橋梁結構設計范文10篇

一、我國橋梁設計現狀

總體來講我國的橋梁設計理論和結構構造體系仍不夠完善，在橋梁設計領域，特別是關于橋梁施工和使用期安全性的問題還有許多可以改進的地方。結構設計的首要任務是選擇經濟合理的結構方案，其次是結構分析與構件和連接的設計，并取用規范規定的安全系數或可靠性指標以保證結構的安全性。

許多設計人員往往只滿足于規范對結構強度計算上的安全度需要，而忽視從結構體系、結構構造、結構材料、結構維護、結構耐久性以及從設計、施工到使用全過程中經常出現的人為錯誤等方面去加強和保證結構的安全性。

二、橋梁設計的注意事項

(一)應該更加重視結構的耐久性問題。國內從上世紀90年代開始重視了對結構耐久性的研究，也取得了不少成果。這些研究大多是從材料和統計分析的角度進行的，對如何從結構和設計的角度及如何以設計和施工人員易于接受和操作的方式來改善橋梁耐久性卻很少有人研究。而且，長期以來，人們一直偏重于結構計算方法的研究，卻忽視了對總體構造和細節處理方面的關注。結構的耐久性設計與常規的結構設計有著本質的區別，目前需要努力將耐久性的研究從定性分析向定量分析發展。國內外的研究和實踐都表明，結構耐久性對于橋梁的安全運營和經濟性起著決定性作用。

(二)重視對疲勞損傷的研究。橋梁結構所承受的車輛荷載和風荷載都是動荷載，會在結構內產生循環變化的應力，不但會引起結構的振動，還會引起結構的累積疲勞損傷。由于橋梁所采用的材料并非是均勻和連續的，實際上存在許多微小的缺陷，在循環荷載作用下，這些微缺陷會逐漸發展、合并形成損傷，并逐步在材料中形成宏觀裂紋。如果宏觀裂紋不得到有效控制，極有可能會引起材料、結構的脆性斷裂。早期疲勞損傷往往不易被檢測到，但其帶來的后果往往是災難性的，故而對疲勞損傷的研究需要引起足夠的重視。

一、我國橋梁設計現狀

總體來講我國的橋梁設計理論和結構構造體系仍不夠完善，在橋梁設計領域，特別是關于橋梁施工和使用期安全性的問題還有許多可以改進的地方。結構設計的首要任務是選擇經濟合理的結構方案，其次是結構分析與構件和連接的設計，并取用規范規定的安全系數或可靠性指標以保證結構的安全性。

許多設計人員往往只滿足于規范對結構強度計算上的安全度需要，而忽視從結構體系、結構構造、結構材料、結構維護、結構耐久性以及從設計、施工到使用全過程中經常出現的人為錯誤等方面去加強和保證結構的安全性。

二、橋梁設計的注意事項

(一)應該更加重視結構的耐久性問題。國內從上世紀90年代開始重視了對結構耐久性的研究，也取得了不少成果。這些研究大多是從材料和統計分析的角度進行的，對如何從結構和設計的角度及如何以設計和施工人員易于接受和操作的方式來改善橋梁耐久性卻很少有人研究。而且，長期以來，人們一直偏重于結構計算方法的研究，卻忽視了對總體構造和細節處理方面的關注。結構的耐久性設計與常規的結構設計有著本質的區別，目前需要努力將耐久性的研究從定性分析向定量分析發展。國內外的研究和實踐都表明，結構耐久性對于橋梁的安全運營和經濟性起著決定性作用。

(二)重視對疲勞損傷的研究。橋梁結構所承受的車輛荷載和風荷載都是動荷載，會在結構內產生循環變化的應力，不但會引起結構的振動，還會引起結構的累積疲勞損傷。由于橋梁所采用的材料并非是均勻和連續的，實際上存在許多微小的缺陷，在循環荷載作用下，這些微缺陷會逐漸發展、合并形成損傷，并逐步在材料中形成宏觀裂紋。如果宏觀裂紋不得到有效控制，極有可能會引起材料、結構的脆性斷裂。早期疲勞損傷往往不易被檢測到，但其帶來的后果往往是災難性的，故而對疲勞損傷的研究需要引起足夠的重視。

