桥梁结构设计范文第1篇

关键词：公路；桥梁；下部结构；设计

中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：

随着我国建筑工程深入的发展，我国在公路桥梁工程这一方面的发展十分的迅猛，公路桥梁工程是我国经济发展中非常重要的一个工程建设环节，在一定程度上影响着我国经济的发展。公路桥梁下部结构在公路桥梁工程项目中占据着非常重要的位置，在公路桥梁工程项目的建设过程中要重视对其下部结构中的设计，公路桥梁下部结构设计的好坏，直接关系着公路桥梁工程项目在建设过程中的整体质量水平。公路桥梁工程项目在其下部结构中的设计还存在着诸多的不足与缺陷，如何有效的对公路桥梁下部结构进行设计，是公路桥梁工程在发展过程中必须解决的一个重要问题。

一、公路桥梁工程项目下部结构中对桥台结构的选择设计

1、轻型桥台

公路桥梁工程中的轻型桥台，体积较小是它的特点，轻型桥台的台身是一面直立着的薄壁墙，台身的侧面有用于挡住土层的墙面，可以将台身侧面的墙面改造成斜坡。在公路桥梁的下部结构设计中能够设置相应的钢筋混凝土用来支撑公路桥梁，公路桥梁中的上部结构能够通过锚栓这一种形式与桥台进行连接，在公路桥梁中形成一个四铰框架结构系统，通过轻型桥台台身两端中土层的压力来维持桥台的稳定性。轻型桥台适合在小跨径公路桥梁中进行使用，轻型桥台中的桥墩与桥跨孔的数量相互结合时，桥跨孔的数量不能多于三个孔，公路桥梁的总长度不能超过二十米，单个桥跨孔中的直径不能超过十三米。

2、钢筋混凝土薄壁型桥台

公路桥梁中的钢筋混凝土薄壁型桥台，经常使用的形式有箱式、撑墙式、扶壁式以及悬臂式等一系列形式，钢筋混凝土薄壁型桥台由带扶壁的侧墙与前墙，还有水平底板相结合而形成的一种桥台，钢筋混凝土薄壁型桥台中的挡土墙是由间距为2.5米至3米之间的扶壁以及前墙相结合而形成的，而台顶则是由扶壁中的水平版与竖直的小墙相结合形成的，对公路桥梁中的桥跨结构进行支撑。钢筋混凝土薄壁型桥台两个侧面中的墙壁能够垂直于前墙，还能够将两个侧面中的墙壁进行改造，使其斜交于前墙，钢筋混凝土薄壁型桥台与重力式桥台相比，可以有效的降低公路桥梁中圬工面积中的百分之四十至百分之五十，还可以有效的降低对公路桥梁地基所造成的压力，钢筋混凝土薄壁型桥台适合在软土地基的公路桥梁建设中进行使用，但是钢筋混凝土薄壁型桥台在公路桥梁中进行使用时的施工流程与构造工艺非常的复杂，所需要使用的钢材数量也非常的多。公路桥梁下部结构中在使用钢筋混凝土薄壁型桥台时，可以对钢筋混凝土薄壁型桥台中的桩基础或者是基础进行扩大，在钢筋混凝土薄壁型桥台的墩台下面可以对支撑梁进行设置，使公路桥梁中形成一个框架结构体系，还可以通过钢筋混凝土薄壁型桥台两端中的被动土层压力来维持整个公路桥梁的稳定性。

