桥梁结构设计范文第1篇

［关键词］广珠城际桥梁设计极限状态法

引言

新建铁路广州至珠海(含中山至江门)城际快速轨道交通桥梁具有类似城市轨道交通桥梁的特点，且在我国刚刚起步，无相应的设计方法与规范。我们有必要对国内外相关规范和设计方法进行充分的研究分析比较，加强对本线的桥梁结构的设计计算方法的认识，才能有利于推进城际快速轨道交通桥梁设计技术的进步与发展。本文着重根据各国极限状态法的一些规定，对相应的技术参数进行分析比较，并与其他计算方法进行荷载效应的对比。

国内自2000年上海明珠线一期建成通车以后，北京、广州、武汉等城市也相继进行城市轨道交通建设。目前国内尚无城市高架轨道交通桥梁的设计规范，结构设计参照铁路桥涵设计规范按容许应力法进行计算。

国外的轨道交通在七十年代就得到了发展，且各国相继修订设计规范，纳入了结构设计最新的成果，计算方法也从容许应力法、破坏阶段法发展到极限状态法。国外除了个别规范外，一般都采用极限状态设计，运用荷载分项系数法作为设计表达式。

经过对本线桥梁设计荷载图式的初步研究认为采用0.6UIC较为合适，其实，本线设计概化的运营车辆荷载对简支梁的跨中换算静活载效应与0.4UIC的作用效应相当，因此，活载相对来说较轻，欧洲联盟的设计方法是完全值得借鉴的；同时本线的桥梁比重占全线95%以上，在对设计方法进行初步分析比较的基础上，认为采用极限状态法进行桥梁结构设计其经济效益可观，从投资方面考虑也有必要对极限状态法进行论证。

1极限状态法技术参数比较与分析

极限状态法中各规范技术参数差别较大，但分类基本一致，即：荷载、材料与工作条件等，着重从这三个方面技术参数，综合分析国内外规范取值，寻求适合本线技术参数。国内外规范使用阶段极限状态工况其技术参数取值均为1，承载能力极限状态工况下的技术参数取值如表1～表4。

从表1可以明确，恒载参数各种标准的差别很大。同时一个国家不同时期的差别也是很大的(其中带*者为原有规范)。但是结构自重在桥建成以后，基本是不变的，误差可能性较小，因此取1.2作为自重恒载参数。

各国规范的活载参数取值如表3,活载是桥梁设计中最基本的技术条件。比较各国规范当中的活载参数，根据活载在桥梁设计当中所起的主导作用，在不同的组合方式下，分别取1.4、1.2、1.0等不同的值。

按极限状态法设计的桥梁结构设计，根据规定须进行两类极限状态计算，以保证结构安全、适用、耐久。由于城际快速轨道交通在国内刚刚起步，不可能从可靠度理论分析来制订各技术参数取值，主要参考国内外现有设计规范，按荷载的离散程度不同制订相应参数。推荐的技术参数取值如表5～表7。

2荷载分类与组合

2.1荷载分类

荷载的分类按荷载随着时间变化性能的不同以及出现机率的大小,将作用在城际轨道交通桥梁上的荷载分为下列几类:永久荷载、可变荷载和偶然荷载，如表7。

2.2荷载组合

（1）按承载能力极限状态组合:

组合Ⅰ：永久荷载的一种或几种与基本可变荷载的一种或几种效应组合；

组合Ⅱ：永久荷载的一种或几种与基本可变荷载的一种或几种与其它可变荷载的一种或几种效应组合；

组合Ⅲ：永久荷载一种或几种与施工、养护、维修状态荷载的效应组合；

组合Ⅴ：永久荷载的一种或几种与基本可变荷载的一种或几种,再加上一种偶然荷载的效应组合。

（2）按正常使用极限状态组合组合Ⅳ:永久荷载的一种或几种与基本可变荷载的一种或几种效应组合。

3算例

3.1基本资料

在不同的活载形式作用下，计算示例一为一轻轨30m双线预应力混凝土简支梁，梁部采用C50混凝土，检算跨中截面进行强度；计算示例二为钢筋混凝土连续刚构，计算跨度为(10.28+2×12.56+10.28)m，梁部采用C50混凝土，墩身采用C35混凝土，检算其墩顶梁截面与墩顶墩身截面。轻轨活载图式如图1，广珠城际运营车辆荷载图式如图2，动车组荷载图式与图2相同，轴重≤150KN。

