關于公路橋梁設計應注意的要點分析

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摘要：隨著我國交通系統的迅猛發展，我國修建的橋梁日益增多，因而對橋梁設計方法的研究具有重要的現實意義。

關鍵詞：公路橋梁；設計要點

隨著我國交通系統的迅猛發展，我國修建的橋梁日益增多，因而對橋梁設計方法的研究具有重要的現實意義。那么，公路橋梁設計應注意哪些要點呢？筆者結合自身的實踐經驗淺談如下自己的看法與觀點，供大家參考：

一、我國道路橋梁設計的現狀

隨著國家經濟的日益發展，我國在公路工程方面的建設規模也逐漸的擴大，因此，公路工程建設和規劃就占據了重要的位置。在日益發展的今天，公路橋梁工程建設質量的好壞已成為人們逐漸關注的話題。據資料現實，近年來橋梁坍塌事件屢見不鮮，追究其原因，與道路橋梁設計的安全性，耐久性等相關問題是分不開的。此外，還應須知，環境不同、使用條件不同、設計對象不同，設計要求也就不同，橋梁結構體系的布局和構造等方面也要隨之進行調整。因此，利學合理的道路橋梁結構設計除必須滿足橋梁設計規范基木要求之外，還要求橋梁設計人員具有較高的專業素質、豐富的設計經驗和正確的實踐判斷能力。下面就道路橋梁設計中常出現的問題進行剖析：

1.道橋設計的安全性：

道橋設計的不規范或在施工的過程中不注意控制質量，都會成為道橋坍塌的導火索。在施工過程中，施工者為了追求利益而降低施工的成本，偷工減料，把本該用到建筑上的優質材料換成低廉，質量查的蒙混過關的材料。

2.道橋設計的耐久性：

各種各樣的事物都有自己的壽命，就如道橋一樣，如果不加以維護，就會大大縮短道橋的使用壽命。但在現實生活中，道橋的耐久性往往被忽視，隱藏著巨大的安全隱患。

二、因地制宜的橋梁防撞設計

無論任何一個橋梁設計，首先都應根據所在的地理位置和地里環境及本地的一些自然環境，例如風力，降雨量等等，因地制宜的給出設計方案。例如就防撞的設計這一方面就應根據實際情況具體分析。

防撞主設施要分為主動防撞設施和被動防撞設施兩種，其中被動防撞又包括直接構造和間接構造：

1.主動防撞設施：

紅白相間標志，橋梁下弦標高警示；霧天黃燈；雷達；遠紅外監視高頻甚高頻電話聲訊提醒；激光（或紅外）測距聲光報警；GPS衛星導航區域系統等。它們投資較少，但須設立監控系統、監控柜或監控室等，進行日常維護管理。

2.被動防撞措施：

防撞設施投資較大，尤其是其中的間接構造，間接構造需要將可能發生的船撞力全部在墩外承受，其設施費用往往比橋墩還貴。其優點是：“御敵于國門之外”。由于它會帶來對環境的破壞，甚至是危及子孫的不可修復破壞，因此一般僅在具備自然條件，可使對自然的改變（或破壞）較少時，才使用這種方式。

1）直接構造（有人稱作緩沖設施）的力學原理巧妙一些，它通過消減船撞力和加強橋墩等措施，利用橋墩水平抵抗力，便能夠抵受住船舶的撞擊，不需另行構筑“墩外墩”或只建設較少的工程構造，因而節省投資。由于消減了船撞力，可以在保護橋的同時也保護船，因此也保護了環境，促進社會和諧。

2）間接構造：墩外墩的原理是：船在撞向橋墩時，先撞到“橋墩外的防撞墩”，防撞墩吸收船舶的一部分或全部動能。如果是吸收了全部動能則船停住了，不再撞向橋墩；如果防撞墩僅吸收一部分動能，則船舶減速或轉向，轉向后不撞向橋墩或帶有剩余動能的船撞向橋墩時不致撞塌橋墩，也是設計成功。但是墩外墩的設置需要自然條件，即水不太深，墩的建造成本就不會太高，否則在墩外建設一個水平抗力大于橋墩，寬度還需大于橋墩的墩外墩，其造價是很高的。

三、減少橋梁共振效應

共振是自然界存在的一種現象，它是由外力導致的某物體的振動與原物體的自然振動相一致，如果這樣產生的力如未加以抑制，可對橋梁帶來毀滅性的后果。

為了減輕橋梁的共振效應，在橋中設立減震器非常重要，其作用是干擾共振波。干擾共振波可有效地防止振動波的不斷加強，不管振動持續多長的時間或是何種振源。減震技術通常與慣性有關。例如，如果橋梁采用實心道路，共振波可以很容易地傳遍整個橋長。而如果橋的道路由不同的截面構成并采用疊放的板相連，那么一個截面的運動會通過連接板傳到另一截面，但由于是疊放而成，因而會產生一定的摩擦。訣竅就在于產生足夠的摩擦以改變共振波的頻率。改變頻率會防止振動波累積。有效地改變波頻會產生兩種不同的波，二者不會彼此累積成破壞性的力量。

四、用科學的眼光和可持續發展的觀點審視道路橋梁的安全

要用科學的眼光和可持續發展的觀點審視道路橋梁的安全耐久性問題，提高橋梁結構的使用壽命，加強監測力度，及時對橋梁進行養護維修，橋梁的設計中要充分體現以橋梁全壽命期內的綜合費用評價橋梁的經濟性和社會效益。橋梁設計方面，設計中位要采用高度發展的計算機輔助手段精心設計，進行有效的快速優化和仿真分析，運用智能化制造系統在工廠生產部件，利用GPS和遙控技術控制橋梁施工。要克服設計、施工周期短，中標價格低等不利因索，全力打造精品工程。建設質量方面，建設中位要對整個工程進行總體規劃，做到有的放矢。不要采取低價中標的方法，要給施工企業生存空間。要知道，低價中標的施工企業如果要生存，只能通過變更設計來減少虧損，那樣就無法保證施工質量安全和進度。施工過程中，建設中位要為設計、施工、監理單位服好務，讓他們全心全意地工作，確保質量安全。

五、抗震設計原則

根據以往地震對高架橋造成的損害，我們要對容易損害的橋墩，支座處進行延性設計，用約束混凝土來提高混凝土的延性?？拐鹪O防設計屬于被動防御，被動地承受地震?，F在要加強“概念設計”的抗震原則，進行主動防御。要研究不同的結構形式，分析受力性質，避免不利于抗震的橋型出現在地震多發區，創造出更加適應地震地區的橋梁結構形式。

依據現行《抗震規范》，高架橋橋梁抗震設計時，地震荷載的計算，一般情況下橋墩應采用反應譜理論，橋臺采用靜力法。對于結構特別復雜、橋墩高度超過30m的特大橋梁，可采用時程反應分析法。計算橋梁地震荷載時，應分別考慮順橋和橫橋兩個方向的水平地震荷載。對于位于基本烈度為9 度區的大跨徑懸臂梁橋，還應考慮上、下兩個方向豎向和水平地震荷載的不利組合。

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