時(shí)間：2023-03-24 15:20:44
序論：在您撰寫橋梁設(shè)計(jì)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
本預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋共分為三跨（30m+50m+30m）主跨50m，邊跨對稱30m；主梁采用單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，跨中梁高為1.5m，支座處梁高為2.8m，截面高度按二次拋物線形式變化；橋面凈寬為7+2×1.5m；設(shè)計(jì)荷載為公路-Ⅰ級。
在設(shè)計(jì)中，運(yùn)用了橋梁設(shè)計(jì)軟件Midas建立橋梁模型，并對橋梁恒載、活載及徐變內(nèi)力進(jìn)行分析計(jì)算，得出預(yù)應(yīng)力鋼束的預(yù)估值。最后對主梁的應(yīng)力、變形等進(jìn)行驗(yàn)算。經(jīng)分析比較及驗(yàn)算表明該設(shè)計(jì)計(jì)算方法正確，內(nèi)力分布合理，符合設(shè)計(jì)任務(wù)的要求
關(guān)鍵詞 橋梁設(shè)計(jì); 預(yù)應(yīng)力混凝土; 箱梁; 變截面連續(xù)梁 ;Midas橋梁模型
Abstract: The design is based on the requirements of the design task and "Highway Bridge Regulation". The design of the bridge is carried out in the eight-character principle of "safety, pratically, economically and aeshetic" by comparing and choosing the best one. The first program is continous prestressed concrete grider bridge, the second one the beam combination of arch bridge,and the third one is the suspension bridge.Accdoding to the above principles and construction factors, the prestressed conous bridge is chosen to the ultimate.
The continous prestressed concrete girder bridge is divided into three inters, (30m+50m+30m), with the main span of 50m, and 30m-symmetry one. Prestressed concrete box grider is used as the main beam; the beam depth in the mid-span is 1.5m, while at the support bearing it is 2.8m.The sectional depth is changed in the form of parabolic.The net width of the deck is 7+2x1.5m,and the design load is for the highway-I.
In the design, the bridge design software MIDAS is used to get the calculation model. By analyzing and computing the dead load, live load and internal force, the estimated value of the prestressed strand is got. Finally, checking calculation is carried out to the stress and deformation of the main beam. The results of the analysis and checking calculation show that the design calculation method is correct , and the internal force distribution is reasonable to the design task.
Key words: bridge design; prestressed concrete; box-girder; non-uniform continuous beam; MIDAS bridge model
目 錄設(shè)計(jì)原始資料…………………………………………………………………………….1
第一章 方案比選 ………………………………………………………………………2
第二章 上部結(jié)構(gòu)形式及尺寸擬定 …………………………………………………5
一．主跨徑的擬定 …………………………………………………………………… 5
二．順橋向梁的尺寸擬定 …………………………………………………………… 5
三．橫橋向的尺寸擬定 ……………………………………………………………… 5
四．橋面鋪裝 ………………………………………………………………………… 6
五．本橋主要材料 …………………………………………………………………… 6
第三章 橋面板的計(jì)算 …………………………………………………………………8
一．橋面板的設(shè)計(jì)彎矩 ……………………………………………………………… 8
二．懸臂板的內(nèi)力計(jì)算……………………………………………………………… 11
三．橋面板的配筋…………………………………………………………………… 12
第四章 主梁內(nèi)力計(jì)算…………………………………………………………………14
一．全橋節(jié)段的劃分………………………………………………………………… 14
二．恒載活載內(nèi)力計(jì)算……………………………………………………………… 17
第五章 主梁配筋計(jì)算…………………………………………………………………32
一．預(yù)應(yīng)力筋的估算原理…………………………………………………………… 32
二．預(yù)應(yīng)力筋的估算………………………………………………………………… 34
三．預(yù)應(yīng)力筋布置…………………………………………………………………… 38
四．非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布置……………………………………………… 45
第六章 截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算………………………………………………47
一．正截面承載力計(jì)算……………………………………………………………… 47
二．斜截面承載力計(jì)算……………………………………………………………… 47