3.2计算结果

计算结果如表8～表10。从表8可以看出，轻轨与汽—超20活载效应相当，采用按极限状态法，在轻轨活载作用下，可节约钢材约24%，在广珠城际快速轨道车辆荷载作用下节省钢材14%。表9的计算结果表明，要满足规范要求，截面钢筋的最小根数，采用容许应力法计算需60Φ25Ⅱ级钢筋,极限状态法需53Φ25Ⅱ级钢筋。表10的计算结果均满足规范要求，截面有足够的安全储备。

3.3计算分析及结论

以上示例，分别对钢筋混凝土的受弯构件、偏心受压构件以及预应力混凝土构件进行了检算，包含了桥梁结构设计的大部分内容。经过以上计算，可以看出：

(1)对推荐的各项技术参数进行的极限状态法与容许应力法、破坏内力法进行了计算比较，结果表明满足规范要求。

(2)采用极限状态法比采用容许应力法、破坏内力法要节省材料。当然，在实际的工程设计当中，不仅仅是按截面的最大承载能力去进行桥梁结构设计，还要考虑截面砼和钢索应力以及位移等要求。

(3)推荐的技术参数虽然是在参照各国结构设计规范或桥梁设计规范的基础之上选取，但是荷载与材料的分项安全系数、工作条件系数的取值，在安全度方面的保证率比较明确，较之容许应力法、破坏内力法对内力凭经验取安全系数设计，要科学、明确。

(4）将结构的受力区分为两类极限状态来计算，既保证了结构的安全，又保证了它的使用功能和耐久性，概念清楚，计算目标明确，兼有按容许应力法和按破坏内力法设计的优点。

4结语

广珠城际快速轨道交通工程桥梁设计采用采用极限状态法的计算方法，通过上面的计算，无论是对广珠城际快速轨道交通工程运营车辆荷载还是对动车组荷载，结果表明都是可行的。随着结构设计理论不断发展以及极限状态设计法的日趋成熟，对于高架轨道交通桥跨结构来说，荷载和结构抗力的变异性小，计算模式确定性好，更适合采用极限状态的设计方法。

参考文献

[1]BS5400—1980,英国标准钢桥、混凝土桥及结合桥.西南交通大学译.

[2]黄黎丽译、严国敏校.台湾高速铁路桥梁设计规范（有关桥梁部分）.铁道部大桥设计院内部资料,1997.10

[3]苏联混凝土和钢筋混凝土结构设计规范(СНиП2.03.01-84).冶金建筑研究总院钢筋混凝土结构技术情报研究室,1986.7

[4]日本铁路结构设计标准和解释———混凝土结构[R].铁道部第三勘测设计院译.东京:日本混凝土结构设计标准委员会,1996

[5]JTJ023—85,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.

[6]GB50157—2003地铁设计规范

[7]国外高速铁路标准及规程汇编.第七册.铁道部标准计算研究所,1995.11

[8]AASHTOLRFD—1994,美国公路桥梁设计规范———荷载和抗力系数法.交通部公路规划设计研究院译.

[9]国际铁路联盟规范(有关桥梁部分)(UICCODEINTERNATIONALUNIONOFRAILWAYS)铁道部大桥工程局桥梁科学研究所.1981.10

[10]袁国干.筋混凝土结构设计原理.同济大学出版社,1998.10

桥梁结构设计范文第2篇

景观设计与结构设计的关系

长期以来，桥梁设计总是优先考虑功能性，以满足设计条件的工程构造设计为主，常常由于工期紧、经费少的困扰、行政命令的干涉、急功近利思想的影响，很少考虑立交桥景观问题。即使考虑，也只是附带一下或者只考虑附属结构部分或表面的装饰。对景观设计本质理解不够，难以作出全面的综合性考虑，更不要说组织专门的机构和人员进行景观设计了。随着社会的发展，人类文明对这类公共建筑的适用性、文化性、舒适性有了更高的要求，因而景观设计愈来愈受到重视。事实上，在规划设计的开始阶段，就要同时对功能和视觉方面的造型进行考虑了。而且，景观设计应贯穿于构造设计的全过程，也就是说，跨高速分离式立交桥的设计是构造设计与景观设计的综合，两者结合，才能最大限度地实现功能、技术、经济、美观的完美体现。还需要指出的是，一座重要的跨高速立交桥的设计要在结构技术和美学方面取得成功，要走社会化竞争的道路，通过公开的方案投标与比选，听取社会各阶层的意见，只有这样才能作出科学、合理的判断。

