关于公路桥梁设计应注意的要点分析

贺延会

西安市市政建设（集团）有限公司 陕西 710077

摘要：随着我国交通系统的迅猛发展，我国修建的桥梁日益增多，因而对桥梁设计方法的研究具有重要的现实意义。

关键词：公路桥梁；设计要点

随着我国交通系统的迅猛发展，我国修建的桥梁日益增多，因而对桥梁设计方法的研究具有重要的现实意义。那么，公路桥梁设计应注意哪些要点呢？笔者结合自身的实践经验浅谈如下自己的看法与观点，供大家参考：

一、我国道路桥梁设计的现状

随着国家经济的日益发展，我国在公路工程方面的建设规模也逐渐的扩大，因此，公路工程建设和规划就占据了重要的位置。在日益发展的今天，公路桥梁工程建设质量的好坏已成为人们逐渐关注的话题。据资料现实，近年来桥梁坍塌事件屡见不鲜，追究其原因，与道路桥梁设计的安全性，耐久性等相关问题是分不开的。此外，还应须知，环境不同、使用条件不同、设计对象不同，设计要求也就不同，桥梁结构体系的布局和构造等方面也要随之进行调整。因此，利学合理的道路桥梁结构设计除必须满足桥梁设计规范基木要求之外，还要求桥梁设计人员具有较高的专业素质、丰富的设计经验和正确的实践判断能力。下面就道路桥梁设计中常出现的问题进行剖析：

1.道桥设计的安全性：

道桥设计的不规范或在施工的过程中不注意控制质量，都会成为道桥坍塌的导火索。在施工过程中，施工者为了追求利益而降低施工的成本，偷工减料，把本该用到建筑上的优质材料换成低廉，质量查的蒙混过关的材料。

2.道桥设计的耐久性：

各种各样的事物都有自己的寿命，就如道桥一样，如果不加以维护，就会大大缩短道桥的使用寿命。但在现实生活中，道桥的耐久性往往被忽视，隐藏着巨大的安全隐患。

二、因地制宜的桥梁防撞设计

无论任何一个桥梁设计，首先都应根据所在的地理位置和地里环境及本地的一些自然环境，例如风力，降雨量等等，因地制宜的给出设计方案。例如就防撞的设计这一方面就应根据实际情况具体分析。

防撞主设施要分为主动防撞设施和被动防撞设施两种，其中被动防撞又包括直接构造和间接构造：

1.主动防撞设施：

红白相间标志，桥梁下弦标高警示；雾天黄灯；雷达；远红外监视高频甚高频电话声讯提醒；激光（或红外）测距声光报警；GPS卫星导航区域系统等。它们投资较少，但须设立监控系统、监控柜或监控室等，进行日常维护管理。

2.被动防撞措施：

防撞设施投资较大，尤其是其中的间接构造，间接构造需要将可能发生的船撞力全部在墩外承受，其设施费用往往比桥墩还贵。其优点是：“御敌于国门之外”。由于它会带来对环境的破坏，甚至是危及子孙的不可修复破坏，因此一般仅在具备自然条件，可使对自然的改变（或破坏）较少时，才使用这种方式。

1）直接构造（有人称作缓冲设施）的力学原理巧妙一些，它通过消减船撞力和加强桥墩等措施，利用桥墩水平抵抗力，便能够抵受住船舶的撞击，不需另行构筑“墩外墩”或只建设较少的工程构造，因而节省投资。由于消减了船撞力，可以在保护桥的同时也保护船，因此也保护了环境，促进社会和谐。

2）间接构造：墩外墩的原理是：船在撞向桥墩时，先撞到“桥墩外的防撞墩”，防撞墩吸收船舶的一部分或全部动能。如果是吸收了全部动能则船停住了，不再撞向桥墩；如果防撞墩仅吸收一部分动能，则船舶减速或转向，转向后不撞向桥墩或带有剩余动能的船撞向桥墩时不致撞塌桥墩，也是设计成功。但是墩外墩的设置需要自然条件，即水不太深，墩的建造成本就不会太高，否则在墩外建设一个水平抗力大于桥墩，宽度还需大于桥墩的墩外墩，其造价是很高的。

三、减少桥梁共振效应

共振是自然界存在的一种现象，它是由外力导致的某物体的振动与原物体的自然振动相一致，如果这样产生的力如未加以抑制，可对桥梁带来毁灭性的后果。

为了减轻桥梁的共振效应，在桥中设立减震器非常重要，其作用是干扰共振波。干扰共振波可有效地防止振动波的不断加强，不管振动持续多长的时间或是何种振源。减震技术通常与惯性有关。例如，如果桥梁采用实心道路，共振波可以很容易地传遍整个桥长。而如果桥的道路由不同的截面构成并采用叠放的板相连，那么一个截面的运动会通过连接板传到另一截面，但由于是叠放而成，因而会产生一定的摩擦。诀窍就在于产生足够的摩擦以改变共振波的频率。改变频率会防止振动波累积。有效地改变波频会产生两种不同的波，二者不会彼此累积成破坏性的力量。

四、用科学的眼光和可持续发展的观点审视道路桥梁的安全

要用科学的眼光和可持续发展的观点审视道路桥梁的安全耐久性问题，提高桥梁结构的使用寿命，加强监测力度，及时对桥梁进行养护维修，桥梁的设计中要充分体现以桥梁全寿命期内的综合费用评价桥梁的经济性和社会效益。桥梁设计方面，设计中位要采用高度发展的计算机辅助手段精心设计，进行有效的快速优化和仿真分析，运用智能化制造系统在工厂生产部件，利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。要克服设计、施工周期短，中标价格低等不利因索，全力打造精品工程。建设质量方面，建设中位要对整个工程进行总体规划，做到有的放矢。不要采取低价中标的方法，要给施工企业生存空间。要知道，低价中标的施工企业如果要生存，只能通过变更设计来减少亏损，那样就无法保证施工质量安全和进度。施工过程中，建设中位要为设计、施工、监理单位服好务，让他们全心全意地工作，确保质量安全。

五、抗震设计原则

根据以往地震对高架桥造成的损害，我们要对容易损害的桥墩，支座处进行延性设计，用约束混凝土来提高混凝土的延性。抗震设防设计属于被动防御，被动地承受地震。现在要加强“概念设计”的抗震原则，进行主动防御。要研究不同的結构形式，分析受力性质，避免不利于抗震的桥型出现在地震多发区，创造出更加适应地震地区的桥梁结构形式。

依据现行《抗震规范》，高架桥桥梁抗震设计时，地震荷载的计算，一般情况下桥墩应采用反应谱理论，桥台采用静力法。对于结构特别复杂、桥墩高度超过30m的特大桥梁，可采用时程反应分析法。计算桥梁地震荷载时，应分别考虑顺桥和横桥两个方向的水平地震荷载。对于位于基本烈度为9 度区的大跨径悬臂梁桥，还应考虑上、下两个方向竖向和水平地震荷载的不利组合。

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