1我國現代橋梁結構設計的現狀

就目前的發展來看，我國的橋梁結構設計的傾向如下：比較注重強度而忽視耐久性；重視強度極限而忽視使用極限；重視結構的建設而忽視結構的維護，這樣的設計傾向直接導致了橋梁工程事故的不斷發生，不利于和諧社會的發展。我國的橋梁設計理論和結構構造體系還有諸多需要完善的地方，在橋梁設計過程中，尤其在橋梁施工和使用期安全性上改進的空間還是比較大的。在結構設計中首先要選擇科學合理、經濟的方案，其次是結構分析與構件和連接的設計，還要運用規范的安全系數或可靠性指標給結構的安全性以最大的保障。

2我國現代橋梁結構設計的注意事項

2.1對于結構的耐久性問題要重視

在我國的橋梁建設過程中，很多時候都缺少建設前期所需要準備、視察及考證等工作，這是一大問題。周圍的環境會在很大程度上影響到橋梁的建設和使用，不僅包括由于車輛超載而出現的疲勞情況，還包括橋梁結構本身的老化和損傷。我國從上世紀九十年代有些研究者就針對橋梁結構的耐久性進行了研究，但多集中在橋梁的材料及統計等方面，而對橋梁結構及設計的研究卻是忽視的，還缺少以設計及施工人員為出發點改善橋梁的耐久性。設計人員所關注結構的計算方法比較多，而容易忽視總體構造的設計和一些細節處的把握。結構耐久性的設計應該有別于其他普通的結構設計，就現階段而言，我國橋梁結構的耐久性研究應轉變為定量分析而不是傳統的定性分析。諸多研究實踐表明一座橋梁是否能夠安全使用，結構的耐久性發揮了很大的作用，經濟性也包含在其中。

2.2充分重視橋梁的超載問題

摘要:公路橋梁是一個國家交通運輸的主要形式之一，對國家經濟發展、社會進步有重要作用，橋梁的規模水平彰顯國家經濟基礎和技術能力。基于此，本文先提出基于性能設計理念下公路橋梁結構設計的標準框架，再指出橋梁性能設計的根本原則，并從幾方面對公路橋梁的結構性能展開分析，最后給出了相對應的性能目標，希望對未來公路橋梁結構設計有一定的借鑒意義。

關鍵詞:公路橋梁;性能設計理念;框架;原則;性能標準

公路橋梁是一個國家交通運輸的主要方式之一，有利于經濟發展和社會進步，而其規模水平彰顯出國家經濟基礎和技術能力。自1990年代初至今，關于國內公路橋梁的建造發展迅猛，公路橋梁總數達67萬架，比如江陰大橋、蘇通大橋等著名特大型橋梁。關于公路橋梁的設計和建造，涉及多門學科，其發展水平依賴于橋梁技術的進步。工程技術制度標準是所有建筑建造的約束規范，其基于的理論系統能投射出建造水平的高低。就力學方面而言，公路橋梁架構設計手段由應力允許設計→磨損階段設計→極限設計的發展，設計采取的概率分析包括半概率法、近似概率法等，其中建造材料由概率分析得出，而安全系數靠經驗判斷。最近幾年以來，一些經濟發達國家逐步展開對基于性能設計理念下的公路橋梁結構設計的研究，來強化交通設施的建造水平。除此之外，這種理念和手段的轉變促使基于使用壽命的可持續發展制度規范的構建和完善，為我國橋梁建造技術在世界占據一席之地奠定基礎。