景观设计实施

如前所述，桥梁这类规模较大的公共建筑物，将形成永久性的人文景观，影响甚远，利害关系复杂，因而在桥梁景观设计前必须进行详尽的可行性调查研究，广泛地听取各方面的意见，根据桥梁美学设计的原则，周密而科学地进行景观设计。近年来，随着我国立交桥建设的突飞猛进，这一问题也开始得到重视。而贯彻景观设计始终的关键问题是，景观设计方针的确定。所谓景观设计方针是指，在对建桥要求与目的、桥位地理特征、历史、文化背景，原有的环境景观等进行深入细致调查研究的基础上所确定的建桥指导方针与目标，即建一座什么规模、什么形态、什么风格的桥梁?它与周围环境形成什么样的关系？将会给人们带来怎样的感受?而建成后的新景观是否满足人们的心理需要。桥梁景观建设是一个新兴建设项目，过去一直附属于桥梁结构设计，目前还没有可供遵循的建设法规和设计程序。近年来，桥梁景观建设项目增多，逐步形成了系统的桥梁景观设计流程。该程序与现行基本建设工程采用的三阶段设计程序相似，但由于景观设计的特殊性，在形式和内容上有所不同。事实上，跨高速分离式立交的景观设计可以与之呼应，区别是建设单位在景观设计中的主导作用更为突出，主要表现为：

(1)明确景观建设方针、目标、原则以及具体范围和项目。从根本上说，建设的主要目标是满足交通功能，因此工程建设必须遵照国家制定的法规和程序来进行。相对而言，桥梁景观建设只能依托工程建设开展的桥梁艺术创造，而艺术创造的深度、范围、项目具有很大的灵活性和比选性，建设单位可以根据建设要求和财力，按其重要性和必要性适当增减。在此前提下，景观设计单位只能在建设单位提出的方针、目标、原则下进行审美创造，否则，所完成的设计方案将无法实现。所以，景观设计单位在接受任务之后，应先制定景观设计大纲，报建设单位批准后，方可开始方案设计。

(2)对立交桥的景观设计应对桥型审美特征进行分析论证，阐述景观设计艺术风格及表现方法、景观设计项目和预期达到的审美效果。大纲报送建设单位批准，得到结构设计单位同意后，方可进入下一阶段的工作。在桥位周边环境调查中，应充分了解当地的民风民俗、桥位周边气候、地形地物特点、珍稀动植物及地矿资源、建设规划等。这是涂装色彩设计、灯饰设计，特别是周边景观设计所必需的前期工作。

(3)建设单位掌握景观设计方案的最终审定权。景观建设具有很强的社会性，建设单位投入巨资进行景观建设的根本目的在于为社会服务。为了更好地实现这个目标，建设单位应广泛听取各方面意见，邀请政府主管部门、建筑专家、美学家、桥梁专家、环保专家、社会各界代表参加方案审查。重大决策，如桥型方案、涂装色彩方案、夜景方案等还须报请政府机构审定。协调桥梁结构设计单位与桥梁景观设计单位的关系。在选择桥型方案时，建设单位应把景观设计单位提出的艺术造型方案送达结构设计单位进行结构分析，并把共同审定的桥型方案纳入施工图设计。

（4）景观设计预想方案是实施设计大纲的结果，也是开展初步设计的基础。景观设计单位至少应提出两个艺术造型方案、色彩设计方案、灯饰夜景方案、周边景观设计方案，并把这些方案及相关的景观效果说明，一并提交由建设单位组织的景观评审专家组进行审查。

结语

桥梁结构设计范文第3篇

关键词：桥梁工程；教学内容；教学方法；考核方式；改革

桥梁工程课程是目前土木工程专业实践性很强的一门重要的专业主干课程，该课程的教学效果对土木工程专业学生的桥梁工程专业素质和能力的培养将起着至关重要的作用。因此必须改革并建立体现知识、能力、素质三位一体的课程教学思路。为此，本人根据多年的教学经验总结，着重对课程教学内容、教学方法、考核方式等方面进行了改革和探索。

一、教学内容改革

1.注重学生情商的培养。

对学生进行思想道德教育便应成为课堂教学的首要内容。光凭讲空洞的道理很难影响感染学生，身教重于言传，更有效的方式则是通过教师优秀的人格魅力、丰富的社会阅历、渊博的专业知识去感染学生，引导学生建立正确的人生观、价值观，从而从根本上提高学生学习的主观能动性。在培养学生情商的内容上，教师应注重以下几方面的内容。

