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公路桥梁结构设计研究论文

2022-08-20 08:39:43 收藏本文下载本文

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公路桥梁结构设计研究论文

篇1：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。

篇2：公路桥梁结构设计研究论文

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:

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［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］，2012．

［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］，2012．

［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］，2012．

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［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，(01)．

［7］卢朋．预应力槽型梁施工技术研究［J］．安徽建筑，2014(03)．

［8］许爱国．48m槽型梁支架现浇施工技术［J］．科技创业月刊，2012(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)，(03)．

篇3：公路桥梁结构设计研究论文

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。

篇4：公路沥青路面结构设计研究

公路沥青路面结构设计研究

结合沥青路面在工程中的广泛应用,提出了重交通沥青路面结构组合设计的原则及其设计标准,指出由于我国的.载重车辆超载、超速情况严重,应使用半刚性基层,同时加大基层厚度,从而保证道路的寿命.

作者：叶巧玲杜铭 YE Qiao-ling DU Ming 作者单位：叶巧玲,YE Qiao-ling(重庆交通大学土木建筑学院,重庆,400067)

杜铭,DU Ming(广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院重庆分院,重庆,401120)

刊名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 35(25) 分类号：U412.37 关键词：公路沥青路面长寿命结构设计

篇5：公路桥梁管理论文

公路桥梁管理论文

一、当前公路桥梁失养问题分析

随着国民经济的快速发展，公路运输的发展更可谓突飞猛进，我国幅员辽阔，经济发展水平参差不齐，经济上总体水平不高，公路桥梁发展主要着眼于量大、面广的一般大、中桥，这类桥梁仍以预应力混凝土结构为主。大批始建于60、70年代的公路桥梁，在日趋增大的车辆荷载的作用下，技术状况快速下降，很快由一、二类发展为三、四类甚至五类桥梁，对人民群众的生命财产安全构成了威胁，桥梁垮塌事件也时有发生。从总体情况看，当前公路桥梁的失养导致病害产生，主要集中在一些中小桥梁，这些桥梁存在着桥面铺装混凝土不同程度损坏，导致桥面产生坑槽，影响车辆的正常行驶。甚至还有一些桥面伸缩缝损坏严重，产生“桥头跳车”，危及行车安全。公路桥梁“桥头跳车”成为一种比较普遍的现象，尤其在一些软土地基地方表现得更为严重，这给养护部门带来很大困难。为杜绝桥梁垮塌、坠车伤人事件，保障公路桥梁完好畅通，进一步加强桥梁的养护规范化管理水平已成为迫切需要。

二、加强公路桥梁养护与管理应采取的措施

1.建设桥梁养护工程师队伍和养护队伍

公路交通的迅猛发展，必然要求强化组织管理。在桥梁管养方面，应根据养护里程、辖区内桥梁数量设立若干名专职桥梁养护工程师，并保证其工作性质的相对稳定，不能随意换动。在其职责上，桥梁养护工程师负责制定、安排桥梁年度定期检查计划，组织实施辖区内桥梁养护的定期检查，提出检查报告，通报三、四类及危险桥梁的病害状况。从目前的养护队伍现状来看，养护工人素质参差不齐，很难做到真正的专业养护。这就要求各级公路部门高度重视，针对桥梁养护工作的需要，要逐步培养骨干，成立专业养护队。桥梁专职养护，要突出的是一个“专”字，努力做到专业人员、专门程序、专用方法，以保证桥梁工程师的工作部署落实到位，随时掌握桥梁的使用状况，处治各种危急突发事件，并使队伍逐渐从日常养护过渡到具备进行桥梁中、小修甚至大修的能力。

2.建立健全完善的桥梁档案

桥梁档案是桥梁的历史足迹。公路竣工验收后，管理单位应及时要求建设单位提交完整的竣工资料，还要与建设单位技术人员一起，按照相关资料，对所有桥梁进行一次全面详细的检查。需要提供的竣工资料包括：每座桥的原设计、变更设计、竣工图纸、隐蔽工程图片和检测资料以及桥下河流的水文计算等。对桥梁的检查，应按照桥梁定期检查的要求进行，检查结果交管理单位留存。管理单位要按照桥梁管理系统的要求采集桥梁的静态数据和动态数据，建立数据库，输入计算机立档保存。这可为以后桥梁的维护提供资料支持。

3.加大桥梁维修加固费的投入

为保证桥梁的正常运营，延长桥梁使用寿命，各级交通主管部门在每年的年度养护工作计划中，应该安排一定经费保证桥梁检查、维修及加固工作，保证桥梁养护与维修加固资金的合理与充足使用。同时，根据各地的实际情况，提出切实可行的公路桥梁养护管理的`目标与措施，从而促进桥梁改建、维修与加固工作。国家投资重点倾斜以及集资渠道的多元化，将为我国公路桥梁发展提供资金保证。

4.加强措施，严格检查

严格的检查措施是保证桥梁维护工作质量的有效方法。养护队应对桥梁以及各种防护设施坚持日常养护巡查，注意观察桥梁的使用状况，尽量做到1次/天养护巡查，并做好巡查记录，同时各级桥梁养护工程师应分别组织经常性检查、定期检查和专业检查。一是经常性检查。要由县级桥梁工程师组织实施，以目测为主，配合简单工具，至少每年度一次，填写“经常性检查记录表”上报。检查应拍摄总体照片，填写“桥梁定期检查数据表”，并提交检查报告。二是专业检查。凡遭受意外损害、定期检查中难以判明损坏程度以及决定改造之前均需进行专业检查。5.全面落实危桥改造的措施

在检查后，发现的存在符合《公路养护技术规范》桥梁技术评定标准中四类危桥状态的桥梁均系危桥。主要包括桥梁重要部件出现严重的功能性病害，且有继续扩展现象，关键部位的部分材料强度达到极限，出现部分钢筋断裂，砼压碎或压杆失稳变形的破损现象，变形大于规范值，结构的强度、刚度、稳定性不能达到平时交通安全通行的要求，以及承载能力比设计降低25%以上的类型。这些桥梁必须尽快实施加固、维修和改造，以提高其承载能力。对于桥梁改造工程，各级公路管理机构应引入竞争机制，应当实行招投标制度，工程监理制度和合同管理制度。严格质量管理，把好材料质量关，加大工程建设中的监理力度，严格按照设计图纸进行施工，从而保证桥梁建设质量，减少使用期间的后顾之忧。

桥梁的安全使用是公路的生命。公路桥梁的养护与管理依旧是当前公路养护管理的一个薄弱环节，加强其管理工作，我们要树立“百年大计、质量第一”的思想，抓好公路桥梁养护与管理的质量，不仅可以尽量减少和避免危及人民群众生命财产安全，而且对于促进公路交通的可持续发展有着重要的意义。

参考文献：

[1]李锋.公路桥梁修复与加固[J].技术园地，，（4）.

