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中圖分類號： TU997文獻標識碼： A

一、橋梁的抗震設計原理

目前橋梁的抗震設計計算原理是建立在一定假設條件基礎上的，盡管分析的手段不斷的在提高，分析的理論不斷的在完善，但由于地震作用的復雜性，地基影響的復雜性以及橋梁結構體系本身的復雜性，可能會導致理論計算分析和實際情況相差很大。現常見的橋梁抗震設計方法有：設計靜力法、反應譜法和動態時程分析法。下面就分別對應不同的假設條件和設計原理做一探討。

（一）靜力法

靜力法把地震加速度看作是橋梁結構破壞的惟一因素，忽略了結構本身動力特性對結構反應的影響，應用存在較大局限性[

]。事實上只有絕對剛性的物體才能認為在振動過程中各個部分與地震動具有相同的振動，所以只對剛度很大的結構例如重力橋墩、橋臺等結構適用靜力法近似計算。

（二）反應譜法

反應譜方法是目前我國公路及鐵路橋梁采用的重要方法。其思路是對橋梁結構進行動力特性分析，對各主振動應用譜曲線作某強震記錄的最大地震反應計算，最后一般通過統計理論對各主振型最大反應值進行組合，近似求得結構的整體最大反應值。

（三）動態時程分析法

動態時程分析法是上世紀60年代以后伴隨有限元法、計算機技術兩方面的發展而出現的。該法把大型橋梁結構離散成多節點、多自由度的結構有限元動力計算模型，將地震強迫振動的激振直接輸入，借助計算機逐步積分求解結構反應時程。

二、橋梁抗震設計原則  

合理的抗震設計，要求設計出來的結構在強度、剛度和延性等指標上有最佳的組合，使結構能夠經濟的實現抗震設防的目標。要達到這個要求，就需要設計工程師深入了解對結構地震反應有重要影響的基本因素，并具有豐富的經驗和創造力，而不僅僅是按規范的規定執行[]。以下為抗震設計應盡可能遵循的一些基本原則，這些原則基于歷次的橋梁震害教訓和當前公認的理論認識。  

1場地選擇

除了根據地震危險性分析盡可能選擇比較安全的廠址之外，還要考慮一個地區內的場地選擇。選擇的原則是：避免地震時可能發生地基失效的松軟場地，選擇堅硬場地。 

2體系的整體性和規則性

橋梁的整體性要好，上部結構應盡可能是連續的。較好的整體性可防止結構構件及非結構構件在地震時被震散掉落，同時它也是結構發揮空間作用的基本條件。無論是在平面還是在立面上，結構的布置都要力求使幾何尺寸、質量和剛度均勻，對稱、規整，避免突然變化。 

3提高結構和構件的強度和延性

橋梁結構的地震破壞源于地震動引起的結構振動，因此抗震設計要力圖使從地基傳入結構的振動能量為最小，并使結構具有適當的強度、剛度和延性，以防止不能容忍的破壞。在不增加重量、不改變剛度的前提下，提高總體強度和延性是兩個有效的抗震途徑。剛度的選擇有助于控制結構變形；強度與延性則是決定結構抗震能力的兩個重要參數。由于地震動可造成結構和構件周期反復變形，使其剛度與強度逐漸退化，因此，只重視強度而忽視延性絕對不是良好的抗震設計。 

4能力設計原則

能力設計思想強調強度安全度差異，即在不同構件(延性構件和能力保護構件-不適宜發生非彈性變形的構件統稱為能力保護構件)和不同破壞模式(延性破壞和脆性破壞模式)之間確立不同的強度安全度。通過強度安全度差異，確保結構在大地震下以延性形式反應，不發生脆性的破壞模式。在我國以前的建筑抗震設計中，普遍采用“強柱弱梁，強剪弱彎，強節點弱構件”的設計思想。 

三、橋梁的抗震設計方法和抗震要點

1、橋梁抗震的設計方法

采用減隔震支座。

采用減、隔震支座(鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座等)在梁體與墩、臺的連接處增加結構的柔性和阻尼以減小橋梁的地震反應；采用減、隔震支座橋梁結構的梁體通過支座與墩、臺相聯結，大量的試驗和理論分析都表明采用減震支座對橋梁結構的地震反應有很大的影響，在梁體與墩、臺的聯結處安裝減、隔震支座能有效地減小墩、臺所受的水平地震力。

利用橋墩延性減震。

利用橋墩的延性減震是當前橋梁抗震設計中常用的方法，橋墩延性減震是將橋墩某些部位設計得具有足夠的延性，以便在強震作用下使這些部位形成穩定的延性塑性鉸產生彈塑性變形來延長結構周期、耗散地震能量。

采用減震的新結構。

型鋼混凝土結構是在混凝土上包裹型鋼做成的結構。它與鋼筋混凝土結構相比具有一系列優點,其承載力可以高于同樣外形的鋼筋混凝土構件承載力一倍以上，具有較好的抗剪能力，延性比明顯高于鋼筋混凝土結構，滯回曲線較為飽滿，耗能能力有顯著的提高，從而呈現出良好的抗震性能。能夠隔離、吸收和耗散地震能量，同時可以節約材料，降低造價。

2、減震設計中的要點

(1)結構的剛度對稱有利于抗震，不等跨的橋梁容易發生震害。

特別是一座橋內墩身高度相差過大，在較矮的橋墩上會產生很大的地震水平力，跨徑不同。在大跨徑的橋孔的橋墩上也產生大的地震力。設計上應盡量避免在高烈度區采用這種橋型，如無法避免,宜在不利墩上設置消能措施降低墩頂集成剛度，如設置抗震支座等。

斜橋的抗震性能較差。

由于斜交橋的質心和扭轉中心并不重合,導致了在地震反應當中上部結構有旋轉的趨勢。在地震中，斜交橋相對于正交橋更易遭到破壞。另外，地震時橋臺處河岸不穩，易向河心滑移，使橋長縮短,橋孔發生錯動或扭轉,造成墩臺身開裂或折斷。如地基條件允許，可采用T型或型這類整體性強、抗扭剛度大的橋臺。如在松軟的地基上，橋梁宜正交,并適當增加橋長，使橋臺放在穩定的河岸上。

四、小結：

橋梁結構有效的抗震措施還有許多， 此我們在橋梁設計過程中須認真分析和了解結構的地震反應和特性，精心設計并采取一系列有效的抗震措施。橋梁抗震設計是一項系統工程，體現在設計的各個階段，需要認真對待。

參考文獻：

[1] 范立礎，胡世德，葉愛君.大跨度橋梁抗震設計[M].北京:人民交通出版社，2001

[2] 宋曉凱.橋梁抗震設[M].山西建筑，2007 

[3] 嚴家伋. 道路建筑材料第三版[M].北京：人民交通出版社，2004.01

[4] 劉濱誼．橋梁規劃設計[M]．東南大學出版社，2002

[5] 趙永平，唐勇. 道路勘測設計[M].北京：高等教育出版社 ，2004.08

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體外預應力混凝土橋梁設計推動了橋梁工程行業的迅速發展，這種橋梁技術不僅僅能夠減輕橋梁施工的難度，并且有效的提高了建設企業的經濟效益，加強減少建設成本的力度，并且建筑物的安全系數較高，所以在建筑行業被廣泛的應用。體外預應力的應用是非常廣泛的，其技術原理是把木條一一圍成桶的形狀，然后用竹篾拉緊，讓木條呈現出一個擠壓的現象，這樣就會形成了一個水桶，并且不會漏水，隨著科學技術的進步，人類把這項技術應用在了橋梁設計中，大大提高了橋梁施工的便利程度，也加強了橋梁建筑物的安全性和穩定性，是一項優秀的施工技術。

1應用體外預應力混凝土橋梁設計的意義

體外預應力混凝土橋梁設計能夠加強橋梁建筑物的硬度，并且這種預應力能夠有效的應用在橋梁的截面外，這樣不僅僅能夠有效的減弱橋梁建筑物的重量，并且也能夠提高工程的進度，這種橋梁技術還能夠實現養護，以往的橋梁技術在于養護工作上有很大的難度，而體外預應力混凝土橋梁設計中能夠對受到了腐蝕的建筑物進行替換，這樣不僅僅提高了橋梁建筑物的安全性，也有效的減少了施工實踐的次數，從而縮小了施工的難度，有效的改善了橋梁的結構性能，但是此橋梁技術也存在很多不足的地方，例如，橋梁建筑中的混凝土比較容易遭到損壞，并且這種橋梁技術的計算方法非常復雜，加工的費用也很高，所以要不斷的優化橋梁技術的設計，這樣才能有效的提高工作效率和質量，建筑企業提交高質量的橋梁建筑物。

2體外預應力混凝土橋梁設計的優缺點

2．1體外預應力混凝土橋梁設計的優點

體外預應力設計模式主要是呈現一種折現的狀態，這樣能夠有效的減弱摩擦帶來的損失，提高企業的經濟效益，防止出現材料資源浪費的現象。其次是因為預應力筋是在腹板的外面，這樣能夠減少腹板的振動頻率，并且這樣更加容易去檢查預應力筋的工作狀態，阻止發生補拉應力的損失，有效的減少了施工難度，也更加加強了建筑施工的精確性。因為體外預應力是能夠在結構的截面上進行施工，這樣有效的提高了建筑物的承載力，施工也比較容易，提高了施工的進度，因為可以在截面上進行施工，所以截面的尺寸可以妥善的控制，有效的為建筑企業節約了原材料的支出，提高了跨越能力。

2．2體外預應力混凝土橋梁設計的缺點

因為體外預應力混凝土橋梁設計技術在不斷的更新，得到完善，人們對其中存在的缺陷也就越加的重視，此技術也存在眾多的缺點，其中包括:體外的預應力結構的錨固是在建筑物端部，這就形成了錨固端部與轉向塊兩個方位需要和配筋有很好的配合程度，這就導致在施工中發現問題，必須改變易性和水灰比才能解決問題，并且此項技術不具備預警功能，使得在極限狀態下也不容易發現。在體外預應力的計算中也比較復雜，需要非常的精確的計算結果才能進行施工。