第七章 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算……………………………………………………… 50
第八章 應(yīng)力驗(yàn)算………………………………………………………………………… 56
一．短暫狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算………………………………………………………… 56
二．持久狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算………………………………………………………… 57
第九章 抗裂性驗(yàn)算……………………………………………………………………… 59
一．正截面抗裂性…………………………………………………………………… 59
二．斜截面抗裂性…………………………………………………………………… 61
第十章 主梁變形計(jì)算…………………………………………………………………… 62
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………… 63
英文翻譯 ………………………………………………………………………………… 64
致謝 ……………………………………………………………………………………… 90
致 謝 首先感謝何建老師在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中認(rèn)真輔導(dǎo)了我設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，何建老師對待學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)、和藹耐心的態(tài)度和對待工作一絲不茍的作風(fēng)給我留下了深刻的印象，為我今后的學(xué)習(xí)工作樹立了榜樣。此外還有學(xué)多老師給予了耐心的指導(dǎo)和點(diǎn)拔，令我受益匪淺。在此對各位老師的敬業(yè)表示真摯的感謝。
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我比較系統(tǒng)的串連了我大學(xué)本科四年所學(xué)的知識，深感我們這門專業(yè)系統(tǒng)的博大精深，覺得自己存在的差距還很大。但是，在這炎炎夏日工作的幾十天，我的收獲也是很大的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的反復(fù)修改，一遍一遍的看書，和同學(xué)一次又一次的討論，一次又一次的請教老師的過程中，通過集中的畢業(yè)設(shè)計(jì)和專業(yè)系統(tǒng)的培養(yǎng)，我提高了自己綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論，基本知識和基本技能，分析解決問題的能力。在老師的指導(dǎo)下，通過獨(dú)立系統(tǒng)的完成一個(gè)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，比較具體的了解了一個(gè)工程設(shè)計(jì)的全過程，鞏固已學(xué)課程的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)了自己考慮問題，分析問題，解決問題的能力，同時(shí)接觸到和掌握一些新的專業(yè)知識和技能。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)為自己提供了一次很好的實(shí)踐機(jī)會(huì)，為我將來的學(xué)習(xí)工作做了很好的鋪墊，是我人生中很重要的一次經(jīng)歷。
最后，感謝學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師在百忙之中為我們細(xì)心指導(dǎo)設(shè)計(jì)，我衷心的感謝各位老師！
南華大學(xué)船山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目 寶石路5號橋 設(shè)計(jì)（論文）題目來源 設(shè)計(jì)（論文）題目類型 起止時(shí)間 2008.12.1~2008.12.12 一、設(shè)計(jì)（論文）依據(jù)及研究意義：
橋梁的形式可考慮連續(xù)梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋。對此三種橋型作比較，從安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀等方面比選，最終確定橋梁形式。
二、設(shè)計(jì)（論文）主要研究的內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)：（技術(shù)方案、路線）
本橋的設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求和《公路橋規(guī)》的規(guī)定，本著“安全、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀”的八字原則，提出了三種不同的橋型方案進(jìn)行比較和選擇。方案一為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，方案二為梁拱組合體系橋，方案三為懸索橋。經(jīng)由以上原則以及設(shè)計(jì)施工等諸多方面考慮后，確定預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋?yàn)樽罱K設(shè)計(jì)方案。
三、設(shè)計(jì)（論文）的研究重點(diǎn)及難點(diǎn)
計(jì)算量大，工程量大，繪制上部結(jié)構(gòu)的一般構(gòu)造圖、鋼筋構(gòu)造圖及施工示意圖很復(fù)雜
四、進(jìn)行設(shè)計(jì)（論文）所需條件：
《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南—橋梁工程分冊
《預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)》 《橋梁工程》 《基礎(chǔ)工程》 《橋涵水文》 《橋梁計(jì)算示例集》《橋梁上部結(jié)構(gòu)計(jì)算示例（二）》
五、指導(dǎo)教師意見：
1三維數(shù)字化設(shè)計(jì)發(fā)展與現(xiàn)狀
1．1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)發(fā)展從1963年美國MIT機(jī)械工程Coons，首次提出了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)（CAD）概念開始，軍工、航空航天以及精密制造業(yè)等領(lǐng)域就開始了CAD的研究與開發(fā)。到20世紀(jì)80年代，CAD技術(shù)開始走向成熟，并廣泛應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域，開始出現(xiàn)在PC終端系統(tǒng)中。1989年，PTC公司推出Pro／Engineer產(chǎn)品，用參數(shù)化的特征設(shè)計(jì)為CAD三維設(shè)計(jì)建立了新的標(biāo)準(zhǔn)。此后，隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，三維CAD設(shè)計(jì)開始普遍應(yīng)用于航空航天、船舶、汽車及精密儀器制造業(yè)等領(lǐng)域［1－3］。