3、埋置式桥台

公路桥梁中的埋置式桥台，经常使用的形式有框架式桥台、桩柱式桥台以及肋板式桥台。埋置式桥台是将台身埋在公路桥梁中的锥形护坡里，极大的降低桥台在土层这一方面所承受的压力，埋置式桥台中的体积也在很大程度上进行了缩小，但是公路桥梁中的台前护坡大部分都是由混凝土作为表面的防护措施，而且混凝土这种表面防护的形式还是一种永久性的设施，在一定程度上存在着被洪水进行冲击以后而导致混凝土表面防护的破裂，造成台身得不到有效的防护，严重的影响公路桥梁的稳定性、安全性，所以在对公路桥梁下部结构进行设计的过程中，需要加强对埋置式桥台中稳定性与强度的预测性计算，这对于埋置式桥台在公路桥梁下部中的稳定性有着非常重要的作用。埋置式桥台在公路桥梁下部结构中的运用，能够有效的应用于路基填土高度处于五米以上公路桥梁的桥台之中，应用于公路桥梁中高度处于十米之上的桥台时，需要在桥台中对横向系梁进行有效的设置，公路桥梁桥台中的耳墙、系梁以及帽粱都需要对其进行钢筋的配置。桩柱式桥台在公路桥梁下部结构的应用过程中能够适应于不同的土壤地基，这是它的优点之一，框架式在公路桥梁下部结构的应用过程中有非常的刚度，能够有效的维持公路桥梁下部结构中的稳定性，还可以对圬工体积进行合理的节约。

二、公路桥梁下部结构设计中对桥墩结构的选择设计

1、柱式桥墩

就目前来看。我国公路桥梁工程项目在建设过程中，对于柱式桥墩这一种桥墩形式的采用非常的广泛，柱式桥墩在公路桥梁下部结构中应用时，施工非常的快捷、施工程序非常的简便、结构的稳定性非常的好、自重轻以及外观优美、柱式桥墩中的主要形式主要划分为以下几个方面：

1.1 带盖梁的单排桩式桥墩，将弯矩承受性能非常好的盖梁对实体式中的墩帽进行替换，公路桥梁下部结构中在采用桩基础的时候，必须在桩顶上对相关的承台进行设置，使桩式桥墩中的各个桩共同承受压力，并且通过桩顶上的承台将桩与柱相连接、柱式桥墩适合在公路桥梁上部结构中的简支梁桥中使用。

1.2 公路桥梁下部结构中的排柱式桥墩，适合在连续现浇箱梁中应用。

2、重力式桥墩

公路桥梁下部结构中的重力式桥墩，利用自身的恒载对公路桥梁下部结构中的外力进行平衡，有效的维持了桥墩的稳定性。公路桥梁中的实体式墩身，对于地基这一方面中的承载力，在要求与标准上都非常的高，实体式墩身在材料的选择上可以不选择对钢筋进行使用，混凝土与天然石材都能够作为实体式墩身的构造材料，但是重力式桥墩中的圬工体积非常大，这就导致重力式桥墩在公路桥梁下部结构中进行使用时的阻水面积扩大，抵抗水流冲击力的性能下降，所以重力式桥墩在公路桥梁下部结构中进行使用的时候，不适合应用于水流湍急、泥沙含量大的河流之中。

3、钢筋混凝土薄壁墩

公路桥梁下部结构中的钢筋混凝土薄壁墩，可以划分为两种形式，一种是单肢薄壁墩，另一种是双肢薄壁墩。钢筋混凝土薄壁墩中的单肢薄壁墩在重量上非常的轻，可以有效的节约公路桥梁下部结构中的圬工材料，适合在地质条件不理想的简支梁桥上进行使用，而钢筋混凝土薄壁墩中的双肢薄壁墩则适合在墩粱固定结合中的连续钢构梁桥上进行使用，双肢薄壁墩这一形式在互通式跨线桥中的应用非常广泛。

三、公路桥梁下部结构设计中对桥墩柱内力计算

公路桥梁下部结构中的桥墩柱，根据受力这一方面的特点，桥墩柱内部中大部分都是偏心受压构件。偏心受压构件在轴力与弯矩的作用力下，桥墩柱截面中所承受压力的极限值，随着轴力与弯矩之间比值的变化而发生变动，桥墩柱截面中极限承载压力值的变化与轴力NR 和MR之间的曲线关系，如图所示。

