浅谈桥梁设计

浅谈桥梁设计

摘要：桥梁是路线的重要组成部分，随着我国交通网的不断完善，越来越多的桥梁将被建设，桥梁，尤其是大、中桥梁，对当地政治、经济、国防等都具有重要意义，所以所设计桥梁应能满足使用任务、性质和将来的发展的需要，因此，如何设计出安全可靠、经济合理、技术先进以及环保美观的桥梁就显示相当重要了，为此，本文就对桥梁设计方面予以简要的阐述。  

关键词：桥梁设计

桥梁设计是直接决定桥梁工程质量的灵魂，随着国家经济的飞速发展，急迫需要修建越来越多的桥梁，这就对桥梁设计提出了更高的要求，我们设计人员在进行桥梁工程的设计中，必须使用精确的工程力学知识以及设计能力，将设计过程需要将影响元素考虑周到。 一、桥梁设计理念。 一方面是桥梁的美学设计理念：优秀的桥梁建筑总是把桥梁的品质和体现桥梁的美学价值相统一，因而,桥梁设计师在考虑桥梁结构的可靠性和经济要求的同时, 还应十分注重桥梁美学价值的提高，桥梁美学包括形式美、功能美、与环境协调美三个要素，我们在桥梁设计工作中,想要达到以上的境界是有一定难度的，这其中最重要的是要把握好一个度，例如，拿最通常的车行天桥来说,在山区或平原区或城市附近都很有讲究,在地形地势复杂的山区道路上,构造简单而轻盈的上跨桥便足够了；而在平坦广阔又有景观需求的地方，则往往需要通过上跨桥的造型予以弥补；在城市附近，人车流量大的地方,上跨结构无论是上部结构造型还是下部的构造形式都应充分重视,甚至桥上的具体装饰物都应无微不至，所以从根本意义上来说，桥的美观性应该是在平和、自然中又赋予灵动；一方面是耐久性设计理念：随着时代经济的高速发展，人类建造的各种大型工程规模巨大, 结构复杂，功能众多，然而这些工程投资巨大，技术复杂，环境影响严重, 袭击破坏几率增大, 维修、养护、加固难度大，目前设计标准定义的均是设计建成时期结构具有的使用性能，而对处于使用状态的性能随时间的变化却缺乏充分的认识和储备,简单来讲,似乎只考虑了建造期造价成本,却忽视了运营期的维护成本和与使用寿命相对应的成本效益,这与可持续发展的观点是相背的，所以在进行桥梁结构设计的过程中,首先是选择经济合理的结构方案,其次是结构分析设计，在这个环节上容易忽视对现阶段的施工和管理水平、材料耐久性、结构的后期改造、加宽、维护以及施工过程中可能造成的人为失误等问题的充分考虑，因此，有不少桥梁，虽然是满足了现有设计规范的强度要求，但不出几年就会因为耐久性，而出现大大小小的问题，为解决这一问题,在桥梁设计和建造阶段，我们就要挑战传统设计理念，在对桥梁结构进行设计时，就应使结构具有六大特性,即：可检性、可修性、可换性、可强性、可控性及可持续性，要充分认识到结构在设计寿命期内各个组成部件具有不同的耐久性极限,还需要经常维修,甚至更换或加固,只有这样才能保证结构在设计寿命期内的服务功能。

二、桥梁设计的基本原则一是使用上的要求：桥梁必须适用。要有足够的承载能力和桥面净空，才既能保证车辆和行人的安全畅通，又能满足将来交通里增长的需要；建在通航河流或需跨越其他路线的桥梁时，桥下净空应满足泄洪、安全通航或通车的要求；建靠近村镇、城市、铁路及水利设施的桥梁时，则应适当

