第一篇：公路桥梁中大跨度桥梁设计研究论文（大全）

摘要：随着我国交通行业的不断发展，公路桥梁工程项目逐渐增多，且对公路桥梁的施工质量提出了更高的要求。所以本文主要探讨了公路桥梁中大跨度桥梁设计，以此实现大跨度桥梁设计水平的不断提升。

关键词：公路桥梁;大跨度;桥梁设计

随着公路桥梁技术水平的不断提升，大跨度桥梁工程逐年增加，在公路桥梁设计过程中，大跨度桥梁是其重要组成部分，与公路桥梁的使用息息相关，所以保证公路桥梁大跨度桥梁设计质量至关重要。所以在大跨度桥梁设计过程中，应充分考虑各项因素，并抓住大跨度桥梁设计要点，并对桥梁结构进行合理优化，进而保证大跨度桥梁安全。大跨度桥梁设计的设计要点

1.1大跨度斜拉桥设计要点

大跨度斜拉桥具有许多的优势，包括稳定性以及承载能力强，且具有较强的跨越能力。大跨径斜拉桥主要由三部分组成，包括主梁、索塔以及斜拉索，在拉桥概念设计过程中，对于这三部分，设计人员通过合理的组合，将其组合成漂浮体系、半漂浮体系、塔梁同结体系以及刚构体系等。在对桥梁索面进行设计过程中，可以将桥梁索面设计成单索面、竖向双索面、斜向双索面以及空间索面。斜拉桥拉索具有自锚特征，多数斜拉桥的斜索是自锚体系，只有在如主跨很大边跨很小等特殊情况下，少数斜拉桥才采用部分地锚式的锚拉体系。一般情况下，将大跨度斜拉桥结构应用在200-800m之间的河流或者峡谷桥梁建设中。

1.2大跨度悬索桥设计要点

悬索桥是大跨度桥梁的主要类型之一，它由许多部分构成，包括主缆、吊索、桥塔、加劲梁以及锚碇等，一般情况下，将大跨度悬索桥梁应用在跨径大、高度高的山区桥梁建设中。在悬索桥设计过程中，将桥塔作为桥身支承，因此应设计两个桥塔，并利用两个桥塔，将悬索桥分成中跨以及两个边跨，同时设计人员合理确定边跨的长度，通常将中垮和边跨设计为2:1或者4:1，对于悬索桥的垂直比，也可以设计为1:6，也可以设计为1:7，具体应充分考虑桥塔高度。

1.3拱桥设计要点

在我国，拱桥是一种使用时间较长的桥梁类型，在现代拱桥设计过程中，为了使其能够充分发挥功能，可以采用钢筋混凝土结构的拱桥，并结合混合类型拱桥，目前现代拱桥主要以一种拱桥结构为主，即钢管混凝土结合钢筋混凝土拱桥。这种拱桥结构具有一定的优点，如施工简单，承载能力强等，在跨径较短、且V字形峡谷中，可以采用拱桥结构。.2大跨度桥梁设计的优化对策

在公路桥梁设计过程中，应加强对大跨度桥梁设计进行合理的优化，使得大跨度桥梁设计方案更加的科学、合理，能够增强大跨度桥梁结构的稳定性、安全性以及耐久性，同时通过大跨度桥梁设计，还能够给增加跨度桥梁设计的经济性，具体的优化内容表现在以下几个方面：

2.1 索塔的结构优化

索塔结构的优化是大跨度桥梁设计优化的重要组成部分。在索塔结构优化过程中，主要进行两部分的优化，一部分为塔的受力合理性进行优化，另一方面对塔高进行优化。对于塔高，应保证最佳，若塔过高，就会增加施工难度以及施工成本，反之，则会增加主梁以及拉索的受力，并降低拉索工作效率，因此对塔高优化非常重要。但是需要注意的是对于塔高的优化，需要结合其它部分，充分考虑各种因素。另外还应加强缆索毛骨性、缆索形式以及锚固定的分布等等，不断提高大跨度桥梁设计水平。

2.2斜拉索或主缆的动力优化

在大跨度桥梁设计过程中，出现如斜拉一悬吊混合体系、全索桥等新型的桥梁结构，这些新型桥梁结构的属于柔性结构，主要由缆索进行支承。外部环境对拉索使用会产生一定的影响，使其发生大幅振动。例如在大风天气，大风会引起拉索的自激振动以及数据共振等，进而引进锚固端疲劳，进而降低拉索的使用寿命。所以应加强斜拉索或主缆的动力优化设计。

2.3索力调整优化

桥梁的跨度越大，其收缩徐变以及非线性条件会越显著，因此为了改善这一问题，可以严格控制斜拉索力以及施工时的立模标高，进而实现对主梁用力和线性的有效控制。目前对于索力调整的理论研究，国际桥梁界主要确定有以下几个方面：

(1)对指定受力索力进行优化，也可以对位移状态下的索力进行优化，优化方法主要包括两种，一种为零位移法，另一种为刚性支承连续梁法。(2)可以采用弯矩平方和最小法，对约束的索力进行优化，也可以采用弯曲能量最下法进行。(3)采用索量最小法，对有约束的索力进行优化。(4)影响矩阵法，通过该方法的合理应用，能够对活载、预应力以及约束边等影响进行计算，同时还可以获得不同加权优化结构，而且该方法不仅可以用于索力的调整，还应确定索结构合理状态。