3體外預應力混凝土橋梁設計的方法

在體外預應力混凝土橋梁設計工作中要考慮很多因素，包括橋梁建筑物的重量、載重量等，如果一個環節出現了問題會影響整個工程的順利運行，還會加大建筑物工程存在很大安全隱患，所以不管是在施工前還是在施工中都要詳細的進行分析與計算，最大程度的提高建筑工程的安全性和穩定性，提高工程的質量和效率。

3．1結合計算機技術完成技術分析工作

因為體外預應力混凝土橋梁設計需要很精確的計算結果才能順利的開始施工，所以在此項技術中結合計算機技術來完成工作是非常有必要的，包括橋梁的截面、承載力、摩擦阻力等都要應用相關的方程式進行分析和計算，這樣能夠有效的提高計算結果的質量和效率，充分的縮短了設計的時間，雖然此類方法比較復雜，工序較多，但是結果的精確度非常的高。

3．2有限元的技術分析

這種方法是把橋梁的實驗數據和混凝土鋼筋非線性的集合分析原理相互結合起來，這樣就能夠對橋梁工程進行簡單的單元劃分，計算出橋梁的受力情況和狀態，雖然此類方法的計算精確度不高，但是能夠把受力情況較為仔細的呈現出來。

3．3把有限元與計算機技術相互結合

如果把有限元方法和計算機技術相互結合起來，不僅僅能夠提供精確的信息，還能夠把仔細的原理過程體現出來，既提高了工作效率，也提高了工作質量，是很好的應用方案，把混凝土鋼筋非線性集合分析原理和橋梁的數據結合起來，在利用計算機進行計算，較大的提高了分析的效率。

4總結

體外預應力混凝土橋梁設計被較為廣泛的應用著，所以要不斷的提高該項技術的水平，這樣才能使得建筑企業提交出高質量的橋梁工程，提高橋梁建筑物的安全性和穩定性，有效的促進橋梁企業的可持續性、健康的發展之路。體外預應力混凝土橋梁設計相較于傳統的橋梁設計技術有著很大的優勢，不管是在準確性還是效率上，都是非常好的一項技術，所以要加大此項技術的創新工作，尤其是在施工過程中要重視每一個細節問題，做到及時發現問題和解決問題，從而更好的促進橋梁建筑業的發展。

參考文獻

［1］許武．整澆裝配式體外預應力橋梁設計方案分析［J］．城市建設理論研究(電子版)，2012，(18)．

［2］齊林，王宗林，趙庭耀．鐵嶺河體外預應力混凝土連續梁橋設計與施工［A］．中國公路學會橋梁和結構工程學會2002年全國橋梁學術會議論文集［C］．2002．

［3］張雷，楊欣然，竇建軍等．呼準鐵路黃河特大橋主橋設計［J］．橋梁建設，2013，43(4)．

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Abstract: Many viaduct construction due to socio-economic development, the growing scale of the city, are gradually starting to focus on the needs of landscape; vase pier because of aesthetics has been widely used in urban viaduct construction, but the pier at the top bit expanding head force is more complex, and therefore there are great difficulties in the design calculations. Based on this, With examples vase pier of bridge engineering design analysis.

Keywords: Design and analysis of bridge engineering; vase pier;

中圖分類號：TU997文獻標識碼： A 文章編號：

由于社會經濟的日益發展,致使人們對橋梁建設提出了更高的要求，除了注重經濟實用性外,還將重點放在了以環境協調，經濟以及技術合理性為基礎的景觀效果方面。如果想設計出更加美觀的橋梁,和附近環境更加協調的橋梁,則橋梁上部以及墩臺結構是否美觀合理是非常關鍵的。現今得到廣泛使用的箱梁以及T梁等這些梁式橋結構,對橋梁上部結構設計是否平淡以及單調有直接的影響，不易于進行大幅度的改變。不管是在我國還是在國際上處于不斷變化中的橋梁,其實是以橋墩結構為基礎，在這之上結合了多種新型結構形式構建而成的一種結構。因此城市中很多橋梁墩臺設計逐漸拋棄了以往的那種結構，即重力式圬工結構,逐漸朝著纖細以及美觀的趨勢前進,大量造型獨特的橋墩在實踐工程中得到了運用，比如花瓶墩、懸臂墩、T形墩以及門形墩等。因為這些橋墩選擇了梁柱結構，該種結構受力異常復雜,不易于進行計算，所以對該異形橋墩進行設計以及計算時需選擇合理的分析模型, 對構架所有構件的具體變形程度以及內力進行認真驗算以及配筋,確保其穩定性，強度以及剛度等與要求相符。所以，本文主要舉了某一大橋的例子，在文中介紹了引橋橋墩的計算以及設計，并重點講解了異形橋墩的具體設計以及計算過程,分析了其受力特點。

1實例概況

某大橋所處地理位置非常關鍵，其不僅具備了交通功能,而且也屬于城市橋梁的一部分,在設計時結合了景觀以及交通這兩方面的需求,努力使橋型與眾不同。正是因為如此，該大橋主橋選擇了(64+88)m長度的獨塔而且是單索面的斜拉橋（天鵝型預應力混凝土）,而且南北引橋各自選擇4×25m以及2×25m的截面連續箱梁（預應力混凝土）,橋梁長度合計達到了308.4m,圖1 是其具體橋型布置圖。

圖1大橋橋型布置圖

引橋上部結構選擇了25m長的跨等高度連續箱梁（預應力混凝土）,左幅和又幅單獨布置,關于該橋梁的單幅橋面，其寬度達到了10.25m。箱梁梁高，頂板寬度以及地板寬度分別是1.4m,10.25m以及4.45m,其每側懸臂大約是2.5m。關于引橋的單幅橫向，其具體布置是這樣的:即防撞護欄0.5m合并人行道1.75m合并車行道8m , 圖2是引橋斷面圖。

圖2引橋斷面形式

2 引橋橋墩部位的結構選取

關于該大橋，其引橋單幅橋面以及箱底寬度分別是10.25m以及4.45m,整座橋都位于直線段。通常來說,只有邊支點處安置了雙支撐,而中支點處都設計成了獨柱支撐。因為橋面在橫方向上的布置不具有對稱性 運營過程中汽車荷載較為偏載, 箱梁要承受較大扭矩,如果全部支點都選擇雙支撐, 那么扭矩就會降低很多。表1是單支撐以及雙支撐各自對汽車荷載帶來的扭矩。

表1 汽車荷載產生的扭矩

墩臺號4#5#6#7# 8#

雙支撐 支座間距(m)3.52.5 2.52.5 3.5

最大扭矩(kN.m)1947 1959195919591947

單支撐 支座間距(m)3.5-- -3.5

最大扭矩(kN.m)4139 26271373 26274139

由上表數據我們可以看出, 如果只于4#以及8#墩安置雙支座,別的橋墩安置單支座,則汽車荷載帶來扭矩的最大值是4139kN·m。若4#～8#墩都安置成雙支座,則汽車荷載帶來的箱梁扭矩最大值只有1959kN·m。

此外通過表1還能得出,在中支點處選擇雙支座有利于上部結構。由于引橋箱梁底板部位相對狹窄,橋墩最好不要選擇雙柱式,因此在設計過程中引橋橋墩采取雙支撐, 而橋墩型式選擇為實體墩，也可以是獨柱加擴頭,具體情況見圖3。由于該橋墩具有這樣的外形特點，所以通常也被叫做花瓶墩。在本工程中,該橋墩型式不僅與支座布置要求相符,而且和上部處的斜腹板箱梁相互協調,與美觀需求相符。

圖3 引橋橋墩結構圖

3 對橋墩受力情況進行的分析

結合對上部結構進行的分析以及計算結果,針對橋墩順橋向以及橫橋向的具體受力情況，分別進行計算以及分析。

3.1 順橋向方面

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隨著經濟的發展和建筑行業的持續發展繁榮，橋梁建筑行業無論從規模或是速度都實現了快速的發展和進步，為路橋的設計積累了豐富的經驗。“橋是跨越障礙的通道”。橋梁與人們的生活息息相關，在城市建設中，橋梁不僅僅是交通系統中的重要組成部分，同時也是城市化建設中的標志性的建筑物。

1 橋梁設計原則和條件分析

1.1 道路、橋梁設計原則

對資源利用是否經濟合理,技術先進,尊重實際,實事求是,是否科學,在很大程度上取決于設計的水平和質量。具體而言,在設計中應堅持以下原則:

1.1.1 嚴格執行國家現行的設計規范和國家批準的技術標準;

1.1.2 盡量采用標準化設計,積極推廣應用“可靠性設計方法”、“結構優化設計方法”等現代設計方法;

1.1.3 注意因地制宜,就地取材,節省建設資金。在切實滿足建設功能要求的同時,千方百計地節約投資、節約多種資源,縮短建設工期;

1.1.4 積極采用技術上更加先進、經濟上更加合理的新結構、新材料。

道路橋梁的設計者應對施工處的氣象、水文、地質、河道等基本狀況熟悉，對施工中存在疑問之處應重新調查或是勘察。從而能有效避免由于基礎資料原因造成的安全問題。

1.2 橋梁的線形安全

在以往的道路橋梁的設計中，為了便于施工，無論橋梁的長短，在橋梁的布線設計中往往布置成直線，造成了大規模的橋梁形成了超長的直線橋梁，而大量的小河以及山區的橋梁則做成了超短的直線急彎橋梁，增加了事故發生的概率性。

1.3 橋梁的安全直線長度

根據交通心理學的研究成果，橋梁的直線段長度不應超過以車輛計算形成速度70秒的長度距離。在橋梁的平面設計中，中長直線的橋梁使駕車者的反應敏感度降低，車速較高，從而引發了交通安全事故。同向平曲線之間以短直線相連，形成了所謂的“斷背曲線”，相應的車輛在行駛經過這樣的線路時，往往將直線段看做兩端曲線相反的彎曲，線形并不連接在一起，由此，同向曲線之間的最小直線長度不應小于設計車速(以Km／h)的6倍(長度以m)。綜合上述研究成果，道路橋梁的直線長度過長和過短都將影響行車的安全，根據交通安全的理論分析，可通過計算得出道路橋梁適宜長度的數值。