（1）培养学生建立正确的人生观、价值观。

目前大学生中普遍缺失吃苦耐劳、脚踏实地、积极进取、热爱专业、服务于社会的美德，取而代之的则是懒散、迷茫。我曾连续三年调查过在校大学生择业取向观点，80%多的学生偏向于挣钱多、舒适优雅的工作环境，而只有极少数学生具有立志于服务社会、实现自我价值的理想。据跟踪调查，凡是有正确人生观、价值观的学生，均具有良好的思想品德、社会公德，积极进取的人生态度，远大的理想，较强的自主学习能力、应用能力，较高的综合素质。

（2）引导学生规划好自己的专业学习生活。

大学应是人生中最重要的一个阶段，它为学生今后的职业生涯打下了坚实的专业基础。大学生活又不同于高中生活，学生要综合系统地培养、建立起自己的知识结构、能力结构，这对学生具有一定的难度，在这方面，我们的专业课老师一定要引导、帮助学生规划好他们的专业学习生活。教书育人，言传身教，要想培养出优秀的人才，我们专业课教师首先应爱岗敬业，具有扎实渊博的专业知识、优秀的人格魅力。

2.优化教学内容，建立系统专业知识结构。

桥梁工程是一门难度大，应用性系统性很强，学起来又枯燥无味的一门重要专业课。面对现代大跨度桥梁建设，我们必须要科学合理安排课堂教学内容，使学生能在有限的课堂教学内建立科学的思维模式，培养良好的桥梁工程专业素质和能力。为了建立学生的桥梁专业知识结构及工程应用能力结构，在桥梁工程授课过程中我们应侧重于以下几点内容的介绍。

（1）精讲桥梁结构体系，注重桥梁结构力学模型建立。

桥梁的结构体系组成是桥梁专业知识结构的基础，我们应重点介绍、分析几种常用的桥梁结构体系的结构组成、构造特点、受力特点、应用范围。在掌握结构组成的基础上，如何建立实际桥梁结构的力学计算模型，则是进行桥梁结构设计计算、培养学生工程应用能力及科学思维模式的关键点。

（2）注重基本原理的介绍，加强与基础课程的衔接。

原理是本质，是科学的思维方法，原理的推导过程给我们提供了解决问题的思路、方法；原理中的假设条件、适用条件为我们提供了研究方向，是我们专业发展、创新的基础。计算方法怎么提出来的，公式怎么推出来的，经历了公式的前生来世，犹如我们同先人一起进行了一次科学研究，让学生对科学研究不再恐惧、陌生。桥梁工程中所设计的结构计算原理、计算方法等内容，好多都与力学知识相关，大多数学生对此虽不陌生，但也却不甚了解，上课时仍不知所措。引导学生自觉运用前期知识，在避免课程内容重复，提高课堂效率的同时，可以增强学生解决问题的意识和能力。然而如果不加强引导，学生并不能自发地去应用这部分的前期知识，完成技术基础课到专业课的衔接。

（3）适应时展，调整教学内容侧重点。

以往教学中由于课时限制，仅重点介绍简支梁桥、简单体系上承式拱桥的设计计算。随着城市轨道交通、高速铁路、高速公路的迅速发展及跨江跨海大桥的建设，一些大跨度桥型得到了大量应用，故在教学内容分上应加入连续梁桥、连续刚构及斜拉桥的结构特点、受力特点、结构分析的建模方法等。

（4）注重教学内容信息化建设。

适应桥梁发展需要，立足现状，面向未来，在教学中及时将最新的设计资料、计算理论、分析方法、工程案例带到课堂教学中，同时教材内容也应更新。本校根据桥梁相关的最新规范的颁布，及时更换优秀教材，目前选用的教材为由中国工程院院士范立础主编的《桥梁工程》（第二版）。