1．2三維設(shè)計(jì)應(yīng)用在國內(nèi)外的基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域，三維設(shè)計(jì)技術(shù)也正在蓬勃發(fā)展，其中在水利水電、公用與民用建筑等行業(yè)已經(jīng)取得較為廣泛的應(yīng)用，初步實(shí)現(xiàn)了二維設(shè)計(jì)向三維協(xié)同設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換。如圖1所示。圖1水電廠房剖切視圖對于公路工程，特別是橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域，CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)的發(fā)展相對較為緩慢，大多還處于二維階段，或者應(yīng)用其他主流的三維CAD平臺對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維展示，中國交通部公路科學(xué)研究所研發(fā)的橋梁三維造型系統(tǒng)Bridge3D，嘗試了采用參數(shù)化技術(shù)進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)外觀造型設(shè)計(jì)。但是，相對于制造行業(yè)的參數(shù)化、變量化的三維CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)差距還很大［4－5］。
2基于BIM技術(shù)的工程設(shè)計(jì)概念
2．1BIM技術(shù)定義建筑信息模型（BuildingInformationModeling，簡稱BIM）技術(shù)和理念由AutoDesk公司于2002年率先提出，它是通過數(shù)字化技術(shù)，在計(jì)算機(jī)中建立一座虛擬的建筑，一個(gè)建筑信息模型就是提供了一個(gè)單一、完整、邏輯的建筑信息模型［6－7］。BIM是貫穿在工程整個(gè)生命周期中，使設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、建造信息及維護(hù)信息等大量信息保存在BIM中，在建筑整個(gè)生命周期中得以重復(fù)、便捷地使用，如圖2所示。
2．2BIM技術(shù)在橋梁工程中的延展BIM的發(fā)展是始于建筑行業(yè)，但其內(nèi)涵及外延早已超出了模型的范疇，也延伸出了建筑行業(yè)，甚至覆蓋了整個(gè)工程建設(shè)行業(yè)。對于橋梁工程而言，可以參考美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)，對橋梁信息模型（BIM）闡釋如下：（1）一個(gè)橋梁工程物理和功能特性的數(shù)字化表達(dá)。（2）一個(gè)共享有關(guān)橋梁建設(shè)項(xiàng)目所有信息的資源數(shù)據(jù)庫。（3）一個(gè)分享有關(guān)橋梁工程的信息，為該工程從概念開始的全生命周期的所有決策提供可靠依據(jù)的過程。（4）在項(xiàng)目不同階段、不同利益相關(guān)方，通過在BIM中寫入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)，如圖3所示。圖3BIM技術(shù)支撐的工程范疇
3三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與二維設(shè)計(jì)對比
對于橋梁設(shè)計(jì)而言，采用BIM的理念與傳統(tǒng)CAD相比，改變的是整個(gè)設(shè)計(jì)流程與設(shè)計(jì)方法。（1）從線條繪圖轉(zhuǎn)向構(gòu)件布置。（2）從單純幾何表現(xiàn)轉(zhuǎn)向全信息模型集成。（3）從各工種單獨(dú)完成項(xiàng)目轉(zhuǎn)向各工種協(xié)同完成項(xiàng)目。（4）從離散的分步設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向基于同一模型的全過程整體設(shè)計(jì)。（5）從單一設(shè)計(jì)交付轉(zhuǎn)向工程全生命周期支持。對于橋梁設(shè)計(jì)行業(yè)，采用BIM技術(shù)不僅僅意味著效率與質(zhì)量的提升，更重要的是設(shè)計(jì)方掌握了工程項(xiàng)目最核心的信息模型資源，不僅向業(yè)主方提供工程設(shè)計(jì)服務(wù)，而是向全壽命周期內(nèi)各個(gè)工程參與方提供高附加值的服務(wù)與咨詢，使工程項(xiàng)目的潛在價(jià)值向設(shè)計(jì)階段前移［6］。
4基于BIM技術(shù)的橋梁三維設(shè)計(jì)技術(shù)
4．1信息需求的系統(tǒng)分析了解橋梁工程對三維設(shè)計(jì)技術(shù)的需求是建立三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，雖然其他行業(yè)的三維設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)較為成熟，也有了成功的工程案例，但是橋梁工程建設(shè)對三維工程信息的要求有自身的特點(diǎn)，并不能將其他行業(yè)的工程需求照搬過來。因此，需要重新根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)、施工與管理的特點(diǎn)分析其對工程信息的實(shí)際需求。只有得到各個(gè)工程參與方對三維信息的需求，才能使三維信息模型發(fā)揮其在工程建設(shè)中的核心數(shù)據(jù)平臺的作用。
4．2信息模型的參數(shù)化建立方法三維設(shè)計(jì)技術(shù)的核心是信息化的三維模型，通過前期分析得到各方的信息需求后，如何建立賦含上述信息的三維模型就成為關(guān)鍵。抽象化、變量化、參數(shù)化的設(shè)計(jì)技術(shù)是一種高效、直接和便于修改的信息化模型建立方法，該方法的核心思想是把工程項(xiàng)目中具有特征變化的圖元要素的特征值抽象為某個(gè)函數(shù)的變量，通過修改變量值，或者改變函數(shù)實(shí)現(xiàn)算法，就能夠獲得賦含各種信息的模型。主要工作在于尋找各類要素的特征變量及其與整個(gè)模型的邏輯函數(shù)關(guān)系［8－10］，橋梁三維模型如圖4所示。