2.4桥墩及基础优化

在桥梁建设过程中，桥墩是其重要的组成部分，同时也是受重的主要部分，所以在桥梁及基础设计过程中，应合理选择桥梁建设工艺及材料，同时在桥梁设计之前，应对桥梁所选地质进行充分的考察，分析桥梁地质区域的水文地质条件，获得准确的数据，并以此为根据，合理的设计桥梁桥墩以及基础，并对设计进行优化处理。

3结语

总之，随着我国公路桥梁建设不断增多，大跨度桥梁建设也逐渐增加，因此其设计以及施工水平，对桥梁质量和安全具有直接影响。所以在大跨度桥梁设计过程中，应根据具体的实际情况，结合相关的规范，合理的进行大跨度桥梁设计，把握大跨度桥梁设计要点，同时应对大跨度桥梁设计进行不断的优化，包括索塔的结构优化、斜拉索或主缆的动力优化、索力调整优化以及桥墩及基础优化，以此不断提高大跨度桥梁设计水平的提升，以此促进我国公路桥梁建设长久、稳定的发展。

参考文献

[1]戴晖，公路桥梁中大跨度桥梁设计的应用[J].中华民居(下旬刊)，202_，09:247.[2]李宇锋.公路桥梁中大跨度桥梁设计研究[J].交通世界，202_，28:96-97.[3]卢剑桥.山区公路大跨度桥梁设计关键问题的探讨[J]，科技创新导报，202_，14:129.[4]朱剑.大跨度桥梁设计在公路桥梁中的应用[J]，民营科技，202_，

第二篇：大跨度桥梁设计的论文

一、非线性地震反应分析

大跨度桥梁结构的非线性可分为材料非线性(又可称为物理非线性或弹塑性)和几何非线性两种，一般情况下结构的几何非线性可通过考虑所谓的P-△效应来进行在结构非线性地震反应分析的计算理论研究方面，备受关注的是结构的弹塑性分析，这不仅是因为相对于几何非线性而言，结构的弹塑性性能对于结构的抗震性能影响较大，而且更由于问题的复杂性。所以国内外众多学者针对后者开展了大量的研究工作。在大跨度公路桥梁弹塑性地震反应分析的力学模型中，根据各种构件的工作状态，将结构简化为杆系结构是合理的，同时对计算而言也是非常经济的。若按构件所处的空间位置可把力学模型分为平面模型和空间模型两种。若按模型中所采用的单元应力水平的种类来分，又可分为微观模型(采用应力空间)和宏观模型(采用内力空间)两种。由于微观模型要求将结构划分为足够小的单元，尽管很有效但所需的计算量较大，只适用较小规模的结构或构件的非线性分析，因此在实际工作中应用的范围比较有限，所以这里仅按前一种分类方法来加以讨论。

在结构弹塑性地震反应分析中，构件恢复力模型的确定是基本的步骤而构件的恢复力关系又集中反映在滞回特性曲线上，基本指标有曲线形状、骨架曲线及其特征参数、强度、刚度及其退化规律、滞回耗能机制、延性和等效滞回阻尼系数等。国内外在这方面已进行了大量的试验研究并取得了相应的研究成果。在平面模型中，根据所采用的塑性铰类型可把它分为集中塑性铰模型和分布塑性铰模型两大类。在集中塑性铰模型中，有代表性的一种是Clough等于1965年提出的双分量单元模型，该单元模型采用两根平行杆来模拟构件，其中一根用来表示具有屈服特性的弹塑性杆，另一根用来表示完全弹性杆，非弹性变形集中于杆件两端的集中塑性铰处，该模型的最大不足是不能考虑构件刚度退化。另一种有代表性的是1969年Giber-son提出的单分量模型，它克服了Clough双分量模型的不足，同时只用两个杆端塑性转角来刻划杆件的弹塑性性能，而杆件两端的弹塑性参数又是相互独立的，因此应用起来较为简便。其缺点是基本假设中有地震过程中反弯点不能移动的限制，所以对一些与基本假设不甚相符的特殊情况其使用的合理性就受到了限制。

二、多点激振效应

通常桥梁结构的地震反应分析是假定所有桥墩墩底的地震运动是一致的。而实际上，由于地震机制、地震渡的传播特征、地形地质构造的不同，使得入射地震在空间和时间上均是变化的。即使其他条件完全相同，由于地面上的各点到震源的距离不同，它们接收到的地震波必然存在着时间差(相位差)，由此导致地表的非同步振动。这一点已被地震观测结果所证实。因此，多点地震输入是更合理的地震输入模式。特别是大跨度桥梁结构，当地震波的波长小于相邻桥墩的跨度时，入射到各墩的地震波的相位是不同的，由于在桥长范围内各墩下的基础类型和周围的场地条件可能有很大的差别，因此入射到各墩的地震波的波形也可能是不同的。有关实际震害表明，入射地震波的相位差可增大桥跨落梁的危险性。所以就地震波传播过程中的多点激振效应进行研究是有很大的实际意义的。

从概念上看，仅考虑入射地震波的相位变化情况属于行波效应分析问题。若再考虑地震波的波形变化就属于地震波的多点输入问题。从计算方法上看，由于多点地震输入算法与同步激振的计算方法不同，因此必须重新推导结构体系的动力平衡方程。美国学者Penzien和Clough于1975年推导了多自由度体系考虑地震波多点输入时的动力平衡微分方程及求解方法，通过所谓的影响矩阵，实现了地震波的多点输入算法。这种方法后来被广泛应用，目前所有考虑地震波多点输入的结构地震反应时程分析算法均以此为基本出发点。

