公路橋梁設計荷載及其組合研究

摘 要：自改革開放以來，我國為了加大交流的力度和拓寬交流的范圍，開始對交通建設投入更多的人力、物力、財力，旨在通過更加方便的交通來實現經濟和文化交流。在交通建設中，最受關注的就是公路和橋梁，而對于公路橋梁工程來說，最重要的莫過于設計荷載及其組合的確定，它的確定直接關乎著整個工程的質量優劣，因此，公路橋梁的設計荷載便成為人們研究和探索的重點。

關鍵詞：公路橋梁；設計荷載；組合；研究；

文章編號：1674-3520（2015）-12-00-01

一、我國公路橋梁荷載及其組合研究現狀

2004年公路橋梁的荷載標準把汽車荷載由原來的車隊荷載模式轉變成車道荷載模式，經過細致的比較，提出了均布荷載與集中荷載的標準值。荷載標準的改變，整體提高了我國公路橋梁結構荷載的應用水平，基本能夠滿足我國日益增加的交通壓力，但是我國公路橋梁荷載及其組合研究的理論還不完備。

本文就公路橋梁設計荷載的影響因素和理論進行了探討，最后提出一些解決措施，希望對業內人士提供一些參考。

二、公路橋梁荷載設計的影響因素

（一）設計中是否考慮超載問題。公路橋梁在進行荷載設計的時候是從理想狀態出發的。在一切外界元素都在控制的條件下，對一件事物進行假設。既然是理想狀態條件下進行的公路橋梁荷載能力的設計，那么當公路橋梁在投入使用的情況下就會暴露出一些問題。因此在進行公路橋梁荷載設計的時候，就要適當的考慮這一實際情況，比如實際運營中常出現的超載問題。如果公路橋梁在荷載設計時不考慮超載的問題，當使用過程中發生超載現象時，則對公路橋梁的耐久性損傷是非常大的。

因此在進行公路橋梁荷載設計的時候，要充分的考慮超載問題，可以結合公路在相關路網中的功能定位和交通量車型組成情況，對設計荷載標準作適當的提高。

（二）設計中是否考慮施工荷載問題。在進行公路橋梁荷載設計的時候，還需要考慮施工期間施工機械等臨時荷載的問題。不同橋型的施工流程、施工方法、施工設備施工荷載是有所差別的，因此，在進行公路橋梁荷載設計的時候，要根據各種不同橋型，結合實際施工情況，充分考慮施工荷載對橋梁在施工過程中強度、應力、穩定性的影響。從而避免在施工過程中出現一系列的工程質量安全問題。

三、公路橋梁設計荷載研究的幾種基本理論

要想解決公路橋梁設計荷載及其組合研究的問題，就要有先進的理論作為指導，下面就探討一下先進的理論。

（一）隨機過程基本理論。隨機過程的定義是：f是集合T中的元素，X是關于f的隨機函數，則稱Xt是關于隨機變量f的隨機函數。隨機過程是數學研究中常用到的一種統計手段，是一門研究某種隨機現象隨時間變化的規律性學科，主要研究某種隨機現象隨時間的變化而變化的統計規律。

（二）車輛荷載可靠度基本理論。車輛荷載可靠度基本理論主要有兩部分內容組成：一部分是基準期包括荷載基準期；另一部分是設計基準期。基準期是在公路橋梁工程設計過程評價結構可靠度的一種理論，主要結合各種因素、變量通過計算，得出工程的可靠度。設計基準期是指在對公路橋梁結構進行可靠度的分析時，結合各項基本變量和時間關系，所采用的基準時間。但設計基準期和設計使用年限并不相同。根據我國對公路橋梁的規定，公路橋梁結構的設計基準期應為一百年，按照這個標準，我國公路橋梁的汽車荷載效應標準值其對應的期限為兩千年，雖然這么高的標準，但是由于我們的技術水平有限，還是經常會在設計年限內出現質量問題。

（三）車輛荷載效應的計算理論。車輛荷載效應的計算理論包括影響線的計算和橫向分布系數的計算，在結構力學中，通常采用一個指向不變的單位，利用圖形的方式集中體現汽車荷載，沿著結構移動的時候，某一量值的變化規律，則該量值就成為影響線，在實際的數值計算中常常取該圖的散點值。后經過科學家的研究，將空間計算的問題轉化為平面的問題，極大減少計算量。

四、解決公路橋梁荷載設計及其組合難度的措施

（一）改進設計理念。隨著科技的不斷發展與技術的不斷進步，在進行公路橋梁荷載設計及其組合相關工作的時候，相應的設計理念也是需要做出不斷改變的。相關人員可以吸收、借鑒國內外一些好的設計理念，然后選擇適合自身條件的理念進行公路橋梁荷載及其組合相關內容的設計。

（二）全面考慮和完善設計中的漏洞。一個好的設計是不可能通過一次努力就完成的。公路橋梁荷載及其組合的設計也是如此，不可能一次性就全部完成。是需要經過不斷的實踐與修改完善才能得出與實際相符的設計方案。因此在進行公路橋梁荷載及其組合方面的設計工作時，就要充分、全面的考慮到各方面的因素，不斷的豐富、完善設計中存在的不足和需要改進的地方，使得設計方案不斷趨于合理。

（三）確保設計安全而有效的實施。安全是一個永恒不變的話題，無論是什么樣的設計都需要考慮到安全這個首要因素。公路橋梁荷載及其組合方面的設計也是如此，也需要考慮到安全方面的問題。這就要求相關設計人員在進行公路橋梁荷載設計的時候，要確保設計的安全性。此外設計方案的可行性也是設計的一個基本原則，也是在進行設計的時候需要考慮到的基礎問題之一。希望相關的設計人員能夠注意這兩方面的因素。

五、結語

從整體上來說我國公路橋梁荷載標準在國際上處于較低水平，雖然符合世界發展的總體趨勢，但是我國公路橋梁荷載設計效應偏低，在所有工程建筑中小跨度橋梁所占的比例偏高。

另外隨著我國國民經濟的快速發展，公路運輸也對公路橋梁的荷載能力提出了更高的要求，促使公路橋梁設計產生了巨大變化。在工程設計過程中，公路橋梁荷載量得到了相應的提高。

考慮到我國各地區車流量之間存在較大差異，因此可以根據這些差別規定我國各地區不同的公路橋梁系數要求，這樣既能保證公路橋梁荷載滿足當地發展要求，又可避免不必要的浪費。

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