二、教学方法改革

1.重视桥梁结构图的阅读、设计。

在结构图中介绍结构的组成设计，通过结构图进行力学模型建立及受力分析计算，通过绘制把结构设计内容展现在图纸中。桥梁工程教学的最终目的是要求学生能运用所学的知识进行结构设计计算，并将设计成果以图纸形式表现出来。不管结构模型的建立还是设计图纸的绘制，都围绕着结构图。所以教师在讲结构构造、构造原理、计算原理时，如果都配以结构图加以分析、介绍，能收到事半功倍的效果。例如，在讲桥梁总体规划设计这一章时，如果仅介绍理论知识，枯燥无味，不会给学生留下深刻印象，学生在进行设计时也无从下手。而教师如果配以桥梁平面图，让学生自己选择桥位、线形，学生自然会考虑到很多因素。在进行桥梁纵断面设计时，教师可先给出河床横断面图，让学生根据河床宽度、通航、水文地质等情况选择桥型、布置桥墩，并让学生在图纸上简略绘制出桥型及墩台位置。在这个过程中学生会集思广义，考虑各种设计因素，设计出不同的结构图，既学到了理论知识，又锻炼了工程应用能力、创新能力。

2.倡导启发、讨论式教学方法。

把问题抛给学生，把精彩留给学生。每堂课上教师应在授课重点、难点内容上给学生留思考题，而每当有思考题时，学生都会认真看书，积极思考。上课之初，通过思考题让学生复习上节内容，引出本节内容，通过讲解思考题起到承上启下的作用。在讲到重点、难点时，我们也要抛出问题，锻炼学生的思考能力、想象能力，活跃课堂学习气氛。当学生得不到正确解答时，他们自然而然便会认真聆听教师的讲解。问题要提得恰到好处，并要给学生留出思考、讨论的时间。例如，在讲解桥梁上的作用这一章时，上课之初教师可要求学生合上课本，讨论桥梁都受到哪些力的作用。即使没学过桥梁工程，学生也能通过日常的生活经验回答出主要的一些作用。然后针对学生的讨论，教师再详细介绍作用的概念、作用的分类以及作用的取值规定。在介绍桥梁墩台的作用时，我们可以让学生根据桥台和桥墩功能的不同，分析他们的作用有哪些不同。启发式教学方法既提高了课堂效率，又锻炼了学生的思考能力、分析能力。

3.加强工程资料、工程例案在教学中的应用。

为了增加学生的感性认识，在教学过程中需要引入大量的工程内容，包括工程图片、工程图纸、工程案例和工程录像等内容，突出课程的工程特性。在教学过程中，教师应根据具体的教学内容，结合一些工程案例或一些国内外著名的桥梁予以详细讲解，再适当穿插一些桥梁施工过程的照片或播放施工过程的视频资料。这样，一方面可以使学生加深对桥梁构造和施工方法的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生的工程意识和工程思维方式，使课堂教学更生动活泼；另一方面，工程实例与理论教学的结合，弥补了缺少实践环节的不足，使教学内容得以拓展，大大提高了该课程的教学质量。

4.课后作业提高了应用能力、自学能力。

以往桥梁工程往往没有课后书面作业，学生下课后很少会自主复习、预习，达不到良好的学习效果。教师可根据需要布置一定量的课后作业，学生在完成作业的过程中，能够通过搜集资料、整理资料等过程锻炼学生的自学能力、思考能力、应用能力，能体现并实现学生的自身价值，提高学生的学习主动性；通过教师批阅，学生也能看到自身学业上的不足。作业也有类别之分，有些作业是针对课堂教学的扩展，了解相关专业知识的发展动态，培养学生搜集整理资料的能力；而有些作业则锻炼学生设计、绘图应用能力。例如在讲梁桥、拱桥的构造与设计时，枯燥的尺寸、文字让学生毫无兴趣听讲，但构造与设计却特别重要，如果不能够进行合理的结构设计，结构计算就会无从下手。这时教师可在介绍梁桥、拱桥构造设计时先预先布置结构设计作业，给学生流出足够长的时间来完成，这样学生就会带着问题听课，这时，枯燥无谓的文字、数字对他们而言就显得极为重要了，不想让他们听课都难。作业也要循序渐进，由易至难，由局部到系统，而且作业一定要及时修改，及时将作业中存在的问题反馈给学生。学生喜欢被老师重视，特别你能针对他的作业对他独自讲评时，会极大提高他的学习积极性；我们通过表扬学生作业的进步，提高他们的成就感。我们要倡导“我努力我就会成功”，但反向思维“我获得成功的快乐了，我会更努力！”这种观点针对某些学生效果也是很明显的。