[2]王雅红.公路桥梁的养护与管理[J].内蒙古科技与经济，2007，（17）.

[3]谢锦升.公路桥梁的养护与管理探讨[J].建材与装饰，，（1）.

篇6：桥梁下部结构设计论述论文

桥梁下部结构设计论述论文

摘要：桥梁下部结构考虑是否得当，对工程造价、质量、工期及使用影响很大，本文就目前软土地基桥梁下部结构设计中的几个主要问题结合工程实例进行讨论：

①型式选用：

②内力计算；

③结构配筋；

④施工中技术问题的处理；

⑤前期规划影响。

关键词：桥梁下部结构设计

连云港市濒临黄海，表层为0.5～2.5m的粘性土硬壳层，其下为3～13m的淤泥、淤泥质粘土层，下面为粘土、亚粘土层，再下为花岗石片麻岩。其中软土淤泥层呈流塑状态，含水量大，压缩性大，透水性差，力学强度低等特点。软土地基上墩台型式的正确选用非常重要，本文仅针对我市软基经常选用的轻型墩台进行简述：

1、桥梁下部结构型式选用

1.1钢筋混凝土薄壁墩台当填土不高，河床不宽时，为减少桥长、节省造价，不让台前锥坡压缩河床，可采用靠河较近墩台身直立的桩基薄壁墩台，墩台下面设支撑梁，整个桥梁构成框架结构系统，并借助两端台后的被动土压力来保持稳定。

1.2柔性排架式墩台我市有部分多孔小跨径老桥采用此型式，墩台基桩多为预制打入。

1.3埋置式桩柱式桥台该型式桥台设于岸上台身埋入锥形护坡中，有单排桩柱式与双排桩框架式两种。采用该型式桥台，为保证路基稳定性，不能过多地压缩桥长，不少工程对此有深刻的教训。

1.4柱式桥墩该型式桥墩适应性广、施工方便，为软基中最好的选择型式。

分为①带盖梁单排桩柱式桥墩，一般用于简支梁桥；

②不带盖梁独柱式桥墩或排柱式桥墩，用于连续现浇箱梁。

1.5选用墩台应注意以下两点

1.5.1为减少软基位移对结构的影响，尽可能减少超静定个数，适当加大桩距，减少桩根数。以上处理还降低工程造价。

1.5.2当桩底接近基岩表面时，承载力接近设计要求，就没有必要再伸入基岩以求更加保险；若承载力不够时，可把桩径加大再算，尽可能用摩擦桩代替嵌岩柱桩。笔者在连云港市翻水河桥设计中就这样处理过，当用1.2m桩径时，桩需嵌入基岩1.5m，改用1.5m桩径时，位于基岩表面即可满足承载要求，却大大降低了施工难度。

2、下部结构

内力计算为减少软土地基位移对超静定结构的影响，上部工程多采用标准梁的先简支后连续构造，这样整个工程的计算工作主要集中于下部结构，故下部结构内力计算方法的选用是否正确，考虑因素是否全面，直接关系到工程的安危，为此作以下几点分析：

2.1盖梁内力计算《墩台设计手册》中算例对墩台内力按下列方式计算：当荷载对称布置时，按杠杆法计算，当荷载偏心布置，按偏心压力法计算，两种布载状况的内力取大值控制设计。这种算法没有真正体会规范用意，仅为两种布载状况下的内力计算，不是各截面最不利状态的内力计算，所算内力存在着不安全因素。正确做法应该先怀龈鹘孛婺诹τ跋煜撸再对应影响线用杠杆法及偏心法进行最不利横向布载，求出各截面内力最大、最小值，然后根据内力包络图进行结构配筋。近几年，有的设计单位作如下简化计算也可行，对多支座的板、箱梁桥的墩台帽计算，按活载直接作用于由墩台简化成的连续梁上进行计算，不考虑活载及二期恒载的横向分布作用。

2.2桥墩内力计算墩桩顶的最大竖向力计算同上；墩桩顶水平力计算，运用柔性墩理论中的集成刚度法，将桥面汽车制动力及梁体混凝土收缩、徐变、温差、地震产生的水平力在全联墩台进行分配；最后根据不同组合的墩桩顶水平力、弯距及对应桩顶竖向力进行桩基各截面内力计算。

2.3桥台内力计算除了桥墩内力计算项目外，桥台竖向荷载还要增加土压力、负摩阻力、搭板自重等项；水平荷载要增加土压力，其影响复杂，需注意以下几点：

（1）钢筋混凝土薄壁台土压力计算软土地基上带基桩的薄壁台土压力计算要按深层考虑。

（2）埋置式桥台土压力计算土压力一般是以填土前原地面或冲刷线起算的，对较差土质，需根据实际土质验算，确定是否考虑地面以下台后深层土对桩水平压力的影响。

台后一定要选用透水、强度高、稳定性好的`材料，否则，渗水后摩擦角及粘结力下降，自重增加，台实际受土压力远大于设计值，使桥台失稳。

（3）地震土压力计算地震土压力随着桥梁等级的提高而加大；计算时不考虑活载作用；连云港市地震烈度为7，地震组合力对桥台影响不如对桥墩的影响大。

（4）搭板对土压力影响设搭板桥台还应考虑搭板作用后活载土压力改变对桥台有利的影响。

（5）桥头路基沉降、滑动验算

第一，路基沉降过大：桥头跳车，台背和梁端过早损坏；加大竖向土压力及负摩阻力，桥台盖梁开裂及桩基不均匀下沉；路面开裂及路基渗水促使路基失稳。

第二，路基滑动：导致桥台严重破坏，此时桥台所承受水平土压力已远大于正常计算，对于桥头路基加宽、加高或处于改河、填沟段或路基外不远有沟、河的，更要注意深层滑动验算。上述两项如不满足要求，须采用切实可靠措施进行处理，尤以粉喷桩处理桥头软基效果为佳。