公路桥梁下部结构中的桥墩，大部分都是短柱一这类型，从图中可以发现，短柱中轴力与弯矩之间的关系呈线性，中长柱中轴力与弯矩之间的管理呈非线性，随着MR的增大，NR在降低，根据图中呈现的轴力与弯矩之间的关系可以发现，桥墩柱中的小偏心受压构件中，随着MR的降低，NR在增大，而在桥墩柱的大偏心受压构件中，随着MR的增大，NR也在增大，NR在增大到MR的极限之后，在超过极限后随着降低。所以在对公路桥梁下部结构中的桥墩柱进行设计时，要结合桥墩柱中偏心受压构件的受力特点对桥墩柱在受力状态中的内力进行确定。

四、结语

公路桥梁下部结构的设计是一项复杂的系统工程，公路桥梁下部结构的设计对于公路桥梁的整体稳定性有着非常重要的影响，所以在公路桥梁工程项目的建设过程中，要充分的重视对于公路桥梁下部结构的设计。为了保证公路桥梁结构的设计符合相关规定中的标准与要求，有效的提升公路桥梁的可靠性、耐久性。安全性，在对公路桥梁下部结构进行设计的过程中，要将地质条件、水文条件、结构受力、地震、地质构造、地理环境等一系列因素综合起来，进行深入的分析与研究，选择公路桥梁下部结构最好的设计方案，只有这样才能够保证公路桥梁下部结构中的稳定性，促进公路桥梁工程的发展。

参考文献：

[1]王晓莹.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[J].桥梁工程2010(17).

[2]邵容光.公路桥梁工程结构设计原理[M].北京：人民交通出版社,2011.

桥梁结构设计范文第2篇

型，决定了桥梁的形式。本文将对桥梁上部结构设计进行详细的探究。

关键词：桥梁上部结构；设计

Abstract: the structure of the bridge across space thing says bridge spans across or bridge structure, bridge the upper structure types, decided to the form of the bridge. This paper will bridge to the upper structure design of the detailed study.

Keywords: bridge the upper structure; design

中图分类号：TB482.2文献标识码：A 文章编号：

1桥梁上部结构的组成

1.1桥面

桥面是供车辆和行人直接走行的部分。铁路桥面有钢轨和轨枕支承于纵、横梁系统的明桥面；有道碴槽板、道碴、轨枕、钢轨组成的道碴桥面；有钢轨直接联结于桥面板或主梁上的无碴无枕桥面。

1.2主梁

主梁是桥梁主要承重结构，是桥梁上部结构的主体。铁路桥的主梁,一般为两片。小跨度的主梁间距不大,桥面可直接铺在主梁上。也有采用多片主梁的。主梁可做成实腹的板梁,杆件连成的刚架或桁架,主梁与桥面、联结系结合而成的箱梁。

1.3支座

支座是桥梁上部结构的支承部分。其作用是将上部结构的支承反力（包括竖向力、水平力）传递给桥梁墩台，并保证上部结构在荷载的作用和温度变化的影响下，具有设计要求的静力条件。支座有活动支座和固定支座两种，可用钢、橡胶或一定标号的钢筋混凝土制作。橡胶支座是一种新型支座，具有重量轻、高度低、构造简单、加工制造容易、用钢量少、成本低廉及安装方便等优点。

2桥梁上部结构与桥台连接抗震设计

由于土结构瓦作用对桥台的地震反应影响的重要性，与桥跨内的排梁墩体比，它们的行为难以描述，从抗震现点看，这常常导致相当草率的考虑，桥台破坏很少导致桥梁的灾害性倒坍，不标准的桥台设计的后果是相当严重的。

2.1整体连接

如果，桩承受重力荷载，当纵向地震力由被动土压力传到桥台的背墙时，由桩的侧向抗力承受。容易意识到，由这种方法提供的同定程度会是难以确定的，并且驱动桥台或离开土壤的方向是不同的；反之，抗力低这种连接方式的细节更可靠，这是因为与受到桩的支撑基脚提供的固结程度有关。

