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橋梁設(shè)計(jì)范文第1篇

關(guān)鍵詞：橋梁抗風(fēng)基準(zhǔn)

一、前言

隨著交通事業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，自80年代末以來(lái)的短短的十多年間，我國(guó)建成了20余座以斜拉橋、懸索橋?yàn)橹饕獦蛐偷闹骺?00m以上的大跨度橋梁。斜拉橋、懸索橋?qū)︼L(fēng)作用反應(yīng)敏感，風(fēng)的作用尤其是動(dòng)力作用往往成為這兩種橋梁設(shè)計(jì)和施工的控制因素。我國(guó)目前的《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJ021-89）雖有靜風(fēng)荷載方面的條款，但不適用于大跨度的橋梁，橋梁的動(dòng)力抗風(fēng)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中的抗風(fēng)驗(yàn)算更是空白，因此，中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院和同濟(jì)大學(xué)項(xiàng)海帆院士為首的有關(guān)研究人員，在國(guó)內(nèi)從事橋梁抗風(fēng)研究的單位和專家的積極支持下，總結(jié)我國(guó)十幾年來(lái)橋梁抗風(fēng)理論研究和風(fēng)洞試驗(yàn)的成果，并參考、吸收了其他國(guó)家橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中的一些成果，歷時(shí)3年，于1996年4月編制完成我國(guó)第一部用于大跨度橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性文件《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)指南》（以下簡(jiǎn)稱《指南》）。

《指南》公布4年多來(lái)，在指導(dǎo)大跨度橋梁的抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，發(fā)揮了巨大的作用，但由于風(fēng)的作用和橋梁對(duì)風(fēng)反應(yīng)的極其復(fù)雜性，《指南》的深度和廣度尚不能完全解決橋梁所涉及的抗風(fēng)設(shè)計(jì)和驗(yàn)算的問(wèn)題，再加上應(yīng)將近年來(lái)由于橋梁抗風(fēng)研究的進(jìn)一步深入和實(shí)際工程積累的日漸豐富的經(jīng)驗(yàn)中所獲得的新見(jiàn)解納入，以便更方便、有效、規(guī)范地進(jìn)行橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)。交通部于1997年立項(xiàng)編制中華人民共和國(guó)交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》）。《規(guī)范》的編寫工作雖已近結(jié)束，但《規(guī)范》的頒布實(shí)施尚待一些時(shí)間，《規(guī)范》雖比《指南》大大前進(jìn)了一步，但我國(guó)大跨度橋梁的建設(shè)方興未艾，在更惡劣的風(fēng)環(huán)境條件下建設(shè)更大跨度的橋梁已在前期準(zhǔn)備工作之中，而且《規(guī)范》也還不能完全解決橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)的所有問(wèn)題，涵蓋不了所有不同跨度、不同構(gòu)造形式，不同地區(qū)、不同地形條件下的橋梁抗風(fēng)問(wèn)題。我國(guó)的近鄰日本經(jīng)常遭受強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的襲擊，20世紀(jì)60年代以來(lái)，又修建了以本州四國(guó)連絡(luò)橋?yàn)榇淼脑S多跨海大跨度橋梁，橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)日臻完善。本文就日本的橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（為便于查閱，在不影響意義的情況下，使用日文漢字名稱）為例，說(shuō)明橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范的變遷和體系，以期對(duì)我國(guó)橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范的編制和發(fā)展提供一些借鑒和參考。

二、日本橋梁耐風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變遷和制定背景

40年來(lái)，日本的橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)經(jīng)歷了種種變遷并逐漸形成了完善的體系。

1959年，日本建設(shè)省和國(guó)有鐵道開(kāi)始有組織地進(jìn)行有關(guān)本州四國(guó)連絡(luò)橋（以下稱本四連絡(luò)橋）的研究工作。1961年研究工作委托日本土木學(xué)會(huì)進(jìn)行，在土木學(xué)會(huì)中設(shè)立了本四連絡(luò)橋技術(shù)調(diào)查委員會(huì)，該委員會(huì)下設(shè)種種小委員會(huì)，以東京大學(xué)平并敦教授為首的耐風(fēng)設(shè)計(jì)小委員會(huì)于1963年開(kāi)始工作，當(dāng)時(shí)雖已將反省美國(guó)舊Tacoma風(fēng)毀跨橋中獲得的見(jiàn)解應(yīng)用到新Tacoma橋、日本的若戶橋、英國(guó)的塞文橋的抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，但這些僅是個(gè)別橋梁的抗風(fēng)設(shè)計(jì)，尚未形成體系。日本的本四連絡(luò)橋群中有大量抗風(fēng)性能非常重要的大跨度橋梁，必須有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此制定了"本州四國(guó)連絡(luò)橋耐風(fēng)設(shè)計(jì)指針·同解說(shuō)（1964）"（以下稱"指針64"），后經(jīng)苦于修改后成為"本州四國(guó)連絡(luò)橋耐風(fēng)設(shè)計(jì)指針·同解說(shuō)（1967）"，（以下稱"指針67"）。

1970年成立了本州四國(guó)連絡(luò)橋公團(tuán)（以下稱本四公團(tuán)）負(fù)責(zé)調(diào)查研究的主要工作，但委托給土木學(xué)會(huì)的工作仍由土木學(xué)會(huì)繼續(xù)完成，成立了建設(shè)省土木研究所大久保博士為首的耐風(fēng)研究小委員會(huì)，其主要任務(wù)是①制定容納、吸收"指針67"以后的新研究成果的抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。②制定風(fēng)洞試驗(yàn)基準(zhǔn)。③進(jìn)行為評(píng)價(jià)風(fēng)洞試驗(yàn)精度的抗風(fēng)實(shí)驗(yàn)橋的觀測(cè)。該小委員會(huì)工作成果是制定了"本州四國(guó)連絡(luò)橋耐風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（1972）"，（以下稱"基準(zhǔn)72"），"本州四國(guó)連絡(luò)橋耐風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（1975）"，（以下稱"基準(zhǔn)75"），后經(jīng)修改變?yōu)?本州四國(guó)連絡(luò)橋耐風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（1976）"（以下稱"基準(zhǔn)76"）和"本州四國(guó)連絡(luò)橋風(fēng)洞試驗(yàn)基準(zhǔn)（1976）"（以下稱"試驗(yàn)基準(zhǔn)76"），本四橋中的因島大橋、大嗚門橋、懶戶大橋、大島大橋都是按上述基準(zhǔn)進(jìn)行抗風(fēng)設(shè)計(jì)和風(fēng)洞試驗(yàn)的，本四橋以外的許多大跨度橋梁的抗風(fēng)設(shè)計(jì)和風(fēng)洞試驗(yàn)也參照了上述基準(zhǔn)。大久保博士領(lǐng)導(dǎo)的耐風(fēng)研究小委員會(huì)的工作于1975年結(jié)束。

"基準(zhǔn)76"雖說(shuō)是在當(dāng)時(shí)抗風(fēng)研究的最新成果和見(jiàn)解的基礎(chǔ)上編集制定的，但在實(shí)施的過(guò)程中又發(fā)現(xiàn)了一些新的現(xiàn)象和問(wèn)題。由于沒(méi)有充足的時(shí)間進(jìn)行研究，只好在橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中取稍微富裕的安全儲(chǔ)備。

1976年，為了處理在實(shí)施"基準(zhǔn)76"和"試驗(yàn)基準(zhǔn)76"出現(xiàn)的問(wèn)題和進(jìn)行抗風(fēng)實(shí)驗(yàn)橋觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理分析工作，又在土木學(xué)會(huì)中設(shè)立了以中央大學(xué)同內(nèi)功教授為首的耐風(fēng)研究小委員會(huì)。70年代后期至80年代前期，正是明石海峽大橋的中跨改為近2000m的討論研究時(shí)期，確保明石海峽大橋的抗風(fēng)性能是非常重要的課題，岡內(nèi)功教授為首的耐風(fēng)研究小委員會(huì)在1982～1987年間，根據(jù)明石海峽大橋各種設(shè)計(jì)方案抗風(fēng)研究成果以及對(duì)橋梁抗風(fēng)的一些新見(jiàn)解，編集制定了"明石海峽大橋耐風(fēng)設(shè)計(jì)要領(lǐng)（案）·同解說(shuō)（1988）"，（以下稱"明石要領(lǐng)(案)88"）