3、下部结构配筋

下部结构配筋首先涉及配筋方法的选用问题，故在该项中对配筋方法、盖梁配筋、桩筋及桩长设计、桥台配筋等注意事项分别进行讨论：

3.1极限法及容许应力法应用分析由于现行桥规将钢筋混凝土桥原容许应力法的弹性状态设计改按承载极限状态设计，大家对容许应力法有淡漠趋势。事实上，极限法是在等截面简支梁试验基础上获得的，其适用范围有限，有些方面还必须用容许应力法，设计者需注意根据实际情况合理选用。

3.2盖梁配筋注意事项

（1）等截面连续梁可以用极限法，但不能完全套用，负弯矩处需留有富余。

（2）变截面连续盖梁只能使用容许应力法。

（3）盖梁的抗弯配筋，两种方法均不控制设计，主要由裂缝宽度控制。

（4）抗剪设计，两种方法都对混凝土与箍筋承担剪力比例作了明确规定。这样梁体往往需要设置大量斜剪力筋噶耗诓冀畲来困难，配筋时可以通过多设箍筋，让混凝土与箍筋承担更多的比例，使配筋自由度大一点。

（5）盖梁配筋要注意“强剪弱弯”，大部分梁体破坏是由剪力不足造成的，对抗弯筋满足要求即可，而抗剪筋一般留有富余。

（6）施工阶段应力计算多用容许应力法。

3.3桩筋及桩长设计注意事项

（1）桩筋设计目前均采用极限法进行桩体抗弯筋设计，这在规范中已有详细公式。对桩体抗裂还没有明确要求，目前说法不一，有待进一步研讨。

对于基桩各截面的配筋，从理论上讲，应根据桩内弯矩包络图进行计算布置。通常是根据最大弯矩处进行配筋，从桩顶一直伸到最大弯矩一半处下一定锚固长位置，减少一半配筋再一直伸至弯矩为零下一定锚固长位置，再下为素混凝土段，对于软基，桩主筋最好穿过软土层。连云港市桥梁工程，江苏省交通规划设计院采用的即为这种方式，而交通部第一勘察设计院将基桩主筋一半部分一直伸到桩底。具体哪种配筋更合理，对于摩擦灌注桩，无论从桩体受力来看，还是从节省工程费用及降低施工难度来看，笔者认为前一种更合理：

①节省大量钢筋；

②钢筋笼少，受桩长的变更而变更；

③减少底部断桩处理的难度，减少扁担桩发生机率。浇桩时，开始几米发生卡管等事故机率高，而采用第一种方式配筋，底部断桩后，钢筋笼拔出后，可原孔再钻，新沂河特大桥由省院设计，施工中就有4根素混凝土段断桩是通过重新扫孔浇筑成功的，而新沂河桥以北路段由部勘察一院设计，有两根桩出现类似情况，因钢筋笼一通到底，只能采用扁担桩处理。

（2）桩长设计桩长计算不同于桩基配筋，仍采用容许应力法，最大竖向力应按容许应力法要求计算，不需考虑极限荷载组合系数。3.4 桥台配筋注意事项在连云港市老桥桥台破坏最多，主要表现在桩基、台身、台帽、背墙、耳墙等开裂，尤以根部裂缝为多，以该市魏跳桥最为典型，该桥布设三孔（20m＋30m＋20m），处于软土地质中，西幅采用框架式桥台，东幅采用带基桩U型台，桥头填土5m高，又处于改河、临河段，当时限于经费，存在压缩桥孔现象，桥台前移使墩、台缝全部顶死，背墙、耳墙、台帽、台身出现较大裂缝，桥头路基出现很大范围的不均匀沉降及滑动裂缝，后对该桥整治加固。以往桥台破坏多归结为超载，事实上也与设计时忽略某些因素有关：（1）要求盖梁完工后与混凝土底模分开，以免增加自重。

（2）台后顺桥向水平土压力对盖梁的水平弯矩是造成盖梁跨中附近侧面竖向裂缝的主要原因，而侧水平土压力易造成耳墙根部弯裂。

（3）桥台前移使有缝桥变成无缝桥，大梁就会对桥台背墙产生巨大推力去平衡台后的土压力，两个力作用的结果导致：

①背墙从根部剪裂；②盖梁挑出部分从支撑根部斜下弯裂；③台身与盖梁、桩基与台身连接处弯裂。

（4）桥台在土压力、恒载、活载、梁反推力作用下将有很大的扭矩，使盖梁发生扭剪破坏。

（5）桥头路基下沉致使背墙、梁端受活载冲击力而过早破坏。

因此，设计中应适当加桥台强盖梁抗剪、扭的箍、斜筋，并在盖梁前侧表面布置部分抗平弯钢筋；加大背墙、耳墙尺寸及配筋；加大台身尺寸及配筋；加大桩基根部配筋。

4、施工中下部结构技术问题的处理

施工和设计是相互关联的，＂怎么设计，就怎么施工“，反过来对设计者而言，应该”怎么施工，就怎么设计“，设计者应保证设计方案的合理性、可实施性，对其提供的施工方案安全性应进行验算，有些施工方案的工艺、工序在设计文件中必须明确，否则对质量、安全有不良影响。施工中出现的问题也要通过设计来解决，以下针对施工中常遇到的几个大问题进行分析，并从设计上提出解决问题的方法及其预防措施。

4.1桩长变更地质钻探资料仅反映局部地质情况，加之钻探描述与实际桩孔地质有所出入。因此，桩底碰到岩面难以钻进，地质较好时，应允许对桩长进行变更，但必须要求设计人员、监理人员根据岩层实际强度，设计者既不能轻易变更桩长，又要避免过于保守，在满足承载力情况下进行桩长调整。

4.2沉淀层厚度指标选用分析

①不要对沉淀层要求的太小，施工中难以控制。

②清底系数mo值对桩长影响较大，以0.3d～0.4d为宜，个别桩底沉淀层厚度超标的，浇筑前可用反循环清孔法进行清孔。

4.3断桩处理桩底设素混凝土段对底层断桩处理有很大帮助，对于上层断桩，可用挖孔接桩法处理，对于中层断桩，有的桩不允许浇筑失败，应重点控制。

4.4横系梁、承台功用讨论横系梁的主要功能是为了联结墩柱时调偏，同时增大桩的横向整体性，桥墩不高时，可以取消；较高时，也可将系梁提到施工水位以上，减少围堰费用和困难。承台的主要作用是联结群桩，有些群桩承台结构可考虑用大直径的独桩结构代替，以降低工程造价。

