭矩效应，弯梁应在腹板侧面布置较多受力钢筋，其截面上下缘钢筋也比同等跨径的直桥多，且应配置较多的抗扭箍筋。为了达到扭矩重分布的目的，可利用适当的预偏心距、利用支点反力所产生的反扭矩以平衡一部分由外荷载产生的作用扭矩。
3.弯梁桥下部结构通常设计为轻型桥台、柱式桥墩。跨越主道或桥梁半径较小时，桥墩常设计为独柱墩，采用独柱墩有利于桥梁的墩位布置，占地范围小，有利于桥下空间的视野开阔及桥型的美观，建在水中的独柱墩还有阻水小的优点。但独柱墩抗扭性能极差，对采用分联的多跨连续梁，在联与联之间的连接处须采用抗扭性能好的柱墩或板式墩。
结语
公路桥梁设计在不同的地形条件下其设计与施工均存在差异性，应综合考虑结构安全性、行车舒适性、经济合理性、施工便利性、环境协调性等各种因素。本文就公路桥梁设计提出一些建议和对一些问题进行了探讨，以期引起有关桥梁设计单位的重视，从而避免由于设计考虑不周而造成施工的麻烦和行车的不适。
参考文献：
桥梁设计要点范文第6篇
关键词：大跨度桥梁；结构优化；设计；结构问题
中图分类号：K928.78 文献标识码：A
一、概述
大跨度桥梁往往处于公路交通运输枢纽的咽喉位置，为道路生命线工程的重要组成部分。随着我国经济的快速发展，大跨度桥梁建设在进入20世纪末进入了一个新的，大跨度桥梁形式结构多样，主要有斜拉桥、悬索桥、拱桥、悬臂横架桥以及一些其他的新型的桥式，比如全索桥、斜拉悬梁混合体系桥梁、索桁桥等等，但是就目前技术熟练程度和结构安全性能而言，寻索桥和斜拉桥是大跨度桥梁的发展主流。目前的桥梁技术虽然已经能够很好的解决大跨度桥梁现存的问题，但是随着桥梁跨度的不断增加，向着更长、更大、更柔方向发展，为了保证其建设的可靠性、耐久性、行车的舒适性、施工的简易型以及美观性，桥梁设计以及施工人员还有更多的工作要做。而大跨度桥梁结构优化设计的过程，也是为了更好的处理和解决桥梁结构的安全性、适用性以及经济合理性、美观性的过程。下面就对其设计要点进行一一阐述。
二、大跨度桥梁结构优化设计
1、局部优化
大跨度桥梁的局部优化虽然不能等同于整体，但是却优于整体，可以更好的促进桥梁结构的发展。因为对局部的优化设计变量相对较少而使研究的难度大大减小，研究的深度因而能更透彻。目前针对大跨度桥梁的局部结构进行优化设计研究已涉及到大跨度桥梁结构设计及施工的各个方面，主要有：加劲梁横截面的优化，斜拉索或主缆的动力优化，索力调整优化，索塔的结构优化，斜拉索和吊索锚固的优化，悬索桥锚锭的优化，桥墩及基础优化。
1.1加劲梁横截面的优化
大跨度桥梁的加劲梁主要是由钢梁、混凝土梁、混合梁和叠合梁。就目前建成的大跨度桥梁中，主跨梁的主要形式多数以钢梁为主，钢梁与混凝土结合梁以及混凝土梁较少且相对较小。
1.2斜拉索或主缆的动力优化
由于斜拉桥和悬索桥是当前大跨度桥梁建设的主要桥式，两者具有共同的特点，即都是由缆索支承，且桥面柔软，属于柔性结构，其阻尼值较低。在外部激励下，拉索极易出现大幅度的振动，如风雨交加时的出现的主梁和拉索之间的耦合振动引起的参数共振、拉索的自激振等等。拉索的大幅度振动极易引起拉索锚固端的疲劳、降低了拉索的使用寿命，严重时甚至会直接影响桥梁结构的安全系数。由此可见，大跨度桥梁的动力问题极其重要。
1.3索塔结构优化
索塔的结构优化主要是塔高和受力合理性的优化。塔的高度越高给施工带来的难度也就越大，塔太矮也会直接降低拉索的工作效率，增加了主梁和拉索的受力。因此，单独的对塔高进行优化是不明智的，应该与大跨度桥梁的其他部分整合起来综合考虑。塔的受力合理性与他的结构形式、缆索形式、缆索的锚固形式以及锚固点的分布状况有着直接或间接的关系，因此索塔受力的合理性优化也是大跨度桥梁结构设计中不可缺少的一部分。
1.4桥墩及基础的优化