4．3CAD－CAE信息共享技術(shù)橋梁設(shè)計(jì)的重要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)計(jì)算分析在設(shè)計(jì)中占有極其重要的位置，計(jì)算分析結(jié)果決定了主要構(gòu)件尺寸與構(gòu)造形式，橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算工作量在整個(gè)設(shè)計(jì)流程中占據(jù)較大的比例，對于復(fù)雜橋梁甚至是控制性的節(jié)點(diǎn)工作。因此，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)平臺與計(jì)算平臺的信息共享乃至無縫結(jié)合，對提高設(shè)計(jì)效率有著積極的作用。
4．4數(shù)字化工程的交付方式與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化虛擬工程移交是三維設(shè)計(jì)發(fā)展的必然結(jié)果，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的二維圖紙載體已經(jīng)被全信息模型所取代?；贐IM技術(shù)的橋梁工程設(shè)計(jì)產(chǎn)品是一個(gè)包含了各階段、各參與方所需信息的核心數(shù)據(jù)模型，這就需要針對不同信息接收方制定不同的產(chǎn)品交付方式與標(biāo)準(zhǔn)，交付方式與標(biāo)準(zhǔn)的確立，標(biāo)志著三維設(shè)計(jì)階段轉(zhuǎn)向了三維信息化的施工與運(yùn)營管理階段。
4．5一體化協(xié)同設(shè)計(jì)與管理技術(shù)從單點(diǎn)、離散式的分布設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向基于同一模型的一體化協(xié)同設(shè)計(jì)是BIM技術(shù)的重要標(biāo)志，對于項(xiàng)目管理的效率與質(zhì)量有著質(zhì)的提升。同時(shí)，協(xié)同設(shè)計(jì)不僅僅指設(shè)計(jì)方內(nèi)部的流程與設(shè)計(jì)過程管理，還包括設(shè)計(jì)產(chǎn)品交付、進(jìn)入施工與運(yùn)營階段后的協(xié)同信息交流與管理，甚至可以延展到工程全壽命周期內(nèi)的各個(gè)參與方的協(xié)同工作。只有掌握了一體化協(xié)同設(shè)計(jì)與管理技術(shù)，才能發(fā)揮三維數(shù)字化設(shè)計(jì)對工程全壽命周期的技術(shù)支撐作用［7］。
5三維數(shù)字化設(shè)計(jì)發(fā)展存在的問題
（1）全行業(yè)對三維數(shù)字化設(shè)計(jì)的認(rèn)識有待統(tǒng)一。目前整個(gè)交通建設(shè)行業(yè)的三維設(shè)計(jì)剛剛起步，政府主管部門、工程業(yè)主單位、設(shè)計(jì)單位與施工單位等各方對三維設(shè)計(jì)的理解與需求是不同的，而以上各方都應(yīng)該是三維設(shè)計(jì)的參與方，也是受益方。因此，在交通行業(yè)發(fā)展三維數(shù)字化設(shè)計(jì)需要全行業(yè)對其有一個(gè)統(tǒng)一的認(rèn)識。（2）從設(shè)計(jì)單位看，意味著設(shè)計(jì)習(xí)慣、工程流程與管理體系的再造。二維設(shè)計(jì)向三維設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，必然是一個(gè)緩慢的過程，大干、快上不符合技術(shù)發(fā)展規(guī)律。在三維設(shè)計(jì)起步階段，由于設(shè)計(jì)人員的技術(shù)不熟練，設(shè)計(jì)系統(tǒng)不夠完善，管理體系還不健全，可能會(huì)導(dǎo)致工作效率降低。因此，需要在工作中尋找發(fā)展與穩(wěn)定生產(chǎn)的平衡點(diǎn)，這是一個(gè)不斷摸索、發(fā)展與調(diào)整的實(shí)踐工作。（3）從整個(gè)交通建設(shè)流程看，各個(gè)環(huán)節(jié)的發(fā)展節(jié)奏不一致。目前交通行業(yè)三維數(shù)字化的工作與重點(diǎn)集中在設(shè)計(jì)階段，大部分的實(shí)踐工作由設(shè)計(jì)院承擔(dān)。但是，設(shè)計(jì)階段只是工程建設(shè)的中間環(huán)節(jié)之一，其設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲得要依靠前期的規(guī)劃與勘測方，后期產(chǎn)品要交付于審查與施工方，如果各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)展脫節(jié)，就難以發(fā)揮三維數(shù)字化的優(yōu)勢。所以，三維數(shù)字化技術(shù)的變革比當(dāng)年“甩圖板”工程涉及的范圍更廣，難度也更大。
6結(jié)束語
橋址區(qū)地形較平緩，跨越的溝渠中部局部地段為負(fù)地形，大致呈鍋底狀，雨季排水較為不暢通，并經(jīng)常存有死水灘，隨后幾日，緩慢下滲至地下深處。根據(jù)原始勘察資料，橋址區(qū)0～10.0m范圍內(nèi)黃土（粉土）具Ⅱ級非自重濕陷性（中等），濕陷系數(shù)δs=0.023～0.080，自重系數(shù)δzs=0.015～0.034，自重濕陷量Δzs=6.19cm，總濕陷量Δs=56.88cm，橋臺基礎(chǔ)持力層位于該地層上，雖采用0.5m厚灰土墊層進(jìn)行地基處理，但處理范圍僅在基礎(chǔ)之下局部范圍內(nèi)，對基礎(chǔ)周圍地表水的下滲未起防水作用，從而使地表水?dāng)U散運(yùn)移至基礎(chǔ)以下濕陷性黃土之中，在荷載作用下，產(chǎn)生濕陷下沉。其下沉速度較為緩慢，且隨季節(jié)具有一定的規(guī)律，在雨季期間，下沉較迅速，雨季后地下水下滲至地表深處時(shí)，下沉較為緩慢或停止。根據(jù)地勘報(bào)告,基底附加應(yīng)力為203kPa，第一層土的平均附加應(yīng)力+自重應(yīng)力約為124.5kPa，大于9.4m以上土層的濕陷起始壓力，故第一層土在上部荷載作用和浸水狀態(tài)下，0～9.4m范圍內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生附加濕陷變形，變形量為56.88-2.46=54.42cm。據(jù)以上綜合分析，橋臺地基沉降量主要由濕陷變形量和土層壓縮變形量組成，其總的變形量為54.42+8.223=62.64cm，目前已沉降約33cm，完成總沉降的52.7%，以后還會(huì)繼續(xù)下沉，因此對其進(jìn)行加固是非常必要的。
2橋梁的加固設(shè)計(jì)
本文針對其出現(xiàn)的橋臺整體沉降的病害提出了兩個(gè)具體加固方案。
2.1方案一