连云港市人民桥，斜系梁设于河床下，施工难度大，提高又严重阻水，取消；大浦河桥、翻水河桥考虑系梁施工困难，不设，仅稍加大桩径；盐河大桥及新沭河特大桥均将系梁提高到水面以上实施；宁连路上盐河大桥将原框架式桥台简化为无横系梁、无台身的短凳框架式桥台，因减少了土压力作用面，桥台更安全可靠。

5、前期科学规划、合理方案对建桥的影响

桥梁前期方案设计，对节省工程费用，保证工程质量很重要。德国工程建设资金充足，方案却往往要做好几年，反复比较以求最佳，而实施时间很短，这一点很值得我们学习，主管部门应给设计单位一个合理的设计周期。但很多时候，大家赶急，前期工作不细，方案没有深度，等施工图搞好了，再重新完善方案，结果整个设计又从头开始，设计效率较低；若方案做得全面细致，科学合理，可以影响主管部门采纳而较少变动。

5.1做好总体规划，初步正确框定下部结构的位置及型式我所在海连西路蔷薇河大桥设计中，对老桥调查发现：东桥台因侵入河床太多而失稳变更，中间通航孔因放样偏差使东盖梁变更加宽。因此，在方案中：新建幅增加一孔，以避免桥头路基失稳；通航孔东邻孔作加长处理，使新老幅桥墩一齐，以满足水利及航道要求；墩系梁均设于水面以上，桥台采用无横系梁、无台身、少开挖的短凳框架式桥台，以减少施工难度；桥头用粉喷桩处理软基沉降；并对老桥作相应的改造。由于总体考虑全面，方案各方满意，设计一次成功。

5.2做好桥宽规划，提高下部结构的设计质量及设计单位的设计效率规划部门希望桥宽一步到位，而主管部门因资金所限不能一步实施到位。我所在三八河桥设计中，桥宽规划就处理很好，该桥近期15m宽，远期25m宽，按25m宽一步规划到位，中间15m宽近期实施。在下部结构设计中对25m宽4柱式墩台及15m宽2柱式墩台分别计算，对应截面按大值控制设计，并为后期盖梁连接预留钢筋，近、远期兼顾。

5.3勘测是下部结构设计合理的前提和基础现场地形、地质影响下部结构型式的选择及方案的合理性、可行性，对下部工程设计质量至关重要，如果前期调查不细，就会给工程实施造成设计变更、工期延长、费用增加等问题。

我所设计的宁海立交2号桥位于连徐高速路、宁连公路、204国道三条高等级道路交叉位置，设计初期对现场总体测量发现徐连路与宁连路坐标系、高程系误差均较大，一个多月才解决好；设计过程中，对下部结构坐标、高程重点把关，反复校核；开工后，又和施工单位多次复测调整。在工程地质方面，把我所钻探资料、钻桩资料及勘一院对该桥钻探资料反复比较分析，对其土层分布范围及岩性了解较透，与某院设计的宁海1号桥相比，每根桩深入岩石层长度要短5～6m，仅此就节省近百万元费用。

总之，设计者要善于结合工程实际分析问题、解决问题，并坚持在工程设计中推陈出新，以不断提高下部工程的设计质量及其使用效果。

篇7：市政桥梁结构设计要点论文

桥梁是道路路线受到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路（铁路或公路）等障碍时，为了保持道路的连续性而专门建造的人工构造物。桥梁既要保证桥上的交通运行，也要保证桥下水流的宣泄、船只的通航或车辆的通行。而市政桥梁主要建造于城市中，主要功能是为交通提供便利，但是市政桥梁除了要保证交通顺畅外，还要与周围的建筑、人文环境相协调。

1.简述桥梁设计结构

对于桥梁的结构设计，我们要求的是动态的结构设计，也就是说桥梁的设计要满足一定的耐久性。在桥梁结构的设计过程中，其设计效果在很大程度上受设计人员主观意识的影响，设计人员的专业素养与工作经验都影响着桥梁的结构设计。但是现在桥梁设计人员大多数只关注桥梁的强度忽略桥梁建成后的耐久性问题，在桥梁建成的初期，检测人员并没有办法了解其耐久性是否合格，但是随着使用时间的延长，一些缺乏耐久性设计的桥梁将会发生质量问题，致使整座桥梁不能再继续正常服务于交通。现阶段我国的市政桥梁设计结构体系并不完善，仍需在以后的发展中进一步完善。市政桥梁的建造首要问题就是桥梁的安全性问题，桥梁的安全使用关河着整座城市的交通与发展，然而在实际的设计工作中，这方面的.问题并没有得到设计人员足够重视，以此同时桥梁的现场施工也存在着影响桥梁安全发挥其功能的因素存在。所以在市政桥梁的结构设计中，设计人员应该选择一个科学合理的设计方案，同时根据相关的建设法规进行相关设计系数的计算，比如桥梁的设计荷载等问题的研究。

2.现存问题及相应对策

2.1设计上的漏洞。伸缩缝的设计在市政桥梁结构设计中占有重要的位置，在实际设计中，大多数设计人员会将伸缩缝设计为普通的橡胶支座，但是这种设计会极大地影响整座桥梁的正常发挥，因为由于普通的橡胶支座极易受外力产生变形，致使桥梁结构发生变化，偏离原来的设计，相应的影响有关设计值，甚至使桥梁不再满足设计要求。所以在桥梁的设计过程中，可以将普通的橡胶支座改为可以活动的橡胶支座。桥梁设计上存在的另一个问题就是设计人员在设计初期常常不考虑超载的情况，一般情况下设计人员只是按照标准的桥面承载力进行设计，但是近年来超载现象不断发生，设计人员也必须将这种特殊情况考虑到设计当中来，否则将使整座桥梁面对无力承载的安全隐患。所以在以后的工作中不仅要求相关的道路桥梁管理部门严格规范安全道路形式规则，严查超载，还要求桥梁设计人员在进行有关设计时能够全面考虑。另外在桥梁的施工过程中，常常会出现空心梁数量不够的情况，这就要求相关部门做好施工前的校验工作，为市政桥梁的顺利落成打下基础。