1.4 橋梁平曲線

根據實際調查分析的結果可知，就平曲線半徑與事故關系的研究說明，小半徑曲線段所發生的事故的可能性更大。時速為100km/h的道路橋梁，當橋梁的平曲線半徑小于2000m，發生事故的概率明顯提高，由此可作為曲線半徑的安全下限。其他道路則以設計時速按照相應的比例進行取值。與此同時，緩和曲線的設置對圓曲線上的安全特性具有明顯的影響。由此，一般而言，平曲線都應設置緩和曲線。

2 平縱線形組合以及銜接設計

2.1 平面直線與曲線的聯接

在以前的設計過程中，橋梁的設計為了適應地形，從而造成了長直線與小半徑的曲線相連，而根據道路行駛安全分析表明，長直線與小半徑的曲線銜接處往往由于車輛高速行駛的慣性容易引發安全的隱患。具體恰當的直線長度以及銜接曲線的半徑取值，應根據橋梁的設計車速以及橋位的地形，確定道路安全的設計區間范圍。

2.2 彎坡疊加橋梁

平面曲線階段有縱坡存在，形成了彎坡疊加狀況，是高速公路橋梁設計中的常見的形式。根據直觀狀況分析，這樣的設計形式并不利于行車。可通過對坡和彎的組合進行安全特性的研究和設計，利用設計指標求的DC的值，并利用經驗公式得到預測事故的值。同時對于預測事故值相對較大的區域，可采用工程改造，以增加標志等措施減少交通安全隱患。

2.3 縱坡與平曲線的銜接

道路橋梁設計過程中，較長的下坡接上下半曲線是具有危險傾向的設計，容易導致車輛在高速行駛狀況下駛入平曲線，從而造成事故隱患。縱坡在于平曲線進行銜接的過程中，坡長越長、坡度越大，其所銜接的平曲線半徑越小，發生事故的概率也將越大。根據相應的規律，在橋梁設計中通過計算由相同銜接方式的區段，并進行一定的改進。

2.4 平衡橋梁上平面曲線與豎曲線

橋梁位于小半徑如2000m以下平曲線上并且豎曲線部分或全部重疊時，應充分考慮平曲線的半徑大小平衡狀況，從而有益于交通安全，根據現有的研究結果表明，平豎曲線平衡的半徑推薦值的設置應綜合考慮安全和成本等要素。

3 橋面橫向布置

3.1 行車道數量

行車道的數量應根據現有的道路形成安全運營調查比較，高速公路的橋梁應采用四個車道，從而保證了車道數量的設置滿足了橋梁設計過程中的安全經濟原則。當車輛的速度為120km/h，交通量超過四車道的道路橋梁可采用六車道或是八車道。當車輛形成速度小于120km/h，六車道或是八車道的采用應經過相關的技術認證。我國的二級和三級公路一般采用的是雙車道，而四級公路則采用的是單車道。當二級公路的混合交通量較大時和，可采用兩快兩慢四個車道。城市的橋梁設置一本可采用六車道和八車道，只有很少的部分采用兩個快車和兩個慢車道等四個車道。根據實際的交通事故的調查表明，不應采用三車道的斷面布置形式。

3.2 行車道寬度

高速公路、一級公路橋梁采用3．75m的車道寬度，四級公路橋梁采用3．5m的車道寬。

3.3 殘疾人通道

城市橋梁的人行道設計，應專門考慮殘疾人輪椅的上下行走要求，相應的道路橋面施工則應滿足殘疾人能自主推行的寬度確定。

4 橋孔布置

4.1 通航河流的橋孔布置

通航河流上，橋下的通航孔位置以及孔的數量直接影響了橋梁的是施工規模以及設計的難度。在具體的設計過程中，應根據船運、筏運等的通航特點，充分考慮河床演變造成的航道變化，將通航孔設定在穩定的航道上，必要時還應預留通航孔。

4.2 存在流冰及漂浮物河流橋孔布置

具有封凍以及流冰現象的河段，首先應調查冰層的厚度、冰塊的最大尺寸、冰塊的密度以及流冰的速度等基本的資料。橋孔布置過程中還應充分考慮到冰塊的排泄，橋梁的墩臺應建立破冰和防撞等措施。在具有大量的漂浮物以及沖積物的河流中，橋孔的布置應保證河流中洪水和泥沙的順利宣泄。

5 結論

設計指導施工,設計過程不能隨心所欲,也不能生搬硬套,設計中盡可能考慮到施工中的環節,做到心中有數,才不至于發生施工人員比照設計圖無法順利施工或按圖施工卻出現不良效果的現象。施工到一定程度發現問題采取補救措施,整個工程造價勢必受到影響。

參考文獻：

[1]胡長青. 道路橋梁設計與施工 [J]. 科協論壇（下半月）, 2011,(06).

[2]楊大為. 現代路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術研究[J]. 科技致富向導, 2011,(23) .

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前言

山區地質條件復雜惡劣，導致橋梁基礎設計繁雜。優質的橋梁設計，可以為山區高速公路的施工提供便利，因此加強對山區高速公路橋梁設計分析是非常必要的。

是非常必要的。

1 山區高速公路橋梁設計原則

1.1使用舒適

山區高速公路橋梁在滿足承載力的同時，還應盡量減少伸縮縫，加長連續段長度，同時還要充分考慮構件具有充足的剛度，以滿足乘車舒適性的要求。

1.2經濟性好、施工養護容易：

山嶺地區地形起伏大，路線布設困難，高速公路橋梁結構物多，導致造價遠遠高于平原區高速公路，所以橋梁的設計要考慮其技術的可行性以及經濟性指標是否達到最佳范圍。山嶺地區地形起伏復雜，施工場地布設十分困難，在有預制條件時，中小跨徑橋梁盡量采用預制結構，大跨徑橋梁由于施工場地受限，盡量采用現澆結構，在材料的選擇上應縮短運距，就地取材。處在不良自然條件的橋梁必須具有良好的耐候性，而且便于養護管理。造型優美與自然相協調：橋梁修建應避免對自然環境的破壞，盡量減少對自然界平衡的破壞，確保植被的恢復，在施工期間還應注意減少對河流的污染，使其降低到最小程度。

2 高架橋與高路堤的比較

山區由于地形起伏大，縱橫坡陡，橋梁多受地形控制而不受水文控制設置為高架橋，山區高速公路通過“V”形谷地或“U”形山間平原時形成高路堤。高架橋最大優勢在于能與山區特有的地形、地貌特征相融合，減少對自然環境的干擾與破壞，防洪抗災能力也優于高路堤方案，但山區橋梁施工場地比較狹窄，材料和構件的運輸較為困難；高路堤設計方案的最大優點在于能充分利用前后路段的挖余廢方，減少棄方困難，但路堤方案占用土地多，在環境保護、自然景觀等問題上也造成很大的破壞，此外高路堤的穩定性受基底地質條件、路堤填料性質影響較大，工程可靠度低。路基規范規定，“路基中心填方高度超過 20m 時，宜結合路線方案與橋梁作方案比選。”，高架橋與高路堤方案的論證比選涉及面廣，比選因素多，要從路線總體布局的角度審視方案是否合理，環境保護、自然景觀、工程可靠度、工程造價等因素進行論證。

3 半邊橋與擋墻的比較

山區高速公路路線不可避免的沿半坡布設，當地形橫向陡峭時，處在半填半挖的路段非常多。對于中心填挖不高，但路基邊緣填方很大，填方坡腳無法收斂的情況下，主要通過設置擋墻收縮坡腳和半邊橋方案來處理。采用擋墻方案征地較多，運營階段影響路基穩定性的因素較多，半邊橋方案可以節約用地，降低工程風險，但造價較高。當最大填土高度 15m 附近時，應結合地形、地物、地貌、工程地質等因素進行論證后確定。

4 橋梁結構體系

山嶺地區山高谷深，地形復雜，坡陡流急，路線布設要么順山沿水，要么橫越山嶺，山區橋梁不可避免的出現平面曲線半徑小，縱、橫坡大，橋長較長。為保證橋梁在運營使用階段的安全、舒適、耐久性，橋梁多設計為預應力連續結構，預應力砼曲線連續梁橋的特點是彎扭耦合作用，在彎扭耦合作用下，曲線梁橋會沿著某一不動點變形；而對于大長縱坡橋梁，在汽車制動力頻繁、反復作用下，上部結構具有沿著下坡方向滑移的趨勢，而且梁體的下滑很難恢復。當橋梁上下構間采用支座連接時，梁體的錯動將導致支座受力不平衡，甚至脫空、破壞，而采用墩梁固結的連續—剛構混合體系可避免這種情況引起的梁體開裂現象。當縱坡較大、墩高較高時，為防止梁體的縱向滑移，增強橋梁的整體剛度，聯內取較高的中墩作墩梁固結。對于連續剛構橋，一聯中主墩剛度相差較大，可通過邊跨合攏前后加卸載、中跨合攏前頂推主梁的方法來調整墩身的受力。

5 橋梁上部結構設計

山區高速公路，橋梁所占比重大，種類繁多，幾乎囊括了所有的橋型，從縮短設計周期、加快施工進度、節約工程造價來講，多數宜采用預制結構。高墩大跨橋梁因地形、地質、地貌等不同，因此采用的方案也不盡相同，本文不在闡述，重點介紹預制裝配式橋梁結構。5. 1 跨徑選擇山區高速公路橋梁多采用標準跨徑 20、30、40m，從橋梁上、下部協調一致美觀角度來講，20m 跨徑一般適用墩高 25m以下的橋梁，30m 跨徑一般適用墩高 40m 以下的橋梁，40m 跨徑一般適用墩高 40m 以上的橋梁，這樣可以減少跨徑的種類，以使設計、施工標準化。同一標段的結構物應盡量采用相同跨徑，保證施工方便，節約造價。部頒標準預制結構斷面有 T 梁、裝配箱梁以及空心板。相同跨徑，采用哪種橫斷面形式更合理，本文以路基寬 24. 5m 的橋梁進行比較。跨徑 20m 時，裝配箱梁造價比空心板高 10%左右，T 梁造價比空心板高 20%左右。本文還對跨徑 20m、30m、40m 的裝配箱梁與 T 梁進行對比，結果表明：同跨徑 T 梁的經濟性均比箱梁略差，但兩者造價相差不大，跨徑 20、30、40m 的 T 梁比裝配箱梁造價高 10% ～14%。裝配箱梁的安裝重量較大，運輸、施工場地布設極其困難，后期維修養護困難，T 梁安裝重量較輕，施工簡單、便捷安全，對施工場地要求較低，曲線上橫橋向可通過調整邊梁外翼緣板長來適用曲線變化，先簡支后結構連續的設置及施工較裝配箱梁簡單，可以更好的適應山區高速公路彎道多、半徑小、橋墩高的特點。對于凈空受限制的通道、天橋等中小跨徑橋梁可優先選用空心板，裝配箱梁吊裝重量大，經濟性介于空心板和 T 梁之間。總之，高速公路橋梁跨徑和斷面的選擇，應考慮路線平曲線對橋梁設計及施工的影響，同時考慮施工預制場地、模板、施工工藝和造價經濟。