1989年有關(guān)本四橋的調(diào)查工作由土木學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)至海洋架橋調(diào)查會(huì)，同時(shí)成立了以橫濱國(guó)立大學(xué)宮田利雄教授為首的耐風(fēng)委員會(huì)，該委員會(huì)對(duì)"明石要領(lǐng)（案）88"進(jìn)行了部分修改，制定了"明石海峽大橋耐風(fēng)設(shè)計(jì)要領(lǐng)·同解說(shuō)（1990）"（以下稱明石要領(lǐng)90"），同時(shí)并對(duì)以前的"試驗(yàn)要領(lǐng)76"進(jìn)行補(bǔ)充、修正而制定了"明石海峽大橋風(fēng)洞試驗(yàn)要領(lǐng)（1990）"（以下稱"明石試驗(yàn)要領(lǐng)90"）。

該委員會(huì)在確定"明石要領(lǐng)90"、"明石試驗(yàn)要領(lǐng)90"的同時(shí)，制定了適用于尾道·今治線路的新尾道大橋、多多羅大橋、來(lái)島大橋的"尾道·今治ル-ト耐風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)·同解說(shuō)（1994）"（以下稱"尾道·今治基準(zhǔn)94"）。該委員會(huì)還總結(jié)了"明石要領(lǐng)叨"之后進(jìn)行大型風(fēng)洞全橋模型試驗(yàn)以及從明石海峽大橋、多多羅大橋、來(lái)島大橋的抗風(fēng)設(shè)計(jì)獲得的研究成果。制定了"耐風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（案）（1998）"（以下稱"基準(zhǔn)"（案）98"）。以下為本四橋建設(shè)與抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)制定的對(duì)照情況。

1959年建設(shè)省、日本國(guó)有鐵道開(kāi)始本四橋建設(shè)調(diào)查研究平井敦

1963年土木學(xué)會(huì)耐風(fēng)設(shè)計(jì)小委員會(huì)成立"指針64""指針67"

1970年本四公團(tuán)成立

1971年土木學(xué)會(huì)耐風(fēng)研究小委員會(huì)成立大久保

1972～1974年抗風(fēng)實(shí)驗(yàn)橋觀測(cè)"基準(zhǔn)72"

1975年土木學(xué)會(huì)耐風(fēng)研究小委員會(huì)成立"基準(zhǔn)75""基準(zhǔn)76"岡內(nèi)功

1976年大鳴門橋開(kāi)工"試驗(yàn)基準(zhǔn)76"

1977年因島大橋開(kāi)工

1978年兒島·坂出線路開(kāi)工

1980年實(shí)橋振動(dòng)觀測(cè)"試驗(yàn)要領(lǐng)80"

1984年實(shí)橋振動(dòng)試驗(yàn)（大嗚門橋、南備贊瀨戶大橋、柜石島大橋、大島大橋等）

1988年明石海峽大橋開(kāi)工，來(lái)島大橋開(kāi)工"明石要領(lǐng)（案）88"

1989年海洋架橋調(diào)查會(huì)，耐風(fēng)委員會(huì)成立，明石海峽大橋大型風(fēng)洞試驗(yàn)"明石要領(lǐng)90"宮田利雄

1990～1997年多多羅大橋大型風(fēng)洞試驗(yàn)"明石試驗(yàn)要領(lǐng)90"

來(lái)島大橋大型風(fēng)洞試驗(yàn)"尾道·今治基準(zhǔn)94"

1998年明石海峽大橋建成"基準(zhǔn)（案）98"

1999年尾道·今治線路完成

三、各抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的特點(diǎn)

抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的編制是和大跨度橋梁的建設(shè)相互制約與促進(jìn)的，構(gòu)成橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)體系的各抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的特點(diǎn)如下：

1．"指針64"（1）設(shè)定了考慮高度分布等因素的基本風(fēng)特性

(2)提出了考慮重現(xiàn)期的基本風(fēng)速設(shè)定方法

（3）確定自激振動(dòng)的校核風(fēng)速為1.2倍的設(shè)計(jì)風(fēng)速

2."指針67"（1）確定嗚門海峽的基本風(fēng)速為50m/s，其他地區(qū)為45m/s

(2)考慮重限期為100年，150-年

（3）施工中的風(fēng)速重限期為30年

（4）根據(jù)紊流尺度和結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系修正設(shè)計(jì)風(fēng)速

（5）根據(jù)風(fēng)速設(shè)定設(shè)計(jì)中考慮的迎角為±5°，±10°

3．"基準(zhǔn)72"（1）明確了抗風(fēng)設(shè)計(jì)的流程

（2）基本風(fēng)速分為四個(gè)區(qū)域，重現(xiàn)期為150年

（3）設(shè)計(jì)風(fēng)荷載考慮陣風(fēng)反應(yīng)的修正

（4）設(shè)定了風(fēng)洞試驗(yàn)基準(zhǔn)和容許誤差

（5）迎角為±7°

4．"基準(zhǔn)75"（1）基本風(fēng)速分為五個(gè)區(qū)域

（2）修改風(fēng)速高度分布

（3）修正考慮風(fēng)荷載時(shí)的容許應(yīng)力增加系數(shù)

（4）確定了施工中核核用的風(fēng)荷載

（5）在風(fēng)洞試驗(yàn)基準(zhǔn)中增加主塔的模型試驗(yàn)

5．"基準(zhǔn)76"（1）為了和上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致，對(duì)風(fēng)荷載的計(jì)算方法進(jìn)行部分修改

（2）在"風(fēng)洞試驗(yàn)要領(lǐng)80"中，增加模型制作，試驗(yàn)結(jié)果整理的內(nèi)容

6．"明石要領(lǐng)90"（1）針對(duì)明石海峽大橋的專用基準(zhǔn)

（2）基本風(fēng)速改為46m/s

(3）將陣風(fēng)反應(yīng)的影響由風(fēng)速的修正改為風(fēng)荷載的修正在附錄中增加陣風(fēng)反應(yīng)分析方法

（4）結(jié)構(gòu)阻尼分為彎曲、扭轉(zhuǎn)兩種

（5）規(guī)定進(jìn)行陣風(fēng)反應(yīng)解析校核

(6）校核迎角為±3°

(7）在自激振動(dòng)的檢驗(yàn)風(fēng)速中考慮風(fēng)速時(shí)間變化

(8）在風(fēng)洞試驗(yàn)要領(lǐng)中增加成橋后主塔風(fēng)洞試驗(yàn)等

7．"尾道·今治基準(zhǔn)94"（1）針對(duì)尾道、今治線路專用的抗風(fēng)基準(zhǔn)

（2）設(shè)定尾道航路的基本風(fēng)速、風(fēng)速的高度分布和紊流強(qiáng)度

(3）由陣風(fēng)反應(yīng)分析結(jié)果進(jìn)行的風(fēng)荷載的修正

（4）增加拉索風(fēng)雨振動(dòng)的檢驗(yàn)

8．"基準(zhǔn)（案）98"總結(jié)大型風(fēng)洞全橋模型實(shí)驗(yàn)研究成果

橋梁設(shè)計(jì)范文第2篇

關(guān)鍵詞：橋梁工程；橋梁抗震設(shè)計(jì)；強(qiáng)度

前言

我們國(guó)家的國(guó)土面積非常廣，其中許多地區(qū)都位于地震帶上，所以為了確保橋梁項(xiàng)目的性能不受影響，就應(yīng)該在設(shè)計(jì)的時(shí)候，認(rèn)真考慮它的抗震性特征，積極開(kāi)展好抗震設(shè)計(jì)工作。最近幾年，我們國(guó)家在對(duì)于引發(fā)地震的機(jī)理，地震波的傳遞特征和地震波作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的動(dòng)力響應(yīng)的特點(diǎn)、破壞特征、結(jié)構(gòu)的抗震能力的研究和探索的不斷深入，使得抗震設(shè)計(jì)工作有了很好的發(fā)展，獲取了顯著的成就。