综上所述，大跨度公路桥梁的多点激振效应分析是一个比较复杂的计算问题，其复杂性一方面在于计算方法上面，更重要的是对于不同类型的桥梁结构体系可能有着截然不同的计算结果。因此实际计算时只能针对具体的桥梁结构进行具体的分析，不能一概而论。从计算方法上看，目前有关研究基本上仍局限于线弹性体系的多点激振效应分析，而非线性多点激振效应与结构体系非线性地震反应分析的力学模型是密切相关的．

三、结构设计

上部构造形式的选择，应结合桥梁具体情况，综合考虑其受力特点、施工技术难度和经济性。简支空心板结构的桥型，施工方便，施工技术成熟；但跨径小，梁高大；由于桥梁跨径受限制，往往造成跨深沟桥梁高跨比不协调，美观性差；上部构造难以与路线小半径、大超高线形符合，且高墩数量增加；桥面伸缩缝多，行驶条件差。因而，在山区大跨度中，该类桥型一般用于地形相对平缓、填土不高的中、小桥上。预制拼装多梁式T梁在中等跨径桥中具有造价省、施工方便的特点，其造价低于整体式箱梁，是中等跨径直梁桥的常用桥型。但对于曲线梁来说，T梁为开口断面，抗扭及梁体平衡受力能力均较箱梁差，曲梁的弯矩作用对下部产生的不平衡力大。但当曲线桥的弯曲程度较小时，曲线T梁桥采用直梁设计，以翼缘板宽度调整平面线形，可减少曲梁的弯扭作用，在一定程度上可弥补曲线T梁桥受力和施工上的不足。虽然直线设置的曲线桥仍有部分恒载及活载不平衡影响及曲线变位存在，但较曲线梁小。此外，可以采取加强横向联系的措施，提高结构的整体性。对于大跨径桥梁，最好采用悬臂浇筑箱梁。但是对于中等跨径的桥梁，箱梁桥不论采取何种施工方式，费用都较高，与预制拼装多梁式T梁相比，处于弱势。

下部结构应能满足上部结构对支撑力的要求，同时在外形上要做到与上部结构相互协调、布置均匀。桥墩视上部构造形式及桥墩高度采用柱式墩、空心薄壁墩或双薄壁墩等多种形式。柱式墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式，其自重轻，结构稳定性好，施工方便、快捷，外观轻颖美观。对于连续刚构桥，要注意把握上下部结构的刚度比，减小下部结构的刚度比，减小下部结构的刚度，可减小刚结点处的负弯矩，同时减小桥墩的弯矩，也可减小温度变化所产生的内力。但是桥墩也不可以太柔，否则会使结构产生过大变形，影响正常使用，并不利于结构的整体稳定性。对于高墩，除了要进行承载能力与正常使用极限状态验算外，还要着重进行稳定分析。对于连续梁结构或连续刚构桥，各墩的稳定性受相邻桥墩的制约影响，应取全桥或至少一梁作为分析对象。稳定分析的中心问题就是确定构件在各种可能的荷载作用和边界条件约束下的临界荷载，下面以连续梁为例进行说明。介于梁、墩之间的板式橡胶支座，梁体上的水平力H(车辆制动力和温度影响力等)是通过支座与梁、墩接触面上摩阻力而传递给桥墩的，它不但使墩顶产生水平位移，而且板式橡胶支座也要产生剪切变形。当梁体完成水平力的传递以后，梁体暂时处于一种固定状态，但由于轴力及墩身自重的影响，墩顶还会继续产生附加变形，这就使得板式支座由原来传递水平力的功能转变为抵抗墩顶继续变形的功能，支座原来的剪切变形先恢复到零，逐渐达到反向的状态。

四、结语

山区大跨度作为公路工程的一部分，很多方面需要探讨。山区大跨度方案的确定应遵循“安全、舒适、经济、美观”的原则，只有把握好规律，抓住侧重点，山区高速桥梁的布置和设计才能准确无误。

参考文献

[1]李伟，朱慈勉，胡晓依．考虑P-Δ效应压杆几何非线性问题的解析法[J]．同济大学学报（自然科学版），202_，（10）．

[2]阎兴华，苏志宏，朱清峰．钢—混凝土混合结构弹塑性动力分析综述[J]．北京建筑工程学院学报，202_，（9）．

[3]肖汝诚，郭文复．结构关心截面内力、位移混合调整计算的影响矩阵法[J]．计算力学学报，1992，（1）．

[4]唐茂林．大跨度悬索桥空间几何非线性分析与软件开发[D]．西南交通大学，202_

第三篇：桥梁设计论文

桥梁设计不仅要求结构合理，更重要的是符合美学的要求特点。众多的桥梁设计的灵感都是来源于生活当中，比如自然现象，仿生学，等等。下面举三座著名桥梁为例

1.西清桥

西清桥坐落在西清湖上的西清桥，是两江四湖上最为引人注目的桥梁之一，它的奇特与轻巧，就象一个精湛的工艺品，让人把玩不够和赞赏不已。

原西清桥建于一九八三年，桥长42.5米,宽4.3米,现浇混凝土作拱,方料石嵌面,栏杆也是混凝土的。人们注意到：那时的桥体，西半部仅是一段河堤而已，桥东端才是有着三个桥拱的桥，那三个拱也只能容得小竹排通过，平时起着通水作用。