6 橋梁下部結構設計

6. 1 橋墩

山區橋梁因地形條件的限制往往采用高橋墩，橋墩形式的選擇多從橋梁的整體剛度和構件穩定性來考慮。橋墩的種類主要有柱式墩、薄壁墩及空心墩。高度較矮的橋墩（h < 40m）多采用施工方便、結構輕巧的圓柱橋墩，墩柱直徑可以隨墩高階梯變化，既適應高墩受力特點，又節約工程造價。對于矮橋墩，設計由強度控制，但當墩高較高時，設計應考慮其穩定性以及墩頂因活載或溫度荷載產生過大水平位移對上部結構產生不利影響。根據橋梁設計規范，L0/h >30 時，構件已由材料破壞變為失穩坡。當墩高大于 40m 時，應考慮采用薄壁墩，對于空心薄壁墩應注意預留通氣孔，已調節內外溫差，改善受力性能。6. 2 橋臺山區橋梁橋臺的設計往往受山區地形的限制，橋臺型式的選擇直接影響到兩側山體開挖和臺前填土是否可以實施。橋臺常用的型式有重力式 U 型臺、肋式臺、樁柱式臺。位于傾角較大的山體斜坡上的橋臺不宜采用臺前設有填土錐坡的橋臺類型，如肋板臺，避免臺前錐坡的不穩定性，只有在地形較為平緩的地段可以采用填土錐坡橋臺，如樁柱式橋臺；對邊坡穩定性有十分的把握可采用 U 型臺，擴大基礎外，一般應采用樁式橋臺或組合式橋臺較安全。根據《墩臺與基礎》規定，U 臺的高度宜控制在 10m 以內，由于縱橫坡較陡，根據地形、地質、地貌做成臺階狀，節省臺身材料數量。當山體較為平緩，填土高度小于 5m 時，可以采用樁主式橋臺。

6.2 基礎

山區高速公路橋梁由于地形條件復雜，兩側的地質巖性差異較大，往往將一側設置成擴大基礎而另一側則采用樁基礎，擴大基礎與樁基礎是山區橋梁最常用的基礎類型。由于山區一般地質情況較好，樁基礎多為嵌巖樁，地質情況較差地段采用摩擦樁。根據橋梁縱、橫斷面地形變化以及巖性差異情況，基礎可采用臺階式。

7 結束語

高速公路橋梁由于地形條件復雜，巖性差異大，設計人員需要先收集完整的資料，并根據具體地段的實際情況，進行充分的對比分析和論證，選取最佳的山區高速公路橋梁設計方案確保高速公路橋梁的安全、舒適、經濟性。

參考文獻：

篇（6）

隨著城市橋梁病害的增多，橋梁養護與維修工作日趨繁重，管理者亟需一套針對城市橋梁結構的實際安全性能，進行遠程動態監測與實時評估的智能管理系統，以確保城市橋梁以及整個交通運輸體系的安全運營。因此將現代城市橋梁管理理論與“數字城市”技術相結合從而形成城市橋梁集群化、網絡化的監測管理，將是未來城市橋梁信息化管理的新模式。

1 城市橋梁健康監測現狀

我國已有約60座以上的大型橋梁安裝了橋梁健康監測系統，其中包括了一部分城市橋梁，這些健康監測系統由少則50、多則500個以上的傳感器組成，其費用約占到橋梁總造價的0.5-2.0%，但是按照功能要求和效益-成本分析兩大準則來看，系統還存在著以下問題。

1）監測范圍滿足不了需求。開展監測的范圍較小，一般只注重大江大河，而隨著城市橋梁的發展，城市干道橋梁的管養任務日益繁重。

2）只針對具體某一座或某幾座橋梁，還只能作為單個的“信息孤島”，并沒有從城市橋梁管理的角度集成為統一的平臺，信息不共享，缺乏與其它管理系統的有機銜接。

3）缺乏引導與規劃，系統功能還不夠全面，偏重監測內容和技術輕視測試數據處理和評價的設計方案越來越不易被橋梁業主所接受，系統投入使用后，后續升級及再開發困難。

4）軟硬件開發平臺不統一，由于城市橋梁的類型眾多，監測項目不盡相同，針對每一座具體橋梁開發出一套專用的監測軟件，存在著開發周期長，代碼可移植性差，不能重復等缺點，造成人力資源和開發成本的增加。

5）目前的健康監測系統由于監測時間較短，尚未能充分利用監測數據在各種時間尺度上蘊含的信息，實現從中挖掘數據演變規律的長效機制，也還沒有將橋梁結構的健康狀態監測上升為對結構整個生命過程的跟蹤式監測，從而實現指導養護管理的目的。

2 城市橋梁集群監測系統設計

2.1集群監測系統設計的關鍵因素

城市橋梁集群監測系統是一個“開放”式的系統，它的建立和完善是一個相當龐大的工程，在系統設計和規劃時，應考慮以下關鍵因素：

1）資金規劃

目前我國大規模的橋梁建設其投入是巨大的，進行健康監測系統的開發有充足的資金支持，這也是目前健康監測系統建立的主要資金來源，但對于大范圍的城市在役橋梁，其養護管理的投入嚴重不足。因此，城市橋梁集群監測系統研發資金的一次性籌集存在一定的困難，在現階段，提倡“綜合規劃，分步實施”的集散型方式更具有現實意義。

2）技術規劃

在技術上，由于健康監測所面臨問題的解決不可能一蹴而就，高新技術和自動化設備的研制和應用在我國還剛剛起步，許多關鍵性的技術還有待突破，目前的理論研究與實踐應用還存在著較大差距，需要在實踐中逐步發展完善，以達到最佳的效果。

3）橋梁壽命

對于新建橋梁，其建成初期安全狀況大多良好，此時建立健康監測系統主要是為橋梁積累重要的原始數據以及監測突發性事故(地震、撞擊等)下結構的響應，因此只需在關鍵部位布設測點即可。

4）儀器壽命

橋梁健康監測系統自身也有使用期及壽命的問題，而且由于系統大多使用電子設備，在惡劣環境中損壞的可能性更大。根據橋梁的實際情況采取分階段實施的方案，不僅可以節省費用，還可以延長系統使用周期。

2.2 集群監測系統及其功能分析

在國內外橋梁健康監測系統設計準則研究的基礎上，城市橋梁集群監測系統以基于GIS的城市橋梁管理系統為基礎，增加分布式遠程橋梁監測系統、數據傳輸網絡系統、系統集成管理平臺等三個核心部件，具體由不同的模塊組成，如圖1所示。GIS系統的電子地圖技術將與橋梁屬性相關聯，方便對城市全部范圍的橋梁分布狀況及屬性的把握。

2.2.1 分布式遠程橋梁監測系統

主要包括傳感器模塊、數據動態采集模塊和遠程數據傳輸模塊。其中傳感器模塊由各種類型的傳感器及二次儀表等部分組成，主要監測載荷變化、結構所處環境變化及結構實際工作狀況；數據采集模塊主要由微機控制的數據采集儀器組成，功能是收集由傳感器傳來的原始信號，并進行信號調理、根據系統功能要求對數據進行分解、變換等預處理，以獲取所需要的參數；數據傳輸模塊主要是建立遠程傳輸的通訊鏈路，實現網絡傳輸。分布式遠程橋梁監測系統是集群監測系統最前端和最基礎的系統。

2.2.2 數據傳輸網絡系統

主要由監測系統局域網模塊、與其它局域網或主干網的連接模塊及遠程控制模塊組成，以實現數據遠程通訊、傳輸及遠程控制功能，是聯系分布式遠程橋梁監測系統與系統集群管理平臺的橋梁。

2.2.3 系統集群管理平臺

系統集群管理平臺由中心數據庫管理模塊、數據分析及處理模塊、結構狀態評估模塊、決策支持模塊以及監測系統控制管理與維護模塊組成。

上述三個組成部分分別在不同的硬件和軟件環境下運行，承擔著各自不同的功能，它們之間的協同工作，將實現集群監測系統對城市重要橋梁的在線監測及評估的功能。

3 結論

本文為保障城市橋梁的公共安全，提出了城市橋梁集群監測系統的概念，此系統利用現代信息技術構建了一個覆蓋城市重要橋梁的結構安全遠程在線監測系統，對保障城市交通安全暢通具有極其重要的意義和價值，并隨著研究的深入，逐步實現橋梁管理的信息化和科學化。

參考文獻：

篇（7）

302線阿爾山段公路地處內蒙古東部大興安嶺中段，設計標準為一級公路，設計速度80km/h。項目區屬典型高寒山區，年最高氣溫34.5℃，最低氣溫－47.4℃，最冷月平均氣溫－27.6℃，年平均氣溫－2℃。冬季漫長，全年冰凍期和霜期8～9個月，無霜期70～120天，年平均最大凍土深度達3.1m。惡劣的的自然條件給橋梁施工、運營、養護及結構耐久性帶來極為不利的影響，本文主要就冰雪嚴寒地區橋梁結構的普遍病害及該公路橋梁設計中采取的對策措施進行總結分析，以期為后續類似項目提供相應經驗。