1 地震對(duì)橋梁的破壞性

眾所周知，地震的影響力非常大。一旦災(zāi)害發(fā)生，首先被破壞的是地基，尤其是那些地基處在較陡峭的坡體上面的橋梁，它面對(duì)地震災(zāi)害的時(shí)候，破損更為嚴(yán)重。因此，我們?cè)谶x取地基的時(shí)候一定要綜合分析，全面論述，多方比對(duì)之后才可以下結(jié)論。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生以后，項(xiàng)目的破壞形式并不是完全一樣的。具體來(lái)講有如下的幾點(diǎn)不同之處。橋墩的墩身發(fā)生位移，支座的錨栓被剪斷，有時(shí)候梁體也會(huì)斷裂下落；墩體出現(xiàn)裂痕，導(dǎo)致橋梁存在塌陷的可能性；由于受到河水的沖洗，此時(shí)沙土被液化，導(dǎo)致橋墩沉降。所謂的支座破壞，具體來(lái)講指的是上方結(jié)構(gòu)生成的力經(jīng)由支座本身的構(gòu)件向下傳遞到下方的構(gòu)造之中，如果傳遞的力的強(qiáng)度比構(gòu)件的原定強(qiáng)度要高的話，就會(huì)導(dǎo)致支座受損。對(duì)橋梁下方的構(gòu)造來(lái)講，由于支座受損導(dǎo)致絕大多數(shù)的力被分散，這樣就能夠避免地震產(chǎn)生的力傳輸給墩臺(tái)，此時(shí)下方的結(jié)構(gòu)就不會(huì)繼續(xù)受損了，不過(guò)它有梁體掉落的可能性。

2 橋梁抗震設(shè)計(jì)的原則

2.1 正確選擇地址

在選擇橋梁的地址的時(shí)候，一定要將它的防震性考慮到內(nèi)，因此就要確保所處區(qū)域的抗震性能好，同時(shí)還要確保地面堅(jiān)硬，假如它的地基不是很牢固，在地震災(zāi)害出現(xiàn)的時(shí)候就無(wú)法保證其不受影響了。不過(guò)在工作中一定要意識(shí)到，選擇地址的時(shí)候不應(yīng)該只是不選擇軟土，對(duì)于那些有可能受到影響的區(qū)域也堅(jiān)決放棄。因?yàn)槿魏蔚目赡芏加幸欢ǖ膸茁蕰?huì)變成現(xiàn)實(shí)，而一旦變成現(xiàn)實(shí)，其帶來(lái)的負(fù)面影響將是非常嚴(yán)重的。

2.2 注意結(jié)構(gòu)上的對(duì)稱

在抗震方面，對(duì)稱性的結(jié)構(gòu)剛度與不等跨橋梁比對(duì)來(lái)看它的優(yōu)點(diǎn)更多，能夠更好的應(yīng)對(duì)地震問(wèn)題。舉例來(lái)看，假如橋墩的高度有著較大的差距的話，那么低墩就更易于被地震影響。所以，在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，必須要盡量確保結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出對(duì)稱的模式，最好不要使用那些跨度相對(duì)來(lái)講較大的類型。

2.3 注重橋梁的整體性

對(duì)于橋梁來(lái)講，它的總體性有著非常關(guān)鍵的意義，假如失去了整體性特點(diǎn)，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的作用，而且當(dāng)?shù)卣鸪霈F(xiàn)的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件沒(méi)有足夠的承受力，進(jìn)而出現(xiàn)震落現(xiàn)象。因此，一定要確保上方的構(gòu)造是不間斷的，而且還要借助合理的措施來(lái)切實(shí)提升它的整體性，在所有的接洽區(qū)域要做好減振工作，此舉的目的是為了切實(shí)提升項(xiàng)目的穩(wěn)定性。同時(shí)，為了防止一些突發(fā)性的問(wèn)題，在布局結(jié)構(gòu)的時(shí)候盡量要確保其質(zhì)量以及剛度等保持均勻。

2.4 設(shè)置多道抗震防線

要想真正的應(yīng)對(duì)好地震問(wèn)題，就應(yīng)該在設(shè)計(jì)的時(shí)候布置很多的防線，只有這樣才可以確保橋梁能夠從多個(gè)角度應(yīng)對(duì)地震產(chǎn)生的力，假如出現(xiàn)了等級(jí)較高的地震，在前面的防線破壞了以后，還有其他的能夠發(fā)揮作用。此舉能夠明顯的提升工程的安全性，能夠最大化的壁面項(xiàng)目發(fā)生塌陷問(wèn)題。

3 橋梁抗震的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第一，體現(xiàn)為橋梁抗震能力：當(dāng)我們開(kāi)展項(xiàng)目建設(shè)工作的時(shí)候，要認(rèn)真分析它的結(jié)構(gòu)，確保其有著較高的抗震水平。具體來(lái)講，應(yīng)該在結(jié)構(gòu)本身的抗震力的前提之下，合理調(diào)整數(shù)據(jù)，認(rèn)真分析。同時(shí)，在做好設(shè)計(jì)工作的前提之下，確保項(xiàng)目構(gòu)件有著更強(qiáng)的抗震水平，與地震反映出的結(jié)合強(qiáng)度以及抗震設(shè)計(jì)中的變位驗(yàn)算相結(jié)合，從而使橋梁結(jié)構(gòu)中的行為能力得到系統(tǒng)化發(fā)展。第二，體現(xiàn)為結(jié)構(gòu)剛度：在開(kāi)展項(xiàng)目建設(shè)工作的時(shí)候，假如它的剛度是對(duì)稱存在，當(dāng)?shù)卣鸪霈F(xiàn)的時(shí)候就可以很好的應(yīng)對(duì)了，相反的假如是不對(duì)等存在，就會(huì)受到較大的沖擊。假如在項(xiàng)目具體進(jìn)行的時(shí)候，橋墩的高度有較大的差異，就容易使得那些高度不高的墩體被地震帶來(lái)的強(qiáng)大的力所沖擊。

4 橋梁抗震設(shè)計(jì)的幾個(gè)方法

4.1 橋梁抗震的概念設(shè)計(jì)

抗震概念設(shè)計(jì)是指根據(jù)以往地震災(zāi)害和工程抗震的經(jīng)驗(yàn)等獲得的基本抗震設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，用以提出正確地橋梁結(jié)構(gòu)總體方案、材料的選擇和細(xì)部的構(gòu)造等，從而達(dá)到合理抗震的設(shè)計(jì)目的。橋梁抗震概念設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是選擇合適的抗震結(jié)構(gòu)體系。

4.2 地震響應(yīng)分析方法的改變

隨著人們對(duì)地震動(dòng)力和結(jié)構(gòu)動(dòng)力不斷了解，抗震設(shè)計(jì)的理論和地震響應(yīng)的分析設(shè)計(jì)方法也發(fā)展出多種方法。從地震動(dòng)的振幅、頻譜和持時(shí)三要素來(lái)看，抗震設(shè)計(jì)的動(dòng)力理論不但考慮了地震動(dòng)的持時(shí)，而且還考慮了地震動(dòng)中反應(yīng)譜不能概括的其他特性。

4.3 多階段設(shè)計(jì)方法

伴隨著地震產(chǎn)生機(jī)理等研究的不斷深入，加上不同的結(jié)構(gòu)在不同概率的地震作用預(yù)期下的性能目標(biāo)的各不相同，使得設(shè)計(jì)工作在不斷發(fā)展。橋梁工程的抗震設(shè)計(jì)也由原來(lái)的單一設(shè)防水準(zhǔn)的一階段設(shè)計(jì)，改進(jìn)為雙水準(zhǔn)或三水準(zhǔn)的兩階段和三階段設(shè)計(jì)方式。