桥墩以及基础是桥梁重要支撑结构，也是桥梁下部结构中的重要组成部分，对桥梁的稳固性起着重要的作用，因此桥墩及基础不论在数量、位置、还是结构形式上，都对桥梁的稳固、耐久有直接的影响，但对桥梁上部结构的影响较小。因此，在对桥墩和基础进行设计时，应针对具体的桥梁进行考虑。
2、整体优化
大跨度桥梁都为高次超静定结构，结构复杂，设计变量多，建设和设计又涉及到多方面的因素。因此，要对其进行全面整体的优化或全过程的优化依然存在困难。这种困难不仅在于其目标函数的建立，也在于对已建立的目标函数寻求最优解的计算速度和可能性。为此，对大跨度桥梁结构的优化研究多以局部优化为主。但是综合评价一座桥梁的优劣不是仅仅凭借局部的进行评判，而是要看整体的效果和运营，因此对桥梁的整体结构进行优化设计存在着一定的难度。目前对大跨度桥梁的整体优化主要有以下几个方面：整体造价最优，整体动力性能优化，整体施工工艺优化，桥梁结构优化设计与景观优化设计相协调。
3、桥梁上部结构优化
上部构造形式的选择，应结合桥梁具体情况，综合考虑其受力特点、施工技术难度和经济性。简支空心板结构的桥型，施工方便，施工技术成熟；但跨径小，梁高大；由于桥梁跨径受限制，往往造成跨深沟桥梁高跨比不协调，美观性差；上部构造难以与路线小半径、大超高线形符合，且高墩数量增加；桥面伸缩缝多，行驶条件差。因而，在山区大跨度中，该类桥型一般用于地形相对平缓、填土不高的中、小桥上。预制拼装多梁式T梁在中等跨径桥中具有造价省、施工方便的特点，其造价低于整体式箱梁，是中等跨径直梁桥的常用桥型。但对于曲线梁来说，T梁为开口断面，抗扭及梁体平衡受力能力均较箱梁差，曲梁的弯矩作用对下部产生的不平衡力大。但当曲线桥的弯曲程度较小时，曲线T梁桥采用直梁设计，以翼缘板宽度调整平面线形，可减少曲梁的弯扭作用，在一定程度上可弥补曲线T梁桥受力和施工上的不足。虽然直线设的曲线桥仍有部分恒载及活载不平衡影响及曲线变位存在，但较曲线梁小。此外，可以采取加强横向联系的措施，提高结构的整体性。对于大跨径桥梁，最好采用悬臂浇筑箱梁。但是对于中等跨径的桥梁，箱梁桥不论采取何种施工方式，费用都较高，与预制拼装多梁式T梁相比，处于弱势。
4、桥梁下部结构优化
下部结构应能满足上部结构对支撑力的要求，同时在外形上要做到与上部结构相互协调、布均匀。桥墩视上部构造形式及桥墩高度采用柱式墩、空心薄壁墩或双薄壁墩等多种形式。柱式墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式，其自重轻，结构稳定性好，施工方便、快捷，外观轻颖美观。对于连续刚构桥，要注意把握上下部结构的刚度比，减小下部结构的刚度比，减小下部结构的刚度，可减小刚结点处的负弯矩，同时减小桥墩的弯矩，也可减小温度变化所产生的内力。但是桥墩也不可以太柔，否则会使结构产生过大变形，影响正常使用，并不利于结构的整体稳定性。对于高墩，除了要进行承载能力与正常使用极限状态验算外，还要着重进行稳定分析。对于连续梁结构或连续刚构桥，各墩的稳定性受相邻桥墩的制约影响，应取全桥或至少一梁作为分析对象。稳定分析的中心问题就是确定构件在各种可能的荷载作用和边界条件约束下的临界荷载，下面以连续梁为例进行说明。介于梁、墩之间的板式橡胶支座，梁体上的水平力H(车辆制动力和温度影响力等)是通过支座与梁、墩接触面上摩阻力而传递给桥墩的，它不但使墩顶产生水平位移，而且板式橡胶支座也要产生剪切变形。当梁体完成水平力的传递以后，梁体暂时处于一种固定状态，但由于轴力及墩身自重的影响，墩顶还会继续产生附加变形，这就使得板式支座由原来传递水平力的功能转变为抵抗墩顶继续变形的功能，支座原来的剪切变形先恢复到零，逐渐达到反向的状态。
结束语