2.2设计结构缺乏耐久性。在现阶段的市政桥梁结构的设计中常常忽略的问题就是桥梁的耐久性问题。正如大家所见，桥梁建成后终日暴露在空气中，经受风吹日晒。与此同时，桥梁结构还要承受来自上部的压力，甚至是地震灾害的影响，那么长期下来，桥梁极易受自然的损害，最后影响整座桥梁的正常使用，产生不必要的经济损失。在现实生活中，我们有时候会听到桥梁倒塌事件的发生，一般情况下，这种事故产生的原因就是桥梁结构耐久性差，这种事件的发生使人们不断开始重视桥梁结构的耐久性设计，特别是桥梁结构中的一些细节设计，细节组成整体，所以设计必须从小处着手，加强整个桥梁设计结构的耐久性。现在对桥梁结构设计的研究也正在朝着定量分析的方向发展，将会进一步保证桥梁结构设计的科学性。

3.市政桥梁结构设计中应关注的问题

3.1防洪水位及人行桥栏杆。桥梁是道路路线受到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路（铁路或公路）等障碍时，为了保持道路的连续性而专门建造的人工构造物。因此在进行桥梁的结构设计时要查阅相关资料，确定合理科学的防洪水位，以保证桥梁作用的发挥。设计人行桥栏杆时，为了保证行人的安全，须做好相应的抗水平外力的计算，栏杆重量也应控制在合理范围之内，最好设计成竖条，减少风力的破坏。栏杆建成后要树立醒目的禁止攀爬标语，保证行人及机动车辆的安全行驶。当然在实际的设计工作中，设计人员也要根据桥梁的具体位置及特性制定特定的设计方案。

3.2交通量及特殊荷载。市政桥梁的存在其主要的功能就是疏导交通，所以在市政桥梁的设计过程中，要根据该城市的交通状况，桥梁所处的地理位置，预测合理的桥梁宽度及其结构。尤其是对于互通式立交桥的设计，更要考虑交通的流畅性，还有车辆的出行便利性及桥梁设计车速的确定，最大限度减缓交通阻塞压力。另外近些年来，货车超载问题不断出现，给桥梁的承载能力又一巨大的挑战，因为在一般的桥梁设计中并没有考虑这些不因此范的行车行为，一旦超载问题出现，桥梁将在超负荷情况下作业，严重威胁着桥梁的正常使用年限。

因此，在桥梁设计结构中要考虑这些不规范的行车行为对桥梁产生的额影响，并在设计中有针对性的设置相应改善措施。

4.结语

市政桥梁结构的设计关乎着整座桥梁的正常发挥，也影响着整座城市的交通状态，在以后的设计工作中，设计人员要更加重视设计的细节，从小处着手，综合考虑影响桥梁质量、安全的各类因素，在设计中加以体现。现阶段我国的市政桥梁结构设计体系并不完善，须在以后的发展中逐步改善，为市政桥梁的建设提供保障。与此同时，设计人员也应该树立不断创新的设计理念，设计风格、质量要符合现代化的发展需要。

参考文献

[1]马登科，史辉辉，贾银辉，王智博.市政桥梁结构设计过程中的要点分析[J].现代农村科技，，(12):74.

[2]辛振宇.道路桥梁结构设计要点分析和研究[J].科技创新与应用，，(13):210.

篇8：公路桥梁中大跨度桥梁设计研究论文

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。

1 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)，，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，2016，28:96-97.

[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，，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，2012，

篇9：高层建筑结构设计研究论文

关于高层建筑结构设计研究论文

对于高层建筑工程来说，结构稳定性与安全性要求更为严格，为了实现工程结构支架，必须要设计一种能够进行结构转换的结构层。梁式转换层结构为高层建筑支架转换重要组成部分，可以在满足基础功能的前提下，提高工程结构的安全性。在对此结构形式进行设计时，需要从多个角度出发，做好每个细节的研究分析，选择合适的措施进行优化，争取不断提高工程设计效果。

1、高层建筑工程梁式转换层结构设计特点

梁式转换层结构传力途径为墙－梁－柱(墙)形式，具有传力明确、清晰、直接特点。转换结构主要作用是承受上部结构传达的竖向荷载，以及悬挂下部结构多层荷载力等，这样就导致转换结构构件存在很大的内力，在对结构进行设计时，就需要将对竖向荷载的控制作为研究要点。对高层建筑工程梁式转换层结构来说，基本上均具有比上部结构大于数倍的跨度，决定了结构设计时还需要做好对结构竖向挠度的控制。通常为提高转换层结构强度与刚度，会导致结构构件截面尺寸会加大。对高层建筑工程设计转换层结构，会沿着建筑高度方向对刚度均匀性造成影响，改变力的传播途径，成为竖向不规则结构，在对梁式转换层结构进行设计时，需要结合其所具有的特点来确定设计要点，选择措施做好每个环节的优化分析。

2、高层建筑工程梁式转换层结构设计原则

2．1减少竖向构件

在对高层建筑工程梁式转换层结构进行设计时，需要控制好竖向构件的数量。因为如果工程竖向构件数量较多，会减少转换构件数量，会降低转换效果。当整体结构转换层刚度突变减小时，会降低工程整体结构转换层的刚度，进而都会影响到抗震效果，对工程建设效果影响比较大。另外，在建筑物竖向高度方向上，在保证转换层存有足够承载力与刚度前提下，采取灵活的方式来进行多处整层布置，或者是在某层局部位置设置，可以采用分段布置或者间隔布置。

2．2结构位置布置

要提高转换层结构位置的合理性，一般情况下应将上升位置设计在比较低的位置，以免转换层结构位置过高而对框架剪力墙结构刚度与内力造成影响，情况严重的甚至会降低结构抗震性能。因此必须要做好对转换层结构位置的控制，严格遵守高位转换原理，结合实际需求来调整下部框架，提高结构刚度设计效果，避免出现轴向变形的问题。按照工程经验与研究结果，转换构件可以采用转换大梁、斜撑、箱形结构以及厚板等形式。

2．3下部结构刚度

在对转换层结构刚度进行控制时，需要确保结构上下部之间变形与结构刚度特征的统一性。因此，可以采取提升抗侧刚度的方法，确保建筑结构刚度的均匀性，将刚度质量中心与刚度中心完全整合在一起，避免出现中心偏移的情况，不断提高工程结构的逆转控制性能。同时，在对结构设计后需要保证简体结构整体抗侧刚度比重在下部结构中上升，达到提高简体截面的控制效果，将工程结构抗震荷载性能控制在专业范围内，提高结构抗震、防震性能，对高层建筑工程梁式转换层结构质量进行优化。

