发布时间：2023-09-26 17:58:22
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的桥梁设计分析样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
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;
中图分类号：TU997文献标识码： A 文章编号：
由于社会经济的日益发展,致使人们对桥梁建设提出了更高的要求，除了注重经济实用性外,还将重点放在了以环境协调，经济以及技术合理性为基础的景观效果方面。如果想设计出更加美观的桥梁,和附近环境更加协调的桥梁,则桥梁上部以及墩台结构是否美观合理是非常关键的。现今得到广泛使用的箱梁以及T梁等这些梁式桥结构,对桥梁上部结构设计是否平淡以及单调有直接的影响，不易于进行大幅度的改变。不管是在我国还是在国际上处于不断变化中的桥梁,其实是以桥墩结构为基础，在这之上结合了多种新型结构形式构建而成的一种结构。因此城市中很多桥梁墩台设计逐渐抛弃了以往的那种结构，即重力式圬工结构,逐渐朝着纤细以及美观的趋势前进,大量造型独特的桥墩在实践工程中得到了运用，比如花瓶墩、悬臂墩、T形墩以及门形墩等。因为这些桥墩选择了梁柱结构，该种结构受力异常复杂,不易于进行计算，所以对该异形桥墩进行设计以及计算时需选择合理的分析模型, 对构架所有构件的具体变形程度以及内力进行认真验算以及配筋,确保其稳定性，强度以及刚度等与要求相符。所以，本文主要举了某一大桥的例子，在文中介绍了引桥桥墩的计算以及设计，并重点讲解了异形桥墩的具体设计以及计算过程,分析了其受力特点。
1实例概况
某大桥所处地理位置非常关键，其不仅具备了交通功能,而且也属于城市桥梁的一部分,在设计时结合了景观以及交通这两方面的需求,努力使桥型与众不同。正是因为如此，该大桥主桥选择了(64+88)m长度的独塔而且是单索面的斜拉桥（天鹅型预应力混凝土）,而且南北引桥各自选择4×25m以及2×25m的截面连续箱梁（预应力混凝土）,桥梁长度合计达到了308.4m,图1 是其具体桥型布置图。
图1大桥桥型布置图
引桥上部结构选择了25m长的跨等高度连续箱梁（预应力混凝土）,左幅和又幅单独布置,关于该桥梁的单幅桥面，其宽度达到了10.25m。箱梁梁高，顶板宽度以及地板宽度分别是1.4m,10.25m以及4.45m,其每侧悬臂大约是2.5m。关于引桥的单幅横向，其具体布置是这样的:即防撞护栏0.5m合并人行道1.75m合并车行道8m , 图2是引桥断面图。
图2引桥断面形式
2 引桥桥墩部位的结构选取
关于该大桥，其引桥单幅桥面以及箱底宽度分别是10.25m以及4.45m,整座桥都位于直线段。通常来说,只有边支点处安置了双支撑,而中支点处都设计成了独柱支撑。因为桥面在横方向上的布置不具有对称性 运营过程中汽车荷载较为偏载, 箱梁要承受较大扭矩,如果全部支点都选择双支撑, 那么扭矩就会降低很多。表1是单支撑以及双支撑各自对汽车荷载带来的扭矩。
表1 汽车荷载产生的扭矩
墩台号4#5#6#7# 8#
双支撑 支座间距(m)3.52.5 2.52.5 3.5
最大扭矩(kN.m)1947 1959195919591947
单支撑 支座间距(m)3.5-- -3.5
最大扭矩(kN.m)4139 26271373 26274139
由上表数据我们可以看出, 如果只于4#以及8#墩安置双支座,别的桥墩安置单支座,则汽车荷载带来扭矩的最大值是4139kN·m。若4#～8#墩都安置成双支座,则汽车荷载带来的箱梁扭矩最大值只有1959kN·m。
此外通过表1还能得出,在中支点处选择双支座有利于上部结构。由于引桥箱梁底板部位相对狭窄,桥墩最好不要选择双柱式,因此在设计过程中引桥桥墩采取双支撑, 而桥墩型式选择为实体墩，也可以是独柱加扩头,具体情况见图3。由于该桥墩具有这样的外形特点，所以通常也被叫做花瓶墩。在本工程中,该桥墩型式不仅与支座布置要求相符,而且和上部处的斜腹板箱梁相互协调,与美观需求相符。