随着我国交通事业的快速发展，大跨度桥梁的发展也十分迅速。如何在满足结构使用要求的前提下对桥梁结构进行合理的优化设计已经成为目前大跨度桥梁设计的重要内容。
参考文献
[1]李芳,凌道盛.工程结构优化设计发展综述[J].工程设计学报(机械・设备和仪器的开发技术).2002(05)
[2]禹智涛,韩大建.基于可靠度的桥梁结构优化设计[J].广东工业大学学报.2002(03)
[3]柴志,赵磊,卢彪.基于耐久性的桥梁结构优化设计模型[J].河南科学.2002(03)
桥梁设计要点范文第7篇
关键词：公路 桥梁 桩基设计 分析
中图分类号： U448 文献标识码： A
引言：将通过桩基的设计内容和原则、理论与方法以及桩型的选择等方面对公路桥梁的桩基设计进行先要的分析。
2 公路桥梁桩基设计内容和设计原则
在许多情况下，要对桩基施工时的不良环境效应进行评估。为了作出高水平的桩基设计，应该遵循以下的设计原则：
（1）设计前进行必要的基本情况调查。
（2）认真选定适用的、简便可行而又可靠的设计方法，认真测定和选用有代表性的而且可靠的原始参数。
（3）确定桩的设计承载力时应考虑到容许沉降量。
（4）设计桩基时应遵循和执行有关技术规范的规定，但在某些特殊情况下应该灵活对待和处理。
3 公路桥梁桩基设计计算理论与方法
3.1 分析方法
在公路桥梁桩基设计中，首先就要面临一人分析方法的选择问题，在桩基设计的实践中，现行的有两种方法。
3.1.1 结构力学方法
结构力学方法是最早采用的方法，它是将整个结构平衡体系分割成上部结构、基础和地基三个部分，不考虑它们的共同作用，各自独立求解。这种分析方法在计算手段不发达的早期是唯一可行的，但其解算结构与实际情况不符。它只满足了总荷载与总反力的静力平衡条件，却完全未能考虑上部结构与基础之间连接点和基底与土介质之间的接触点上位移的连续条件，从而导致结构内力与变形和基础内力与变形均与实际发生偏离。
3.1.2 上部结构、桩和地基视为整体分析
这种方法比较真实地反映建筑物与桩基的实际受力状态，但对计算机容量提出了更高的要求。为了解决计算机容量问题，现实在考虑共同作用的整体分析中，多采用子结构法及波前法等，前者对于桩基的分析较为有效。
3.2 设计理论
关于公路桥梁桩基的设计计算理论，主要有两种类型，一种是基于容许应力理论的定值设计法；另一种是以概率理论为基础的极限状态设计法。
3.2.1 定值设计法
定值设计方法是传统的桩基设计方法，该法是将荷载和抗力看成不变的定值，根据经验确定的安全系数来度量桩基的可靠度，这与实际情况是不大相符合的。实际上，荷载、承载力、变形参数的实测值都不是定值，而是具有变异性和不确定性的随机变量，因此，定值设计方法存在着两个主要的缺点：一是对所设计对象的可靠度实际上是不明确的；一是在采用相同安全系数条件下，不同地质条件、不同桩基形式（单桩或群桩）、不同桩型、不同成桩工艺和不同性质荷载下的桩基，其实际可靠度是不同的。当然，定值设计法之所以能在长时间内被作为常规方法使用，自有其可取之处，例如它较为简单实用，也并非全靠经验决定问题，它靠限制应力来间接地控制地基沉降量，靠现场桩静载试验确定容许承载力及相应的沉降等作法，实践证明还是合理和科学的。
3.2.2 极限状态设计法
桩基概率极限状态设计法系以可靠指标度量桩基的可靠度，采用以分项系数的极限状态设计表达式进行计算。它运用概率分析方法，对桩基的可靠性（安全度）给出科学的度量，明确地提出了可靠度的定义和可靠指标的计算公式，对桩基的可靠概率作了近似的相对估计，改变了过去采用定值安全系数时主要依靠经验的做法。桩基概率有限状态设计包含两个方面的内容：一是桩基的承载力取不发生破坏或因变形过大无法继续承载的最大值，变形（或裂缝）限制在不影响正常使用和耐久性的限值以内；二是以概率理论为基础，对荷载效应、抗力进行统计分析的基础上，使桩基的失效概率符合规定的限值，即达到一定的可靠度。考虑到若直接采用目标可靠指标来进行桩基设计，由于计算太繁琐，故该法系采用以各基本变量的标准值和分项系数表达式的实用设计表达式来进行设计。而标准值和分项系数的取值均以概率方法确定，这样，设计人员无需进行概率方面的分析运算，仍可按传统的方式进行桩基设计。