新西清桥桥型设计灵感来源于英国伦敦剑河上的数学桥。伦敦数学桥是一座木质桁架桥，造型别致，有二百五十多年的历史。当地盛传，数学桥是大数学家牛顿在剑桥教书时，亲自设计并建造的，整座桥体原本未用一根钉子和螺丝固定。后来还传说，这是英国桥梁设计大师威廉姆.埃斯里奇的杰作，而且是他在游历东方以后，受中国桥梁的启发而设计的。实际上，这座桥是由詹姆斯.埃塞克斯根据埃斯里奇的设计而建造的。它展示出现代钢梁桥的雏形，其桥身相邻桁架之间均构成11.25度的夹角。在十八世纪，这种设计被称为几何结构，所以得名“数学桥”。新的西清桥取世界名桥之形，融桂林山水之魂，英国的数学桥是单拱桥，西清桥为两个拱的人行桥，双拱，不仅可以扩大通航水面，桥下十分通畅，而且在景观上显得轻巧剔透。桥长48.8米,宽4.5米,桥身装修全部采用名贵的红松木，它色彩醒目，体量轻巧，结构奇特，线条流畅，在蓝天、碧水、青山、绿树中形成了亮点。

2.微型立交桥

大学生设计微型立交桥设计图，欲解北京拥堵 专家称会更堵。面对日益严峻的交通拥堵，交通专业大学生李旭用两年时间设计“微型立交桥”，在他的设计中，十字路口不停车，还能节省空间。该设计引发网友热议。一些网友认为，该方案有利于解决北京交通拥堵。李旭也表示其方案适合北京。但有专家指出，如果采用，只会加剧拥堵。“微型立交桥”也引发人们对北京现有立交桥的关注，部分市民列举一些立交桥存在设计问题导致堵车。

近日，“微型立交桥”设计图现身网上，引来众多网友发问。“北京的立交桥能不能用这种设计？”“这个方案没有红绿灯，所有车辆都可以直行、转向、掉头。”

现有的立交桥，比如北太平庄桥，主线直行无红绿灯，转向车辆需要等灯。“微型立交桥”的设计能解决这个问题。

该设计图一出，引发网友对北京现有立交桥的挑刺。网友Ttyin说，北辰立交桥缺少由北向东衔接北四环东向的引桥。北三环与北四环的万泉河桥，缺少万泉河桥由南向西连接北四环西行的引桥，造成西行北四环的车辆不得不到颐和园路立交桥下掉头绕行。还有网友指出，许多干道与五环衔接处的立交桥，或无法驶出五环，或无法进五环。网友们表示，上述问题导致立交桥周边拥堵。

双井桥设计存在问题，公交站、地铁站、购物中心集中，环线出口车辆与自行车、行人交织，非常混乱，并希望“微型立交桥”方案能帮双井桥治堵

对于该方案是否适用于北京，设计者李旭表示乐观。他说，该方案特别适合北京，因为北京的交叉路口多，且道路比较宽，四平八稳。

李旭说，在长安街上，左转弯是个大难题，长安街拥堵也越来越严峻。但李旭的方案也受到一些市民的质疑。市民李先生在看了该方案以后认为其设计无非是把向外扩张的左转环线合并到主路内部。这种设计使得两条主路忽然缩减车道。这在需要减速的路口会造成大拥堵。

3.金门大桥

金门大桥金门大桥是世界著名的桥梁之一，是近代桥梁工程的一项奇迹。大桥雄峙于美国加利福尼亚州宽1900多米的金门海峡之上，历时4年和10万多吨钢材，耗资达3550万

美元建成，由史特劳斯设计。

1579年英国探险家FrancisDrake发现了连结太平洋和旧金山的一个海峡，这就是后来的金门。尽管这个名字在1849年的淘金潮以前早就使用，但淘金潮使得金门（进入北加利福尼亚的入口）成了加利福尼亚神秘魅力不可缺少的一部分。早在1872年就讨论过要在金门海峡修建一座大桥的想法，但是直到1937年才在海峡上修了一座悬索桥。金门大桥横跨南北，将旧金山市与Marin县连结起来。花费四年多时间修建的这座桥是世界上最漂亮的结构之一。它已不是世界上最长的悬索桥，但它却是最著名的。金门大桥的巨大桥塔高227米，每根钢索重6412公吨，由27000根钢丝绞成。1933年1月始建，1937年5月首次建成通车。

建筑简况

美国金门大桥金门大桥的北端连接北加利福尼亚，南端连接旧金山半岛。当船只驶进旧金山，从甲板上举目远望，首先映入眼帘的就是大桥的巨形钢塔。钢塔耸立在大桥南北两侧，高342米，其中高出水面部分为227米，相当于一座70层高的建筑物。塔的顶端用两根直径各为92.7厘米、重2.45万吨的钢缆相连，钢缆中点下垂，几乎接近桥身，钢缆和桥身之间用一根根细钢绳连接起来。钢缆两端伸延到岸上锚定于岩石中。大桥桥体凭借桥两侧两根钢缆所产生的巨大拉力高悬在半空之中。钢塔之间的大桥跨度达1280米，为世界所建大桥中罕见的单孔长跨距大吊桥之一。从海面到桥中心部的高度约60米，又宽又高，所以即使涨潮时，大型船只也能畅通无阻。金门大桥包括从钢塔两端延伸出去的部分，全长达202_米，为此，又分别在两侧修建了两座辅助钢塔，使桥形更加壮观。大桥的桥面宽27.4米，有6条车行道和两条宽敞的人行道。大桥的设计者是工程师约瑟夫·斯特劳斯，人们为纪念他对美国作出的贡献，把他的全身铜像安放在桥畔。铜像形象生动，神情自若。落成时间