a）在原兩側(cè)橋臺前1.35m加設(shè)雙柱式橋墩，形成（1.7+12.6+1.7）m跨徑的雙懸臂板結(jié)構(gòu),橋臺的支撐作用慢慢消失，新的柱式墩主要起支撐主梁作用，b）鏟除后期養(yǎng)護(hù)逐年增加的瀝青混凝土，以減輕上部恒載，利用液壓頂升設(shè)備將空心板抬升，恢復(fù)原橋面的設(shè)計(jì)標(biāo)高。c）在墩頂原鋪裝層增設(shè)一層直徑25mm的鋼筋網(wǎng)用以承擔(dān)墩頂負(fù)彎矩。d）墩蓋梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，頂升主梁，落梁于墩頂支座上，形成雙懸臂結(jié)構(gòu)，完成體系轉(zhuǎn)換。e）將原橋的背墻和側(cè)墻均相應(yīng)進(jìn)行加高，原橋臺基礎(chǔ)周圍需做防水封閉處理，以防止其繼續(xù)滲水下沉。
2.2方案二
a）先采用直徑為127mm的鉆頭鉆孔，鉆孔按梅花型布置，孔間距為1m，鉆孔深度為7m，要求鉆孔必須穿透原橋的擴(kuò)基底部，用直徑為127mm的PVC管做護(hù)壁。b）通過PVC管將直徑為110mm，長度為8m鋼管樁垂直擊打到原橋擴(kuò)大基礎(chǔ)底以下8m處，利用鋼管樁加固原有橋位處的地基，通過樁土復(fù)合作用共同承擔(dān)橋梁的上部荷載。c）為了減輕上部的自重，鏟除原橋面瀝青混凝土鋪裝25cm，利用液壓頂升設(shè)備將主梁進(jìn)行頂升，梁下墊增高度為25cm焊接好的槽鋼，同時(shí)更換原橋支座。d）待主梁放下與支座緊密結(jié)合好后，需對橋臺處進(jìn)行橋面連續(xù)的施工，澆筑鋼筋混凝土和瀝青混凝土，重新攤鋪瀝青混凝土鋪裝層。e）原橋臺基礎(chǔ)周圍需做防水封閉處理，以防止其繼續(xù)滲水下沉。
3設(shè)計(jì)方案比對
針對前述橋梁病害以及現(xiàn)行橋梁規(guī)范，為徹底消除隱患，保證現(xiàn)有橋梁的正常使用，本文擬定了兩個(gè)加固設(shè)計(jì)方案。
4結(jié)論
上個(gè)世紀(jì)末我國公路建設(shè)高速發(fā)展，而在全國進(jìn)行大范圍公路建設(shè)中因?yàn)闃蛄簶冻休d力好，節(jié)省用料和人力的優(yōu)點(diǎn)得到廣泛運(yùn)用。橋梁的橋體的承載力主要就是靠橋梁樁來承擔(dān)，因此橋梁樁的基礎(chǔ)加固是公路工程建設(shè)的基本保障。尤其是在我國這種地形地質(zhì)條件相對復(fù)雜的山區(qū)，公路橋梁路段多且承載量要求較高。但是，我國大范圍的橋梁樁基本上是鋼筋混泥土進(jìn)行建設(shè)的，很容易出現(xiàn)一些問題。1）水分的自然侵蝕。首先是鋼筋混凝土中的鋼筋極容易被滲透的水分侵蝕，破換鋼筋的支撐力。當(dāng)水分的侵入混凝土中的時(shí)候還會(huì)因?yàn)橥瑝A性的水泥融合產(chǎn)生膨脹力，甚至導(dǎo)致混凝土裂開從而破壞掉整個(gè)橋梁樁，這個(gè)時(shí)候就會(huì)影響到整個(gè)橋梁的穩(wěn)固，因此僅僅是自然的長時(shí)間的侵蝕就會(huì)造成整個(gè)橋梁樁的不穩(wěn)定。2）極端氣候的破壞作用。除了水分的滲入會(huì)導(dǎo)致橋梁樁被破壞，低溫作用到水上會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)橋梁樁小孔中的水分結(jié)冰膨脹。而長時(shí)間的氣溫變化作用的不斷循環(huán)，就會(huì)導(dǎo)致混泥土結(jié)構(gòu)的逐漸剝離甚至瓦解，事實(shí)上這個(gè)過程并不長，尤其是在地質(zhì)和氣候比較復(fù)雜的地區(qū)，因此要特別注意防范和處理這種情況的發(fā)生。
2加固橋梁樁方法
橋梁樁對整個(gè)橋梁乃至整個(gè)公路的運(yùn)行的重要作用不言而喻。因此在防范橋梁樁的損害問題上，必須迅速采取積極的應(yīng)對處理方法，而這些方法必須是科學(xué)地針對橋梁樁的特點(diǎn)和問題，能夠切實(shí)地保障橋梁樁的穩(wěn)固，主要從以下三個(gè)方面堅(jiān)持：1）做好防范工作。為了保障橋梁的穩(wěn)固性，除了針對進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)之外，橋梁樁的本身質(zhì)量要進(jìn)行較為嚴(yán)格的鑒定并且明確后期追加的加固的方案。加固設(shè)計(jì)方案無外乎三個(gè)方面：硬度方面，強(qiáng)度方面和持久度方面。首先在硬度方面就是橋梁樁建造的穩(wěn)固性；強(qiáng)度方面就是確定保證橋梁樁的整體性的穩(wěn)固；持久度方面就是在建造的時(shí)候采用耐性良好的同時(shí)還要方便之后進(jìn)行損傷部分的修復(fù)。從這三個(gè)方面著手，可以比較全面的做好橋梁樁的穩(wěn)固性的防范工作。2）堅(jiān)持效益最大化。在工程設(shè)計(jì)和建造中最基本的原則除了安全穩(wěn)固之外就是經(jīng)濟(jì)，以最小的原料和人工投入獲得最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益，這就要求工程建造人員在橋梁和建設(shè)的時(shí)候做到效益最大化。3）務(wù)求實(shí)事求是。在公路建設(shè)前橋梁樁做好各項(xiàng)加固工作之外還必須實(shí)事求是，不能盲目加固浪費(fèi)工程建設(shè)。合理的加固技術(shù)必須在原有的公路建設(shè)基礎(chǔ)上不僅起到實(shí)際加固的效果還可以有效控制工程再建的風(fēng)險(xiǎn)，降低工程建設(shè)的成本。
3橋梁樁加固設(shè)計(jì)的基本方案
3.1增加樁基進(jìn)行加固
為了保證公路橋梁的整體的安全性，增加橋梁樁和擴(kuò)大整個(gè)承臺的承載范圍和作用力，可以在橋梁樁基的載重能力不足采用。準(zhǔn)確來講就是將原來的橋梁樁的承重進(jìn)行擴(kuò)大并且可以增加新的橋梁樁，這樣就可以提高橋梁樁的承載能力并且增加整個(gè)橋梁工程的穩(wěn)定性。這項(xiàng)方法不僅能夠節(jié)省工程工作量，并且有著較為明顯的加固效果，但是它的局限性就在于為了達(dá)到加固效果會(huì)對原有的交通運(yùn)行情況有所影響，因此也要考慮到它的實(shí)際操作性。
3.2橋梁樁基自體加固法
這個(gè)方法是在原有的混凝土樁基礎(chǔ)上進(jìn)行加固，尤其是直徑偏小的鋼筋混凝土橋梁樁。因此這種方法不僅施工工程相對較小還提升了橋體的承載力。很多縣城上的小橋都是采用這種結(jié)構(gòu)，工程實(shí)例上來說，某縣的公路橋橋?qū)捊?，橋梁樁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還有橋梁的自然消耗，橋梁本身需要進(jìn)行拓寬處理，而相應(yīng)的橋梁的穩(wěn)固性要求增加。
3.3橋梁樁的本身修補(bǔ)加固法