2．4转换层计算

在对转换层进行设计前，必须要结合实际情况对各环节的所有数据参数进行采集、计算与分析，最终形成统一的结构数据。各环节数据的计算分析结果直接决定了工程结构设计质量，要求设计人员必须要严格按照受力变形状况来进行数学建模，利用信息技术与计算机技术完成各项三维立体空间的构建。例如在对数据进行计算时，设计人员可以选择有限元方法对转换结构进行局部补充与计算，完成各项整体之间的两层结构模型计算，对各项模型条件做好相应的处理，保证所有模型数据均能够满足实际施工要求。

3、高层建筑工程梁式转换层结构设计实例分析

3．1工程概述

以某高层建筑工程为例，工程主楼地上建筑35层，地下3层，裙楼地上为3层，地下2层，施工时将地下1层楼作为上面结构固定端，并将主要楼层作为一个剪力墙结构，把结构转换层设置在固定端以上4层位置，使得结构转换层支架模式变成梁式转换层结构。转换层标高20m，转换层高为6m，转换区域面积为900㎡，形成一个L格局。转换层结构抗震等级为二级，设计活荷载为3.5KN/㎡，设置22根支柱结构，布置成矩形柱网络结构，主要钢筋为Ⅲ级钢(HRB400)，箍筋为的`Ⅱ级钢(HRB335)，混凝土强度等级为C60，核心筒面积大约为48㎡。另外，墙结构设计厚度为350mm，但是实际施工后中间墙厚度≥200mm，并采用Ⅲ级钢(HRB400)来作为边缘构建的纵向钢筋结构。剪力墙钢筋采用的Ⅱ级钢(HRB335)，混凝土强度等级为C50，框架支柱梁最大横截面积为1100mm×2300mm，最大净跨为7500mm，选择用Ⅲ级钢(HRB400)为纵向钢筋。

3．2梁式转换层结构设计

(1)模板支撑系统。在设计模板支撑系统前，需要从安全角度出发，利用专业软件以及人工组合的方式进行精确计算，确定出满足工程施工建设需求的安全参数，以及支撑钢管的横截面、跨度、空间间距等数据。另外，为提高结构施工的便利性，以及施工材料的利用效果，还需要做好模板装拆卸便利性的分析。尤其是要做好安装施工难点的分析设计，可以通过软件来设计出隐藏的分支节点，提高结构设计的合理性。

(2)转换大梁结构。高层建筑工程梁式转换层结构的设计，需要对应实际结构功能需求来进行相应分析。例如在对转换大梁进行设计时，需要对详细计算结构受力数据，依照竖向荷载或者承托建筑结构上部剪力墙内容，来完成各项组件的构建，为建筑结构抗震设计打下坚实的基础。另外，为提高工程各楼板之间的负载性能，必须要做好对结构刚度与强度的分析，确保工程结构竖向受力效果满足专业设计要求。

(3)钢筋下料与绑扎。对于转换梁纵筋来说，具有直径大、排数多、数量多等特点，并且在施工时一般还需要进行全长加密处理，构造腰筋必须要严格按照受拉钢筋锚固要求将其锚固在两端柱子内，这就对钢筋下料与绑扎环节的处理提出了更高的要求。设计时要求每一道梁式转换层钢筋放样与所下材料完全满足专业设计要求，并且要与设计方案对应。提前进行简单布局的排列，确定出最符合实际要求的设计方案，最后在进行相应的处理，避免下料处理后没有按照既定规则来安置钢筋，影响钢筋绑扎效果，而对最后混凝土的振捣效果造成影响。

(4)转换层计算。以提高结构设计合理性与有效性为目的，对转换层各细节做好设计，改善局部分析的合理性与有效性。在进行计算时可以选择用平面有限元的方式，分析不同数据之间的影响，并结合以往经验来做好各影响因素的控制，按照工程楼层实际情况进行计算。另外，为提高计算效果，还应对楼层平面内刚度实施三维空间盒子模型构建，提高模型数据与整体高层建筑梁式转换层结构控制的有效性。在转换梁截面计算时，如果转换梁承托上部普通框架，在转换梁常用截面尺寸范围内，转换梁受力基本与普通梁相同，可以按普通梁截面设计方法进行配筋计算。

4、结束语

高层建筑梁式转换层结构在设计施工时，往往会受到各项因素的影响，为提高其设计效果，必须要针对结构所具有的特点进行分析，严格遵循专业设计原则，做好每个细节的控制，做好各项数据的计算，争取不断提高工程建设效果。

篇10：剪力墙结构设计研究论文

剪力墙结构设计研究论文

摘要:在建筑行业发展中，剪力墙结构是建筑结构中的重要组成部分。剪力墙由于抗震性能好、抗侧刚度大等优点在目前建筑施工中得到广泛推广和应用。为了提高建筑水平、保证建筑质量，在建筑结构设计中应严格遵循剪力墙结构设计原则，规范剪力墙结构设计要点，科学、合理地运用剪力墙结构在建筑结构设计中的优势。

关键词:剪力墙结构;建筑结构;设计;应用

目前，剪力墙结构设计在国内并没有相关规范条例，设计者应用在建筑结构设计中时参照实践经验和建筑实际要求来设计。剪力墙结构能够更好地适应建筑的发展需求，是建筑结构设计中常见的一种结构，设计得当不仅能减少建筑施工时间，以其抗侧刚度大等优势还能增加建筑使用年限，在建筑结构设计中占据着重要的地位。虽然剪力墙结构应用广泛，但是并不是所有建筑都适用，设计者应结合实际情况综合考虑，根据可靠分析来设计剪力墙结构，才能最大限度发挥其作用。

1剪力墙结构概述

1.1剪力墙结构

剪力墙结构是指建筑(包括房屋极其附属的建筑物)用来承受风荷载或者地震等自然灾害引起的水平荷载的墙体，因此又叫做抗风墙、抗震墙或者结构墙。剪力墙结构设计初衷是为了防止建筑结构遭受外力破坏，提高建筑结构的稳固性。所谓建筑结构，根据施工方法分为:混合结构、框架结构、剪力墙结构以及框筒结构等，剪力墙结构具有抗侧刚度大、用钢量小以及抗震性能强等优势，对比其他建筑结构，剪力墙在建筑结构设计中应用较广泛。剪力墙结构的建筑材料一般选用钢筋混凝土，利用钢筋混凝土墙板承受建筑结构来自竖向受力和横向受力，但在实际施工中，剪力墙结构主要指竖向的代替梁柱受力的钢筋混凝土墙板(见图1)，水平方向仍然是用钢筋混凝土的大楼板搭载墙上实现对建筑结构水平力的控制。