金门大桥于1933年动工，1937年5月竣工，用了4年时间和10万多吨钢材，耗资达3550万美元。整个大桥造型宏伟壮观、朴素无华。桥身呈朱红色，横卧于碧海白浪之上，华灯初放，如巨龙凌空，使旧金山市的夜空景色更加壮丽。可是，由于一下雨，钢塔就会生锈，粉刷匠只能日复一日地刷上油漆。

金门大桥落成七十周年

美国金门大桥美国旧金山的地标金门大桥在202_年5月27日度过了七十岁“生日”。金门大桥行政区日前发布一份正式的报告，给建桥之前一位名为艾里斯的主要工程师应有的荣誉。一直到上个星期，金门大桥的功绩簿里都没有他的名字。斯特劳斯作为该的首席工程师长期以来被封为金门大桥之父，享有二十世纪最伟大工程师之一的荣誉。金门大桥尾端有一座雕像，是一九三八年他逝世后为纪念他而设立的。但是金门大桥的设计和上千笔建桥所需要的重要数学计算，在24日发表的新书“金门大桥：总工程师报告2”，其实是由名为艾里斯的工程师完成的。艾里斯却在金门大桥开工前被解雇，斯特劳斯抢了所有的功劳。艾里斯回到大学教书，于1949年逝世。七十年后，建桥的功臣得到了迟来的肯定。神秘的传奇并不影响每天十万通勤族，跨桥往来旧金山与北边半岛。金门大桥的形象成为旧金山最佳的代言，根据统计，每个月约有一百万游客来到此地。现有两百个人“伺候”金门大桥，包括收过桥费、维修和油漆钢索等工作。金门大桥的颜色并不是正红，而是红、黄和黑混合的“国际橘”，油漆工必须在移动的鹰架上油漆，先用压力清洗，然后上三层油漆，另一位同事绑在依附于钢索的蜘蛛网，做油漆检查的工作。金门大桥有美感也有问题。金门大桥以浓雾闻名，但雾和冬雨都是结构钢铁的最大敌人，严重的生锈，所有五百条悬吊钢索分时分段都更新过。七十年来有三次因为风太大，“风”锁大桥。

建筑美学

金门大桥桥身的颜色为国际橘，因建筑师艾尔文·莫罗认为此色既和周边环境协调，又

可使大桥在金门海峡常见的大雾中显得更醒目。由于这座大桥新颖的结构和超凡脱俗的外观，它被国际桥梁工程界广泛认为是美的典范，更被美国建筑工程师协会评为现代的世界奇迹之一。它也是世界上最上镜的大桥之一。金门大桥维护工作中，给桥身不断涂刷油漆是其中一项内容。金门大桥的维护工作还包括不断的加固工作，在1989年底发生Loma Prieta大地震后，当局聘请专家对金门大桥的脆弱性进行了详细评估，并制定了加固计划，分三期工程实施，第二期加固工程已于202_年中完成。

金门大桥装防自杀网

金门大桥虽然不是世界上最长的悬索桥，但金门大桥因其雄伟壮阔的造型而被世人所熟知。然而，导致这座大桥闻名遐迩的另一个原因则是它“自杀圣地”的称号。据统计，自大桥建成以来，共有1200多人从桥上一跃而下，诀别于世。由于桥面到海面的距离长达60米，再辅以人坠落时巨大的冲击力，自杀者基本上没有生还的可能性。仅去年一年就有39人在这里跳桥身亡，今年的自杀人数则暂为19人。居高不下的自杀人数使旧金山相关部门头痛不已。其实早在20世纪70年代，就有人提议在大桥上装上特定设施以阻止人们跳桥。当地桥梁管理部门于202_年10月10日投票决定在大桥上安装不锈钢网，这样整座大桥都会被网“兜”起来，自杀者就不会直接坠落到海面了。这项工程的造价约为400万到500万美元。当地的环保部门还要对工程进行进一步审查，确保其不会对环境造成破坏，也不会影响到金门大桥的美观。虽然给大桥围网的初衷是好的，但此计划还是招致了一些异议。批评人士指出，与其在大桥上一掷千金，还不如用这笔钱来帮助自寻短见者战胜心理疾病，提高他们的心理健康水平，这样才能从根本上解决问题。

第四篇：公路桥梁结构设计研究论文

摘要:公路桥梁是一个国家交通运输的主要形式之一，对国家经济发展、社会进步有重要作用，桥梁的规模水平彰显国家经济基础和技术能力。基于此，本文先提出基于性能设计理念下公路桥梁结构设计的标准框架，再指出桥梁性能设计的根本原则，并从几方面对公路桥梁的结构性能展开分析，最后给出了相对应的性能目标，希望对未来公路桥梁结构设计有一定的借鉴意义。

关键词:公路桥梁;性能设计理念;框架;原则;性能标准

公路桥梁是一个国家交通运输的主要方式之一，有利于经济发展和社会进步，而其规模水平彰显出国家经济基础和技术能力。自1990年代初至今，关于国内公路桥梁的建造发展迅猛，公路桥梁总数达67万架，比如江阴大桥、苏通大桥等著名特大型桥梁。关于公路桥梁的设计和建造，涉及多门学科，其发展水平依赖于桥梁技术的进步。工程技术制度标准是所有建筑建造的约束规范，其基于的理论系统能投射出建造水平的高低。就力学方面而言，公路桥梁架构设计手段由应力允许设计→磨损阶段设计→极限设计的发展，设计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，而安全系数靠经验判断。最近几年以来，一些经济发达国家逐步展开对基于性能设计理念下的公路桥梁结构设计的研究，来强化交通设施的建造水平。除此之外，这种理念和手段的转变促使基于使用寿命的可持续发展制度规范的构建和完善，为我国桥梁建造技术在世界占据一席之地奠定基础。