4 桩型的选择
在公路桥梁的桩基设计中，桩型与工艺选择应根据荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层土类、地下水位、施工设备、施工环境、施工队伍水平和经验以及制桩材料供应条件等，选择经济合理、安全适用的桩型和成桩工艺。
4.1 荷载条件
荷载是选择桩型时首先要考虑的条件，荷载的大小、性质、作用方向和施加方式等都密切地关系着桩型的选择。例如对于要求单桩设计承载力为2000KN的情况，一般只有人工挖孔桩、钻孔扩底灌注桩、预应力管桩以及贝诺特灌注桩和内击扩底沉管灌注桩等几种桩型可以满足要求。当然，荷载条件只是对桩型的选择给予一定范围的控制，桩型的最后选定还要考虑其它一些因素。
4.2 地质条件与环境条件
地质条件是桩型选择要考虑的一个很重要的因素，桩型的选择要求所选定的桩种在该地质条件下是安全的，能符合桩基设计对于桩承载力和沉降的要求。符合这样的要求的桩型可能不只是一种，这就要加上其他条件的限制，例如所选定的桩型能够最大限度地发挥土耳其和桩身的潜在能力，在该地质与环境条件下是可以施工的，最后还要考虑施工质量是否有保证和经济性等。此外，桩的破坏模式与地质条件有关，因而也影响桩型的选择。
4.3 施工条件
除了上述两点的限制条件，还要充分考虑到桩基施工的可行性，即在既定的地质条件和环境条件下，所选定的桩型是否能利用现有施工条件（设备与技术水平、工期等）达到设计要求，以及现场环境是否允许该施工艺顺利实施。当然，也要防止本末倒置的做法，即为方便起见，简单地由现有施工队伍的设备与技术决定桩型，这种作法在工程实践中也并非罕见。此外，地基加固时施工的可用空间也常常是决定桩型的因素。
4.4 经济条件
桩型的最后选定还要看技术经济效果，即考虑包括桩的荷载试验在内总造价和整个工程的给经济效益。为此，对所选桩型和设计方案进行全面的技术经济分析加以论证，并同时顾及环境效益和社会效益。此外，还要考虑工期问题，延误工期是要罚款的，所以，对于桩型选择来说，承包商的经济条件也是一个重要的因素。
5 桩的布置
桩型选定以后，即可考虑桩的布置问题，为了取得较好的技术上经济上的效果，必须对有关因素进行综合的考虑。
5.1 地质条件
在满足荷载条件和规范要求的前提下，桩的布置要适当的考虑地质条件的制约。例如，在粘土地基中布桩，一般需要采用比较大的桩距，以减小地表土的隆起；当桩端持力层为顶面倾斜的基岩或土层中含有漂石时，桩距也应取大值。如果采用预先挖孔或钻孔的办法，桩距可减小。在松砂和砂质淤泥层中，小桩距反而因能挤紧桩周围的土致使对具有负摩擦力的桩基产生有利的作用，故宜将桩距予以适当减小。
5.2 桩型条件
考虑桩距问题，主要是尽量避免地基土中应力重叠所产生的不利影响（过大沉降或剪切破坏），但过分加大桩距，将导致由于承台加大加厚而带来的造价提高，对水下基础而言，还会带来许多不利于施工的技术问题。不同桩型对应力重叠不利影响是不同的，例如端承型群桩由于通过桩侧摩阻力传递到土层中的应力很小，因此桩群中各桩的相互影响较小，应力重叠只发生于持力层的深部，因而可以考虑较小的桩距。
5.3 桩的竖向布置
桩的竖向布置涉及桩长、桩的埋设深度以及持力层这三者的确定问题，这实质上是包含三个相互影响、相互制约的因素的一个问题。