顧名思義，這個(gè)方法主要是針對已經(jīng)出現(xiàn)受損狀況的樁基進(jìn)行修補(bǔ)處理，從而增加橋梁樁的本身的強(qiáng)度，硬度和持久性。從工程實(shí)例上面來說，有一駕橋梁在建設(shè)初期河流比較充沛，受侵蝕情況相對比較嚴(yán)重。而最近幾年河流河床下降，樁基狀況比較明顯，尤其是橋梁樁的本身混凝土的表面受到較為嚴(yán)重的侵蝕，甚至鋼筋也因?yàn)闃蛄恨D(zhuǎn)的而發(fā)生銹蝕，橋梁樁的承載力受到非常嚴(yán)重的損害，整個(gè)橋身的安全性也得不到有效地保證。經(jīng)過多重的分析和方案選擇，還有實(shí)地的調(diào)研考察，最終決定采用橋梁樁修補(bǔ)加固法對整個(gè)橋身進(jìn)行修補(bǔ)加固。首先要調(diào)查和考評所有橋梁樁的受損情況和修補(bǔ)范圍，然后再通過鋼筋水凝土的修補(bǔ)和澆筑封裝橋梁樁和樁基。這個(gè)辦法不僅可以修補(bǔ)損害嚴(yán)重的橋梁樁，而且對橋梁樁的本身強(qiáng)度的增加有著較為明顯的作用。這個(gè)方法對于承載能力要求不高的橋梁有著較為明顯的作用，在大范圍的同類工程問題中值得借鑒和推廣，有助于為我國橋梁工程建設(shè)節(jié)約資源。
3.4擴(kuò)大橋梁基加固法
這個(gè)方法是從整體的結(jié)構(gòu)方面來進(jìn)行加固的，橋梁樁的加固和橋梁基緊密聯(lián)系在一起。這樣一來整體上的穩(wěn)固性能夠更加全面的增加橋體的穩(wěn)固和安全。舉例來說，某個(gè)交通橋梁在進(jìn)行年度檢測的時(shí)候發(fā)現(xiàn)橋梁樁樁體破壞比較嚴(yán)重，有比較嚴(yán)重的被侵蝕的損害現(xiàn)象，并且鋼筋也因此暴露出來，混凝土的上還出現(xiàn)了空洞現(xiàn)象，這樣一來明顯降低了橋梁樁的整體承載能力，并且整個(gè)橋梁的樁基承受力也隨著降低，因此進(jìn)行加固處理是十分必要的。
4結(jié)束語
大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的非線性可分為材料非線性(又可稱為物理非線性或彈塑性)和幾何非線性兩種，一般情況下結(jié)構(gòu)的幾何非線性可通過考慮所謂的P-效應(yīng)來進(jìn)行在結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)分析的計(jì)算理論研究方面，備受關(guān)注的是結(jié)構(gòu)的彈塑性分析，這不僅是因?yàn)橄鄬τ趲缀畏蔷€性而言，結(jié)構(gòu)的彈塑性性能對于結(jié)構(gòu)的抗震性能影響較大，而且更由于問題的復(fù)雜性。所以國內(nèi)外眾多學(xué)者針對后者開展了大量的研究工作。在大跨度公路橋梁彈塑性地震反應(yīng)分析的力學(xué)模型中，根據(jù)各種構(gòu)件的工作狀態(tài)，將結(jié)構(gòu)簡化為桿系結(jié)構(gòu)是合理的，同時(shí)對計(jì)算而言也是非常經(jīng)濟(jì)的。若按構(gòu)件所處的空間位置可把力學(xué)模型分為平面模型和空間模型兩種。若按模型中所采用的單元應(yīng)力水平的種類來分，又可分為微觀模型(采用應(yīng)力空間)和宏觀模型(采用內(nèi)力空間)兩種。由于微觀模型要求將結(jié)構(gòu)劃分為足夠小的單元，盡管很有效但所需的計(jì)算量較大，只適用較小規(guī)模的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的非線性分析，因此在實(shí)際工作中應(yīng)用的范圍比較有限，所以這里僅按前一種分類方法來加以討論。
在結(jié)構(gòu)彈塑性地震反應(yīng)分析中，構(gòu)件恢復(fù)力模型的確定是基本的步驟而構(gòu)件的恢復(fù)力關(guān)系又集中反映在滯回特性曲線上，基本指標(biāo)有曲線形狀、骨架曲線及其特征參數(shù)、強(qiáng)度、剛度及其退化規(guī)律、滯回耗能機(jī)制、延性和等效滯回阻尼系數(shù)等。國內(nèi)外在這方面已進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究并取得了相應(yīng)的研究成果。在平面模型中，根據(jù)所采用的塑性鉸類型可把它分為集中塑性鉸模型和分布塑性鉸模型兩大類。在集中塑性鉸模型中，有代表性的一種是Clough等于1965年提出的雙分量單元模型，該單元模型采用兩根平行桿來模擬構(gòu)件，其中一根用來表示具有屈服特性的彈塑性桿，另一根用來表示完全彈性桿，非彈性變形集中于桿件兩端的集中塑性鉸處，該模型的最大不足是不能考慮構(gòu)件剛度退化。另一種有代表性的是1969年Giber-son提出的單分量模型，它克服了Clough雙分量模型的不足，同時(shí)只用兩個(gè)桿端塑性轉(zhuǎn)角來刻劃桿件的彈塑性性能，而桿件兩端的彈塑性參數(shù)又是相互獨(dú)立的，因此應(yīng)用起來較為簡便。其缺點(diǎn)是基本假設(shè)中有地震過程中反彎點(diǎn)不能移動(dòng)的限制，所以對一些與基本假設(shè)不甚相符的特殊情況其使用的合理性就受到了限制。
二、多點(diǎn)激振效應(yīng)
通常橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析是假定所有橋墩墩底的地震運(yùn)動(dòng)是一致的。而實(shí)際上，由于地震機(jī)制、地震渡的傳播特征、地形地質(zhì)構(gòu)造的不同，使得入射地震在空間和時(shí)間上均是變化的。即使其他條件完全相同，由于地面上的各點(diǎn)到震源的距離不同，它們接收到的地震波必然存在著時(shí)間差(相位差)，由此導(dǎo)致地表的非同步振動(dòng)。這一點(diǎn)已被地震觀測結(jié)果所證實(shí)。因此，多點(diǎn)地震輸入是更合理的地震輸入模式。特別是大跨度橋梁結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)卣鸩ǖ牟ㄩL小于相鄰橋墩的跨度時(shí)，入射到各墩的地震波的相位是不同的，由于在橋長范圍內(nèi)各墩下的基礎(chǔ)類型和周圍的場地條件可能有很大的差別，因此入射到各墩的地震波的波形也可能是不同的。有關(guān)實(shí)際震害表明，入射地震波的相位差可增大橋跨落梁的危險(xiǎn)性。所以就地震波傳播過程中的多點(diǎn)激振效應(yīng)進(jìn)行研究是有很大的實(shí)際意義的。
從概念上看，僅考慮入射地震波的相位變化情況屬于行波效應(yīng)分析問題。若再考慮地震波的波形變化就屬于地震波的多點(diǎn)輸入問題。從計(jì)算方法上看，由于多點(diǎn)地震輸入算法與同步激振的計(jì)算方法不同，因此必須重新推導(dǎo)結(jié)構(gòu)體系的動(dòng)力平衡方程。美國學(xué)者Penzien和Clough于1975年推導(dǎo)了多自由度體系考慮地震波多點(diǎn)輸入時(shí)的動(dòng)力平衡微分方程及求解方法，通過所謂的影響矩陣，實(shí)現(xiàn)了地震波的多點(diǎn)輸入算法。這種方法后來被廣泛應(yīng)用，目前所有考慮地震波多點(diǎn)輸入的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)時(shí)程分析算法均以此為基本出發(fā)點(diǎn)。