1基于性能設計理念下公路橋梁結構設計的標準框架

以性能設計為基礎的結構設計是以性能目標為依據，盡量達到該目標的設計總和，也就是基于設計制度規范、穩定的結構、合適的規劃，來確保工程各細節設計，監控工程質量與后續維護，保障工程結構在某段使用時間內受到外部壓力時，磨損程度低于某個極限狀態，結構功能高于標準范圍下限，同時還要具備可修護至性能目標的功能。性能設計要考慮使用壽命內各結構的性能標準，同時要求客戶和設計者全面掌握，進而選擇各設計、施工、維護手段來保證實現預期性能目標。因此，所謂的性能設計理念是指所設計的建筑結構在壽命內、在各外部壓力情況下，能始終保持預期的性能目標，具體可表示為以下幾點:(1)根據結構功能與客戶需求來明確性能標準，也就是所謂的性能目標構建(盡管各需求差異較大，然而需要大于社會或行業的基本標準);(2)選擇一定的設計、施工、維護手段來調節性能目標;(3)判斷考核各性能指標，確保設計的結構能符合所有的性能目標。以性能設計為基礎的結構設計除了保障社會人身安全之外，還需考慮后期磨損引起的成本費用，需最大限度地實現結構設計的預期性能目標，即使用壽命的標準需求，這些是性能結構設計最近幾年迅猛發展的關鍵所在。所以，該結構設計方法需要整個設計過程基于使用功能的實現，并非采取傳統設計、建造模式，其是性能結構設計區別于其他傳統設計的獨有特點。基于性能設計理念的公路橋梁結構設計的標準框架見下圖1所示，該層次結構圖中的第一層“目的”是結構設計社會層面的目標，也就是性能設計的根本目的;第二層“性能要求”是工程的實際功能需求，也就是按照功能對根本目標進行細分;第三層“性能水準”是功能實現的檢驗原則和檢驗標準，有明顯的強制性;最后一層“驗證方法”是功能實現檢驗手段。其中符合性能標準的手段被稱作實現手段，其不受強制約束，伴隨科技的發展成熟，肯定相關技術人員充分有效地運用新成果。除此之外，以性能設計理念為基礎的結構設計還涉及多個問題，比如盡管提高了設計的開放自由性，然而極會導致設計人員難以應對突發情況，尚未建立系統的評價體系，工程完工程度受設計者水平高低的影響明顯，所以難以檢驗性能設計的有效性。所以需要建立一定的檢驗手段體系。總而言之，基于性能設計理念的公路橋梁結構設計可分為明確功能需求、分類性能標準、建立性能目標和檢驗性能目標等幾部分。

2公路橋梁性能設計的根本原則

摘要：隨著城鎮化進程的不斷深入，城市中的交通需求也達到了歷史新高，現階段的市政橋梁基本可以滿足安全的使用要求，但是城市中交通壓力的加大，給市政橋梁的建設提出了新的要求。本文通過對現階段市政橋梁的結構設計的分析，總結出現存的有關問題，并有針對性的提出相關應對之策，以便為以后的市政橋梁工作中做出書面參考。

關鍵詞：市政橋梁；結構設計；要點分析

橋梁是道路路線受到江河湖泊、山谷深溝以及其他線路（鐵路或公路）等障礙時，為了保持道路的連續性而專門建造的人工構造物。橋梁既要保證橋上的交通運行，也要保證橋下水流的宣泄、船只的通航或車輛的通行。而市政橋梁主要建造于城市中，主要功能是為交通提供便利，但是市政橋梁除了要保證交通順暢外，還要與周圍的建筑、人文環境相協調。

1.簡述橋梁設計結構

對于橋梁的結構設計，我們要求的是動態的結構設計，也就是說橋梁的設計要滿足一定的耐久性。在橋梁結構的設計過程中，其設計效果在很大程度上受設計人員主觀意識的影響，設計人員的專業素養與工作經驗都影響著橋梁的結構設計。但是現在橋梁設計人員大多數只關注橋梁的強度忽略橋梁建成后的耐久性問題，在橋梁建成的初期，檢測人員并沒有辦法了解其耐久性是否合格，但是隨著使用時間的延長，一些缺乏耐久性設計的橋梁將會發生質量問題，致使整座橋梁不能再繼續正常服務于交通。現階段我國的市政橋梁設計結構體系并不完善，仍需在以后的發展中進一步完善。市政橋梁的建造首要問題就是橋梁的安全性問題，橋梁的安全使用關河著整座城市的交通與發展，然而在實際的設計工作中，這方面的問題并沒有得到設計人員足夠重視，以此同時橋梁的現場施工也存在著影響橋梁安全發揮其功能的因素存在。所以在市政橋梁的結構設計中，設計人員應該選擇一個科學合理的設計方案，同時根據相關的建設法規進行相關設計系數的計算，比如橋梁的設計荷載等問題的研究。