桥台和上部结构间的整体联接细节对一两跨桥梁是合适的且很少适合大型桥梁，由于桥台刚度与跨内排架墩的刚度相比要刚些，常常假定所有的地震抗力由桥台提供．因此．跨内排架墩柱设计成只受重力，在柱顶和底部的潜在塑性铰区域应满足延性的细部要求以确保适当的位移能力。通过将桥锁引入桥基础内，桥的可靠性取决于引桥路堤的整体性，这种方法值得特殊考虑，应该注意到这种桥梁结构在美国加州地震中记录到加速度反应水平高达到0.6 g，表现很好，通常，由于桥梁相对于地面位移小，在有效峰值地面的速度作用下假定桥梁作为一个刚性元件反应是充分的，桥台系统单元必须能抵抗由于反应水平产生的土压力。

2.2 引桥沉降

桥台后材料的沉陷在地震中是常见的。虽然设计应采用合适的土工措施来避免，科学上的不确定性表明，进一步改进的措施是恰当的。最有效的是在桥台背墙顶上采用沉降板并且引桥填充材料损坏、远离背墙端的沉降板下沉，沉降板能提供一个连接坡道使震后救援车立刻通过。近年来，在地震中证明沉降板有非常有效的作用。

2.3横向反应

横桥向反应的设计值得特殊考虑，因为或许不可能产生象纵桥向反应下被动土压力提供那样大的拉力水平。当采用支座支承的细节时，在上部结构与桥台间设置剪力键便于横桥向的剪力传递。虽然这或许适合一两跨的短桥，但在长结构中由桥台相对于墩排架刚度高导致非常高的力传至桥台。可以预见，在中等地震中剪力键损坏，因此普通采用两个分开的方案设计横向抗力系统，一种是在桥台处设置位移约束，另一种是没有位移约束，即相应于剪力键损坏的情况。

限制桥台损坏的代替方法，已应用在修复1994年Nonhridge地震破坏的桥梁设计，是通过伸缩缝将引桥结构与桥的端横梁分开并将它支撑在钻孔灌注桩上以便为桥台纵向和横向提供柔性。对于短且刚性的排架，钻孔灌注桩在地面以下的一定距离内设置筒，桥台结构的柔性能调到跨内排架的刚度，从而调节响应避免破坏集中在一个部位。

3上部构造型式

3.1上部构造型式应与桥梁具体情况相结合，并综合考虑其受力特点和经济性。在预应力混凝土连续皓线桥中，引起弯扭作用的力包括温度变化、混凝土收缩与徐变、预应力、梁体自重及活载。平弯预应力在梁中产生水平径向力，径向力在竖直截面上的偏心对梁体产生扭转。曲线桥除自重、预应力产生的扭矩外，汽车荷载的偏心布置及其行驶时的离心力在曲线梁上也产生向外偏转的扭矩。因此，抗扭能力强的整体式闭合箱成为曲线桥的首选型式。对于大跨径桥梁，采用悬臂浇注箱梁无疑是一种优选桥型。但是，对于中等跨径桥，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。

3.2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。但对于曲线桥来讲，T梁为开口式断面，抗扭及梁体平衡受力能力均较箱梁差。曲梁的弯扭作用对下部产生的不平衡力大。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性，可减少曲梁的弯扭作用．在一定程度上弥补曲线T梁桥受力和施工上的不足。虽然直梁设置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，但却较曲梁小。此外可以采取加强横向联系的措施，提高结构的整体性能。

跨越沟谷常用的另一种桥型是拱桥，拱桥以其跨越能力较大，造价省。常规拱桥的拱上建筑往往为简支结构，但作为高速公路．要求桥梁必须具有较好的结构整体性和舒适性。为了适应高等级公路桥的要求。拱上建筑可采用连续剐构体系．以提高结构的整体性。曲线拱桥为了避免平曲线主拱肋局部应力的不利影响，在允许的范围内，可采用直拱肋、曲线形拱上建筑的构造设计。

4桥梁上部结构扣件式模板支架稳定性设计

4.1扣件式钢管脚手架具有施工装拆方便、尺寸组合灵活、经济实用、可重复使用的特点，是我国目前应用最广泛的一种脚手架形式。我国自《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》实施以来，梁板模板支架采用扣件式钢管的越来越多，但是这类模板支架失稳倒塌事故还时有发生，究其原因，大多是由于支架在荷载作用下丧失了稳定性。因此，许多文献认为对规范中的相关内容和条款应作进一步的明确和完善，他们在理论分析和试验研究基础上，得到了一些有益的研究成果。