图3 引桥桥墩结构图
3 对桥墩受力情况进行的分析
结合对上部结构进行的分析以及计算结果,针对桥墩顺桥向以及横桥向的具体受力情况，分别进行计算以及分析。
3.1 顺桥向方面
对桥墩顺桥向进行的计算根据承载能力最大值法验算承载力以及实施配筋。计算图式选择常规偏心受压构件这一方式,配筋选择了对称配筋,而控制截面选择了墩身根部处的截面,至于计算长度采取一边铰接，一边固定的方式。对承载力进行验算的过程中不管是垂直弯矩作用平面还是弯矩作用平面都要与抗力在作用效应组合值之上的这一原则相符。
关键词：城市桥梁；健康监测；集群监测；系统；平台
随着城市桥梁病害的增多，桥梁养护与维修工作日趋繁重，管理者亟需一套针对城市桥梁结构的实际安全性能，进行远程动态监测与实时评估的智能管理系统，以确保城市桥梁以及整个交通运输体系的安全运营。因此将现代城市桥梁管理理论与“数字城市”技术相结合从而形成城市桥梁集群化、网络化的监测管理，将是未来城市桥梁信息化管理的新模式。
1 城市桥梁健康监测现状
我国已有约60座以上的大型桥梁安装了桥梁健康监测系统，其中包括了一部分城市桥梁，这些健康监测系统由少则50、多则500个以上的传感器组成，其费用约占到桥梁总造价的0.5-2.0%，但是按照功能要求和效益-成本分析两大准则来看，系统还存在着以下问题。
1）监测范围满足不了需求。开展监测的范围较小，一般只注重大江大河，而随着城市桥梁的发展，城市干道桥梁的管养任务日益繁重。
2）只针对具体某一座或某几座桥梁，还只能作为单个的“信息孤岛”，并没有从城市桥梁管理的角度集成为统一的平台，信息不共享，缺乏与其它管理系统的有机衔接。
3）缺乏引导与规划，系统功能还不够全面，偏重监测内容和技术轻视测试数据处理和评价的设计方案越来越不易被桥梁业主所接受，系统投入使用后，后续升级及再开发困难。
4）软硬件开发平台不统一，由于城市桥梁的类型众多，监测项目不尽相同，针对每一座具体桥梁开发出一套专用的监测软件，存在着开发周期长，代码可移植性差，不能重复等缺点，造成人力资源和开发成本的增加。
5）目前的健康监测系统由于监测时间较短，尚未能充分利用监测数据在各种时间尺度上蕴含的信息，实现从中挖掘数据演变规律的长效机制，也还没有将桥梁结构的健康状态监测上升为对结构整个生命过程的跟踪式监测，从而实现指导养护管理的目的。
2 城市桥梁集群监测系统设计
2.1集群监测系统设计的关键因素
城市桥梁集群监测系统是一个“开放”式的系统，它的建立和完善是一个相当庞大的工程，在系统设计和规划时，应考虑以下关键因素：
1）资金规划
目前我国大规模的桥梁建设其投入是巨大的，进行健康监测系统的开发有充足的资金支持，这也是目前健康监测系统建立的主要资金来源，但对于大范围的城市在役桥梁，其养护管理的投入严重不足。因此，城市桥梁集群监测系统研发资金的一次性筹集存在一定的困难，在现阶段，提倡“综合规划，分步实施”的集散型方式更具有现实意义。
2）技术规划
在技术上，由于健康监测所面临问题的解决不可能一蹴而就，高新技术和自动化设备的研制和应用在我国还刚刚起步，许多关键性的技术还有待突破，目前的理论研究与实践应用还存在着较大差距，需要在实践中逐步发展完善，以达到最佳的效果。
3）桥梁寿命
对于新建桥梁，其建成初期安全状况大多良好，此时建立健康监测系统主要是为桥梁积累重要的原始数据以及监测突发性事故(地震、撞击等)下结构的响应，因此只需在关键部位布设测点即可。
4）仪器寿命
桥梁健康监测系统自身也有使用期及寿命的问题，而且由于系统大多使用电子设备，在恶劣环境中损坏的可能性更大。根据桥梁的实际情况采取分阶段实施的方案，不仅可以节省费用，还可以延长系统使用周期。
2.2 集群监测系统及其功能分析
在国内外桥梁健康监测系统设计准则研究的基础上，城市桥梁集群监测系统以基于GIS的城市桥梁管理系统为基础，增加分布式远程桥梁监测系统、数据传输网络系统、系统集成管理平台等三个核心部件，具体由不同的模块组成，如图1所示。GIS系统的电子地图技术将与桥梁属性相关联，方便对城市全部范围的桥梁分布状况及属性的把握。