1橋梁平縱面設計經搜集整理并分析

2005～2014年阿爾山地區公路交通事故，冬季交通事故占全部事故率的76%。排除超速、超載、人為等因素后，路線縱坡大于4%路段或平曲線半徑小于250m路段交通事故占比41%，主要是由于冰面行駛時車輛制動失效、車輛爬坡能力喪失導致下滑或彎道側滑引起。縱坡小于3%且平面半徑較大路段交通事故下降巨大，占比僅8%，說明在積雪冰凍地區路線指標對安全運營影響較大。橋梁作為架空結構，在嚴寒氣候下橋面溫度較路基段落路面溫度低，橋面更易形成積雪冰凍現象。路線平縱擬定時橋梁路段宜提高標準并加強交通安全設施設置，保證后期運營安全。國道302線阿爾山段公路采用分幅設計，橋梁路段上坡時最大縱坡按3%控制，下坡路段最大縱坡按4%控制，平面半徑不低于規范規定的一般值，同時在橋梁路段加強交通安全標志、標線設置，以加強后期運營安全。

2上部結構選型

考慮到項目區年施工周期短，設計時盡量采用可大規模生產的預制結構，以便在霜期仍可進行架梁施工。常規的預制結構主要有空心板、T梁及箱梁。空心板梁以其施工便捷，造價經濟在國內中小跨徑橋梁使用較多，但由于空心板鉸縫配筋較少，在重載交通下鉸縫易開裂，嚴寒地區鉸縫進水后引起透水、泛白、凍脹等情況發生，大大降低結構耐久性，嚴寒地區盡量避免使用預制空心板結構。本項目對20m跨徑以下橋梁上部均采用鋼筋混凝土現澆板，20m及以上采用預制箱梁，避免空心板梁在該項目的使用。

3混凝土橋梁常見病害及相應對策措施

3.1基礎凍脹

阿爾山地區廣泛分布季節性凍土，凍脹是該地區橋梁的一種主要病害，寒冷季節橋梁基礎地下水向上集聚并凍結成冰即發生凍脹，使橋梁基礎產生上拔力，造成橋梁基礎不均勻沉降，嚴重時甚至影響橋梁結構安全。影響凍脹的主要因素有地基土種類、土體含水量及地下水源、凍結時間、地基土壓實度等。易發生凍脹的土體主要有粉土、粘土、砂土、腐殖土等，其中尤以粉土、腐殖土為重，粘土、砂土次之。粉土主要是由于土體中毛細水上升快，水流聚集嚴重，且含水量較高時土體強度降低較快，導致凍脹程度高。腐殖土主要是由于土體中含有大量腐殖質和易溶鹽加大了水流聚集，導致凍脹程度高。粘土中毛細水上升高度雖高，但上升速度慢，發生凍脹的程度不強。砂土孔隙率較大，毛細水上升高度小，發生凍脹程度小。土體含水量越高，越易發生凍脹。地下水的高度及補給也是影響凍脹程度的重要因素，地下水位較高且補給充足時，凍脹易發生，反之則不易發生。如內蒙、新疆等干旱地區，土體、溫度都滿足凍脹要求，但由于地下水位低，土體干燥，則不會發生凍脹病害。凍結時間越長，表層土體凍結后下部毛細水仍源源不斷向上聚集，凍脹越大。地基土壓實度與土體含水量也有直接關系，壓實度低則含水量大，凍脹程度大。凍脹對橋梁基礎的病害主要有基礎不均勻沉降、墩臺側移、結構開裂等，大大降低橋梁使用功能及耐久性，嚴重時甚至發生塌橋風險，設計時應應引起高度重視。設計防治措施:(1)凍脹嚴重路段墩臺盡量采用樁基礎，若采用擴大基礎或輕型基礎，基礎底務必埋置于最大凍深線下不低于50cm。(2)墩臺系梁、承臺等埋置于最大凍深線下不小于50cm，同時，墩臺四周1米寬度內換填不易發生凍脹的土體。(3)對于基礎凍脹上拔力大于上部恒載的中小跨徑橋梁，當樁長較短時，應適當加大樁基長度，并在樁基外側凍土深度內增設分離式套筒，避免切向凍脹力。(4)臺后路基采用不易凍脹的土體進行填筑，避免凍脹產生橋臺側向變形。

3.2凍融環境對結構的破壞

當混凝土抗滲能力不足時，水進入混凝土毛細孔或裂縫內，溫度降低時，毛細孔或裂縫水體結冰膨脹，對周邊混凝土產生擠壓，長期凍融現場易導致混凝土結構疏松進而失去強度或剝落，導致鋼筋外露銹蝕，影響結構安全及耐久性。當水體或土體有腐蝕性時此類情況更加嚴重，設計時應予以重視。設計防治措施:(1)通過混凝土內添加引氣劑增強混凝土密實性，減少孔隙率。(2)加強主筋保護層厚度及主筋配置，降低裂縫寬度。對于大體積混凝土如承臺、橋臺等結構外側增設防裂鋼筋網，避免混凝土干縮裂縫。(3)采用高標號混凝土，并添加必要的添加劑，提高混凝土抗凍、抗滲性能。(4)對于土體或水體有腐蝕的路段，查明腐蝕性質，并在混凝土內根據腐蝕性質增加對應的添加劑，保證混凝土耐久性。

3.3受鹽蝕結構的防護

阿爾山地區年降雪期長，路面冰凍積雪嚴重，公路養護時為除雪需大量使用除冰鹽，除冰鹽中氯離子對橋梁護欄、橋面鋪裝、伸縮縫等損害嚴重。若橋面防水措施未施做好，氯離子對梁體也產生損害。伸縮縫破損時，鹽水自伸縮縫下滲至蓋梁及墩柱處，引起橋墩蓋梁及墩柱的鹽蝕，以上種種大大降低橋梁結構的正常使用功能及耐久性。橋梁設計時主要從提高混凝土性能、提高保護層厚度、結構選型、材料選用解決鹽蝕病害。(1)提高混凝土保護層厚度及混凝土密實性、抗凍、抗滲性，明確混凝土中氯離子含量及堿含量，并在混凝土增加阻銹劑。(2)加強橋面防水設計，橋面整體化層采用防水混凝土并在表層增加防水層，采用柔性防水和剛性防水相結合的雙保險方案，同時要求做好精細化施工并嚴格控制施工工序。(3)防撞護欄內側鹽水腐蝕嚴重部位，刷涂防腐涂層，兼顧防腐及警示功能，提高護欄美觀性。(4)取消橋面盲溝設置，避免鹽水進入梁體與防水混凝土之間。同時適當增加泄水管數量，避免橋面積水。泄水管采用高性能抗凍PVC管材，不宜采用鑄鐵管。(5)做好伸縮縫防水設計，防水帶采用天然橡膠或合成橡膠，保證低溫環境的拉伸性能，防治脆性破壞。同時，加強伸縮縫下橋梁下部結構的混凝土性能。

3.4橋梁支座

在低溫環境下，板式橡膠支座的剪切模量、容許轉角、剪切變形、橡膠與鋼板的剝離強度、滑板支座的摩阻力均較正常環境下降較大，支座較易發生破壞，經調研阿爾山地區公路橋梁支座使用情況，支座破損率達18%，主要破損部位是四氟滑板支座及聯長較長的次邊墩固定支座。破壞機理主要是剪切破壞，支座變形達不到實際梁體變形要求，導致支座剪切破壞。常規的氯丁橡膠支座已經不適用于嚴寒地區，而天然橡膠支座與合成橡膠支座則能夠較好的適應低溫環境，嚴寒地區應選用此類橡膠支座，如三元乙丙橡膠支座等。同時，考慮到項目區年溫差大，橋梁聯長不宜過長，以減少支座的變形要求，且應適當提高橡膠支座高度，減小支座剪切剛度，提高支座變形能力。

4結語

積雪冰凍地區橋梁病害類型多樣，除設計人員對此類地區建設條件認識不足導致的橋梁先天不足外，混凝土材料、防水材料、橡膠、瀝青等筑路材料的性能也是影響橋梁耐久性的主要因素，如何利用項目區地材合理配比出適合項目區建設環境的高性能材料也是設計人員應重點關注的問題。橋梁安全、耐久的使用除設計因素外，施工質量及后期管養也是橋梁結構安全耐久的控制性因素，只有優良設計、精細施工、精心保養三者結合才可減少橋梁病害的產生。

參考文獻:

［1］曲超，秦玉峰，李健．積雪冰凍地區城市化快速路縱坡坡度分析研究．城市道橋與防洪，2015，12(12):153－156．

［2］張立敏．嚴寒地區橋梁在鹽凍環境下的耐久性技術研究．北方交通，2013(12):29－31．

［3］王爽．寒冷地區公路橋梁基礎凍脹的防治．黑龍江交通科技，2009(1):95－96．

篇（8）

1 工程基本情況

某大橋的橋位處于平原區蜿蜒型河段，其中左岸是河漫灘，已經建有人工的江堤，右岸則為高漫灘，河床坡降小，河床土質為低液限粘土、細砂、中砂。該處河段左岸修有圍堤，經建國以來多年的治理，圍堤已具備抵御100年一遇洪水的防洪能力。

橋位區屬于吉黑褶皺系松遼中斷陷中央凹陷，與東南隆起相臨。橋址區地層主要為三層：第一層為第四系全新統的沖積層，以粉細砂、中砂為主，厚度20～22m，第二層為上第三系的半成巖內陸湖盆相沉積層，以粉質粘土層及砂層呈互層狀產出，厚度25～30m，第三層為白堊系泥巖，埋深46～54m，全風化層3～10m厚，其下為弱風化泥巖。

主要技術指標：

1)荷載標準：汽車―超20級，掛車―120。

2)設計洪水頻率：特大橋為1/300。

3)橋面寬度：特大橋采用上、下行分離式斷面，單幅橋面寬度為12.70m(0.50＋凈-11.75＋0.45)。

4)橋面采用單向橫坡2%。

5)護欄防撞等級：特大橋行車道內側護欄防撞等級為Sm級，外側護欄防撞等級為PL3級。

2 橋型方案總體設計原則

橋型方案的研究是橋梁設計最為關鍵的環節。橋型方案研究不僅僅是對橋梁方案本身的研究，事實上應首先考慮橋梁總體設計，即橋位處所在區域政治、經濟、文化及歷史背景，橋位處的自然、人文、景觀、地形、地貌、地質、水文、氣象條件等因素，提出可供比選的橋型方案。