三、考核方式的改革

改革以往单一的试卷考试的考核方式，将课堂表现、作业完成情况、读书报告、课程论文及科技活动情况等方面纳入平时成绩的考核中。课程的最后成绩由平时成绩（占30％）和理论考试成绩（占70％）组成。其中课堂表现占平时成绩的10％，作业完成情况占10％，读书报告、课程论文、科技活动等占10％。在强调学生考试成绩的同时，也注重对学生学习过程、学习态度、创新意识、解决问题等能力的考核，力争对学生做出全面、客观公正的评价。

四、结语

通过近五年的课堂实践，取得了良好的教学效果，活跃了课堂气氛，提高了学生的自学能力、工程应用能力，形成了“以学生为主体、教师为主导”的教学格局。教学实践表明，教师应该不断地提高自身的理论水平、综合素质，总结教学经验，努力在教学活动中紧紧围绕着强化素质教育这条主线，培养学生的创新思维，提高学生的实践能力和工程应用能力，这样才能不断地提高教学质量。

参考文献：

[1]李学文，颜东煌.桥梁工程课程教学改革的实践与思考[J].交通高教研究，2001，（1）.

桥梁结构设计范文第4篇

关键词：城市桥梁；景观设计；探索。

城市桥梁设计要重视其景观设计。桥梁的美是环境美的一部分，良好的桥梁景观设计能给人以美的享受。桥梁景观设计是对桥梁及引道的布线、桥型、桥塔、桥亭、桥栏、桥灯、桥梁色彩在满足功能、技术、经济的前提下进行景观尺度、景观生态、景观文化及美学方面的综合考量与组织，以最大限度地实现美学、历史文化、环保、功能、技术、经济的统一。

1、桥梁景观的技术美学特性。

桥梁景观设计必须符合桥梁功能、技术、经济要求，并以此为原则对景观构成元素进行美学调整。如桥型的美学比选，桥体结构部件的比例调整，桥梁选线与城市或大地景观尺度的和谐，桥梁的防护涂装在城市整体色彩中的感觉等。桥梁景观的这种以功用与技术为重的特点即为其技术美学特性。但当景观价值有明显优势而功能得以满足、技术也可行的情况下，有时经济因素还可向后靠。如风景区的桥梁或城市结构要害之桥梁等。因此桥梁景观设计的某些关联域在不同的环境条件下其位次会有不同。

2、桥梁设计的基本准则

（1）良好的结构方案是良好结构设计的重要前提。

在结构设计中，无论多么完美的结构计算都无法弥补经结构构思而形成的结构方案中的不足，相反，良好的结构方案却能够部分弥补结构计算中的不足。由此可见结构构思的重要性。

(2)功能决定结构。

桥梁的跨越功能是桥梁最基本的功能之一，桥梁的跨越功能决定了桥梁必须有桥跨结构，而为了支承桥跨结构，必须有支承结构。桥梁要使其上的车辆或行人等安全、舒适地通过，桥梁须能承受车辆、行人等荷载，且不产生过大的变形而影响使用。

(3)桥梁不能为绝对的美学而景观。

桥梁首先是解决通行功能并在技术可能与经济之间优化,这是桥梁设计规范的基本要求。桥梁景观设计是对桥梁及引道在满足功能、技术、经济的前提下进行景观尺度、景观生态、景观文化及美学方面的综合考虑与优化设计。

(4）从大处着眼，使桥梁与周围环境相协调。

桥梁景观设计的核心就是要与周边环境和谐、融入自然，既显示桥梁本身的美而又不独善其身。要想获得好的作品，就应从实际出发，量体裁衣，灵活、准确地运用造型法则，精心构思桥梁造型、合理安排桥梁的轮廓空间组合，既要简单又要明确。

(5)于细微处入手，注意其附属结构与桥梁的协调统一。

桥梁的主要功能是提供通行，其次是供作鉴赏。桥梁附属结构则为桥梁主体的通行能力与景观价值增光添彩、锦上添花。如栏杆的主要功能是保证安全，这是美感的前提和先决条件。在满足安全、经济耐久、施工方便、工序简单、便于更换的前提下，其靓丽的颜色和优美的线性无疑会让人眼前一亮。

3、桥梁景观设计内容

（1）景观本体的形式美。

这是历来就受各方面关注的领域，如桥梁、引道的水平及竖向线形的美学设计；桥型的美学比选；各种结构部件的比例调整；相关的桥塔或桥头堡或桥亭或收费站的建筑设计等。（2）桥梁及引道的景观设计。

