關(guān)于公路橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)注意的要點(diǎn)分析

賀延會(huì)

西安市市政建設(shè)（集團(tuán)）有限公司 陜西 710077

摘要：隨著我國(guó)交通系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，我國(guó)修建的橋梁日益增多，因而對(duì)橋梁設(shè)計(jì)方法的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

隨著我國(guó)交通系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，我國(guó)修建的橋梁日益增多，因而對(duì)橋梁設(shè)計(jì)方法的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。那么，公路橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)注意哪些要點(diǎn)呢？筆者結(jié)合自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)淺談如下自己的看法與觀點(diǎn)，供大家參考：

一、我國(guó)道路橋梁設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，我國(guó)在公路工程方面的建設(shè)規(guī)模也逐漸的擴(kuò)大，因此，公路工程建設(shè)和規(guī)劃就占據(jù)了重要的位置。在日益發(fā)展的今天，公路橋梁工程建設(shè)質(zhì)量的好壞已成為人們逐漸關(guān)注的話題。據(jù)資料現(xiàn)實(shí)，近年來(lái)橋梁坍塌事件屢見(jiàn)不鮮，追究其原因，與道路橋梁設(shè)計(jì)的安全性，耐久性等相關(guān)問(wèn)題是分不開(kāi)的。此外，還應(yīng)須知，環(huán)境不同、使用條件不同、設(shè)計(jì)對(duì)象不同，設(shè)計(jì)要求也就不同，橋梁結(jié)構(gòu)體系的布局和構(gòu)造等方面也要隨之進(jìn)行調(diào)整。因此，利學(xué)合理的道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除必須滿足橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范基木要求之外，還要求橋梁設(shè)計(jì)人員具有較高的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)、豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和正確的實(shí)踐判斷能力。下面就道路橋梁設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行剖析：

1.道橋設(shè)計(jì)的安全性：

道橋設(shè)計(jì)的不規(guī)范或在施工的過(guò)程中不注意控制質(zhì)量，都會(huì)成為道橋坍塌的導(dǎo)火索。在施工過(guò)程中，施工者為了追求利益而降低施工的成本，偷工減料，把本該用到建筑上的優(yōu)質(zhì)材料換成低廉，質(zhì)量查的蒙混過(guò)關(guān)的材料。

2.道橋設(shè)計(jì)的耐久性：

各種各樣的事物都有自己的壽命，就如道橋一樣，如果不加以維護(hù)，就會(huì)大大縮短道橋的使用壽命。但在現(xiàn)實(shí)生活中，道橋的耐久性往往被忽視，隱藏著巨大的安全隱患。

二、因地制宜的橋梁防撞設(shè)計(jì)

無(wú)論任何一個(gè)橋梁設(shè)計(jì)，首先都應(yīng)根據(jù)所在的地理位置和地里環(huán)境及本地的一些自然環(huán)境，例如風(fēng)力，降雨量等等，因地制宜的給出設(shè)計(jì)方案。例如就防撞的設(shè)計(jì)這一方面就應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況具體分析。

防撞主設(shè)施要分為主動(dòng)防撞設(shè)施和被動(dòng)防撞設(shè)施兩種，其中被動(dòng)防撞又包括直接構(gòu)造和間接構(gòu)造：

1.主動(dòng)防撞設(shè)施：

紅白相間標(biāo)志，橋梁下弦標(biāo)高警示；霧天黃燈；雷達(dá)；遠(yuǎn)紅外監(jiān)視高頻甚高頻電話聲訊提醒；激光（或紅外）測(cè)距聲光報(bào)警；GPS衛(wèi)星導(dǎo)航區(qū)域系統(tǒng)等。它們投資較少，但須設(shè)立監(jiān)控系統(tǒng)、監(jiān)控柜或監(jiān)控室等，進(jìn)行日常維護(hù)管理。

2.被動(dòng)防撞措施：

防撞設(shè)施投資較大，尤其是其中的間接構(gòu)造，間接構(gòu)造需要將可能發(fā)生的船撞力全部在墩外承受，其設(shè)施費(fèi)用往往比橋墩還貴。其優(yōu)點(diǎn)是：“御敵于國(guó)門(mén)之外”。由于它會(huì)帶來(lái)對(duì)環(huán)境的破壞，甚至是危及子孫的不可修復(fù)破壞，因此一般僅在具備自然條件，可使對(duì)自然的改變（或破壞）較少時(shí)，才使用這種方式。

1）直接構(gòu)造（有人稱(chēng)作緩沖設(shè)施）的力學(xué)原理巧妙一些，它通過(guò)消減船撞力和加強(qiáng)橋墩等措施，利用橋墩水平抵抗力，便能夠抵受住船舶的撞擊，不需另行構(gòu)筑“墩外墩”或只建設(shè)較少的工程構(gòu)造，因而節(jié)省投資。由于消減了船撞力，可以在保護(hù)橋的同時(shí)也保護(hù)船，因此也保護(hù)了環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)和諧。