5 根據(jù)性能設(shè)計(jì)

科技一直在發(fā)展，目前工作者意識(shí)到對(duì)于橋梁項(xiàng)目來(lái)講，我們?cè)谂卸ㄋ目拐鹉芰Φ臅r(shí)候不應(yīng)該將強(qiáng)度當(dāng)成是一個(gè)評(píng)判要素。這主要是因?yàn)橐坏┙?jīng)歷強(qiáng)震，材料就會(huì)彈塑性階段，它的這種改變會(huì)耗費(fèi)一些能量，而且它的自振時(shí)間也會(huì)因此而改變。塑性階段消耗地震能量的大小和變形情況是判斷結(jié)構(gòu)是否發(fā)生破壞的重要因素。基于性能的設(shè)計(jì)法，主要包括倒推分析法、能力譜法、基于位移設(shè)計(jì)法等。倒推分析法是采用一定的水平加載方式，對(duì)結(jié)構(gòu)施加單調(diào)遞增的水平荷載，將結(jié)構(gòu)位移推至指定位置，從而研究結(jié)構(gòu)的非線性性能。能力譜法是在倒推分析法的基礎(chǔ)之上建立起來(lái)的，該方法將加速度-位移格式的結(jié)構(gòu)能力譜與地震需求反應(yīng)譜進(jìn)行比較，可以直觀地判斷出結(jié)構(gòu)的抗震性能。基于位移設(shè)計(jì)法是將結(jié)構(gòu)允許位移作為判斷指標(biāo)，進(jìn)而借助分析結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度來(lái)開(kāi)展檢驗(yàn)工作。

6 結(jié)束語(yǔ)

最近幾年，我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，此時(shí)各個(gè)類型的公路項(xiàng)目開(kāi)始出現(xiàn)在祖國(guó)的大江南北，然而公路的存在必須依靠橋梁作為接洽點(diǎn)，所以橋梁項(xiàng)目就被人們所關(guān)注。對(duì)于橋梁工程來(lái)講，極易受到地震災(zāi)害的影響，導(dǎo)致它的受力水平變差，進(jìn)而引發(fā)很多的問(wèn)題。所以作為相關(guān)的工作人員，我們當(dāng)務(wù)之急要做的就是積極開(kāi)展防震設(shè)計(jì)工作，切實(shí)提升項(xiàng)目的防震能力，確保其更好的為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)

[1]石國(guó)林，梁秋玲.橋梁工程抗震設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題的探討[J].民營(yíng)科技，2011，04：243.

[2]周永生，安欣.探討橋梁工程抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題[J].科技傳播，2011，10：17-18.

橋梁設(shè)計(jì)范文第3篇

關(guān)鍵詞：橋梁隔震設(shè)計(jì)；環(huán)節(jié)；優(yōu)化；系統(tǒng)；深化應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

隔震技術(shù)在橋梁抗震設(shè)計(jì)中的的應(yīng)用，主要目的就是為了利用這些隔震裝置達(dá)到延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期、消耗地震能量和降低地震后結(jié)構(gòu)毀壞和變化的效果。在橋梁進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)時(shí)，最關(guān)鍵的因素就是要求要有合理的設(shè)計(jì)，使相關(guān)的抗震系統(tǒng)構(gòu)件能夠具有較強(qiáng)的彈性和可塑性。隔震技術(shù)在橋梁設(shè)計(jì)中的采用，一方面可起到減少工程造價(jià)同時(shí)提高工程效能的效果，它往往要比常規(guī)的抗震設(shè)計(jì)的抗震性能高，可以有效地保護(hù)橋梁墩柱，達(dá)到降低橋梁墩柱延性需求的作用和目的；另一方面上部結(jié)構(gòu)中隔震措施的采用可以有效地減小或者消除地震后橋梁的下部結(jié)構(gòu)超出彈性范圍的反映和現(xiàn)象，對(duì)于那些在地震后難以檢查或者修復(fù)的地方，隔震設(shè)計(jì)可以避免在這些部位發(fā)生嚴(yán)重的非彈性變形。

隔震是抗震方式發(fā)展的一種新形式和新趨勢(shì)，它的作用是通過(guò)減小而并非抵抗地震的作用來(lái)起到橋梁的保護(hù)結(jié)構(gòu)不受損、橋梁的抗震能力增強(qiáng)的效果。在通常的橋梁設(shè)計(jì)和施工中，提高橋梁抗震效果的方法通常是通過(guò)提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度和變形能力。

一、橋梁隔震設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)分析

1.1為了實(shí)現(xiàn)橋梁隔震設(shè)計(jì)系統(tǒng)的優(yōu)化，我們要進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)隔震設(shè)計(jì)原理的分析。在實(shí)際工作中，通過(guò)對(duì)隔震器的安裝，促進(jìn)其橋梁工程的有效建設(shè)，實(shí)現(xiàn)其支撐環(huán)節(jié)的穩(wěn)定發(fā)展。在此過(guò)程中，通過(guò)對(duì)隔震器的應(yīng)用，改變了其相關(guān)作用力，與阻尼器安裝的有效配合，實(shí)現(xiàn)橋梁的阻尼效應(yīng)的增強(qiáng)，在地震過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)良好的地震預(yù)防作用。隨著時(shí)代的發(fā)展，國(guó)際上各種關(guān)于隔震設(shè)計(jì)方案的理論相繼提出，并且得到了日常工作中的實(shí)踐。目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)的橋梁隔震設(shè)計(jì)系統(tǒng)依舊是不健全的，不能促進(jìn)其橋梁隔震設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，還處于不成熟的時(shí)期，缺乏實(shí)踐深化及其理論強(qiáng)化。

為了促進(jìn)橋梁工程的綜合效益的提升，我們需要實(shí)現(xiàn)其隔震設(shè)計(jì)系統(tǒng)的加強(qiáng)，促進(jìn)地震力的有效分解，實(shí)現(xiàn)各個(gè)結(jié)構(gòu)支座間力的有效分布，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁基礎(chǔ)部位的保護(hù)。在此過(guò)程中，我們要進(jìn)行橋梁的上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)其有效的保護(hù)及其支撐。實(shí)現(xiàn)其橋梁設(shè)計(jì)的隔震設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，通過(guò)對(duì)其橫向剛度作用的控制，實(shí)現(xiàn)其橋梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，有效解決其結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)平衡的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)地震力的有效控制。我們可以通過(guò)隔震設(shè)計(jì)，促進(jìn)其橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的優(yōu)化。

通過(guò)對(duì)橋梁設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中隔震系統(tǒng)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)其橋梁的抗震性能的提升，一定程度上突破了傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)的局限性，擁有更好的抗震效果。這個(gè)環(huán)節(jié)中，我們要實(shí)現(xiàn)對(duì)工程造價(jià)的控制，促進(jìn)其工程質(zhì)量的提升。實(shí)現(xiàn)其橋梁的隔震設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，通過(guò)對(duì)其隔震支座的有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)其橋梁整體應(yīng)用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，避免因?yàn)闇囟鹊淖兓鴮?dǎo)致其他形變的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)其形變環(huán)節(jié)的有效控制。實(shí)現(xiàn)其城市建筑的高架橋梁設(shè)計(jì)系統(tǒng)的優(yōu)化，促進(jìn)其多跨連續(xù)梁橋的有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)其伸縮縫的有效應(yīng)用。與那些未采用隔震設(shè)計(jì)的橋梁相比較，采用了隔震設(shè)計(jì)的橋梁可以在經(jīng)歷了較大的地震后，較容易地更換隔震設(shè)計(jì)和裝置，且維修的時(shí)間相對(duì)較短，維修的費(fèi)用也相對(duì)較低。

