淺析橋梁與渡河工程的結構設計及其注意事項

摘要：目前，國家經濟建設的快速發展極大地帶動了作為交通網絡中重要成分的橋梁建造產業的技術進步，同時使橋梁與渡河工程的結構設計不斷邁向了新的臺階，而且促使了世界上的很多國家都大力強化了對橋梁與渡河工程結構設計工藝內容的探討及研發。基于此，本文主要對橋梁與渡河工程的結構設計及其注意事項進行分析探討。

關鍵詞：橋梁；渡河工程；結構設計；注意事項

1、前言

橋梁與渡河工程是為了交通的便利而衍生的一種建筑物。而對于現代橋梁與渡河工程中的鋼結構而言，它們都是由結構鋼加工單元經過焊接或是螺栓連接在一起組成的一個復雜的受力系統，并且對其承載力以及耐久性都有明確的要求。正是由于鋼結構在各種工程中的應用越來越廣泛，鋼結構的設計也就越來越重要。

2、橋梁與渡河工程結構設計

2.1 主梁設計

不同于整體式簡支梁結構，裝配式簡支梁結構最為重要的特點是可將預制獨立構件進行運輸與吊裝，并且通過現場安裝、拼接制梁。對于自動化、機械化施工技術的應用在設計中就可以完成，這樣就大幅度的節省了施工成本，勞動生產力也有顯著的提高，季節變化也無法對施工造成實質上的威脅。橋梁上部結構的主要承重構件就是主梁，一般的設計型式有 T 型和箱型，箱型結構主梁大多在預應力混凝土結構梁中應用。

設計采用箱型結構主梁需要對主梁結構的間距與片數作要求，主梁間距與片數兩者相互制約，即間距小則片數多、間距大則片數少。而主梁的高度及細部尺寸是以荷載的計算方法加以確定的，若主梁對稱布置，梁身的荷載也是呈對稱分布，此時要用杠桿法來計算，如若不然就要以偏心受壓來計算。上述兩種情況的相同之處是控制設計的標準是內力的最大值，要注意的是此標準不可作為主梁結構各個截面的最不利狀況的受力計算，主要是因為很多不安全的因素夾雜在計算結構中。

2.2 型式的選擇應為橋臺設計橋臺結構設計的重點

在橋臺結構的選擇上，裝配式簡支橋梁主要有輕型橋臺、鋼筋混凝土薄壁橋臺、埋置式橋臺三種。輕型橋臺結構型式體積較小，比較適合擋土的翼墻結構設計。鋼筋混凝土薄壁橋臺可設計將臺身埋置于橋梁護坡中，這樣不僅能夠降低橋臺結構受上部荷載的作用力，還能夠使橋臺留有足夠的空間。但護坡容易受到洪水的侵襲使臺身裸露，所以設計時不可缺少的是對強度和穩定性的計算。

2.3 橋墩型式選擇

雙柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩是裝配式簡支橋梁結構設計的主要型式，單幅雙柱式是最為常見的。鑒于以往的經驗教訓，設計時應謹慎選擇橋墩結構型式，在巖溶性地質、樁基礎施工難度比較大的地方應以實際情況為前提，減少樁基的設計，單柱單樁的設計是比較適合的。而在施工在河谷或容易受滾石威脅的地方時，設計的重點應該放在如何加強橋墩結構的整體抗撞擊能力上，也比較適合單柱單樁設計。對于高位墩柱長橋，設計時應重點考量橋梁上部結構荷載累積變位的問題，這是雙幅兩柱整體下部構造設計是比較理想的。

2.4 定線原則

（1）在 1：10000 比例尺的地形圖上在起、終控制點間研究路線的總體布局，找出中間控制點。根據相鄰控制點間的地形、地貌分布情況，盡量選擇地勢平緩地帶，確定各種路線方案。（2）山嶺重丘地形，定線時應以縱坡度為主；而平原微丘地區地面自然坡度較小，縱坡度不受控制的地帶，選線以路線平面線形為主，最終合理確定出公路中線的位置。

3、橋梁與渡河工程的注意事項

3.1加強對橋梁與渡河工程結構耐用性的優化設計

當前我國大部分橋梁規范要求對橋梁設計提出的都是經濟、美觀、安全、適用方面的要求，對橋梁強度的要求遠遠超出了對其耐用性的要求，注重對橋梁在使用周期中表現出的性能，而忽略了對其日常的維護與檢修。在這種情況下，很容易導致工程事故頻發、橋梁性能不穩定、結構質量不合格以及缺乏耐用性等問題。因此，橋梁結構設計工作者必須從根本上改變這種傳統的思想，著重各方面的考量，將橋梁結構的耐用性也充分納入到考慮重點中，不僅使其在既定使用年限內可以安全、穩定、可靠的工作，還要最大限度的延長其衰退期，增強其使用年限，得到其使用價值的最大化體現。

3.2加強對橋梁與渡河工程超載問題的優化

對于橋梁與渡河工程超載問題可以概括為以下三個方面，首先，由于橋梁與渡河工程使用年限過長而導致的超齡負載；其次，由于橋梁與渡河工程同時通行的車流量超載；最后，車輛的違規超載。諸如此類的超載問題不僅會導致橋梁與渡河工程結構出現疲勞損傷問題，還會造成對橋梁與渡河工程內部結構的損傷，改變其工作狀態，直接危害到其使用的安全性。所以，加強對橋梁與渡河工程超載問題的優化，將諸多例如經濟、環境、地域等因素都考量入內，從根本上優化橋梁與渡河工程的超載問題。

3.3加強對橋梁與渡河工程結構疲勞損傷的優化設計

橋梁與渡河工程結構日常所承受的全部負荷都是由車輛帶來的動態荷載，施加到橋梁與渡河工程結構中，會帶來循環變化的力量，造成橋梁與渡河工程結構的震動，繼而導致疲勞損傷的出現。久而久之，這些荷載就會使橋梁與渡河工程結構出現裂縫，繼而造成結構斷裂，針對于此，必須提高橋梁與渡河工程結構設計工作者的認識，加強對疲勞損傷的研究，盡量將疲勞損傷消除在萌芽中，控制不良后果帶來的嚴重損失。

4、結語

總而言之，我國橋梁與渡河工程的設計理論與結構構造體系尚不完善，很多方面都需要進一步的改進與完善。從某種程度上來講橋梁與渡河工程設計屬于系統性非常復雜的工程，不僅需要具備極其豐富的理論知識，還要盡可能的減少主管經驗因素給施工設計造成的不良影響，只有全面規避一切不良因素 ，才能確保橋梁與渡河工程設計方案能夠達到工程規劃的要求，也才能為后期工程實際施工作業的開展指明道路。

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