1基于性能设计理念下公路桥梁结构设计的标准框架

以性能设计为基础的结构设计是以性能目标为依据，尽量达到该目标的设计总和，也就是基于设计制度规范、稳定的结构、合适的规划，来确保工程各细节设计，监控工程质量与后续维护，保障工程结构在某段使用时间内受到外部压力时，磨损程度低于某个极限状态，结构功能高于标准范围下限，同时还要具备可修护至性能目标的功能。性能设计要考虑使用寿命内各结构的性能标准，同时要求客户和设计者全面掌握，进而选择各设计、施工、维护手段来保证实现预期性能目标。因此，所谓的性能设计理念是指所设计的建筑结构在寿命内、在各外部压力情况下，能始终保持预期的性能目标，具体可表示为以下几点:(1)根据结构功能与客户需求来明确性能标准，也就是所谓的性能目标构建(尽管各需求差异较大，然而需要大于社会或行业的基本标准);(2)选择一定的设计、施工、维护手段来调节性能目标;(3)判断考核各性能指标，确保设计的结构能符合所有的性能目标。以性能设计为基础的结构设计除了保障社会人身安全之外，还需考虑后期磨损引起的成本费用，需最大限度地实现结构设计的预期性能目标，即使用寿命的标准需求，这些是性能结构设计最近几年迅猛发展的关键所在。所以，该结构设计方法需要整个设计过程基于使用功能的实现，并非采取传统设计、建造模式，其是性能结构设计区别于其他传统设计的独有特点。基于性能设计理念的公路桥梁结构设计的标准框架见下图1所示，该层次结构图中的第一层“目的”是结构设计社会层面的目标，也就是性能设计的根本目的;第二层“性能要求”是工程的实际功能需求，也就是按照功能对根本目标进行细分;第三层“性能水准”是功能实现的检验原则和检验标准，有明显的强制性;最后一层“验证方法”是功能实现检验手段。其中符合性能标准的手段被称作实现手段，其不受强制约束，伴随科技的发展成熟，肯定相关技术人员充分有效地运用新成果。除此之外，以性能设计理念为基础的结构设计还涉及多个问题，比如尽管提高了设计的开放自由性，然而极会导致设计人员难以应对突发情况，尚未建立系统的评价体系，工程完工程度受设计者水平高低的影响明显，所以难以检验性能设计的有效性。所以需要建立一定的检验手段体系。总而言之，基于性能设计理念的公路桥梁结构设计可分为明确功能需求、分类性能标准、建立性能目标和检验性能目标等几部分。

2公路桥梁性能设计的根本原则

公路桥梁是社会交通运输的重要设施之一，其设计、施工、维护和广大群众有直接联系，所以其在设计时就要考虑社会因素影响。西方国家对桥梁结构设计要求满足功能性、经济性、美观性的基本原则，这和国内当前安全性、功能性、经济性、美观性的原则是相同的，而基于性能设计理念的结构设计是对当前设计手段的拓展，所以该新型设计方式也要涵盖目前的设计标准和设计原则。另外，还应将桥梁的使用寿命、后期维护、实际建造、可持续发展等纳入考虑范围，也就是需要按照安全、功能、经济、美观、绿色环保等原则进行建造。伴随经济社会的发展，现今公路桥梁结构设计已针对以上原则有一定的补充，提出了“高技术、安全可靠、经济合理、耐久适用”的新原则，同时在其基础上结合桥梁建造的特征制定了有关规定，将其安全性能分为三个级别，具体如表1所示，其分类原理和性能设计目标是类似的。在具体设计时，结构的使用寿命表现为耐久性与经济性。基于公路桥梁的结构复杂、种类繁多的特征，应恰当地限制桥梁整体和零件的使用候命，同时还可结合桥梁归属的道路级别限制其使用寿命。另外，结构适用性是裂缝、易形等情况，在具体设计时以极限状态监控;美观环保要求桥梁的景观价值和可持续发展，和整体结构息息相关。所以，目前的工程制度规范应涵盖性能结构设计的根本原则，方能推动基于性能设计理念的公路桥梁结构设计的完善。

3公路桥梁结构设计的性能标准

结构性能标准是按照功能要求对结构整体目标的细分，公路桥梁结构的设计、建立、保养等应在使用寿命中以最经济适用的手段来达到性能标准:(1)在实际建造过程中，可以解决各突发状况，可运用各组合方法;(2)在投入使用后，维持预期的性能效果;(3)在后续维护保养时，保证一定的耐久适用性;(4)在发生不可预估的龙卷风、高温等突发情况下，结构能维持稳定性，降低损坏程度的严重性，避免结构崩塌。据上述可知公路桥梁的设计原则有安全性、适用性、耐久性和维护性等，按照极限状态设计原理，与之相应的状态是负荷能力极限状态、正常使用极限状态、耐久极限状态与维护极限状态。其中，负荷能力极限状态是用于判断公路桥梁结构安全程度;正常使用极限状态是用于判断实际使用功能;耐久性极限状态是用于检测桥梁使用周期;维护极限状态除了判断突发情况的破坏程度之外，还用于判断后续维修保养得难易性，要结合各判断对象来决定相应的极限状态。