1.2隔震設(shè)計(jì)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了抗震系統(tǒng)的健全，這是目前的一種新型抗震模式，通過(guò)對(duì)其地震作用的減小，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁的保護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，避免橋梁結(jié)構(gòu)的受損性，促進(jìn)橋梁的抗震能力的提升。由于該模式的應(yīng)用其橋梁的各個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能明顯的提升，保障其各個(gè)結(jié)構(gòu)的完好性。在普通橋梁設(shè)計(jì)工程中，其橋梁抗震能力的提升，離不開(kāi)對(duì)其橋梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，從而促進(jìn)其變形能力的提升，實(shí)現(xiàn)其整體強(qiáng)度控制。橋梁的隔震設(shè)計(jì)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了對(duì)柔性裝置的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)其橋梁的重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)其地震損損傷的降低，促進(jìn)其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。通過(guò)對(duì)阻尼設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)地震作用的有效抵消，實(shí)現(xiàn)其隔離效果的提升。隔震技術(shù)在橋梁抗震設(shè)計(jì)中的的應(yīng)用，目的是為了利用這些隔震裝置達(dá)到延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期、消耗地震能量和降低地震后結(jié)構(gòu)毀壞和變化的效果。在橋梁進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)時(shí)，最關(guān)鍵的因素就是要求要有合理的設(shè)計(jì)，使相關(guān)的抗震系統(tǒng)構(gòu)件能夠具有較強(qiáng)的彈性和可塑性。隔震技術(shù)在橋梁設(shè)計(jì)中的采用，減少工程造價(jià)同時(shí)提高工程效能的效果，它往往要比常規(guī)的抗震設(shè)計(jì)的抗震性能高，可以有效地保護(hù)橋梁墩柱，達(dá)到降低橋梁墩柱延性需求的作用和目的；上部結(jié)構(gòu)中隔震措施的采用可以有效地減小或者消除地震后橋梁的下部結(jié)構(gòu)超出彈性范圍的反映和現(xiàn)象。

1.3為了促進(jìn)橋梁隔震設(shè)計(jì)系統(tǒng)的優(yōu)化，我們要進(jìn)行其橋梁抗震性能的提升，我們需要實(shí)現(xiàn)其相關(guān)原則的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)抗震設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，滿足橋梁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)地震作用力的有效抵消，促進(jìn)其抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，進(jìn)行施工管理環(huán)節(jié)的優(yōu)化。實(shí)現(xiàn)其隔震裝置系統(tǒng)的健全，滿足橋梁設(shè)計(jì)的需要。在地震過(guò)程中，其上部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生一定的位移，這不利于橋梁的后期應(yīng)用環(huán)節(jié)的完善，我們需要及時(shí)進(jìn)行隔震裝置的優(yōu)化。假設(shè)在橋梁設(shè)計(jì)的時(shí)候采用了隔震措施，那么要保證橋梁的抗震性能比普通的抗震設(shè)計(jì)的大。在橋梁隔震設(shè)計(jì)時(shí)，我們應(yīng)該先對(duì)橋梁附近的地質(zhì)環(huán)境和橋梁地基的基本情況進(jìn)行看就和勘查。當(dāng)橋梁采用隔震裝置時(shí)，我們應(yīng)該采用適合本地且符合隔震性能的裝置。

二、橋梁隔震設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的深化應(yīng)用

為了滿足實(shí)際工作的需要，我們要進(jìn)行隔震裝置系統(tǒng)的健全，促進(jìn)其設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)隔震橋梁抗震設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的優(yōu)化。實(shí)現(xiàn)對(duì)其隔震裝置的有效設(shè)計(jì)。在橋梁的隔震設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們要進(jìn)行其彈性反應(yīng)譜法的有效應(yīng)用，以滿足實(shí)際施工的需要。我們需要對(duì)其計(jì)算公式環(huán)節(jié)展開(kāi)分析，實(shí)現(xiàn)其隔震裝置相關(guān)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，促進(jìn)其等效阻尼環(huán)節(jié)及其等效剛度環(huán)節(jié)的計(jì)算優(yōu)化。面對(duì)那些比較復(fù)雜的橋梁，我們要實(shí)現(xiàn)其時(shí)程方法的應(yīng)用。彈性反應(yīng)譜法的社會(huì)范圍的普及，離不開(kāi)對(duì)其規(guī)范計(jì)算方法的應(yīng)用。這樣有利于施工工程的完善，能夠促進(jìn)實(shí)際橋梁隔震設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的完善。隔震裝置的等效剛度和等效阻尼的計(jì)算是與隔震裝置在地震中的最大變形程度有關(guān)的，這就要引起橋梁設(shè)計(jì)師的注意，跟整個(gè)橋梁的地震響應(yīng)程度和隔震裝置的變形有關(guān)系，因此，我們應(yīng)該運(yùn)用彈性反應(yīng)譜方法對(duì)隔震設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷地完善和變化。因?yàn)樵趯?shí)際的計(jì)算過(guò)程中，對(duì)于目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和達(dá)到?jīng)]有直接的公式可以采用，所以，這就要求橋梁隔震設(shè)計(jì)人員對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的程度拿捏好，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，可以比較熟練的工程師可以依據(jù)其長(zhǎng)期工作的經(jīng)驗(yàn)初步地制定設(shè)計(jì)方案，方案完成后，再用一系列的時(shí)程來(lái)分析和驗(yàn)證其設(shè)計(jì)是否合理。

為了實(shí)現(xiàn)橋梁的隔震設(shè)計(jì)系統(tǒng)的健全，我們需要進(jìn)行橋梁的附屬結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)其附屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有效應(yīng)用，比如其防落梁裝置、限位裝置及其伸縮縫等，促進(jìn)其細(xì)部構(gòu)造環(huán)節(jié)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)其隔震能力的提升，促進(jìn)其橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)環(huán)節(jié)的發(fā)展。現(xiàn)在在橋梁隔震設(shè)計(jì)普遍存在的問(wèn)題就是，設(shè)計(jì)人員不重視內(nèi)部夠早的設(shè)計(jì)，另一方面是因?yàn)椋捎谠诘谡鞠鄳?yīng)的計(jì)算時(shí)附屬結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法比較復(fù)雜。在細(xì)部構(gòu)件的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)具有良好的連續(xù)性。

三、結(jié)語(yǔ)

為了實(shí)現(xiàn)橋梁工程質(zhì)量的提升，我們需要實(shí)現(xiàn)其橋梁設(shè)計(jì)系統(tǒng)的健全，促進(jìn)其隔震設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的優(yōu)化。目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)的隔震技術(shù)系統(tǒng)是不健全，我們需要實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的吸收，促進(jìn)國(guó)內(nèi)隔震設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

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[2]董世強(qiáng). 談橋梁的隔震設(shè)計(jì)[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012,18:146.

橋梁設(shè)計(jì)范文第4篇

關(guān)鍵詞：橋梁震害；抗震設(shè)計(jì)；初探

Abstract: China is more than one earthquake country, a strong earthquake caused huge losses of life and property and the national economic construction, roads, bridges also suffered varying degrees of damage. Seismic design of bridge engineering is necessary, but should choose a reasonable premise to meet the seismic fortification target bridge span bridge structure program, as far as possible the cost of the project investment control within a suitable range. After years of bridge experience in survey and design, the methods used in bridge seismic design and seismic design of bridge construction project in the special areas.