2）間接構(gòu)造：墩外墩的原理是：船在撞向橋墩時(shí)，先撞到“橋墩外的防撞墩”，防撞墩吸收船舶的一部分或全部動(dòng)能。如果是吸收了全部動(dòng)能則船停住了，不再撞向橋墩；如果防撞墩僅吸收一部分動(dòng)能，則船舶減速或轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向后不撞向橋墩或帶有剩余動(dòng)能的船撞向橋墩時(shí)不致撞塌橋墩，也是設(shè)計(jì)成功。但是墩外墩的設(shè)置需要自然條件，即水不太深，墩的建造成本就不會(huì)太高，否則在墩外建設(shè)一個(gè)水平抗力大于橋墩，寬度還需大于橋墩的墩外墩，其造價(jià)是很高的。

三、減少橋梁共振效應(yīng)

共振是自然界存在的一種現(xiàn)象，它是由外力導(dǎo)致的某物體的振動(dòng)與原物體的自然振動(dòng)相一致，如果這樣產(chǎn)生的力如未加以抑制，可對(duì)橋梁帶來(lái)毀滅性的后果。

為了減輕橋梁的共振效應(yīng)，在橋中設(shè)立減震器非常重要，其作用是干擾共振波。干擾共振波可有效地防止振動(dòng)波的不斷加強(qiáng)，不管振動(dòng)持續(xù)多長(zhǎng)的時(shí)間或是何種振源。減震技術(shù)通常與慣性有關(guān)。例如，如果橋梁采用實(shí)心道路，共振波可以很容易地傳遍整個(gè)橋長(zhǎng)。而如果橋的道路由不同的截面構(gòu)成并采用疊放的板相連，那么一個(gè)截面的運(yùn)動(dòng)會(huì)通過(guò)連接板傳到另一截面，但由于是疊放而成，因而會(huì)產(chǎn)生一定的摩擦。訣竅就在于產(chǎn)生足夠的摩擦以改變共振波的頻率。改變頻率會(huì)防止振動(dòng)波累積。有效地改變波頻會(huì)產(chǎn)生兩種不同的波，二者不會(huì)彼此累積成破壞性的力量。

四、用科學(xué)的眼光和可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)審視道路橋梁的安全

要用科學(xué)的眼光和可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)審視道路橋梁的安全耐久性問(wèn)題，提高橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)力度，及時(shí)對(duì)橋梁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修，橋梁的設(shè)計(jì)中要充分體現(xiàn)以橋梁全壽命期內(nèi)的綜合費(fèi)用評(píng)價(jià)橋梁的經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效益。橋梁設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)中位要采用高度發(fā)展的計(jì)算機(jī)輔助手段精心設(shè)計(jì)，進(jìn)行有效的快速優(yōu)化和仿真分析，運(yùn)用智能化制造系統(tǒng)在工廠生產(chǎn)部件，利用GPS和遙控技術(shù)控制橋梁施工。要克服設(shè)計(jì)、施工周期短，中標(biāo)價(jià)格低等不利因索，全力打造精品工程。建設(shè)質(zhì)量方面，建設(shè)中位要對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行總體規(guī)劃，做到有的放矢。不要采取低價(jià)中標(biāo)的方法，要給施工企業(yè)生存空間。要知道，低價(jià)中標(biāo)的施工企業(yè)如果要生存，只能通過(guò)變更設(shè)計(jì)來(lái)減少虧損，那樣就無(wú)法保證施工質(zhì)量安全和進(jìn)度。施工過(guò)程中，建設(shè)中位要為設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位服好務(wù)，讓他們?nèi)娜獾毓ぷ?，確保質(zhì)量安全。

五、抗震設(shè)計(jì)原則

根據(jù)以往地震對(duì)高架橋造成的損害，我們要對(duì)容易損害的橋墩，支座處進(jìn)行延性設(shè)計(jì)，用約束混凝土來(lái)提高混凝土的延性?？拐鹪O(shè)防設(shè)計(jì)屬于被動(dòng)防御，被動(dòng)地承受地震?，F(xiàn)在要加強(qiáng)“概念設(shè)計(jì)”的抗震原則，進(jìn)行主動(dòng)防御。要研究不同的結(jié)構(gòu)形式，分析受力性質(zhì)，避免不利于抗震的橋型出現(xiàn)在地震多發(fā)區(qū)，創(chuàng)造出更加適應(yīng)地震地區(qū)的橋梁結(jié)構(gòu)形式。

依據(jù)現(xiàn)行《抗震規(guī)范》，高架橋橋梁抗震設(shè)計(jì)時(shí)，地震荷載的計(jì)算，一般情況下橋墩應(yīng)采用反應(yīng)譜理論，橋臺(tái)采用靜力法。對(duì)于結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜、橋墩高度超過(guò)30m的特大橋梁，可采用時(shí)程反應(yīng)分析法。計(jì)算橋梁地震荷載時(shí)，應(yīng)分別考慮順橋和橫橋兩個(gè)方向的水平地震荷載。對(duì)于位于基本烈度為9 度區(qū)的大跨徑懸臂梁橋，還應(yīng)考慮上、下兩個(gè)方向豎向和水平地震荷載的不利組合。

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