5.3.1 桩长的确定
对桩长的确定应综合考虑各种有关的因素。当然在大多数情况下难以做到面面俱到，在桩基设计中，只照顾和控制主要的影响因素，力求做到既满足使用要求，又能最有效地利用和发挥地基土和桩身的承载能力，既符合成桩技术的现实水平，又能满足工期要求和降低桩基造价。
5.3.2 对桩的埋设深度的考虑
实际上，桩长初步确定了，桩的埋设尝试也就可以在某一小范围内大致确定。不过，要注意桩长并不等同于埋设深度，后者对于桩基设计和桩的工作性能的良好发挥来说，还另有其独特的工程意义。对埋设尝试的考虑，主要是要最好地发挥桩的侧阻力与端阻力，这首先就要涉及一个所谓“尝试效应”问题。对桩的试验研究和工程实践表明，无论是对桩的端阻和侧阻，都存在的一个临界深度，当桩端进入均匀持力层的深度小于临界深度时，极限端阻力一直随深度线性增大，但大于临界深度时，极限端阻力则基本保持恒值不变，柱侧摩阻力也有类似的规律。
5.3.3 持力层的选定
持力层的选定是桩的竖向布置设计的一个重要环节。持力层的强度、刚度以及变形特性都密切地关系着桩的承载力，沉降以及承台分担荷载作用的发挥，而持力层的埋深则直接关系着桩长的确定。一般地说，不容易提出一个选定桩长的通用规则，但对于持力层的选定，可以提供下列一些应当遵循的规则。
（1）所选的持力层就能保证有足够大的满足设计要求的单桩承载力，如果桩尖下有软弱下卧层，桩尖至软弱土层顶面的距离应小于临界厚度或2.0m。
（2）桩尖平面处的地基土应力，不应超过同样深度的基础的容许应力。
（3）对于作用在持力层上的荷载（总荷载中的桩端分担部分），必须保持其安全度及其从而产生的沉降量和差异沉降为上部结构所允许。在验算持力层的承载力时，应考虑作用在桩顶的应力扩散度。
（4）不同桩型要求不同的持力层，而且持力层的好坏也是相对的，某一持力层对于某个桩型不适合，但可能却适用于另一种桩型，例如当设计荷载要求2000KN时，硬塑残积土层对于一般的钢筋混凝土预制方桩并不适用，而若采用内击工扩底沉管灌注桩时，却是理想的持力层。
（5）选择持力层时，要考虑在现实的施工技术水平条件下在各类持力层中成桩的可能性。
（6）在必要的情况下，可以人工改变持力层的状态，例如使用强夯法夯实或灌浆固结等。
6 桩基的承载能力计算
6.1 桩基的竖向承载力
桩基设计的最终目的是使桩基能满足上部结构在承载力和容许变形方面的要求，对这个问题的考虑，工程实践中通常采用的是极限荷载分析和荷载―变形分析两种途径。众所周知，桩的静载试验是确定桩基承载力的最科学的和最广泛被使用的一种方法，但由于它的费用昂贵，费时费工，只限于一些重要的工程才能使用。此外，对于单纯确定承载力来说，工程实践中采用荷载―变形分析途径的也不多，此计算途径多用于桩基的沉降计算。
6.2 桩基的水平承载力
桩基的横向抗力，不仅取决于桩侧土质或地质条件的横向抗和，还取决于桩的弯曲刚度、强度与桩端的约束条件，即桩身的抗弯能力。因此，在确定桩的横向抗力时，必须考虑桩和土的共同作用，即桩―土体系的变形条件。
结束语：通过以上对公路桥梁桩基设计的分析，要做出一个优秀的桩基设计，除了要严格按照设计规范及要求进行设计外，还要充分考虑到工程自身的特点、工程周围的环境、所处的地质条件、经济条件等进行多方面的分析，只有对这些问题综合考虑，才能确保公路桥梁桩基设计的科学性和合理性。
参考文献：
[1] 程健 张磊 公路桥梁桩基设计应注意的问题 科技创新与应用 2012（08）
桥梁设计要点范文第8篇
关键词：桥梁 施工 预应力 要点
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
前言