Keywords: bridge seismic damage; seismic design

中圖分類號(hào)： TU973+.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1.工程概述

滬昆高速公路貴州境貴陽(yáng)至清鎮(zhèn)段，路線起自貴陽(yáng)市烏當(dāng)區(qū)金華鎮(zhèn)，接在建貴陽(yáng)繞城高速公路西南段，經(jīng)何關(guān)、蒿芝塘、回龍寺、朱關(guān)，終于清鎮(zhèn)市廟兒山，接已建清鎮(zhèn)至鎮(zhèn)寧高速公路，全長(zhǎng)13.236059km（路線長(zhǎng)度按右幅計(jì)），其中：起點(diǎn)至朱關(guān)段按雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)速度120km/h，路基寬度34.5m；朱關(guān)至終點(diǎn)段按雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)速度120km/h，路基寬度28m。其中主線橋4座；互通式立交3處，有橋梁10座；分離式立交11座；人行天橋11座。本項(xiàng)目的橋梁均屬于單跨跨徑不超過(guò)150m的高速公路上的橋梁，抗震設(shè)防類別應(yīng)為B類。項(xiàng)目所在地地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，相應(yīng)的抗震設(shè)防烈度為6度。按《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T B02-01-2008）規(guī)定，橋梁抗震設(shè)防措施等級(jí)為7級(jí)。

根據(jù)國(guó)家地震局頒布的《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB 18306-2001），場(chǎng)區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s，地震動(dòng)峰值加速度值為0.05 g，場(chǎng)區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度。在充分考慮地形、地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、規(guī)模、重要性以及震害經(jīng)驗(yàn)等，我們選線時(shí)盡量避開(kāi)發(fā)震斷層，把橋位定在平坦、寬闊的溝谷上。從《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T B02-01-2008）；的一般規(guī)定中可以得知，簡(jiǎn)支梁的上部構(gòu)造可不進(jìn)行抗震強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。

所以為了工程的安全，特大橋、大橋上部結(jié)構(gòu)采用一般裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)T梁或箱梁，多孔或單孔為一聯(lián)，橋墩伸縮縫處伸縮裝置采用MZL-160/80/40型；橋臺(tái)處設(shè)C-80/40型伸縮縫，其余橋墩上設(shè)橋面連續(xù)；支座采用球冠圓板橡膠支座；下部結(jié)構(gòu)一般為柱式墩，樁基礎(chǔ)，也有采用擴(kuò)大基礎(chǔ)的。其余橋梁上部結(jié)構(gòu)均采用13~20 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板；下部結(jié)構(gòu)為樁柱式。

2.橋梁抗震設(shè)計(jì)

2.1抗震概念設(shè)計(jì)

對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，“概念設(shè)計(jì)”比“計(jì)算設(shè)計(jì)”更為重要。由于地震動(dòng)的不確定性和復(fù)雜性，再加上結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的假定與實(shí)際情況的差異，使“計(jì)算設(shè)計(jì)”很難有效地控制結(jié)構(gòu)的抗震性能。因而，不能完全依賴“計(jì)算”。結(jié)構(gòu)抗震性能的決定因素是良好的“概念設(shè)計(jì)”。因此，在橋梁的方案設(shè)計(jì)階段，不能僅僅根據(jù)功能要求和靜力分析就決定方案的取舍，還應(yīng)考慮橋梁的抗震性能，盡可能選擇良好的抗震結(jié)構(gòu)體系。

在進(jìn)行抗震概念設(shè)計(jì)時(shí)，特別要重視上、下部結(jié)構(gòu)連接部位的設(shè)計(jì)，橋墩形式的選取，過(guò)渡孔處連接部位的設(shè)計(jì)，以及塑性鉸預(yù)期部位的選擇。

為了保證所選定的結(jié)構(gòu)體系在橋址的場(chǎng)地條件下確實(shí)是良好的抗震體系，須進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析(動(dòng)力特性分析和地震反應(yīng)估算)，然后結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位，并進(jìn)一步分析是否能通過(guò)配筋或構(gòu)造設(shè)計(jì)保證這些部位的抗震安全性。最后，根據(jù)分析結(jié)果綜合評(píng)判抗震結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)劣，決定是否要修改設(shè)計(jì)方案。

2.2延性和位移設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的橋梁抗震設(shè)計(jì)采用強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法，即使考慮到延性和位移，也是通過(guò)強(qiáng)度指標(biāo)間接地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到了位移在橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的重要性，很多研究者和工程師建議在抗震設(shè)計(jì)中直接使用位移為設(shè)計(jì)參數(shù)，這樣就將形成多參數(shù)抗震設(shè)計(jì)方法在這方面，各種非彈性反應(yīng)譜的研究和應(yīng)用工作一直在進(jìn)行。一些建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)指南和準(zhǔn)則已經(jīng)引入了位移設(shè)計(jì)的概念和方法。

直接基于位移的抗震設(shè)計(jì)根據(jù)一定水準(zhǔn)地震作用F預(yù)期的位移計(jì)算地震作用，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以使構(gòu)件達(dá)到預(yù)期的變形，結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)期的位移。

該方法采用結(jié)構(gòu)位移作為結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)，設(shè)計(jì)時(shí)假定位移是結(jié)構(gòu)杭震性能的控制因素，通過(guò)設(shè)計(jì)位移譜得出在此位移時(shí)的結(jié)構(gòu)有效周期，求出此時(shí)結(jié)構(gòu)的基底剪力，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，并且進(jìn)行具體配筋設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)后用應(yīng)力驗(yàn)算，不足的時(shí)候用增大剛度而不是強(qiáng)度的方法來(lái)改進(jìn)，以位移目標(biāo)為基準(zhǔn)來(lái)配置結(jié)構(gòu)構(gòu)件。該法考慮了位移在抗震性能中的重要地位，可以在設(shè)計(jì)初始就明確設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)性能水平，并且使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)性能正好達(dá)到目標(biāo)性能水平。

2.3多道抗震設(shè)計(jì)

所謂多道抗震設(shè)防，是指在一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系中，一部分延性好的構(gòu)件在地震作用下，首先達(dá)到屈服，充分發(fā)揮其吸收和耗散地震能量的作用，即負(fù)擔(dān)起第一道抗震防線的作用，其他構(gòu)件則在第一道抗震設(shè)防屈服后才依次屈服，從而形成第二道、第三道或更多道抗震防線，這樣的結(jié)構(gòu)體系對(duì)保證結(jié)構(gòu)的抗震安全性是非常有效的。

2.4結(jié)構(gòu)杭震構(gòu)造設(shè)計(jì)

抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)包括抗震構(gòu)造及構(gòu)造規(guī)定，如梁端限位措施及支承面最小寬度等。抗震構(gòu)造物的內(nèi)力在地震力分析中也許很難精確的分析，但卻能起到很好的效果，防止落梁等極端震害的發(fā)生。

3.橋梁的抗震措施

3.1橋梁選址

橋址應(yīng)選擇地質(zhì)好、承載力高、地勢(shì)平坦的地方。但實(shí)際情況中有時(shí)難以實(shí)現(xiàn)。一是高速公路的橋梁橋位取決于路線的走向和位置，根據(jù)節(jié)約用地的原則，路線盡量少占良田，故橋位多在山坡、河谷走廊、河道、峽谷等處。二是路線穿越山區(qū)、丘陵地帶或軟土地區(qū)時(shí)，地形復(fù)雜、或地質(zhì)不良。

3.2基礎(chǔ)處理

對(duì)于不良地質(zhì)，可以根據(jù)不同的具體地質(zhì)情況采用不同的方法進(jìn)行處理。對(duì)于巖層較淺的地方，采用較大擴(kuò)基或固定在基巖上。或者在擴(kuò)基處砌筑厚度為1.5-2m的圍裙。對(duì)于地基軟硬不均，或砂層較厚地下水位較高地區(qū)要特別注意沙土液化，噴沙冒水現(xiàn)象的發(fā)生，可適當(dāng)增加橋長(zhǎng)，合理布孔，使橋墩、橋臺(tái)避開(kāi)地震時(shí)可能發(fā)生滑動(dòng)的岸坡或地形突變的不穩(wěn)定地段。或采用深樁、排樁穿過(guò)液化層，并采用系梁、承臺(tái)等加強(qiáng)聯(lián)結(jié)，或減輕結(jié)構(gòu)自重，在非沖測(cè)線下一米處，設(shè)置圍裙或條形基礎(chǔ)，加大基礎(chǔ)基底面積、減少基底偏心，并適當(dāng)增加理置深度。亦可在臺(tái)前或墩兩側(cè)設(shè)斜撐。并在考慮采用時(shí)，將水平地震力和豎向地震力加以組合驗(yàn)算。換土或采用砂樁也是一種常用的方法。