1.2剪力墙特征及种类

根据剪力墙的墙体是否开洞以及开洞尺寸的大小，6～7m的为大开间，3～3.9m的为小开间，而小开间剪力墙较经济合理，减少了建筑成本，增大了建筑使用面积。剪力墙结构分别有以下四种:①实体墙，其中只有实体剪力墙结构墙体不开洞。实体墙的变形主要是曲型，墙体承受能力比较强，不会发生突变，稳定性较好。②整体小开口剪力墙，相对来说截面墙体开洞面积较小，占整个墙体面积的比例不超过15%，变形为弯曲型，弯矩图处有可能发生突变。③多肢或双肢剪力墙，墙体开洞面积过大并且洞口成列状分布，弯矩图处不会发生异常情况，受力特点和整体小开口剪力墙相似。④壁式框架剪力墙。墙体开洞面积在几种剪力墙结构中是最大的，墙肢线与连梁线上的刚度比较接近，变形为剪切型，受力特点与框架结构相似。

2剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

2.1剪力墙结构设计原则及要点

2.1.1对墙体进行受力分析

剪力墙结构在建筑结构设计中，墙体作为平面构件承受着建筑结构水平、垂直方向的剪力和弯矩，因此，在进行剪力墙结构设计时，要对墙体自身的实际受力情况进行充分研究和分析，保证墙体质量，才能发挥出剪力墙应用在建筑结构设计中的重要效果。

2.1.2平面内搭接

剪力墙的主要作用就是代替原始建筑结构中的梁柱受力，决定了剪力墙结构在同一平面内对自身刚度和承载力的要求。首先，剪力墙结构的平面布置方向应该尽量沿着主轴的`方向，不能出现对直或拉通的现象，若方向不一样，则应该使剪力墙结构连在一起，只有这样，剪力墙结构才能发挥出在建筑结构设计中的价值。再者，剪力墙结构在垂直方向上要做到从下往上连续的布置，避免发生刚度突变，且刚度要分配均匀，剪力墙结构开的洞口要形成明确的墙肢和连梁。最后，合理控制剪力墙结构的数量，在建筑结构平面布置和设计时不能使剪力墙结构过于密集，需要平衡抗侧力刚度，如果抗侧力刚度过大，剪力墙结构重力加大，无形中对建筑抗震能力造成威胁。由于处在平面外的刚度和承载力相对较小，在建筑设计剪力墙结构时应尽量避免平面外的梁体与剪力墙连结，影响剪力墙弯矩发生突变导致施工质量问题，实在无法避免的情况下，应当按照相关施工标准加固剪力墙结构(见图2)，确保剪力墙平面内外安全。

2.1.3调整超限

1)剪力墙结构应遵循建筑楼层之间最小剪力数的原则，例如在建筑结构设计初期，考虑到提高建筑抗震性时需要适当降低建筑结构自身重量，剪力结构设计应在短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩40%以内的前提下，尽量控制剪力墙的数量［1］。2)有必要对楼层之间最大位移与楼层高之间的比例进行调整的原则，为满足地震作用等对建筑造成扭转或剪切变形导致的建筑楼层之间发生位移的需要，剪力墙结构设计不能只依靠控制竖向构件数量来对建筑变形进行处理，调整楼层之间最大位移和楼层高比例可以尽量减少楼层之间的扭转、剪切变形。3)超限的具体内容是依据相关规定，剪力墙结构中连梁剪力和弯矩的跨高比须＞2.5，反之，如果跨高比＜2.5，则视为超过规定限度，但是跨高比大于2.5并不等于越大越好。例如当剪力墙结构连梁跨高比在5～6时，并不会导致连梁刚度发生变化，但是剪力墙出现超限现象，剪力墙结构发生突变概率增大，不利于整体建筑结构施工，这种情况应该采取框架结构的方式设计剪力墙。所以，剪力墙结构设计时，超限调整也是必不可少的内容之一，既保证剪力墙结构质量，又能有效控制建筑结构整体质量。

2.2剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

2.2.1平面布置

明确定位剪力墙设计要点，平面布置应尽量均匀、对称，同一平面内外的剪力墙结构的质量中心和刚度中心完全重合，减少扭曲，增加稳固性。建筑结构设计过程中较长的剪力墙结构要设计开洞口，并均匀分配成长度相等的几段墙面，为避免剪力墙发生剪切破坏，相关施工指标规定:每段独立墙面总高度与截面高度之间的比例必须≥2。剪力墙结构洞口一定要保证上下对齐，成列布置，避免墙洞交错叠合导致剪力墙受力刚度减小，否则剪力墙结构容易变形，发生施工事故。在建筑结构抗震功能设计时，进行双向或多向设置对剪力墙结构的功能性有一定的保障，形成一定的空间工作结构，当剪力墙结构洞口与墙边或洞口与洞口之间形成墙肢截面高度与厚度比例＜4的小墙肢时，应该采取框架柱箍筋设计对剪力墙结构进行全高加密。对较长的墙肢要分为两个墙肢施工，超过8m长的墙肢都应设置施工洞使其划分为小墙肢。同时剪力墙结构的抗侧力刚度不宜过大，否则会导致墙体自身重力增大，违背了抗震性能设计的初衷。剪力墙结构的抗侧力刚度值可以通过公式:T=n(0.05～0.06)来计算，式中，n为建筑结构的楼层数，建筑施工建模时计算得出精确数据，防止抗侧力刚度过大影响建筑施工。

2.2.2墙肢截面厚度

剪力墙结构设计应用在建筑结构设计中，对墙体厚度施工有明确规范条例，例如短肢剪力墙，条例规定其底部加强部位不能＜0.2m，其他部位必须＞0.18m。剪力墙的厚度应按阶段变化，为防止剪力墙结构发生刚度突变，剪力墙阶段变化范围应控制为50～100mm，且要均匀连续变化，当混凝土等级和强度改变同时发生时，建筑结构设计必须将两者错开楼层。剪力墙结构墙体厚度的规范性施工能有效保证墙体的稳定性和刚度，直接决定了建筑结构的稳固性和安全性。