预应力混凝土所具有的结构截面小、高抗裂能力、高抗渗性能以及高刚度、高强度、耐久性好等特点使得其在土木工程领域得到广泛应用，尤其在现代桥梁工程中有着重要的应用，其对我国桥梁工程跨度的增大，桥型结构的丰富创新，承载力的提高，使用寿命的延长有着重要的意义。
一、桥梁预应力施工概述
普通钢筋混凝土构件的抗拉极限应变只有0.0001-0.00015，构件混凝土受拉不开裂时，构件中受拉钢筋应力只有20-30MPa;即使允许出现裂缝的构件，因受裂缝宽度限制，受拉钢筋应力也仅达150-200MPa，钢筋的抗拉强度未能充分发挥。预应力混凝土是解决这一问题的有效方法，即在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉区对混凝土施加预压应力，当构件在使用阶段的外荷载作用下产生拉应力时，首先要抵消预压应力，从而推迟混凝土裂缝的出现并亦限制了裂缝的开展，提高构件的抗裂度和刚度。
在桥梁工程中广泛采用预应力混凝土技术，能最大程度上满足安全，适用，经济，耐久，美观等要求，取得的综合效益尤为显著。由于采用高强度等级的混凝土和高强钢材建立的预应力混凝土结构体系，充分利用了高强材料力学性能，大大提高桥梁承载能力，确保结构使用安全；能够大大增加桥梁跨度，更好的满足桥梁的通航、泄洪、交通等特殊功能要求；减小构件结构的截面尺寸和数量，降低构件自重，实现桥梁的轻巧和美观，并在一定程度上能够节省混凝土和钢材，有利于降低工程造价，节约工程建设资金；大大减少混凝土挠度，提高混凝土抗裂性，增强混凝土结构的耐久性能，延长桥梁的使用寿命。
二、桥梁预应力设计施工质量控制要点
1 、原材料的选择与质量控制要点
（1）预应力钢绞线
目前国内使用的预应力钢材一般有精轧螺纹预应力钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋、普通预应力钢绞线、预应力钢丝等几种类型。通常，后张法施工中多采用普通预应力钢绞线，其中，低松弛钢绞线作为新一代的预应力钢材，因其具有高强、经济、高效、便于施工以及在使用过程中可以让建筑构件达到美观轻薄的特点而大量使用，特别是在一些重要工程上，其使用范围更是广泛。钢绞线的选择和验收首先应该注意钢材的力学性能，包括抗拉强度、整根钢绞线最大力、规定非比例延伸力和最大力总伸长率等力学指标，同时钢绞线的应力松弛性能也极为关键，另外其他检验项目有钢绞线的外形尺寸、表面质量和伸直性，根据设计或建设需要增加疲劳性能和偏斜拉伸试验等。
（2）预应力锚具
后张法中预应力混凝土所需要使用的锚具，一般主要分为机械锚固、摩阻锚固两种类型。机械锚固类锚具的应用主要是在预应力钢材的端部利用机械加工从而形成可以工作的条件进行锚固。这种类型的锚具一般在锚旋高强度大直径钢筋以及集束型高强钢丝中使用，有时候在锚旋单根钢绞线或者多根钢绞线中也有使用。其主要特点是这类锚具具有应力损失较小而且连接起来比较方便，预应力在没灌浆之前都可以重复地张拉或者进行放松。
摩阻锚固类锚的品种类型比较多，应用范围也更为广泛，具有利用楔形锚具使得预应力钢材拉紧形成锚旋的作用。其锚固力变化多样，吨位比较大，进行穿索的过程比较便捷，但也存在应力损失较大，一旦需要重复拉张或者进行连接便显得繁琐。
锚具的选择和验收控制要点有锚具的外观及尺寸，硬度等，对于一般城市桥梁，市政规范对锚具的力学性能试验不做要求，仅仅规定大桥、特大桥等重要工程、质量证明文件不齐全、不正确或对质量有疑点的锚具需要进行抽检检验力学性能，其实，即使一般桥梁，锚具对于有效建立混凝土预应力非常重要。近年来，全国各地屡屡发生桥梁坍塌、倾覆重大安全质量事故，造成车毁人亡的严重损失令人触目惊心，因此在工程实践中，我们明确要求桥梁使用的所有锚具必须按照规范抽检频率进行力学性能试验，包括静载锚固性能试验、疲劳荷载试验和周期荷载试验等，避免不合格材料在工程中使用。