2.現存問題及相應對策

摘要:國內經濟水平的提升及科技的快速發展為公路橋梁設計提供了技術支持，為此也加快了橋梁建設事業的發展進程。當前社會發展背景下，不僅對橋梁結構設計的實用性與安全性提出了要求，同時對橋梁的美觀程度也提出了更高的要求，應對此，橋梁結構設計者需要不斷的開展橋梁設計研究，以獲取到創新發展全新方向。但是，在當前發展階段中，由于設計規范與各地具體要求的差異性，導致橋梁設計中仍存在著諸多的問題，其中最為顯著的便是橋梁結構設計的合理性問題。本文中對當前國內橋梁結構設計現狀進行了闡述，綜合分析橋梁結構設計中所存在的問題，并提出優化建議。

關鍵詞:橋梁結構設計；設計問題；優化對策

就橋梁結構設計而言，需要設計者具備較為豐富的理論知識，以及豐富的工程經驗，避免基于主觀認知的偏差而影響到整個設計的準確性。當前國內橋梁結構設計中，過多的關注橋梁設計的結構強度，而對橋梁結構設計的耐久性與抗震性等缺乏關注，在設計過程中由于缺少全方面的關注，導致整個橋梁結構設計方案存在一定的缺陷，而這種缺陷若不能夠及時的解決，則為橋梁日后應用帶來風險隱患。針對此，需要橋梁結構設計者不斷的總結工程經驗，并及時更新橋梁結構設計工藝與觀念，不斷優化橋梁結構設計方案，使其符合不斷發展的橋梁建設需求。

一、國內橋梁結構設計現狀

在橋梁設計整體上分析，當前國內橋梁設計理論與結構構造體系尚不完善，在橋梁設計領域，尤其是針對橋梁施工與使用期安全性問題仍存在著諸多需要改進的地方。橋梁結構設計者首先需要考量的問題是選擇經濟合理且符合安全標準的結構設計方案，其次是結構分析與構建以及連接的設計，并選擇合規范規定的安全系數或可靠性指標，確保橋梁結構的安全性。普遍設計人員更多的關注于規范對結構強度的計算上的安全性需求，但是卻缺少了從結構體系、結構材料、結構維護、耐久性等方面去對結構安全性的考量。綜合以上，可以總結為當前國內普遍橋梁結構設計存在著片面性的問題，橋梁結構設計考量因素缺乏全面性[1]。

二、常規橋梁結構設計注意事項

1道路橋梁結構設計常見問題

隨著經濟社會的逐步發展，我國道路交通問題日益突顯出來，我國也加大了對于橋梁建設的投入力度，道路橋梁設計是交通部門工作的重點。我國現階段道路橋梁結構設計常見問題主要有以下幾個方面。

1.1設計標準不高

我國道路橋梁設計對規范標準的要求并不高，進行施工就會對道路交通產生諸多不便或產生安全隱患，還會對橋型的美觀程度造成一定的負面效應。所以設計時應充分的考慮這個方面，結合現場環境，很多時候都需要在橋梁的主梁或梁側部分預留一定空間，為日后的施工打下良好的基礎。

1.2管道預留空間不足

專用橋梁管道是每一座橋梁設計中必須要考慮到的方面，但在具體的設計和施工中往往是忽略這一點的。產生的原因主要是城市化所帶來的人口壓力過大或城市改造工程。城市改造工程很有可能產生管道預留空間不足的情況，而在很多時候我們只能采用少量的擴容處理，將橋梁管道裸露在橋體之外，這樣做的直接后果就是會對交通線產生不利影響，還可能影響到橋體的美觀。遇到橋梁管道預留空間不足的情況時，再次開挖是比較適宜的方法，但一大弊端就是會加大工程的資金投入力度，同時也不利于交通情況。

1工程概況

海沽道規劃為城市主干路，規劃道路紅線寬50m。本次工程范圍為外環南路～東文南路，總長度約10．3km。沿線需跨越現狀河道4處，新建4座橋梁跨越，分別為外環河中橋、洪泥河中橋、幸福河中橋、衛津河中橋。由于規劃地鐵1號線線位與海沽道主線重合，受地鐵盾構影響的有洪泥河中橋、幸福河中橋、衛津河中橋3座橋梁。因此橋梁下部結構設計中應充分考慮與軌道交通1號線之間的相對關系，滿足地鐵盾構施工過程中要求的最小安全距離；同時對橋梁樁基采取有效的防護措施，在施工過程中進行必要的施工監測，以保障本工程的安全實施和使用。本文以洪泥河中橋為例，介紹海沽道工程受地鐵盾構影響下橋梁下部結構設計及防護措施。