这是随人们对生态环境日益关注而新出现的内容，如桥梁及引道的软、硬质景观设计；桥梁整体色彩设计；桥梁选址与环境景观尺度的和谐与调整；护坡工程的美学与环保；桥梁建设与水体环境景观的复原；桥梁夜景观设计等。

(3)观景系统。

该系统又可分成观桥系统与桥面观景系统，其内容根据桥梁的重要性或有取舍。如观桥系统的布点及视线分析；人桥亲和的观赏处及流线设计；桥面观景的流线及视线分析等。

4、桥梁景观设计方法步骤

首先便是桥梁景观的规划，其次才是景观的深化设计。桥梁景观规划应对景观环境进行分析提出桥址设想；对桥梁区位进行分析提出桥梁的景观定位；并根据景观定位进行景观空间布局；此外还有配套建筑的规划及桥梁夜景观的分区与分级等。桥梁景观规划目的是对景观有统一部署，以更好地反映桥梁的特性。桥梁景观规划应与桥梁可行性研究报告同步，待可研通过有关部门评审后再作景观深化设计。

5、桥梁景观设计现状及问题

(1)桥梁景观设计存在一些误区。其一是桥梁景观"包装"式设计方法。在社会或桥梁设计界有这么一种传统认识，即桥梁设计就是结构设计，景观设计仅仅是对桥梁设计后的包装。这种将桥梁设计与桥梁景观设计脱节的做法是一种误区。桥梁景观设计要早期介入，建筑师应在桥位的勘测阶段便介入到设计工作中，并对桥梁、调治构造物、引道路堤、引道线型进行综合思量使之成为有机整体。另外建筑师还应对桥位方案从政治、经济、技术、环保上进行多方面比较，从景观高度提出桥型设想，或对结构专业提出的桥型方案进行景观论证，以便作为决策或方案深化的依据。

另一种桥梁景观设计的误区便是"伪桥型"现象。有些部门盲目追求"时代风尚"，将梁板结构的桥附加上悬索拱，使桥梁外观感觉与桥梁实际结构完全不符。这种情况若出现在建成后的桥梁景观更新中情有可愿，然而有些桥梁设计者为迎合社会风尚，使"伪桥型"变成一种设计。这种违背桥梁设计基本原则的设计方法是桥梁景观设计上的另一种误区。

(2)由于我国桥梁设计以功用为主导的传统，专业设计部门中建筑师拥有量的不足，建筑师在其中并未发挥出应有作用，使桥梁景观设计工作的开展受到制约，也使桥梁景观设计工作跟不上社会的要求。

（3）设计思路狭窄，模仿较多，自主创新设计意识较弱。有时设计周期过短，为了赶时间，就要生搬硬套，很少进行创新和论证。

结束语：

以往的桥梁设计侧重于结构、经济与交通功能方面的优化分析，而现代越来越多的有识之士将桥梁的环境景观提高到一新的认识高度，如桥两侧的引道及桥头绿地的景观生态、桥梁工程与城市或大地景观尺度的和谐、桥梁工程对水体生态的保护等。在设计中，我们应最大限度的保护生态，应以环境美、景观协调、速度快、质量好，来创建生态工程。

参考文献:

[1]《桥梁美学》,樊凡著,人民交通出版社,1987。

桥梁结构设计范文第5篇

关键词：道路桥梁

具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。前者是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力、设计的基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值，必须小于或等于结构抗力的设计值。利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备，是一个半概率的极限状态设计法。可以认为是对安全性要求的保证。后者控制结构在正常使用状态时应力、裂缝和变形小于一定的限值，对应于适用性的要求。

暂且不论这些控制方程和计算理论是否完全合理，它们至少从定性和定量的形式上保证了安全性和适用性两项要求，而对于经济、美观的要求则没有具体的指标进行衡量。当然，在方案设计和评审阶段会考虑到经济和美观的要求(中小桥梁主要关注经济性，而大型和特大型桥梁对美观问题越来越重视)；但需要指出的是该阶段对经济性的评估往往是只注重考虑建设成本，而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑，因此这种评估经常是比较片面的。一个典型的例子是斜拉桥的换索问题。由于目前技术水平的限制，斜拉桥拉索的平均使用寿命在20年到30年之间，也就是在其服役期期间至少要进行一次换索，如果考虑到后期换索的巨大投入，那么在跨度1000米以下的桥型竞争中，悬索桥与斜拉桥在经济性方面的差距将大大减小。