2、设计过程中预应力混凝土构件质量控制要点
在桥梁结构中，盖梁、预制箱梁和现浇连续梁等较常采用预应力混凝土，因为这些都是桥梁的主要受力构件，其特点是直接承受结构自重和行车荷载，受力大、跨度大、结构应力大（主要是弯矩、剪力），因此构件配筋率高，含钢量大。通常在一个构件中，受拉钢筋、受压钢筋、架立钢筋、斜向弯起钢筋、箍筋、吊筋、局部加强钢筋和预应力钢筋等纵横交错，可谓钢筋林立，极易产生冲突。在设计过程中，设计人员往往纸上谈兵，不根据构件具体尺寸考虑钢筋摆放的实际可操作性，尤其在预应力钢筋锚固端，数种钢筋交汇处，往往无法按照设计施工图安装就位所有钢筋，造成钢筋位置改变和必要截断，可能影响构件的受力体系改变，进而影响结构安全。在实际操作中，我们按照先预应力钢筋后普通钢筋，先主筋后构造钢筋的原则，要求设计单位进行详细节点大样设计，避免设计异型构件，确保预应力钢筋位置、主筋长度和箍筋的闭合，增强施工可操作性。
在清流高架桥吊杆横梁施工过程中，预应力钢筋张拉端混凝土产生放射性裂缝，影响预应力进一步施加，后采取扩大工作面，局部垫板加强和荷载分级对称张拉工艺，梁端重新浇筑高强混凝土等补救措施，避免整片梁报废，但导致工期滞后一个月以上。这个问题产生的原因是多方面的，主要原因是施加预应力较大，小直径千斤顶达不到设计张拉力，设计人员对千斤顶规格尺寸考虑不周，操作空间狭小，大直径张拉机具就位不正，造成偏心张拉，产生附加应力，挤压张拉端局部混凝土，拉应力过大导致混凝土开裂。在桥梁工程设计过程中，设计人员不能盲目设计、闭门造车，必须对桥梁施工工艺、施工方法和施工机具有着深入地了解，并能及时更新施工技术，做到与时俱进，才能使所设计桥梁更科学、更合理。
3、 施工过程中预应力混凝土构件质量控制要点
混凝十浇筑时出现的波纹管堵塞堵管问题，可能会导致后期预应力钢绞线穿束无法通过，或者是张拉预应力的时候钢绞线实际伸长的值与设计的计算值有着很大的差别，如果出现这种情况，就严重影响正常施工，造成质量隐患，工期拖延，人力的耗费和成本的增加。引起堵管的原因有：A、在施工的过程中，没有严格按照施工规范进行安装，造成了波纹管定位的不精确，引起的弯折扭曲的现象；B、在混凝士浇筑过程中，振捣混凝土操作不规范，造成波纹管局部的破裂，导致混凝土水泥浆渗漏到波纹管中，造成堵管的现象；C、波纹管自身的质量存在问题引起漏浆堵管的发生。
在具体的实施过程中我们可以采取以下的几点预防措施：施工前仔细认真的将波纹管质量多检查几遍，确保无误；在检查的过程中要及时对有问题的波纹管进行处理；在浇筑混凝土之前及仔细的检查好波纹管的具体安装的位置，确保安装好，检查安装的位置是不是很牢固，密闭性是不是已经达到了标准；在浇筑混凝土的过程中注意保护好波纹管，避免破坏波纹管。
问题出现后采取的解决措施要根据预应力筋曲线的坐标，标记好漏浆孔道堵塞的准确位置，在操作时要尽量避开粱的主筋的位置，我们可以采用冲击钻的方式来慢慢的开孔，然后可以清除波纹管里存留的水泥浆块等物质，这样就可以使钢绞线顺利的穿过波纹管，而且还能够自由的伸缩，最后等到张拉操作完毕之后，再用高一等级微膨胀混凝土来封堵孔洞。
结束语
随着我国经济的不断发展，市政交通基础建设的不断完善，对桥梁的质量要求不断提高，我们从桥梁原材料质量控制着手，大力提高桥梁的设计和施工水平，使桥梁工程更科学、更合理、更经济、更美观。
参考文献
[1] 刘建科,田广安.论预应力技术在公桥梁梁施工中的应用[J]. 门窗. 2012(12)
[2] 张健,董钟庆.预应力技术在公桥梁梁施工中的应用[J]. 科技创新与应用. 2012(28)