2水文地質情況

洪泥河全長25．8km，設計流量50m3／s，為區管二級河道，六級航道，性質為排水，規劃上河口寬度為50m、下河口寬度為25m。現狀洪泥河上河口寬度為45m、下河口寬度為25m、兩側放坡各10m；堤岸為土質邊坡，邊坡系數為1∶2．5。河底高程為－2．7m，堤頂標高為3．2～3．6m，洪泥河常水位為1．4m，洪水位為2．5m。根據區域地質資料和勘察，本工程所在場地為第四系全新統（Q4）海相、陸相及海陸交互沉積地層。從上而下地層呈層狀分布，按成因分為8層，按力學性質可進一步分成15個亞層。該區域主要由雜填土、素填土、粘土、淤泥質土、粉質粘土、粉土組成，各層土水平方向上總體分布穩定，從上而下土質漸好。本工程特殊性巖土主要為人工填土及淤泥質土，填土土質松散，淤泥質土土質軟對橋梁樁基施工有一定影響。

3地鐵與海沽道線位相對位置關系及安全要求

3．1位置關系

一、引言

從目前我國的的橋梁結構設計情況看，在設計上普遍存在這樣的現象：設計中考慮強度多而考慮耐久性少；重視強度極限狀態而不重視使用極限狀態；重視結構的建造而不重視結構的維護。兇此，在橋梁設計中，要充分的考慮到結構是否得當，還要明確提出橋梁設計使用年限的要求。

二、我國橋梁結構設計的現狀

我國橋梁設計理論和結構構造體系仍不夠完善，尤其在橋梁施工和使用期安全性兩個方面的問題上，仍有很多需要改進的地方。橋梁結構設計的首要任務是選擇經濟合理的機構方案．并采取規范中所規定的安全系數或可靠性指標以保證結構的安全性。此外，有很多設計人員往往只是滿足于規范對結構強度計算上的安全度需要，卻總是忽視橋梁的結構構造、結構材料、結構體系等，這樣在整個施工的過程中就出現了許多人為的錯誤，影響了結構的安全性。

三、橋臺結構型式的選擇

(一)鋼筋混凝土薄壁橋臺常見的薄壁輕型橋臺主要有：扶壁式、懸臂式、撐墻式等，主要是由帶扶壁的前墻和側墻以及水平底板構成。(二)輕型橋臺輕型橋臺臺身體積較小，多為直立的薄壁墻，兩側設有用于擋土的翼墻。在兩橋臺下部設置鋼筋混凝土支撐梁．上部結構與橋臺通過錨栓連接，構成四鉸框架結構系統，保持系統穩定。

摘要：目前針對橋梁結構設計中的規范主要是針對永久結構的，沒有專門針對臨時結構的設計規范。本文針對橋梁施工臨時結構設計中的主要問題從設計規范、設計方法、荷載取值以及荷載組合、安全系數等方面進行了討論，最后針對上述問題給出了相關建議。

關鍵詞：臨時結構；設計；施工荷載

橋梁結構種類多式多樣，不同的橋梁采用不同的施工技術方案，所需要的臨時結構的種類也不盡相同，臨時結構存在的每一個安全隱患都將影響到整個橋梁施工的安全效果[1]。目前我國沒有專門針對橋梁施工臨時結構的設計規范，常用的臨時結構的設計，大都由施工單位來完成，針對臨時結構的設計，還有一些問題需要進一步探討，對這些問題進行更好的研究與探討，能夠更好的避免橋梁事故的發生。

1橋梁施工臨時結構設計采用的規范

現行的國家標準和行業標準中均無專門的臨時性的設計規范，僅有部分條款散落在設計、施工規范中，使得臨時結構的設計缺乏系統的依據。目前常用的《公路橋涵施工技術規范》僅對模板、支架做了比較詳細的規定，但對鋼圍堰的規定相對較少。2015年新版的《公路鋼結構橋梁設計規范》也主要是針對永久橋梁結構而言，相比之前的《公路鋼結構與木結構設計規范》去除了對臨時鋼結構設計的規定。相對于橋梁而言，建筑施工采用的臨時結構規定要稍微完善，2010年《施工現場臨時建筑物技術規范》，2013年了《建筑施工臨時支撐結構技術規范》。

2橋梁施工臨時結構的設計方法