橋型方案的選擇在滿足使用功能和經濟適用的前提下，力求技術先進，結構新穎，行車舒適安全，同時考慮泄洪、通航、地質、地震條件以及城市交通發展的要求，富有時代氣息，考慮和地形、地貌和周圍環境景觀的協調配合，充分體現現代化橋梁建設新水平。

通過對各比選方案就橋長、跨徑組合、結構體系、施工工藝、工程造價、橋梁美學等方面進行綜合技術經濟分析比較，提出橋型推薦方案。

結合該大橋工程實際，橋型方案構思原則如下：

1）該大橋在滿足使用要求的前提下，結構形式的確定以符合技術先進、安全可靠、適用耐久、經濟合理的要求。標準化、系列化、因地制宜、方便施工和養護為原則，注重環保設計，并考慮美觀，使其富有時代氣息。

2）橋孔劃分考慮因素，一般為橋位處地形、地質、水文以及通航要求等，諸如地質條件、水面寬度、水深、流速、河床斷面變化及堤防、通航凈空等。充分考慮橋孔的合理配置，盡量達到結構受力和理、造型美觀。

3）盡量使橋梁上、下部結構工程造價總和最小，全壽命造價最小。

3 方案比較

3.1 方案提出

該大橋為該段的控制性工程，在橋型方案選擇上，根據地質、地震、通航、水文等要求，對主橋提出了5個方案橋梁結構型式進行比較。

第一方案：裝配式預應力混凝土簡支轉連續T梁，橋孔布置33×40+（12×50）+6×40，橋長2160m。

第二方案：100m變截面預應力混凝土連續箱梁，橋孔布置32×40+（65+5×100+65）+6×40，橋長2150m。

第三方案：368m雙塔雙索面預應力混凝土斜拉橋，橋孔布置30×40+（39.4+160+368+160+39.4）+4×40，橋長2126.8m。

第四方案：107m中承式鋼管混凝土拱，橋孔布置34×40+（36.5+5×107+36.5）+4×40，橋長2128m。

第五方案：648m連續鋼箱梁懸索橋，橋孔布置26×40+（230+648+230），橋長2128m。引橋采用跨徑40m裝配式預應力混凝土簡支轉連續T梁，聯孔長度為4孔一聯和5孔一聯，簡支T梁現場預制，在橋上現澆連續段接頭，完成體系轉換，形成連續結構。

結構型式詳見表1。

表1 結構型式

項目 第一方案 第二方案 第三方案 第四方案 第五方案

平橋上部結構型式 裝配式預應力棍凝土簡支轉連續T梁 預應力混凝土連續箱形梁 雙塔雙索而預應力混凝土斜拉橋 中承式鋼管混凝土拱 三跨連續鋼箱梁懸索橋

上部 主橋橋孔布置(孔×m) 12×50 65+5×100+65 160+368+160 36.5+5×107

+36.5 230+648+230

雅達虹岸引橋(m) 33×40 32×40 30×40+39.4 34×40 25×40

煉油廠岸引橋(m) 6×40 6×40 39.4+4×40 4×40

下部 主橋主墩結構型式 圓柱式墩 矩形墩倒 Y形塔 重力式墩 H形塔

主橋邊墩結構型式 矩形柱式墩 圓柱式墩 矩形柱式墩 圓柱式墩

引橋橋墩結構型式 圓柱式墩

引橋橋臺結構型式肋 板式橋臺

基礎 主橋主墩結構型式 鉆孔灌注樁基礎 沉井基礎

其它墩臺結構型式鉆 孔灌注樁基礎

3.2 方案必選

各方案從結構受力、施工養護難易程度、使用舒適性、橋梁美觀等方面進行如下的比較。

第一方案：該種結構形式采用較普遍，主梁集中預制，雙導梁安裝，在橋上完成體系轉換，形成連續結構，施工工藝簡單，施工工期短，造價低，可以滿足使用功能和通航要求，但橋型單調、呆板，孔徑小，橋墩多，由于航道在橋位處為彎道，通航條件差。

第二方案：造型簡潔、線條明快，結構剛度較大，對固接墩下部的抗震性能要求高，為了滿足橋梁的抗震要求，主橋需采用兩個固接橋墩，由于橋墩高度不高，因此由于溫度變形對主梁及橋墩受力均不利，中孔合攏前需對兩側主梁進行頂壓，以降低收縮、徐變、降溫與升溫的不對稱程度。主梁截面采用分離式單箱單室斷面，三向預應力結構，主梁采用懸臂澆筑方法施工，設計及施工技術成熟，造價略高。

第三方案：該方案跨徑大、主塔高，造型宏偉美觀，景觀效果好，技術先進，體現時代精神和現代氣息，結構采用全飄浮體系，抗震性能大大提高。主塔采用倒Y型或A型，拉索為空間雙索面，主梁采用雙主肋斷面，主塔采用爬模施工，主梁采用懸臂澆筑施工，設計、施工及控制復雜、要求高，造價高。

第四方案：該方案橋型新穎，主橋主梁高度小，與橋高配合協調，但結構抗震性能較差，設計及施工工藝復雜，且引道路基需加寬；橋位處地質情況差，沉井基礎工程量大，使該方案造價較高。

第五方案：該方案跨徑較大，造型宏偉，技術先進，主梁采用混凝土主梁，自重較重，造價較高，主橋錨碇采用重力式錨，施工復雜，該方案造價最高。

通過論證可以看出：第三方案雙塔雙索面斜拉橋、第四方案中承式鋼管拱、第五方案三跨懸索橋均較美觀，但造價較高，施工困難，橋面以下的高度較矮，較難發揮這幾種橋的立面美觀的特點。第一方案結構簡單，但下部多，總造價雖較低，但對通航不利。綜合考慮各方面因素，采用第二方案體系較合理，主橋為預應力混凝土半剛構-連續箱形梁，引橋為裝配式預應力混凝土簡支轉連續T梁。

4 結束語

橋型方案設計本身就是一項復雜和靈活的工作，特別是對于一些橋位比較復雜的橋梁，具有曲線、大超高、大縱坡、高墩和長橋等特征的橋型方案設計，還處于摸索階段，有很多新的問題需要進一步的探討和研究。隨著社會經濟和公路事業的日益發展，大力發展高速公路將成為必然，因而高速公路橋型方案設計必將日趨成熟。

參考文獻：

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在橋梁建設過程中，應重點關注其抗震能力。為了設計出抗震性能較強的橋梁，相關工程師應不斷深化對隔震設計的研究，以降低地震產生的經濟虧損與人員傷亡。在進行橋梁設計與隔震設計時，應在理論聯系實際的基礎上，綜合考慮多方面要素，展開分析與研究，找到合理的抗震理論。

1橋梁工程隔震技術的原理與特征

1.1橋梁的隔震設計

在進行道路建設時，橋梁是重要的連接裝置，需要對其制定科學且合理的設計方案，從而不斷提升橋梁工程的安全與抗震能力，可以從如下幾個方面展開詳細處理。首先，應做好充足的前期準備工作。眾所周知，橋梁的抗震能力受到各個方面要素的影響，比如地質、氣候等，在橋梁隔震設計過程中，應充分考察各個相關要素的實際情況，并獲取精確的考察數據，之后精準計算出橋梁的隔震設計周期。其次，加強橋梁隔震裝置的應用穩固性。隔震裝置對于隔震設計而言十分重要，應給予充分的重視。在設計橋梁隔震裝置時，只要發現橋梁上部結構存在移動情況，就應立即進行處理，保證橋梁的安全，合理規避安全事故的發生；要想全面提升抗震裝置的有效性，應對相關設計規范進行優化，從而制作出高質量的隔震裝置。最后，改善橋梁的抗震能力。在設計橋梁工程的抗震能力時，應嚴格根據相關法律文件展開設計工作，并保障符合具體需要，同時在設計具有抗震能力的橋梁過程中，其強度應高于普通橋梁。

1.2隔震設計基本原理

建設橋梁工程時，應大量采用隔震技術，其設計原理是為了減弱地震對橋梁工程產生的重大危害，進而降低主體結構的損壞程度，提升橋梁抗震能力。同時，應完善隔震設計方式，確保提升橋梁抗變形能力與強度。還可應用防震設計方式與柔性設備來降低地面移動與結構部件間的聯系所引發的橋梁變形現象。如果出現地震或其他自然災害時，橋梁工程顯著低于地面的反應速度，如此有利于降低橋梁工程受損程度。在橋梁工程設計過程中，運用隔震設計手段，能有效消除地震災害引起的負面影響，地震出現時，造成的破壞性能量會不斷向橋梁結構進行傳遞，能夠有效減弱其帶來的負面影響。此外，工程師在進行橋梁工程抗震設計時，應按照如下原則進行設計：首先根據場地的實際情況，合理設立隔震等級；其次，橋梁設計人員還應建立相應模型開展對隔震裝置以及橋梁主體架構的模擬研究，利用合適的相關理論模型，得到最接近施工實際的受力數據，以確保橋梁的安全性。

1.3隔震設計的技術特征

在橋梁工程隔震設計過程中，其主要目的是提供良好的橋梁結構設計理論。在橋梁工程結構的相關隔震設計過程中，應將橋梁的各個部分單獨設立隔震設施，要特別關注在此過程中采用柔性支柱，進而保證結構的完好無損，保證有效降低橋梁構部件的損壞。設置隔震裝置是隔震設計中最簡單且基礎的部分，應強化隔震設備等效阻尼與剛度的計算，并保證選取合適的隔震裝置。在隔震設計過程中，還可以通過輔助附屬結構展開相關工作，同時，在開展設計工作時，務必精細化處理相關細部設計，確保提升橋梁建筑的抗震能力。附屬結構主要包括伸縮縫裝置與防水落梁裝置等[1]。