3.3橋墩處理

對(duì)于震區(qū)的橋墩，最好采用等截面，不宜做錐形截面墩，因?yàn)樽兘孛娴臉蚨盏目v波應(yīng)力較大，而等截面橋墩的縱波應(yīng)力相對(duì)較小，這樣可以減少波應(yīng)力。

在橋墩較粗能夠承受較大拉力時(shí)(一般用于大橋)，為了防止橋面在地震時(shí)上拋，落下砸壞橋墩(橋臺(tái))，一般用高強(qiáng)螺栓或預(yù)理鋼筋將橋梁及橋墩(臺(tái))聯(lián)結(jié)起來(lái)。

對(duì)于中小橋，一般采用簡(jiǎn)支板(或預(yù)應(yīng)力板)。它允許橋面與橋墩能夠自由分開(kāi)。地震時(shí)，為了防止橋面自由上拋時(shí)橋墩承受過(guò)大的拉力，同時(shí)，為了防止橋面落下時(shí)沖壞橋墩，在支座處安放彈簧或橡膠支座等緩沖的東西。

3.4簡(jiǎn)支梁梁端至墩、臺(tái)帽或蓋梁的邊緣的距離應(yīng)不小于梁跨徑的百分之一與50cm的和。吊梁與懸臂梁之間的搭接長(zhǎng)度不小于60cm。橋臺(tái)胸墻應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)，并在梁與梁之間和梁與橋臺(tái)胸墻之間加裝橡膠墊或其它彈性襯墊，以緩和沖擊作用和限制梁的縱向位移。有的也可以采用防震錨栓。并且在橋墩兩側(cè)設(shè)置擋塊，防止橋梁橫向位移過(guò)大及落梁現(xiàn)象。

對(duì)于陡峻的高山、河岸，地震時(shí)常發(fā)生滑坡現(xiàn)象。為了保護(hù)橋梁，要及早排除這些隱患，采用護(hù)坡、排水等措施加以防護(hù)。

4.結(jié)語(yǔ)

基于性能的抗震設(shè)計(jì)還處于起步階段,還有很多工作要做,工程人員應(yīng)該具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光,看到基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法對(duì)未來(lái)防震減災(zāi)工作的貢獻(xiàn),努力克服推廣基于性能抗震設(shè)計(jì)方法時(shí)面臨的困難,同時(shí)對(duì)經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效應(yīng)性同樣是有益的。

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［3］趙巖．橋梁抗震的線性／非線性分析方法研究[D]．大連：大連理工大學(xué)，2003。

橋梁設(shè)計(jì)范文第5篇

關(guān)鍵詞：大跨度橋梁公路橋梁 橋梁設(shè)計(jì)

前言

大跨度公路橋梁往往處于公路交通運(yùn)輸?shù)臉屑~和咽喉地段，為道路生命線工程的重要組成部分。在橋型的比選上有相當(dāng)?shù)碾y度和復(fù)雜性，而橋梁的設(shè)置是否合理，橋梁設(shè)計(jì)方案是否合理，直接影響整條路線的工程造價(jià)及使用功能。因此在設(shè)計(jì)中必須協(xié)調(diào)好橋梁各細(xì)部構(gòu)造與地形、地質(zhì)之間的關(guān)系。

1 大跨度橋梁結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)理論的發(fā)展

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,大跨徑橋梁的建設(shè)在20世紀(jì)末進(jìn)入了一個(gè)。大跨度橋梁形式多樣,有斜拉橋、懸索橋、拱橋、懸臂桁架橋及其它的一些新型的橋式,如全索橋,索托橋,斜拉2懸吊混合體系橋、索桁橋等等。其中,懸索橋和斜拉橋是大跨徑橋梁發(fā)展的主流。近20 年來(lái)發(fā)展最快的大跨徑橋梁是斜拉橋,而遙遙領(lǐng)先的是懸索橋。當(dāng)前世界最大跨度的懸索橋是1998年建造的日本明石海峽大橋,其主跨度為1991m;世界最大跨度的斜拉橋是1999 年建造的日本多多羅橋,其主跨度為890 m;而中國(guó)最大跨徑的懸索橋是江蘇潤(rùn)楊長(zhǎng)江公路大橋,主跨度1490m,在世界懸索橋行列中位居第三;中國(guó)最大跨徑的斜拉橋?yàn)榻K南京長(zhǎng)江第二大橋,主跨度628m,在世界鋼箱梁斜拉橋中位列第三;湖北荊州長(zhǎng)江公路大橋,主跨徑達(dá)500 m,在世界預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋中位列第二。目前的橋梁技術(shù)已經(jīng)能較好的解決現(xiàn)存問(wèn)題,但是隨著橋梁跨度不斷增大,向著更長(zhǎng)、更大和更柔方向發(fā)展,為了保證其可靠性、耐久性、行車舒適性、施工簡(jiǎn)易性和美觀性及其統(tǒng)一還有大量的工作要作。

橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程也就是如何處理橋梁結(jié)構(gòu)的安全性(可靠性、耐久性) 、適用性(滿足功能要求及行車舒適性) 、經(jīng)濟(jì)性(包括建設(shè)費(fèi)用和維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用) 及美觀性的過(guò)程。傳統(tǒng)的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),要求設(shè)計(jì)者根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),參考類似的橋梁工程設(shè)計(jì),通過(guò)判斷去構(gòu)思設(shè)計(jì)方案,然后進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、和穩(wěn)定等各方面的計(jì)算。但由于設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)的限制,確定的最終方案往往不是理想的最優(yōu)方案,而僅為有限個(gè)方案中接近最優(yōu)的可行方案。橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論是傳統(tǒng)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的重大發(fā)展,也是現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)的目標(biāo)。它是使所有參與設(shè)計(jì)計(jì)算的量部分以變量出現(xiàn),在滿足規(guī)范和規(guī)定的前提下,形成全部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行方案域,并利用數(shù)學(xué)手段,按預(yù)定的要求尋求最優(yōu)方案。

2大跨度橋梁的優(yōu)化設(shè)計(jì)

局部最優(yōu)雖不能等同于整體最優(yōu),但卻有益于整體最優(yōu),并促進(jìn)橋梁結(jié)構(gòu)的發(fā)展。因?yàn)閷?duì)局部的優(yōu)化設(shè)計(jì)變量相對(duì)較少而使研究的難度大大減小,研究的深度因而能更透徹。目前對(duì)大跨度橋梁的局部結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究已涉及到大跨度橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工的各個(gè)方面,主要有:

（1）加勁梁橫截面的優(yōu)化

大跨度橋梁的加勁梁主要有鋼梁、混凝土梁、混合梁和疊合梁。根據(jù)目前全世界己建成的大跨度橋梁統(tǒng)計(jì),跨度分別排在前12 位的斜拉橋和懸索橋,其主跨加勁梁形式大多為鋼梁,而鋼與混凝土結(jié)合梁和混凝土梁較少且跨度相對(duì)較小。

（2）斜拉索或主纜的動(dòng)力優(yōu)化

目前的大跨度橋梁主要有斜拉橋、懸索橋及其它的一些新型的橋式,如全索橋,索托橋,斜拉-懸吊混合體系橋等。這些橋式都有一個(gè)共同的特點(diǎn),即都由纜索支承,且橋面較柔,屬柔性結(jié)構(gòu),阻尼低。在外部激勵(lì)下,拉索極易發(fā)生意想不到的大幅振動(dòng)。如風(fēng)雨共現(xiàn)時(shí)的風(fēng)雨振現(xiàn)象,主梁和拉索之間耦合振動(dòng)引起的參數(shù)共振、拉索的自激振動(dòng)等。拉索的大幅振動(dòng)容易引起拉索錨固端的疲勞、降低拉索的使用壽命,嚴(yán)重時(shí)甚至對(duì)橋梁安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,大跨度橋梁的動(dòng)力問(wèn)題顯得尤為重要。