现在，国内的结构设计过程中，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（从材料、结构措施及设计程序上上保证耐久性，并明确声明在何种维护和使用条件下，桥梁具有哪种程度的耐久性）。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（考虑结构建设、使用、维护等整个周期的费用）的要求。

桥梁安全性、耐久性差的主要原因

1）施工和管理水平低

国内外多座桥梁的突然破坏与倒塌，已使工程界对桥梁安全性问题倍加关注。一般的看法认为当前的工程事故主要是野蛮施工和管理腐败所导致。对于短期内发生的诸如突然破坏与倒塌，多是由于施工质量没有达到规范和设计要求，典型的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等；也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题，更是对桥梁安全造成致命的损害。

而大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时，出现了影响正常使用的病害与劣化；特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题，这也与施工质量低下有重要关系，典型的问题有钢筋保护层不足及目前广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题（主要原因包括：水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等）。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响，但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。

2）设计理论和结构构造体系不够完善

在承认施工存在问题的同时，也不可否认，在桥梁设计领域，特别是关于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方案，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。

许多设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。有的结构整体性和延性不足，冗余性小；有的计算图式和受力路线不明确，造成局部受力过大；有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄；这些都削弱了结构耐久性，会严重影响结构的安全性。不少桥梁、虽然满足了设计规范的强度要求，仅用了5～10年就因为耐久性出了问题影响结构安全。结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题，设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性。

不同的环境和使用条件、不同的设计对象都会对结构体系提出不同的布局和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此，合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外，还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。

需要改进和努力的方向

1）应该更加重视结构的耐久性问题

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。在大跨桥梁领域，国内从上世纪80年代以来，修建了大量的斜拉桥；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，既影响了使用又增大了经济损失。

需要指出的是，很多这类问题与没有进行合理的耐久性设计有关，这也促使人们重新认识桥梁的耐久性问题。大量的病害实例也证明，除了施工和材料方面的原因，影响结构耐久性的决定性因素是来自构造上（也即设计上）的缺陷。

国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究，也取得了不少成果。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。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别，目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。

国外的桥梁设计有鉴于耐久性不足导致的严重损失，近年来十分重视提高结构物的耐久性并将其作为重要的设计原则，统一考虑合理的结构布局和构造细节，强调使结构易于检查、维修，以保证桥梁的安全使用、尽可能地减少维修费用，取得了较好的综合经济效益。实际上，国内外的研究和实践都表明，结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。

2）重视对疲劳损伤的研究

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。如果宏观裂纹不得到有效控制，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桥梁垮塌的例子。近20年来，疲劳损伤的研究已进入混凝土结构，但对于使用期受腐蚀的钢筋混凝土构件的动态性能和疲劳性能的研究还需加强。

对疲劳损伤的研究不仅仅指对整个结构而言，事实上桥梁结构常常由于某些关键部位的局部疲劳失效而导致整个结构的失效，例如斜拉桥拉索锚固端的疲劳损害。

3）充分重视桥梁的超载问题

汽车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；其二是桥梁通行的车流量超过原设计；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。

桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。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。例如，混凝土桥梁一直被认为具有足够的耐久性，但在汽车超载作用下，可能发生开裂；裂缝即使在荷载卸除后能够闭合，但由于混凝土结构内部已经受到损伤，构件的开裂弯距降低、刚度下降；于是在正常使用荷载作用下，本来不该开裂的结构产生裂缝或本来较小的裂缝成为超出规范允许的裂缝或产生较大的变形。这些都会对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，也需要对超载带来的后果进行研究、分析。

4）积极借鉴国外的经验和成果

国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差（指与设计期望相比，可归结为适用性能差，包括桥梁的过大振动、线形不平顺、接头跳车、结构开裂和过大的变形等）、耐久性和安全性差（包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等）。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关，但平心而论，既然这种现状不能在短期内得到解决，那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提，充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平，采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到，这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。

在欧洲国家（如德国、丹麦等），非常重视对结构物进行性能设计（即PBD，PerformanceBasedDesign），内容包括结构的变形、裂缝、振动、强健性、美观、耐久性能、疲劳性等。PBD研究主要是为了使结构在运营过程中除了保证最低的安全性要求外，尚应有良好的使用性能（包括寿命和耐久性、抗腐蚀、耐疲劳性、美观等）。就其本质而言，欧洲国家的PBD理论，主要研究结构在使用过程中表现出来的服务性能，分析使性能受到弱化的原因和其发生的机理、规律，寻求新的结构设计理念和方法。