4.2 支架稳定性设计

有些工程搭设的钢管支架属模板支架，这种支架的受力性能与脚手架支架有一定区别。然而，目前我国对脚手架支架、模板支架均采用同一本规范。我国规范采用相同公式对模板支架的稳定性计算是偏于不安全的。

4.3支架稳定性计算

模板支架的受力性能类似于空间框架体系。其稳定性计算最终归结于杆件计算长度的确定。根据《规范》规定模板支架立杆的公式计算长度。在采取相应的构造措施以确保支架体系成为“几何不可变杆系结构”的同时也可以参照其他方法对具体工程的支架体系进行

稳定性计算。

5具体案例的桥梁上部结构设计

5.1铁路客运专线桥梁上部结构设计

国外铁路客运专线以日本和欧洲德、法等国的情况具有代表性。日本于1964年开始修建高速铁路新干线，设计速度210-260km/h ，到90年代末修建总长近2000km，在早期的新干线中，桥梁结构是钢结构与混凝土结构并存，后期的工程吸取了前期建设的经验，除高架桥和特殊工点外，逐渐趋向于更多地采用混凝土梁桥，跨度在15-45的双线混凝土T梁，主梁3-8 片不等。

1970-1980，德国、法国、意大利、西班牙等欧洲国家也先后修建了高速铁路。以德国汉诺威―维尔茨堡和曼海姆―斯图加特两条新干线为代表，其桥梁几乎全部是预应力混凝土简支梁和连续梁，设计标准跨度平原区高架桥为25m,山谷桥为44m和58m，梁体形式均为单箱单室预应力混凝土箱形梁桥。采用架桥机或膺架法施工。

桥梁结构设计范文第3篇

关键词：市政桥梁；结构设计

中图分类号：U442.5+9 文献标识码：A文章编号：

一座安全、耐久、健康的市政桥梁充分体现了设计者的智慧和审美观，值得世人回味，经历时间的考验。总之，市政桥梁的结构设计，要在因地制宜的前提下，根据建设单位的市政桥梁设计任务书，认真学习国内外的先进技术，尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺，遵照有关包括设计总则、荷载、各种材料的技术条件要求和各种容许数值、各类结构的构造要求和检算方法等的设计规范和技术标准，采取适宜的设计方法，尽量避免主观经验因素对设计的影响。

市政桥梁设计是一个复杂的，系统的工程。需要丰富的理论知识，并且尽量避免主观经验因素对设计的影响。在市政桥梁设计过程中仍然有许多重大的理论问题需要解决。日前，国内的市政桥梁结构设计普遍有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少；重视强度极限状态而不重视使用极限状态，而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现；重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上，目前的市政桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果；也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背；也不符合结构动态和综合经济性的要求。

我国的市政桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善，在市政桥梁设计领域，特别是关于市政桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构力案，其次是结构分析与构件和连接的设计，并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。

许多致计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。

1 设计方面的具体细节

构造设计存在漏洞。典型问题是伸缩缝处仅设普通橡胶支座。应改为橡胶活动支座，否则在汽车荷载作用下伸缩缝处易拉裂，普通橡胶支座变形，极大地影响结构安全和耐久性。桥面没有设计整体钢筋网，没有考虑汽车超载问题。超载现象在我国公路运输中较为普遍，汽车超载营运，会对市政桥梁结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响，因此除了交管部门要加强管理外，设计时也需要对超载带来的后果进行研究、分析。伸缩缝处空心梁预埋数量不足，监理及施工单位必须事先做好复查工作。桩基主筋保护层与建筑制图不一致，施工及监理单位必须十分注意这一问题，否则桩基主盘保护层难以达到设计要求。

2 结构的耐久性设计问题

市政桥梁在建造和使用过程中，一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时市政桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。