4公路桥梁结构性能目标

以性能为基础的结构设计要求建筑工程在各种压力强度下符合预期的性能目标，也就是在各压力强度下明确对应性能标准，进而明确结构性能目标。就公路桥梁来讲，性能目标的确认应了解其使用情况、功能需求、经济美观性等，要遵循以下两点原则:(1)客户和结构设计者共同确认结构性能目标，保证高于标准范围下限;(2)结构性能指标的确认应结合各性能标准，即最大限度的压力强度、最高的温度等。公路桥梁的性能标准是结构安全系数、后期维护、经济适用水平的检验指标，除了要符合客户需要，还要考虑社会因素影响，比如文化程度、经济水平等。就工程结构荷载而言，公路桥梁的荷载分为自然荷载与社会荷载两种，前者是龙卷风、高温等自然灾害，后者则是汽车负重、船撞等，和社会发展密切相关。由此可见，负重标准应基于社会经济因素来制定各等级，而结构性能目标则由客户与设计者共同确认。事实上，性能结构设计能符合各社会要求，客户按照自身要求提高性能目标标准，进而确保桥梁设计最大限度满足客户的特别需求，值得注意的是，不能小于社会基本标准。在性能目标明确的前提下，结合工程结构的特征来设置对应的评价检验指标，比如检验标准、检验手段，其实性能结构设计的未来发展趋势。关于性能目标的实现和结构的设计建造等，应给予相关技术工作者与公司以自由选择理念和方法的权利。

5结论

总而言之，基于性能的结构设计是未来的发展趋势。目前基于概率分析的极限状态设计就是以性能结构设计为原理，各性能都有可测量指标为判断依据，也就是极限状态设计的改善有关于基于性能的结构设计的发展。因此，基于性能设计理念的公路桥梁极限状态设计已得到充分关注和有效发展，而未来发展的关键在于量化各结构性能指标。针对基于性能设计理念下的公路桥梁结构设计展开研究，一方面促进结构性能理论体系的完善和桥梁技术的成熟，另一方面强化国内工程建设的制度标准，真正推进我国向桥梁强国的发展。

参考文献:

［1］项海帆．世界大桥的未来趋势———202_年伦敦国际桥协会议的启示［A］．第二十届全国桥梁学术会议论文集(上册)［C］，202_．

［2］李国平．关于桥梁基于性能设计的性能指标与性能检验方法的探讨［A］．第二十届全国桥梁学术会议论文集(上册)［C］，202_．

［3］周良，陆元春，李雪峰．钢—混凝土组合桥梁设计若干问题探讨［A］．第二十届全国桥梁学术会议论文集(上册)［C］，202_．

［4］穆祥纯．基于创新理念的现代预应力技术在城市桥梁建设的创新发展［A］．第二十届全国桥梁学术会议论文集(上册)［C］，202_．

［5］郝志伟．桥梁工程安全性与耐久性标准控制［J］．交通世界(运输．车辆)，202_(09)．

［6］李方柯．单线铁路48m简支槽型梁结构设计［J］．铁道建筑技术，202_(01)．

［7］卢朋．预应力槽型梁施工技术研究［J］．安徽建筑，202_(03)．

［8］许爱国．48m槽型梁支架现浇施工技术［J］．科技创业月刊，202_(09)．

［9］吴顺建．40m预应力混凝土槽型梁运输、架设施工技术［J］．长沙铁道学院学报(社会科学版)，202_(03)．

第五篇：桥梁拓宽研究论文

1桥梁拓宽的一般要求

桥梁拓宽应该满足以下3个基本要求：

①桥梁拓宽是解决旧桥桥面宽度不足的有效途径，但应切实处理好新旧桥桥面连接问题。

②由于旧桥已使用多年，旧桥的混凝土已充分收缩，自重作用下的徐变也已基本完成，所以拓宽新增混凝土的自重、收缩、徐变等，在设计与计算时应充分考虑，以免新旧混凝土的接合面开裂或变形不一致。

③对于单边新建桥梁的设计，可完全按照独立桥梁设计。

2桥梁拓宽的基本方法

2.1增设钢筋混凝土悬臂挑梁这是最简便的桥梁拓宽改造方法，并可和其它桥梁加固补强法一并使用。当旧桥桥墩、台及基础完好，能够满足拓宽甚至提载要求时，可在主要承重结构的上部结构进行合理加固和提载后，拆除两侧栏杆和人行道板，凿除原桥面铺装层，重浇加强的钢筋混凝土桥面铺装层，相应增设人行道悬臂梁和车行道悬臂板，重新安装人行道板与栏杆，从而达到拓宽桥梁的目的。这种桥梁拓宽的方法适合于梁式桥与拱式桥，一般适用于双侧拓宽的旧桥拓宽。它的突出优点是不必拓宽桥墩，加固工作量小。

2.2单边新建桥梁当原有公路路线是以单边拓宽进行改建；或原桥已成为交通要道的“瓶颈”，亟待拓宽，且不能中断交通；或原桥弃之可惜，只能降低荷载标准使用等情况时，一般可采用在老桥的一侧新建桥梁，达到提高通行能力和承载能力的目的。