2橋梁工程中隔震設計的要點探討

2.1隔震裝置的設計策略

在設計橋梁過程中，設立隔震裝置是完成隔震設計的基礎，優化隔震裝置并改善主體結構構件的設計是其重要組成部分，進行隔震設計其主要部分是設立良好的隔震裝置。為提升橋梁抗震能力，應最大程度地運用隔震裝置提升結構周期來減弱地震能量，進而減弱結構響應。如今，我國重點使用彈性反應譜法進行隔震裝置設計，此方法被廣泛使用，并且能達到較好的應用成效。這是由于該方法所應用的相關理論等通俗易懂，而且能夠根據行業規范進行有效約束，進而確保設計精度的準確性。將隔震裝置主體進行優化設置，可以大大減小隔震裝置被地震襲擊后遭受的震蕩變形。隔震裝置自設計到運行的每一個步驟均需要參與其中。為了有效提升橋梁工程抗震性能，應不斷學習先進的隔震技術。橋梁設計工程師應掌握隔震裝置設計的隔震原理及相應周期等重點內容，提升橋梁建筑的抗震能力，進而提高其安全性能。在實際計算過程中，已有的計算方式存在較大偏差，相關設計人員應合理規避這一問題，尋找能夠精確計算橋梁結構反應程度的方法，進而制定有效方案，提升橋梁設計的科學性。在設計橋梁隔震裝置過程中，也應重點關注橋梁的附屬結構，比如限位裝置、防落梁裝置等，應開展對地震災害與動力過程的相關分析，從而得出細部構件對橋梁結構動力響應程度與隔震成效的影響程度。然而實際情況下，由于附屬結構計算公式難以快速計算，大部分工作人員忽視了細部構件的作用。

2.2隔震設計的相關原則

在進行橋梁工程設計時，應設計完善的橋梁隔震裝置，以提高橋梁的抗震能力。要想有效提高橋梁的抗震能力，應按照如下原則進行隔震設計：第一，采取實地調研的方式檢查其隔震設計是否合理，橋梁工程已有的隔震設計是否適當，以及運用這一體系提升震后能量吸收能力的判斷依據等。在設計相關的隔震策略時，應盡量選擇結構簡便并且能有效加強隔震能力的設備。第二，應選擇對稱結構以預防由于地震引發的橋梁倒塌現象。在加入相關隔震策略后，應轉變其結構周期，預防地震引起的共振作用，進而減弱橋梁遭受的地震沖擊力，增強穩定性與防震功效。第三，應重視橋梁的整體性能，如果橋梁整體能力較弱，則不能充分體現結構的空間作用，極易導致結構與非結構的相關構件被震掉。應盡可能選用持續不斷的上部結構，并使用能提高結構整體性能的連接方式，于所有連接點制定減震措施，進而高效地提高橋梁穩固性。第四，在進行具體抗震設計時，應制定構造措施，采取冗余的方式，加強橋梁結構的抗震能力。如此能有效地提升橋梁的安全與穩定，最大化規避橋梁坍塌的情況[2]。

2.3隔震設計的相關方法

首先，可以采用橋梁延性控制方法加強橋梁結構抗震能力，這種方式主要利用結構確定相關部位的塑性變形，從而有效抵御地震作用。通過相應部位的塑性變形，能夠減弱地震能量并增加結構周期，進而降低結構反應。由于地震作用致使彈性結構設計并不符合具體情況，且具有較低的性價比。存在嚴重的地震災害時，容許結構進入塑性，進而產生局部塑性變形，此時可以通過結構延展性展開有效抗震。在地震出現概率較低的地區，設置延性結構能夠有效節約成本。然而這種方法在具體應用時仍存在一定的限制，原因是地震強弱引發的災害等級不一定，并且在不同地震作用下，橋梁的抗震能力不確定，在產生地震時，所造成的嚴重破壞力會影響橋梁結構構件的功能，嚴重會引發橋梁結構構件失效，進而造成橋梁坍塌。其次，在進行抗震設計時，還可采用減隔震技術有效提升橋梁的抗震能力。當出現地震時，隔震支座與阻尼器能快速降低震力，減小橋梁上部結構響應，從而提升橋梁結構的抗震能力。通過選擇摩擦力小的滑動摩擦型減震支座（此類支座是由不銹鋼與聚四氟乙烯材料制成），水平地震作用會引起上部結構的橫向移動，致使支座間存在滑動摩擦力，上部結構到下部結構會出現很大的地震力，致使支座出現最大摩擦力，支座移動使力量減弱的同時，材料間的相互摩擦力又使得部分地震能量被削弱。然而這種支座不能主動恢復原位，并且上下結構造成的位移大，不易掌握支座響應時的相關性質，因此應與阻尼器或其他支座共同使用[3]。最后，在減隔震設計過程中，要想充分展現減隔震裝置的減耗能作用，應在減隔震裝置中加入非彈性變形與耗能環節，如此能有效避開下部結構的屈服作用，并確保下部結構剛度高于減隔震裝置的水平剛度。在設計過程中，應考慮上部與下部結構的相關特性。總之，在開展結構延性抗震設計過程中，提升延性的方法之一是加大相應結構斷面尺寸與配筋比率，能有效降低縱橋向地震作用。在嚴重地震災害作用下，使用減隔震裝置能夠減弱固定墩和主梁間的剛性約束力，極大減弱橋墩的地震響應，然而利用橋墩梁會使相對位移變大，應建立合適的阻尼裝置與構造策略，來掌控橋墩的相對位移。

3結語

總之，橋梁專業設計人員應提升自身隔震設計意識，掌握隔震設計相關理論知識并運用到實際建設中，進而有效改善地震對橋梁的沖擊作用。在我國社會主義市場經濟體制不斷完善的背景下，橋梁工程快速轉型，要最大程度地提升橋梁結構質量，工程師應按照橋梁場所、結構特征等開展隔震設計工作，來提升其抗震能力與穩固能力。工程施工單位與設計單位，也應主動選取有效的設計理論與隔震技術，以提升有關橋梁工程的抗震能力與安全性能，進而確保橋梁工程的快速進步與發展。

參考文獻：

[1]紀丹琳，樂玥.橋梁設計中的隔震設計要點分析[J].交通世界，2020（33）：66-67.

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中圖分類號：U448文獻標識碼： A

引言

隨著我國經濟的快速發展，公路橋梁建設取得了巨大的成就，但是從當前我國公路橋梁的建設情況來看，公路橋梁的安全性和耐久性仍然存在一定的問題，一些公路橋梁的改建、加固、維修工程普遍存在，這些問題的存在給公路橋梁設計有關安全性和耐久性的內容提出了新的問題。在我國當前的公路橋梁設計中，安全性和耐久性問題很多只是停留在一種概念的基礎上，對于公路橋梁的使用年限并沒有提出具體的要求，公路橋梁耐久性也沒有相關專門的設計要求，這也直接導致了當前我國公路橋梁安全性和耐久性經常出現問題。

一、我國公路橋梁設計中安全性和耐久性的現狀

在我國現階段公路橋梁的設計過程中存在這樣明顯的傾向：公路橋梁設計過程中更多的對橋梁的強度進行考慮，而對橋梁的耐久性考慮相對較少；重視橋梁的強度極限，而對于橋梁的使用極限并沒有特定的設計要求，而公路橋梁的使用極限則是橋梁的整個生命周期中最重要的組成部分；重視公路橋梁結構的建造，而對于公路橋梁結構的維護工作重視程度不夠。這些公路橋梁設計中存在的普遍傾向使得當前的公路橋梁工程事故經常發生，橋梁的整體使用性能普遍不高，公路橋梁的整體使用壽命較短等問題，這不僅與當前國際上對公路橋梁安全性和耐久性不斷重視的實際相反，而且還會給人民的生命財產安全帶來巨大的隱患，同時，還與公路橋梁結構動態和綜合經濟性等要求相違背。我國近些年來發生了很多公路橋梁安全性和耐久性事故問題，給人民群眾的生活帶來了巨大的經濟損失和生命威脅。

二、影響公路橋梁安全性和耐久性的主要問題

1、設計方案不合理

公路橋梁安全性和耐久性差的原因主要是由于公路橋梁建筑工程設計不合理而導致的，部分的設計人員由于缺少足夠的理論知識和實際的操作能力，致使公路橋梁工程的設計方案不夠科學、嚴謹，很多的設計人員在進行公路橋梁工程設計時，只側重于對公路橋梁結構強度中的安全性的設計，而忽視了公路橋梁建筑工程的具體施工形狀、公路橋梁建筑工程由那些部分構成、建筑材料的選用、以及施工路線的設計等方面的考慮，沒有對公路橋梁施工過程中經常出現的和可能出現的問題進行設想。這些問題在一定程度上影響了公路橋梁建筑工程的，公路橋梁建筑工程的施工質量得不到保證，自然就會影響公路橋梁的安全性和耐久性。

2、施工單位能力不足，管理力度薄弱

近些年來，我國頻繁的發生公路橋梁坍塌的事故，給我國的國民經濟和人民群眾的生命財產安全造成了極大的威脅。日前，據一家媒體不完全統計，自2001年開始至今，我國在短短的5年來共有37座橋梁垮塌，其中13座在建橋梁發生事故，共致使182人喪生、177人受傷。平均每年都會有7.4座橋梁發生垮塌，在對橋梁事故原因的調查中發現，公路橋梁事故頻發的主要原因與施工單位能力不足是分不開的。部分的施工單位在進行公路橋梁建筑工程施工過程中對公路橋梁的重要性認識不足，為了節省公路橋梁建筑工程的施工成本、牟取私利，在公路橋梁建筑工程的建筑材料的選用過程中以次充好，弄虛作假；缺乏專業的管理部門對工程施工進行監督和管理，從而導致公路橋梁建筑工程在施工過程中管理力度薄弱；同時，部分的公路橋梁施工單位的施工隊伍大多是由農民工組成的，施工人員的專業技能過低，對混凝土的配制以及振搗技術等常用的技能掌握不足，在施工過程中缺乏安全意識和質量意識，這些問題在一定程度都嚴重影響了公路橋梁建筑工程的安全性和耐久性。通常我國對公路橋梁的使用壽命定為100年左右，而實際上，很多的公路橋梁在投入使用5年～10年左右就會出現質量問題，甚至是發生垮塌事故。

三、公路橋梁設計安全性和耐久性的完善

1、公路橋梁設計過程中重視耐久性問題

我國對于公路橋梁耐久性的研究，主要是從施工材料和統計分析兩個角度來進行，但是對于如何從結構和設計的角度以及設計和施工人員易于接受的方式來進行公路橋梁的耐久性進行改善問題研究相對較少。總的來講，公路橋梁的耐久性設計與普通結構設計之間存在明顯的不同，應該努力將傳統的橋梁耐久性定性分析朝著定量分析的方向發展。當前，國外將公路橋梁的耐久性設計作為公路橋梁設計的重要組成部分，對橋梁的結構布局以及構造細節等進行綜合細致的考慮，并注重橋梁結構便于檢查和維修的設計方式，盡量保證橋梁的安全以，減少不必要的維修費用。