（3）索力調(diào)整優(yōu)化

大跨度橋梁的收縮徐變、非線性性條件等影響會(huì)隨著跨度的增大越來(lái)越顯著,但最終控制主梁應(yīng)力和線形的直接因素還是斜拉索力和施工時(shí)的立模標(biāo)高,因而確定合理的索力對(duì)斜拉橋的材料用量及結(jié)構(gòu)安全性都有十分重要的意義。然而斜拉橋作為一個(gè)高次超靜定結(jié)構(gòu),施工中又要經(jīng)過(guò)體系轉(zhuǎn)換,如何確定合理的成橋索力,同時(shí)又能保證施工中的塔梁受力均勻合理,是目前進(jìn)行斜拉橋施工監(jiān)測(cè)控制的主要目標(biāo)。國(guó)內(nèi)外對(duì)索力調(diào)整優(yōu)化的研究進(jìn)行得較早,發(fā)展得也較為成熟。目前,有關(guān)索力調(diào)整的理論主要有4 大類:

a) 指定受力或位移狀態(tài)的索力優(yōu)化,如剛性支承連續(xù)梁法和零位移法。

b) 無(wú)約束的索力優(yōu)化,如彎距平方和最小法和彎曲能量最小法。

c) 有約束的索力優(yōu)化,如用索量最小法。

d) 影響矩陣法。影響矩陣法能得到不同目標(biāo)函數(shù)、不同加權(quán)的優(yōu)化結(jié)果,又能計(jì)入預(yù)應(yīng)力、活載、收縮徐變、約束優(yōu)化等影響,既可用于確定索結(jié)構(gòu)合理狀態(tài),也可用于施工階段和成橋階段的索力調(diào)整,實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)調(diào)整與結(jié)構(gòu)優(yōu)化的統(tǒng)一。影響矩陣法包含了前3 種優(yōu)化方法,是目前最為完備的一種斜拉橋索力優(yōu)化理論。

（4）索塔的結(jié)構(gòu)優(yōu)化

索塔的優(yōu)化主要是塔高和受力合理性的優(yōu)化。塔太高會(huì)給施工帶來(lái)困難,增加造價(jià)。而塔太矮會(huì)降低拉索的工作效率,增加主梁和拉索的受力。因此單獨(dú)對(duì)塔高的優(yōu)化不一定是經(jīng)濟(jì)的,而應(yīng)和其它部分結(jié)合起來(lái)考慮。塔的受力合理性與塔的結(jié)構(gòu)形式、纜索形式、纜索錨固形式及錨固點(diǎn)分布有關(guān),也是一個(gè)值得研究的課題。

（5）斜拉索和吊索錨固的優(yōu)化

斜拉索和吊索錨固的形式和錨固點(diǎn)的布置對(duì)索塔和主梁的應(yīng)力集中問(wèn)題和結(jié)構(gòu)形式有一定的影響,應(yīng)和索塔和主梁結(jié)合起來(lái)考慮。

（6）懸索橋錨錠的優(yōu)化

懸索橋的錨錠有自錨式和地錨式。自錨式一般只有在無(wú)法使用地錨式時(shí)才采用。地錨的優(yōu)化涉及到地質(zhì)條件問(wèn)題,目前研究較少。自錨式一般很少采用,研究也很少。

（7）橋墩及基礎(chǔ)優(yōu)化

對(duì)于大跨度橋梁橋墩和基礎(chǔ)的優(yōu)化,不論數(shù)量、位置、還是結(jié)構(gòu)形式,一般都受地質(zhì)條件的限制,應(yīng)針對(duì)具體橋梁來(lái)考慮。因此,大跨度橋梁的橋墩優(yōu)化設(shè)計(jì)一般都是獨(dú)立的,受上部結(jié)構(gòu)影響很小。

三、大跨度橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

上部構(gòu)造形式的選擇，應(yīng)結(jié)合橋梁具體情況，綜合考慮其受力特點(diǎn)、施工技術(shù)難度和經(jīng)濟(jì)性。簡(jiǎn)支空心板結(jié)構(gòu)的橋型，施工方便，施工技術(shù)成熟；但跨徑小，梁高大；由于橋梁跨徑受限制，往往造成跨深溝橋梁高跨比不協(xié)調(diào)，美觀性差；上部構(gòu)造難以與路線小半徑、大超高線形符合，且高墩數(shù)量增加；橋面伸縮縫多，行駛條件差。因而，在山區(qū)大跨度中，該類橋型一般用于地形相對(duì)平緩、填土不高的中、小橋上。預(yù)制拼裝多梁式T梁在中等跨徑橋中具有造價(jià)省、施工方便的特點(diǎn)，其造價(jià)低于整體式箱梁，是中等跨徑直梁橋的常用橋型。但對(duì)于曲線梁來(lái)說(shuō)，T梁為開(kāi)口斷面，抗扭及梁體平衡受力能力均較箱梁差，曲梁的彎矩作用對(duì)下部產(chǎn)生的不平衡力大。但當(dāng)曲線橋的彎曲程度較小時(shí)，曲線T梁橋采用直梁設(shè)計(jì)，以翼緣板寬度調(diào)整平面線形，可減少曲梁的彎扭作用，在一定程度上可彌補(bǔ)曲線T梁橋受力和施工上的不足。雖然直線設(shè)置的曲線橋仍有部分恒載及活載不平衡影響及曲線變位存在，但較曲線梁小。此外，可以采取加強(qiáng)橫向聯(lián)系的措施，提高結(jié)構(gòu)的整體性。對(duì)于大跨徑橋梁，最好采用懸臂澆筑箱梁。但是對(duì)于中等跨徑的橋梁，箱梁橋不論采取何種施工方式，費(fèi)用都較高，與預(yù)制拼裝多梁式T梁相比，處于弱勢(shì)。

下部結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足上部結(jié)構(gòu)對(duì)支撐力的要求，同時(shí)在外形上要做到與上部結(jié)構(gòu)相互協(xié)調(diào)、布置均勻。橋墩視上部構(gòu)造形式及橋墩高度采用柱式墩、空心薄壁墩或雙薄壁墩等多種形式。柱式墩是目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩形式，其自重輕，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，施工方便、快捷，外觀輕穎美觀。對(duì)于連續(xù)剛構(gòu)橋，要注意把握上下部結(jié)構(gòu)的剛度比，減小下部結(jié)構(gòu)的剛度比，減小下部結(jié)構(gòu)的剛度，可減小剛結(jié)點(diǎn)處的負(fù)彎矩，同時(shí)減小橋墩的彎矩，也可減小溫度變化所產(chǎn)生的內(nèi)力。但是橋墩也不可以太柔，否則會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大變形，影響正常使用，并不利于結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。對(duì)于高墩，除了要進(jìn)行承載能力與正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算外，還要著重進(jìn)行穩(wěn)定分析。對(duì)于連續(xù)梁結(jié)構(gòu)或連續(xù)剛構(gòu)橋，各墩的穩(wěn)定性受相鄰橋墩的制約影響，應(yīng)取全橋或至少一梁作為分析對(duì)象。穩(wěn)定分析的中心問(wèn)題就是確定構(gòu)件在各種可能的荷載作用和邊界條件約束下的臨界荷載，下面以連續(xù)梁為例進(jìn)行說(shuō)明。介于梁、墩之間的板式橡膠支座，梁體上的水平力H(車輛制動(dòng)力和溫度影響力等)是通過(guò)支座與梁、墩接觸面上摩阻力而傳遞給橋墩的，它不但使墩頂產(chǎn)生水平位移，而且板式橡膠支座也要產(chǎn)生剪切變形。當(dāng)梁體完成水平力的傳遞以后，梁體暫時(shí)處于一種固定狀態(tài)，但由于軸力及墩身自重的影響，墩頂還會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生附加變形，這就使得板式支座由原來(lái)傳遞水平力的功能轉(zhuǎn)變?yōu)榈挚苟枕斃^續(xù)變形的功能，支座原來(lái)的剪切變形先恢復(fù)到零，逐漸達(dá)到反向的狀態(tài)。