2.3增设边梁或边拱拆除一侧（或两侧）栏杆及人行道板后，在一侧（或两侧）增设边梁（或边拱肋），实现拓宽桥梁的目的。新增边梁与原主梁之间铰接，只承受自身恒载、人行道恒载与人群荷载，不承受原主梁传递的剪力，也不参加荷载横向分配。用这种方法拓宽桥梁时，应测量桥墩（台）顶宽度是否能放置新增的梁或拱肋，若不够，应进行墩帽（盖梁）的拓宽处理。

2.4增加主梁或拱肋这种方法一般用于需要拓宽桥梁又要提高承载能力的旧桥。其特点是，新增主梁或拱肋的刚度大于旧桥，以减小原桥主梁或拱肋的荷载横向分布系数，从而在拓宽桥梁的同时，提高桥梁的承载力。

3横向连接方式

3.1上部结构与下部结构均不连接为使拓宽桥与原桥各自受力明确、互不影响，减小连接的施工难度，桥梁拓宽部分与原桥的上部结构和下部结构均不连接，新、老结构之间留工作缝，桥面沥青混凝土铺装层连续摊铺。该连接方案简化了施工程序，消除了连接的技术问题，但在汽车活载作用下两桥主梁产生不均衡挠度以及拓宽桥大于原桥的后期沉降，可能会造成连接部位沥青铺装层破坏形成纵向裂缝和横桥向错台，影响行车舒适性、安全性和桥面外观，增加后期的养护维修工作。

3.2上部结构与下部结构均连接为使拓宽桥与原桥形成完整的整体，减小各种荷载（包括基础不均匀沉降、汽车活载、温度荷载等）作用下新老桥连接处产生过大的变形，减小上、下结构某些部位的内力，将拓宽桥梁的上部结构与原桥对应部位横向通过植筋、浇注湿接缝等方式连接起来，原桥下部结构的桥墩、桥台帽梁及系梁也通过植筋技术将钢筋和拓宽部分新桥相应部位钢筋连接，然后浇筑混凝土，将新老桥梁连为一体。沈大高速公路扩建工程中桥梁横向拓宽即采用了上述上、下结构均连接的拼接形式。该方案优点是将拓宽桥、原桥之间联系成整体，拼接后桥梁整体性较好。同时，也存在如下不足：拓宽桥基础沉降大于旧桥，由此产生的附加内力较大，可能会使下部结构帽梁、系梁、桥台连接处产生裂缝；上部结构连接处也可能产生裂缝，导致使用功能下降，维修困难，外观不雅。

3.3上部结构相互连接、下部结构不连接下部结构不连接，拓宽桥与原桥的下构内力相互不产生影响，上部结构连接对下部结构产生的内力影响很小。但是上部结构连接后由于新老桥梁材料特性的差异将产生附加内力，由基础沉降等原因产生的附加内力也使连接部位内力增大。以往工程中，常采用如下措施解决上述问题：为减小拓宽桥基础沉降量，拓宽桥梁尽可能采用桩基，并通过加强地基处理、增加桩长或桩径等措施尽可能减小基础沉降；原桥采用扩大基础时要注意新老基础间的协调性，必要时对原有基础进行加固；针对上构自身产生的较大附加内力，可通过连接部位增大配筋并改善连接结构形式来解决。

4上构拓宽方法

横向拼接构造的选用受许多因素的影响，如原有桥梁的承载力和耐久性评价结果、基础沉降规律、上部结构的变形协调要求、桥梁活载的影响以及施工难易程度等，综合考虑这些因素，依据桥梁的类型决定新、旧桥梁的拼接结构。中小跨径公路桥上部结构形式一般为板梁、T梁与箱梁，不同上构形式，将选择不同的上部结构横向拼接形式。

5下构拓宽方法

拓宽墩台结构应尽量与旧墩台保持外形协调一致，如选用柱式墩与桩柱式墩配合，或采用完全相同的结构；一字翼墙桥台仍用一字翼墙桥台拓宽等。基础型式选用应考虑其施工对旧墩台的影响，有条件时尽量采用钻孔灌注桩基础；浅埋式新基础埋置深度最好在旧墩台基底标高之上。钻孔灌注桩基础、独柱结构拓宽墩台通常用于拓宽宽度不大、双桩桩距不足的情况，较为经济、方便，其双悬臂盖梁梁端在荷载作用下产生挠度是这种结构的特点。

在研究桥梁拓宽方案时需要考虑的问题较多，如需要考虑原桥的技术状况、沿线的地质条件、合理的横向连接方式、新旧桥梁结构的变形协调、新旧结构的合理拼接时间以及在不中断原桥交通的条件下合理的新桥施工方法。拓宽桥与原桥之间横向连接方式是桥梁拓宽优劣的主要因素，一般情况下拟采用同跨径、同结构进行拓宽拼接；各桥梁根据实际情况可选用适宜的下构形式，河流、被交道与桥成斜交的，需要斜桥正做的可采用独柱墩形式。

摘要：随着我国改革开放和经济建设的飞速发展，公路和城市道路的现代化建设也在加快进程。大量早期建成投入运营的公路桥梁，服务水平已明显降低，难以满足日益增长的交通要求，存在严重的问题，如交通拥挤、行车速度减慢、交通组织困难、日常养护工作也难以正常展开，严重制约了快速通道的作用发挥，已成为公路运输线上的“瓶颈”，不利于沿线经济的长期可持续发展。利用原有道路拓宽改建为高等级道路，提高原有道路桥梁的荷载等级和使用功能，节约工程投资，是旧路改建工程通常采用的有效途径。因此，旧桥的拓宽改建方法的探索具有重要的实际工程意义。