綜上所述，大跨度公路橋梁的多點(diǎn)激振效應(yīng)分析是一個(gè)比較復(fù)雜的計(jì)算問題，其復(fù)雜性一方面在于計(jì)算方法上面，更重要的是對于不同類型的橋梁結(jié)構(gòu)體系可能有著截然不同的計(jì)算結(jié)果。因此實(shí)際計(jì)算時(shí)只能針對具體的橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的分析，不能一概而論。從計(jì)算方法上看，目前有關(guān)研究基本上仍局限于線彈性體系的多點(diǎn)激振效應(yīng)分析，而非線性多點(diǎn)激振效應(yīng)與結(jié)構(gòu)體系非線性地震反應(yīng)分析的力學(xué)模型是密切相關(guān)的．
三、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。但對于曲線梁來說，T梁為開口斷面，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。對于大跨徑橋梁，最好采用懸臂澆筑箱梁。但是對于中等跨徑的橋梁，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。
下部結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足上部結(jié)構(gòu)對支撐力的要求，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象。穩(wěn)定分析的中心問題就是確定構(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，支座原來的剪切變形先恢復(fù)到零，逐漸達(dá)到反向的狀態(tài)。
四、結(jié)語
山區(qū)大跨度作為公路工程的一部分，很多方面需要探討。山區(qū)大跨度方案的確定應(yīng)遵循“安全、舒適、經(jīng)濟(jì)、美觀”的原則，只有把握好規(guī)律，抓住側(cè)重點(diǎn)，山區(qū)高速橋梁的布置和設(shè)計(jì)才能準(zhǔn)確無誤。
參考文獻(xiàn)
[1]李偉，朱慈勉，胡曉依．考慮P-Δ效應(yīng)壓桿幾何非線性問題的解析法[J]．同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，（10）．
[2]閻興華，蘇志宏，朱清峰．鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析綜述[J]．北京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，（9）．
[3]肖汝誠，郭文復(fù)．結(jié)構(gòu)關(guān)心截面內(nèi)力、位移混合調(diào)整計(jì)算的影響矩陣法[J]．計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào)，1992，（1）．
[4]唐茂林．大跨度懸索橋空間幾何非線性分析與軟件開發(fā)[D]．西南交通大學(xué)，2003
在其他許多國家的抗震規(guī)范中，也或多或少地采用了這一設(shè)計(jì)原則，即便如此，各國規(guī)范在具體的設(shè)計(jì)程序上絕大多數(shù)仍堅(jiān)持以安全設(shè)計(jì)地震為準(zhǔn)的單一水平設(shè)計(jì)手法，并認(rèn)為第一設(shè)計(jì)水準(zhǔn)的要求自動(dòng)滿足［3］。近年來，專家已建議對兩個(gè)設(shè)防水準(zhǔn)的地震力都要進(jìn)行設(shè)計(jì)，這在一定程度上更加保證了橋梁結(jié)構(gòu)的抗震安全性，也是未來橋梁抗震設(shè)計(jì)的一個(gè)發(fā)展方向。理念的提出基于性能的抗震設(shè)計(jì)思想是一個(gè)比較抽象的概念，它沒有明確的力的大小的物理意義，也沒有單純的材料強(qiáng)度或結(jié)構(gòu)位移的具體量化結(jié)果。因此，基于性能的抗震設(shè)計(jì)思想不能比較明確的用一個(gè)參數(shù)來衡量結(jié)構(gòu)的抗震性能，它是對以往的結(jié)構(gòu)的響應(yīng)的一個(gè)綜合考量，結(jié)構(gòu)的性能往往與結(jié)構(gòu)的受力大小、強(qiáng)度或位移，耗能能力以及結(jié)構(gòu)的功能有關(guān)，更為直接地反映的是為滿足人們的正常使用要求或結(jié)構(gòu)功能性或安全性的性能綜合考量。因此，對于不同的需求和功能要求，同樣一座橋梁的抗震評估結(jié)果將有所不同［1］?；谛阅艿目拐鹪O(shè)計(jì)可以簡要的概括為，用總少的投入，建總可靠的橋梁。正如著名的地震工程學(xué)家胡聿賢先生所講，工程抗震不僅與工程技術(shù)有關(guān)，而且與社會(huì)經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)?；谛阅艿目拐鹪O(shè)計(jì)思想是橋梁抗震設(shè)計(jì)思想發(fā)展的一種必然趨勢，對于人類進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展都將起到積極的作用?；谛阅艿目拐鹪O(shè)計(jì)思想是一個(gè)全新的思想體系，目前已經(jīng)取得了一些研究成果，但到廣泛的應(yīng)用還有一定的距離，甚至目前都沒有形成完全統(tǒng)一的概念。但這并不妨礙基于性能的設(shè)計(jì)思想的進(jìn)一步完善。
設(shè)計(jì)方法的體現(xiàn)
傳統(tǒng)的橋梁抗震設(shè)計(jì)思想即對某一性能目標(biāo)進(jìn)行比較，如對結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)力、地震位移、結(jié)構(gòu)耗能等單一性能參數(shù)進(jìn)行考慮。從嚴(yán)格意義來講，這并不能反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)安全性能。而基于性能的抗震設(shè)計(jì)，其目標(biāo)即為業(yè)主的期望目標(biāo)或結(jié)構(gòu)性能，包括地震動(dòng)性能目標(biāo)和結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)。基于性能的抗震性能目標(biāo)，是一個(gè)對傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的性能的一個(gè)綜合考慮，因此，各單一結(jié)構(gòu)性能之間的相互關(guān)系顯得十分重要而又相互制約，如連續(xù)梁橋梁結(jié)構(gòu)的梁端位移與墩底彎矩即為相互制約的關(guān)系，基于性能的設(shè)計(jì)思想即要從這兩者之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)，以達(dá)到各單一性能的充分而平衡的發(fā)揮。同時(shí)，基于性能的抗震設(shè)計(jì)思想也要對結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)提出要求。人們總是希望結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為目的，基于性能的抗震設(shè)計(jì)思想即在對結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，對橋梁結(jié)構(gòu)遭受地震破壞所造成的損失、維修成本、社會(huì)影響等進(jìn)行綜合評估，這也是基于性能的抗震設(shè)計(jì)思想所必須考慮的一個(gè)關(guān)鍵所在?；谛阅艿臉蛄嚎拐鹪O(shè)計(jì)是一個(gè)涉及多門學(xué)科的綜合型研究領(lǐng)域，需要對多個(gè)領(lǐng)域，如地震學(xué)、橋梁工程、經(jīng)濟(jì)等都要有一定程度的認(rèn)知才能進(jìn)行基于性能的抗震設(shè)計(jì)，這也對橋梁抗震設(shè)計(jì)工程師提出了更高的要求。