考虑综合利用，满足其他工程设施的需要(如管线工程等)，而且建成的桥梁要保证使用年限，并便于检查和维修；二是经济上的要求：桥梁设计应体现经济上的合理性。一切设计都必须经过详细周密的技术经济比较，使桥梁的总造价和材料等消耗为最小；而且选用的桥梁结构形式还要便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械，以减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全，要采用的建筑材料应因地制宜，就地取材，并具有良好的耐久性，尽可能降低日后营运养护费用，取得最佳经济效果；三是安全上的要求：要保证整个桥梁结构及其各个构件在制造、运输、安装和使用过程中具有足够的强度、刚度、稳定性，桥梁结构的强度应使全部构件及其连接构造的材料抗力或承载能力具有足够的安全储备，对于刚度的要求，应使桥梁在荷载作用下的变形不超过规范规定的容许值，以免挠度过大而影响行驶、危及桥梁结构的安全，对于结构的稳定性，是要使桥梁结构在各种外力作用下，具有能保持原来的形状和位置的能力；四是环保上的要求：桥梁设计必须考虑环境保护和可持续发展的要求，包括生态、水、空气、噪声等各方面，应从桥位选择、桥跨布置、基础方案、墩身外形、施工方法、施工组织设计等多方面全面考虑环境要求，采取必要的工程控制措施，并建立环境监测保护体系，将不利影响减至最小。

三、如何做好桥梁设计

一是重视地区气象因素的影响：桥梁随着公路道路的延伸而出现，因此地理位置因素就决定了桥梁所需要承受的气候特征，地区气候对与桥梁建筑的影响是我们设计人员必须充分考虑的一个非常重要的因素，特别是结构设计与材料标准的确定，都与气候因素有关，在一些桥梁工程设计中，设计师应该根据具体的桥梁进行具体的工程设计，并且还要在设计时充分的考虑到地区环境影响以及气候因素中有害化学物质对桥梁的侵蚀，考虑到桥梁所需要承受的车辆、疲劳、超载、风、地震以及人为因素等的损害，只有了解桥梁设计中存在的不利因素，并针对其进行防治才能确保桥的持久与耐用使用。 

二是提升桥梁设计水准。桥梁设计水准直接决定着桥梁工程成败重点所在,要给桥梁设计单位足够时间,努力实行科学合理设计，同时，定要遵循采取成熟技术设计方针,绝不允许拿工程成败当测试,坚决杜绝工程品质问题的出现，而且在设计进程中,还要解决好采取成熟技术和技术创新之间的关联,既不能强调为创新而冒险，又要在设计中展现创新意志，而作为桥梁的设计人员,则要熟练掌握设计工作，尽量选对实际操作风险较小、施工品质易于查看、制约结构和施工方式，针对大型工程和工程重点部位,定要运用认真严谨来对待，科学精神认真测算,杜绝因计算结果误差导致事故的出现，同时,还要注重和相似工程作好优化比较,以确保万无一失。 三是提升桥梁工程品质。我们需要运用科学眼光和可持续发展理念，来看待桥梁设计安全耐久性课题，提升桥梁构成使用时间,强化监测力度，及时对桥梁采取养护维修，在桥梁设计中,要充分体现以桥梁全寿命期内综合费用评价桥梁经济性和社会效益，在桥梁设计层面,设计单位要采取高度发展的计算机辅助方式精心设计，实行有效、迅速的优化和仿真解析，运用智能化制造体系在工厂生产部件,运用GPS和遥控技术制约桥梁现场作业，还要克服设计、施工周期短、中标价格低等不足因素，全力创建精品工程，而在建设品质层面,建设单位要求对全部工程采取总体规划，做到游刃有余，不能采用低

价中标办法，在施工进程中,建设单位也要为设计、施工、监理单位做好服务，让他们全心全意工作,保障品质安全。 四是加强对于疲劳损伤的研究：疲劳损伤是桥梁设计中的核心问题，我们桥梁设计人员必须将对桥梁疲劳损伤的研究加入到混凝土结构之中，以防治钢材出现开裂的情况，疲劳损伤时有结构荷载造成的，我们必须对宏观裂缝进行有效的控制，以防治引起材料与结构的断裂。 

结语

综上所述，桥梁设计的进步是桥梁工程发展的有效推动力，我们要在桥梁设计的发展过程中不断创新，从而使设计作品不断完善，同时，作品质量也在逐步提高。参考文献1. 甄王军.张艳丽.国内桥梁设计中存在的主要问题[M].中国新技术新产品[J].2010.1 2. 黄劲.高速公路常规桥梁设计方案探讨[J].路基工程，2010年第8期.