在大跨度市政桥梁领域，国内从上世纪80年代以来，建造了大量的斜拉桥。虽然迄今为止出现倒塌或严重损害的例子很少，但已经有多座市政桥梁因为拉索的耐久性问题而不得不提前换索，既影响了使用，又带来了经济损失。需要指出的是，很多这类问题与没有进行合理的耐久安全性设计有关，这也促使人们重新认识市政桥梁的耐久性问题。大量的病害实例也证明，除了施工和材料方面的原因，影响结构耐久性的根本因素是来自构造设计上的缺陷。国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久安全性的研究，也取得了不少成果。而这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的，对如何从结构和设计的角度来改善市政桥梁耐久安全性却很少有人研究。而且，长期以来，人们一直偏重于结构计算方法的研究，却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。因此，需要努力将耐久安全性的研究从定性分析向定量分析发展。

3 结构的疲劳损伤问题

市政桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，会在结构内产生循环变化的应力，不但会引起结构的振动，还会引起结构的累积疲劳损伤。由于市政桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的，实际上存在许多微小的缺陷，在循环荷载作用下，这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤，并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹得不到有效控制，极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到，但其带来的后果往往是灾难性的。疲劳损伤过去一直被认为是钢桥设计中的核心问题，由钢结构疲劳引起的钢材开裂案例较多，亦有不少因疲劳断裂引起市政桥梁垮塌的例子。

4 市政桥梁的超载问题

市政桥梁超载主要有三种情况：其一是早期修建的老桥超龄负载运营；其二是市政桥梁通行的实际车流量超过设计流量；另一种是车辆违规超载。前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加，后者是车辆使用者违法超载营运，后两种超载现象在我国公路运输中较为普遍。市政桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使市政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。

5 抗震性能

对于修建在地震区的市政桥梁，应按抗震要求采取防震措施；设计中严格要求施工质量，如施工接缝处的强度保证等；对结构各部加强整体联结，加强市政桥梁支座的锚固，加强墩台及基础结构的整体性，增强配筋，提高结构的延性；对桥位处的不良土质采取必要的土层加固措施，对结构抗震的薄弱环节在构造上予以加强；对梁式桥，要在墩台上设置防止落梁的纵、横向挡块，以及上部结构之间的连接件；在重要的市政桥梁上，必要时需采用减震消能装置，如橡胶垫块，特制的消能支座等。

6 环境保护和可持续发展

市政桥梁设计应考虑环境保护和可持续发展的要求，包括生态、水、空气、噪声等几个方面。应从桥位选择、桥跨布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方法、施工组织设计等多方面全面考虑环境要求，对于施工过程中的植被破坏、水土流失、排渣污染等，应采取切实可行的工程控制措施，并建立环境监测保护体系，将不利影响减至最小。

7 市政桥梁结构设计的几点注意事项

7.1 结构系统的可靠度分析

对于结构系统可靠度分析的非常复杂的研究课题，许多学者对此从不同角度进行了研究，提出了一些概念和方法。系统可靠度分析研究内容车富，难度较大。

7.2 人为差错的分析

许多结构的失效并作由荷载、强度的不确定性造成，而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的，这方面事例很多，已成为目前研究热点之一。

7.3 在役结构的可靠性评估与维修决策问题

对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科。它不仅涉及结构力学、断裂力学，建筑材料科学、工程地质学等基础理论，而且，与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。同时，经典的结构可靠性理论，在在役结构的可靠性评估中也必将得到相应的发展。

7.4 模糊随机可靠度的研究

模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容。随着模糊数学理论与方法的完善，模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。

8 结束语

总体来讲我国的市政桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善，市政桥梁设计是一个复杂的系统的工程，需要丰富的理论知识，并且尽量避免主观经验因素对设计的影响。

参考文献：

桥梁结构设计范文第4篇

道路桥梁工程是我国重要的基础建设工程，其设计的安全性和合理性对于道路桥梁的安全通行和保障人们的生命财产安全具有非常重要的作用。传统的道路桥梁结构设计通常采用定值设计方法，旨在追求一个能够满足规范条件下的最低设计水平，该种设计方式并不能够客观的描述桥梁结构中存在的各种不确定因素，同时也不能定量的分析结构设计的经济性、适用性、安全性等指标，严重的影响道路桥梁工程的使用性能。通过将结构化设计应用在道路桥梁设计中，能够有效的提高桥梁结构的承载能力、耐久性、安全性，降低早期病害的发生，进而延长道路桥梁的使用寿命。