2、重視公路橋梁疲勞損傷的設計研究

對于公路橋梁而言，它所承受的各種荷載，如車輛荷載、風荷載等都會在橋梁的內部產生一種循環變化的應力，而這種應力會使得公路橋梁的不同結構產生振動，從而導致結構累積疲勞損傷。由于累積損傷不斷擴大，最終導致公路橋梁宏觀性裂縫的產生，這些宏觀性的裂縫如果得不到有效地控制，最終將導致公路橋梁結構出現斷裂坍塌的等事故。通常公路橋梁的早期疲勞損傷不容易被發現，但是這種損傷給橋梁帶來的影響缺失非常巨大的，甚至是無法挽回的。通常疲勞損傷一般被認為是鋼結構橋梁設計中最重要的問題之一，主要是由于疲勞損傷導致的鋼結構開裂和橋梁坍塌事故較多，近些年來，疲勞損傷的研究開始向混凝土橋梁結構發展。此外，對于疲勞損傷的研究不單單局限于橋梁的整個結構而言，公路橋梁結構中，往往是由于某一個部位或構建出現疲勞損傷，使得這一部分失去其原有的效用，最終導致整個公路橋梁由于疲勞損傷出現失效現象，最常見的就是斜拉橋拉索錨固端的疲勞損害。

3、重視公路橋梁的超載問題

公路橋梁的汽車超載一般有三種基本的情況：（1）橋梁超出使用年限的超齡負載運營；（2）公路橋梁上通行的車輛超出橋梁設計流量；（3）車輛自身超載行駛。前面兩種情況的主要原因是橋梁荷載變化和交流流量變化，而第三種情況則是司機違法運營導致的。公路橋梁超載問題，一方面會導致橋梁出現疲勞損傷現象。橋梁的超載使得橋梁所受的疲勞應力變大，橋梁自身的疲勞損傷變得更為嚴重，嚴重的時候甚至可能導致橋梁結構出現損壞；另一方面，橋梁超載問題導致的內部結構損傷是無法得到恢復的，這使得橋梁在正常的荷載情況下，工作狀態出現變化，最終導致橋梁的安全性和耐久性出現降低的現象。例如，混凝土橋梁一直被認為具有足夠的耐久性，但在汽車超載作用下，可能發生開裂；裂縫即使在荷載卸除后能夠閉合，但由于混凝土結構內部已經受到損傷，構件的開裂彎距降低、剛度下降；于是在正常使用荷載作用下，本來不該開裂的結構產生裂縫或本來較小的裂縫成為超出規范允許的裂縫或產生較大的變形。這些都會對結構長期的使用性能和耐久性產生不利的影響，因此除了交管部門要加強管理外，也需要對超載帶來的后果進行研究、分析。

結束語

總而言之，公路橋梁建筑工程是十分復雜和繁瑣的，在設計和施工過程中涉及的專業知識特別的多。公路橋梁建筑工程是一項長期的工作，更是一項系統的工程，國家和政府一定要加大對公路橋梁工程的監督和管理力度，加大對公路橋梁設計中的安全性和耐久性的研究力度，為促進公路橋梁建筑工程的可持續發展提供保障。

參考文獻

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1 高墩大跨徑連續鋼構橋簡介

鋼構橋結構較為特殊，是將墩臺與主梁整體固結。其承擔豎向荷載時，主梁通過產生負彎矩減少跨中正彎矩。橋墩作為鋼構橋的主體部分，主要承擔水平推力、壓力以及彎矩三種力。墩梁固結形式較為特殊，可通過節省抗震支座減少橋墩厚度，借助懸臂施工從而省去體系轉換，減少了施工工序。該結構可保持連續梁無伸縮縫，使行車平順。此外還具有無需設置支座和體系轉換功能，橋梁結構在順橋向和橫橋向分別具有抗彎和抗扭剛度，為施工提供具有便利。高墩大跨徑連續鋼構橋形式優缺點并存，其缺點在于受混凝土收縮、墩臺沉陷等因素影響，結構中可產生附加內力。作為高柔性墩，可允許其上部存在橫向變位。其優點在于弱化墩臺沉降所產生的內力，并減輕其對結構的影響。

其突出受力結構表現為橋墩與橋梁固結為整體，通過共同承受荷載進而較少負彎矩；該橋梁結構受力合理，抗震與抗扭能力強，具有整體性好，橋型流暢等優點。作為高柔性橋墩，可允許橋墩縱橫向存在合理變位。

2 橋梁震害的具體表現

2.1 支座

在地震中支座損壞極為常見，支座遭到破壞后能夠改變力的傳遞，進而影響橋梁其它結構的抗震能力，其主要破壞形式有移位、剪斷以及支座脫落等。

2.2 上部結構

上部結構遭受震害主要是移位，即縱向、橫向發生移位。移位部位通常位于伸縮縫處，具體表現為梁間開脫、落梁、頂撞等。有資料顯示，順橋向落梁在總數中所占比例高達90%，由于這種落梁方式會撞擊到橋墩側壁，對下部結構造成巨大沖擊力，因而破壞力極大。

2.3 下部結構

橋梁的下部包含基礎、橋墩以及橋臺，其遭受破壞后可導致橋梁坍塌，且震后修復難度大，基本不能再投入使用。受水平力影響，薄弱的截面經過反復震動后受到嚴重破壞。延性破壞多指長細的柔性墩，表現為混凝土開裂、塑性變形，其產生原因為焊接不牢、部件配設不足等。脆性破壞多指粗矮橋墩，表現為鋼筋切斷，究其原因為墩柱剪切強度不足。橋臺多表現為滑移、顛覆。基礎的破壞表現為不均勻沉陷、樁基剪切等，其破壞具有隱蔽性，修復難度極大。

3 橋梁震害原因

造成橋梁震害原因較多，主要有地震強度過大，超出橋梁的抗震設防標準；橋梁所處的地理位置不佳，致使地基變形；此外認為原因也可導致橋梁抗震能力不足，例如設計不合理，原材料質量不達標，施工出現操作失誤等。

4 高墩大跨徑連續鋼構橋結構的抗震設計分析

4.1 重視高墩大跨徑連續鋼構橋的總體布置

地震時橋墩頂部位移較大，采用連續鋼構結構有助于減少落梁。墩梁固結為整體，則多余的約束可形成塑性鉸，從而提高橋梁的抗震能力。建設高墩橋時，受地理位置影響，易出現剛度和質量問題。合理調整相鄰橋墩高度，對于連續梁橋，應盡可能保持其剛度相近，并根據橋墩剛度比與周期比進行嚴密計算，減少誤差，增強高墩橋整體抗震能力。

4.2 選擇合適橋墩

在地震中，橋墩形式影響橋梁結構，因而其設計與選型對于抗震安全性具有重要意義。地形與地貌均對橋墩設計產生影響，常見的橋墩形式有門架墩、雙柱墩等，但抗彎與抗扭剛度較差，當橋墩超過30m時，易產生失穩現象。高墩大跨徑連續鋼構橋根據實際情況多采用空心薄壁墩（如圖1、2所示）或者獨柱T型墩，二者各個方向抗扭與抗彎剛度都較好，具有整體性好等優點。而獨柱T型墩適用于高度低于60m時，其原理是將懸挑式蓋梁與墩柱充分結合，其截面尺寸與剛度均較小。而心薄壁墩適用于高度低于80m時，外觀與獨柱T型墩相似，其截面尺寸與剛度均較大。

5 高墩大跨徑連續鋼構橋的抗震計算

5.1 計算時所需考慮的因素

通常受地形、斷層、橋身長度限制，應考慮多點激勵的影響。同一地震，其在地表所呈現的反應不同，因而幅值、頻譜特征各異，再加上空間變化復雜，因而需考慮多方面因素。

地震時，受到高墩自身質量或周期影響，可形成兩個及其以上塑性鉸，而忽略高階振型會導致設計時出現誤差，從而影響橋梁抗震時安全性，因而在設計時應將橋墩高階振型的影響計算在內。

5.2 反應譜方法

在橋梁抗震分析中，反應譜方法較為常用，但其弊端在于地震時假設支座運動規律相同，沒有考慮運動的不一致性。對于處于地形復雜的高墩橋而言，這種不合理的假設造成非線性問題出現較大誤差。

5.3 隨機震動法

該方法是公認的較為合理方法，其結合地震發生的概率，但是計算量較大，同樣也會使非線性問題出現誤差。隨著科技的發展，隨機震動虛擬激勵法應運而生，不僅解決計算量的問題，同時確保計算的精度，具有效率高，使用方便等優勢，在高墩橋梁設計中應用廣泛，但在處理罕見地震時存在局限。

6 高墩大跨徑連續鋼構橋抗震措施

6.1 重視橋墩臺處檔塊設計

地震中抗震檔塊出現剪裂現象，表明其設計對于提高橋梁整體抗震能力具有重要作用。在設計過程中，應重視其余主梁剛度的比值、剪裂的程度，此外針對不同跨徑與結構的橋梁，應根據實際需要設計不同尺寸的檔塊。

6.2 可對支座M行隔振處理

設計高墩橋梁時，可采用疊層、鉛芯橡膠等隔震支座，在橋梁與橋墩的連接處增加柔性，從而降低對地震的反應。

綜上所述，分析高墩大跨徑連續鋼構橋梁結構抗震設計，有助于完善橋梁總體設計，提高橋梁抗震能力，減少經濟損失，并提高橋梁安全性。

參考文獻

[1] 宗周紅，夏堅，徐綽然.橋梁高墩抗震研究現狀及展望[J].東南大學學報（自然科學版），2013（02）：445-452.

[2] 王東升，岳茂光，李曉莉，等.高墩橋梁抗震時程分析輸入地震波選擇[J].土木工程學報，2013（S1）：208-213.

[3] 何松濤.高墩大跨徑橋梁在懸臂施工階段剛構的非線性穩定分析[J].公路交通科技（應用技術版），2013（12）：174-177.