要想做好蓋梁計(jì)算工作，促使蓋梁適用性得到提升，就需要從這些方面來努力：一是簡化單元：因?yàn)樯w梁的受力主要集中在彎矩、剪力和軸力，同時(shí)考慮了蓋梁的幾何長度，我們用平面桿單元來進(jìn)行模擬，就可以順利開展計(jì)算工作。二是簡化荷載：通過梁體和支座，就會(huì)將物體的荷載傳過來，那么就需要對最不利內(nèi)力狀況下，汽車引起的各個(gè)支座反力給準(zhǔn)確計(jì)算出來。通過支座和梁體，將汽車荷載傳遞下來，如果需要十分準(zhǔn)確的計(jì)算蓋梁在不利情況下汽車產(chǎn)生的每個(gè)制作的內(nèi)力，需要按照這些步驟來進(jìn)行；求出T型梁支座的反力影響線，在布置車隊(duì)的過程中，需要充分考慮T型的支座反力，來決定線縱的橋向布置；為了讓橋梁擁有某種最不利的內(nèi)力，布置于順蓋梁的方向汽車的車輪，蓋梁中不同位置其最不利內(nèi)力對應(yīng)的是不同的車輪布置。結(jié)合車輪的位置，求出橫向上T梁荷載的分布系數(shù)。在計(jì)算各片T梁荷載的橫向分布系數(shù)時(shí)，也有一些問題需要注意；T梁上的不同剪力及其橫向分布系數(shù)對應(yīng)著不同的車輪的橫向分布，T梁是相同的，剪力的橫向分布系數(shù)是不同的，并且支點(diǎn)和跨中處也需要采取不同的計(jì)算方法。三是簡化邊界條件：對蓋梁和墩柱的聯(lián)結(jié)進(jìn)行模擬，結(jié)合具體受力情況，科學(xué)分析。總之，在對蓋梁計(jì)算的過程中，需要結(jié)合具體的橋梁情況，將科學(xué)的計(jì)算方法給應(yīng)用過來，這樣蓋梁適用性方可以得到提升。我們舉了簡化邊界條件這個(gè)例子。眾所周知，相較于雙懸臂簡支梁模型來講，連續(xù)梁模型計(jì)算的支點(diǎn)處控制彎矩比較的小，那么如果將雙懸臂的簡支梁模型給應(yīng)用過來，就可以適當(dāng)?shù)南鞣逄幚碇c(diǎn)負(fù)彎矩。因?yàn)槟M的支點(diǎn)間距離會(huì)直接影響到連續(xù)梁模型的彎矩圖量值，但是我們還沒有足夠的依據(jù)來確定這個(gè)距離。對于鋼構(gòu)模型來講，支點(diǎn)處外側(cè)截面有著較大的計(jì)算彎矩，其余處和連續(xù)梁模型有著基本相同的計(jì)算結(jié)果。如果在計(jì)算過程中，將鋼構(gòu)模型給應(yīng)用過來，在設(shè)計(jì)過程中，對支點(diǎn)處外側(cè)截面的控制標(biāo)準(zhǔn)稍微放松，就可以保證蓋梁的計(jì)算結(jié)果，同時(shí)，橋墩橫橋向的控制內(nèi)力也可以同時(shí)獲得，在橋墩設(shè)計(jì)中，需要對這些方面的內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)算，我們通常將這種方法應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中。實(shí)踐研究表明，不僅可以將蓋梁的受力承載情況給反映出來，對于施工者的施工操作也可以發(fā)揮指導(dǎo)性作用。因?yàn)橥鈧?cè)面的內(nèi)力被懸臂部分的荷載所完全控制，那么相較于實(shí)際情況，模型中計(jì)算的懸臂長度就比較小，模型的實(shí)際彎矩比實(shí)際彎矩的規(guī)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)要小，那么將控制標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)?shù)姆潘?，就可以減少資源浪費(fèi)。
2結(jié)合蓋梁預(yù)應(yīng)力，對施工材料優(yōu)化組合
在蓋梁設(shè)計(jì)過程中，通過設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力蓋梁，需要促使施工過程中結(jié)構(gòu)安全不受影響，在營運(yùn)狀態(tài)下，蓋梁的安全性也需要得到保證。因此，在設(shè)計(jì)的過程中，就需要將較大噸位鋼束給應(yīng)用過來，促使有效預(yù)應(yīng)力得到提升；要分成兩批來張拉鋼束，如果有著較多的張拉次數(shù)，就會(huì)影響到正常的施工；如果有著較少的張拉次數(shù)，施工和營運(yùn)要求無法得到滿足。對鋼筋合理布置，如果我們用骨和肉來分別比喻預(yù)應(yīng)力筋和混凝土，那么筋就是普通鋼筋，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)只有具備了普通鋼筋，方可以正常的運(yùn)行。因?yàn)樯w梁有著較大的尺寸，那么就需要對普通鋼筋的直徑嚴(yán)格控制，箍筋保證在11以上，縱筋要控制在15以上。同時(shí)，要科學(xué)加密箍筋間距，這樣承受力方可以得到提升。在橋梁施工過程中，還需要充分重視空心預(yù)制板的使用；筆者認(rèn)為，結(jié)合蓋梁預(yù)應(yīng)力，在設(shè)計(jì)過程中，選擇的空心預(yù)制板需要具備較高的強(qiáng)度，并且整片梁頂板厚度在8厘米以上；如果空心板頂板度在7厘米以內(nèi)，就需要將開倉處理措施應(yīng)用過來，鑿除掉那些厚度不夠的部分，對芯模重新裝上，并且將補(bǔ)強(qiáng)筋增加過來，澆筑的混凝土相較于原來的混凝土，有更高一級的標(biāo)號，這樣頂板厚度方可以與設(shè)計(jì)要求所符合。采取一系列的防水處理措施，如果是空心板底板密實(shí)程度不夠，或者是沒有足夠的鋼筋混凝土保護(hù)層，有滲水漏水問題出現(xiàn)，混凝土有著符合要求的強(qiáng)度，能夠順利通過靜載試驗(yàn)，就可以將防水措施應(yīng)用過來，在不密實(shí)的混凝土底板頂面上噴涂賽柏斯防水材料，經(jīng)過滲透化學(xué)作用，混凝土密實(shí)度和強(qiáng)度就可以得到顯著提升。如果預(yù)制空心板建筑高度比設(shè)計(jì)要求要高，那么就會(huì)對橋面鋪裝層的厚度產(chǎn)生直接影響，如果橋面鋪裝厚度與設(shè)計(jì)要求無法符合，那么就可以對墩臺帽或者墊石高度進(jìn)行調(diào)整，或者是將較厚的頂板部分給鑿除掉，如果已經(jīng)安裝了上構(gòu)，無法調(diào)整墩臺帽和墊石，可以對縱坡科學(xué)調(diào)整；將這樣的設(shè)計(jì)方法給應(yīng)用過來，工程施工質(zhì)量可以得到保證，橋梁的承載力也可以得到提升。
3結(jié)語