2结构化设计在道路桥梁设计中应用的必要性分析

道路桥梁的设计需要采用良好的设计理念以及设计方法，否则将不能够保证道路桥梁的施工质量，道路桥梁的设计就如同画家画画的灵感，只有画家在大脑中勾画出东西，才能够画出更好的画作，因此，做好道路桥梁的设计工作至关重要。传统的道路桥梁设计首先是根据传统的经验，制定最初的道路桥梁设计方案，其中包括结构尺寸、制造工艺、总体布置以及材料选购等；对结构进行分析，最后进行力学分析，检验结构设计的可行性，再根据道路桥梁工程的实际状况进行修改和调整。由此可见，传统的道路桥梁设计方式已经远远满足不了现代社会对道路桥梁结构设计的实际要求。结构化设计在道路桥梁设计中的应用，对于提高道路桥梁的设计水平，保障施工的安全性和有序性具有非常重要的作用，同时还能够提高道路桥梁工程的经济效益和社会效益。因此，结构化设计在道路桥梁设计中的应用已经成为一种必然趋势，应该引起道路桥梁设计单位的重视。

3结构化设计在道路桥梁设计中的应用

3.1结构化设计在道路桥梁设计中应用的准则分析

结构化设计在道路桥梁设计中应用时应该注意以下应用准则：（1）采用结构化设计时，应该详细、全面的分析道路桥梁主要构件的性能，保证其能够发挥最大的潜力，道路桥梁施工现场的环境相对复杂，在进行结构化设计时必须根据现场的具体状况进行科学化设计，其目的在于降低桥梁中所有主要受力杆的数目，保证受力杆在不同的设计结构中充分的发挥作用，有效的降低建材的使用量，降低工程成本，获得更好的经济效益；（2）在设计过程中应该充分的考虑材料的使用，综合考虑材料的性能、几何形状以及受力状况，以此降低整体结构的自重，提高桥梁的质量；（3）在进行结构设计时，应该保证一定的连续性，尽可能保证构件形成一个统一的整体，这样能够将力的传递变得更加直接，简化力的传递路线，同时还能够适当的增加结构的受力范围，降低材料的使用量，降低工程成本，提高经济效益；（4）科学、合理的选用荷载形式和刚度配置，合理的调整内力与位移的分布，有效的降低桥梁自身的重量，提高桥梁的质量。

3.2结构化设计在道路桥梁设计中的应用

3.2.1结构化设计的不同计算模型

道路桥梁设计中结构化设计的计算模型主要包括以下几种：（1）离散化结构，在进行道路桥梁的结构化设计时，应该实现由无限自由度向有限自由度的转变，这样能够将整个结构分成若干有限元，实现对整个结构的离散化分解，该种设计方式利于结构整体受力状况的分析，更容易的进行设计和施工；（2）材料的简化，道路桥梁工程在进行结构化设计时，通常会假设材料具有理想的弹性与塑性，同时还用有限的参数进行无限自由度随机荷载的模拟，这些有限的参数都是具有概率特性的参数，在进行结构化设计时，能够将材料以及荷载的计算变得更加简化，同时能够更好的进行施前的结构设计。道路桥梁工程在应用结构化设计时，应该根据具体的状况，慎重的选择计算模型，保证选取的计算模型能够真实、准确的反应桥梁的具体受力情况，具体情况具体分析，进而制定出最科学、合理的计算模型。