2.2.3剪力墙结构连梁钢筋配置

连梁是高层建筑的重要承重构件，按照国家四级地震抗震指标来说，剪力墙结构的配筋率不得低于0.2%，前三级抗震则要求不能低于0.25%。因此，在剪力墙结构设计过程中，连梁配筋率必须严格按照相关指标进行，结合实际对建筑结构连梁进行精确的承压计算，可适当增加剪力墙的配筋率，有效防止扭曲、剪切力对建筑结构的破坏，同时也不可盲目增加，避免剪力墙结构自身重力过大影响其抗震性。

2.2.4边缘构件设计

在建筑结构设计中设计剪力墙时，剪力墙的边缘构件也是一个比较重要的部分。剪力墙结构的边缘构件主要有端柱、暗柱等，增加边缘构件的延展性，结合实际设计需求约束边缘构件设计能防止剪力墙结构产生水平位移等问题。

3结语

在充分保证建筑结构的稳定性及安全质量的前提下，有效降低建设成本，优化建筑结构设计有助于建筑实现效益最大化。建筑结构设计中，剪力墙结构设计应用的重要性和广泛性在国内建筑业已经占据了很大的比例，设计人员在设计剪力墙结构时，应经多番论证结合建筑实际情况和设计要求，以剪力墙种类的多样性和灵活性为基础，遵循设计原则，把握剪力墙的设计要点，促进剪力墙结构设计技术的发展，推动建筑事业取得更大的成就。

参考文献:

［1］付艳强．论剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用［J］．科技风，，27(1):146－147．

［2］王小引．剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析［J］．门窗，，9(3):123，125．

［3］许晓东．建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析［J］．黑龙江信息科技，2014，18(23):277．

篇11：桥梁公路施工的技术监测研究论文

桥梁公路施工的技术监测研究论文

在桥梁高速公路施工当中，一些关键的技术环节是施工过程中监理工作必须重点控制的工作，这其中就包括测量放样等技术工作，具体来说应该注意以下几点。测量放样工作是一样重要的基础性技术工作，保证测量放样工作的准确性是保证施工质量的前提和基础。在测量放样工作当中应该先对墩台的结构及墩台中的线进行测量放样，要注意控制墩柱前后、左右边缘中心线尺寸，一般来说应该控制在10mm以内。此外，在做好测量放样的同时应该为墩台施工创造良好的条件，也就是说必须要将桩顶冲洗干净，要特别注意的是要将墩台结构线以内的混凝土面凿除浮浆，并严格按照施工技术要求整理连接钢筋。支架搭设工作也是桥梁施工的一个重要技术环节，在搭设的过程中脚手架主要起到的是操作架和垂直运输的作用，为了避免施工过程中现浇梁变形不会出现质量问题，一方面需要支架本身的强度、刚度符合施工的基本要求，还要求在搭设的过程中应该从纵、横、斜三个方面连接杆上固定连接，以保持整个支架的稳定性。此外，支架的基础必须牢固可靠，其沉陷值要符合支架的施工规范技术要求，要想满足上述条件一般就要清平夯实基土，隔绕墩柱搭设碗扣件支架。在搭设之前，技术人员要做好支架的受力分析与验算工作，对于一般的扣件式钢管脚手架在搭设之前必须进行力学验算，在验算的过程中应该充分考虑到施工过程中力的传导途径，通过查阅相关资料可以明确一般是按照种竖向荷载横向———水平杆———纵向水平杆———立杆———垫木———地基进行传导的。由此可以说明脚手架受力最大的是立杆的低段。在技术人员在计算的时候主要计算地基与主秆底段即可，在计算的过程中还要考虑到不同载荷对力的.影响，及河流冲刷力对力的传导的影响。在这里监理人员要通过载荷的分布情况及大小，确定立杆的刚度和稳定性是否符合施工的技术规范要求，保证支架搭设符合建筑工程支架搭设的相关规范和要求。

在钢筋工程施工之前，监理工程师应该按照技术规范要求审核施工方案，审核通过以后施工单位方能组织施工。钢筋施工一般是在支架搭设完毕以后进行，为了保证钢筋质量需要搭建专门加工棚下料和制作，在制作的过程严格按照调直———切断———除锈———弯曲———焊接或者绑扎等工序进行，要特别注意钢筋的调直、切断及弯曲等情况，确保其符合钢筋施工的技术规范要求。钢筋加工完毕以后施工人员可以根据施工方案对其进行编号分类储藏，根据施工进度和现场市场的需要运到现场以后再进行绑扎或焊接。在焊接的过程中，必须将墩台主筋焊接街头错开，将接头钢筋的面积控制在总面积的25%左右，箍筋街头及弯钩长度要符合设计及抗震要求，要控制好中心点的误差，确保钢筋施工符合标准要求。模板工程应该根据已经制定好的施工方案进行，一般来说需要根据墩台结构制定符合施工需要的特制定型钢模板，常见的模板一般是由两个半圆形的模板拼装而成的，模板的高度一般在1．5m左右。在这里施工单位要选择资质良好的单位加工，确保加工好的模板板面平整，尺寸准确，能够比较容易的进行拆装，拼装以后两块模板直接接缝紧密，反复使用以后模板不容易变形。在模板施工的时候一般要选择接卸吊装的方法，在施工之前监理及施工技术人员要检查模板规格是否符合相关标准和要求，确保模板施工牢固，避免振捣过程中模板接缝不紧密或脱落出现泡模漏浆的现象。在混凝土浇筑施工当中，要重点做好混凝土搅拌质量控制，首先要检测电子称的准确性，对每一批次的施工材料在使用之前都应该做好质量检查及配比实验，确保混凝土配比达到最佳。在这一过程中要测定骨料当中的含水量，如果是雨天施工或者高温天气施工要增加估量含水量测定系数，适当的调整骨料及水的铜梁。搅拌机械一般要选择大型强制式混凝土搅拌机，必要的情况下要对搅拌人员进行岗前培训，培训的内容包括机械操作规程及质量控制要点。混凝土的搅拌时间一般在1．5min，搅拌过程中要注意观察是否搅拌均匀、颜色一致，不能出现离析或沁水的现象。由于现在桥梁墩台一次成型难度越来越大，且不利于控制浇筑质量，因此分层浇筑成为混凝土浇筑的首选，在浇注的过程中要尽量减少工作缝，保证接缝的严密与平整，浇筑之前要检查支架等工作平台的载荷及稳定相，要派专人负检查支架、拉杆、模板、钢筋及锚杆螺栓等预埋件的位置和尺寸，确保浇筑过程中的质量与安全。

篇12：桥梁拓宽研究论文

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。