3.2.2结构化设计常用的解法分析

道路桥梁工程结构化设计常用的解法包括以下几种：（1）网络搜索法，该种解法是一种直观的方法，网络搜索法能够将问题在范围内划分成若干网格点，每一个网格点都代表一个相应的设计，按照一定的规律进行逐步的搜索，进而尽快找到代表最优解的网格点，在采用该种解法时，应该先固定一个变量，对于其他变量采用由小到大的方式进行验算，保证所有的网格点都满足规定的约束条件，选择出满足目标函数的网格点，获得最优解；（2）求解函数极值，想要获得函数的极值，应该把约束不等式转换成等式形式，并将目标函数中的变量消除，这样能够把目标函数转换成一个只包含了一个变量的函数，通过对目标函数进行计算，能够获得该目标函数的最小值以及最大值，这对于实现结构化设计在道路桥梁中的应用具有非常重要的作用。（3）图解法，图解法是一种最常用的结构化设计解法，能够在各种二维结构的桥梁结构设计中应用，该种解法在实际应用的过程中总共涉及到两个设计变量，将一个设计变量当做纵坐标，另一个当做横坐标，分别画出两条具有约束性的曲线图，同时得到两个界限的约束范围，在约束范围内分别作出目标函数的等值线，获得的等值线和约束范围的外边界相切，目标函数即为这些等值线和可行范围外边界相切的切点。

3.3结构化设计在道路桥梁设计中的应用实例分析

想要将结构化设计应用在道路桥梁结构设计中，首先应该充分的认识到结构化设计的重要性，学习结构化设计的相关理念以及设计方式，然后再根据道路桥梁工程的实际状况，科学的将结构化设计应用在道路桥梁结构设计中。文章以某立交桥工程为例，该道路桥梁的桥头搭板采用结构化设计，在应用的过程中不但对埋深进行了科学的计算与调整，同时还注意了搭板厚度、宽度以及长度的计算和调整，这样能够更好的实现对桥头搭板的优化设计。现如今，道路桥梁设计中结构化设计都是采用电脑计算机进行设计的，通过电脑计算机实现结构化设计，能够更好的展现现代道路桥梁的风格，并且使用计算机能够将结构化设计的相关数据计算变得更加方便。因此，道路桥梁工程在应用结构化设计时，应该优先考虑采用计算机进行模型优化设计，这样能够保证道路桥梁的综合结构性能，同时还能够有效的缩短设计时间。

4结语

桥梁结构设计范文第5篇

关键词：鱼腹式梁结构；桥梁结构；模型设计

中图分类号：U443 文献标识码：A

桥梁构造形式简洁、轻巧，符合未来桥梁的发展与规划，满通功能的需要。在桥梁模型的设计与制作过程中主要有斜拉桥、悬索桥和桁架结构桥三种类型，由于斜拉桥和悬索桥是柔性体系，挠度大，不易制作，且铅发丝线的松紧比较难以控制，桁架桥模型制作工艺简单方便，承载能力好，制作精度高等优势就体现出来了。在保证结构受力合理的前提下，采用了简单的正交异性板梁结构，朴实大方的结构中体现了新颖的造型特色。

结构模型设计中，结构的破坏往往不是结构本身材料达到了受力极限，而是节点的破坏。为了减小节点处的诸多不确定因素，采用板式结构的三跨连续梁，大大降低了节点破坏的风险。为了降低结构的挠度，采用两片主梁，用正交异性板的形式分担结构受力荷载，降低结构自身挠度和形变。

模型的简单三维效果图

对于静力荷载，可以直接在每跨跨中施加6kg的等效荷载，即60N的节点荷载。对于小车产生的动荷载，由于定义较为负载，为了简化计算，本组采用静力荷载工况，计算小车移动中最不利位置附近时的受力情况。

下图是在MIDAS中分析出的结构在静力荷载作用结构的位移等值线图，从图中可以清晰地看到最大位移量为2.34mm，发生在边跨的跨中位置附近。

静力荷载作用结构的位移等值线图

静力荷载作用最大位移处位移等值线图

最大应力发生在边跨跨中附近的下翼缘，最大值1.7MPa。

下图是在MIDAS中分析出的结构在小车荷载处于最不利位置时的位移等值线图，从图中可以清晰地看到最大位移量为5.39mm，发生在中跨的跨中位置附近。

小车荷载处于最不利位置时的位移等值线图

小车荷载处于最不利位置时最大位移处位移等值线图

最大应力发生在中跨的跨中附近的下翼缘，最大值2.76MPa。