2.2.1 分布式远程桥梁监测系统
主要包括传感器模块、数据动态采集模块和远程数据传输模块。其中传感器模块由各种类型的传感器及二次仪表等部分组成，主要监测载荷变化、结构所处环境变化及结构实际工作状况；数据采集模块主要由微机控制的数据采集仪器组成，功能是收集由传感器传来的原始信号，并进行信号调理、根据系统功能要求对数据进行分解、变换等预处理，以获取所需要的参数；数据传输模块主要是建立远程传输的通讯链路，实现网络传输。分布式远程桥梁监测系统是集群监测系统最前端和最基础的系统。
2.2.2 数据传输网络系统
主要由监测系统局域网模块、与其它局域网或主干网的连接模块及远程控制模块组成，以实现数据远程通讯、传输及远程控制功能，是联系分布式远程桥梁监测系统与系统集群管理平台的桥梁。
2.2.3 系统集群管理平台
系统集群管理平台由中心数据库管理模块、数据分析及处理模块、结构状态评估模块、决策支持模块以及监测系统控制管理与维护模块组成。
上述三个组成部分分别在不同的硬件和软件环境下运行，承担着各自不同的功能，它们之间的协同工作，将实现集群监测系统对城市重要桥梁的在线监测及评估的功能。
3 结论
本文为保障城市桥梁的公共安全，提出了城市桥梁集群监测系统的概念，此系统利用现代信息技术构建了一个覆盖城市重要桥梁的结构安全远程在线监测系统，对保障城市交通安全畅通具有极其重要的意义和价值，并随着研究的深入，逐步实现桥梁管理的信息化和科学化。
参考文献：
[ ]冯良平，李娜，张革军，张新越.中国长大跨桥梁结构安全监测系统研发现状及趋势[J].公路，2009，(5):176-181.
关键词：桥梁设计；隔震设计；隔震装置
在桥梁建设过程中，应重点关注其抗震能力。为了设计出抗震性能较强的桥梁，相关工程师应不断深化对隔震设计的研究，以降低地震产生的经济亏损与人员伤亡。在进行桥梁设计与隔震设计时，应在理论联系实际的基础上，综合考虑多方面要素，展开分析与研究，找到合理的抗震理论。
1桥梁工程隔震技术的原理与特征
1.1桥梁的隔震设计
在进行道路建设时，桥梁是重要的连接装置，需要对其制定科学且合理的设计方案，从而不断提升桥梁工程的安全与抗震能力，可以从如下几个方面展开详细处理。首先，应做好充足的前期准备工作。众所周知，桥梁的抗震能力受到各个方面要素的影响，比如地质、气候等，在桥梁隔震设计过程中，应充分考察各个相关要素的实际情况，并获取精确的考察数据，之后精准计算出桥梁的隔震设计周期。其次，加强桥梁隔震装置的应用稳固性。隔震装置对于隔震设计而言十分重要，应给予充分的重视。在设计桥梁隔震装置时，只要发现桥梁上部结构存在移动情况，就应立即进行处理，保证桥梁的安全，合理规避安全事故的发生；要想全面提升抗震装置的有效性，应对相关设计规范进行优化，从而制作出高质量的隔震装置。最后，改善桥梁的抗震能力。在设计桥梁工程的抗震能力时，应严格根据相关法律文件展开设计工作，并保障符合具体需要，同时在设计具有抗震能力的桥梁过程中，其强度应高于普通桥梁。
1.2隔震设计基本原理
建设桥梁工程时，应大量采用隔震技术，其设计原理是为了减弱地震对桥梁工程产生的重大危害，进而降低主体结构的损坏程度，提升桥梁抗震能力。同时，应完善隔震设计方式，确保提升桥梁抗变形能力与强度。还可应用防震设计方式与柔性设备来降低地面移动与结构部件间的联系所引发的桥梁变形现象。如果出现地震或其他自然灾害时，桥梁工程显著低于地面的反应速度，如此有利于降低桥梁工程受损程度。在桥梁工程设计过程中，运用隔震设计手段，能有效消除地震灾害引起的负面影响，地震出现时，造成的破坏性能量会不断向桥梁结构进行传递，能够有效减弱其带来的负面影响。此外，工程师在进行桥梁工程抗震设计时，应按照如下原则进行设计：首先根据场地的实际情况，合理设立隔震等级；其次，桥梁设计人员还应建立相应模型开展对隔震装置以及桥梁主体架构的模拟研究，利用合适的相关理论模型，得到最接近施工实际的受力数据，以确保桥梁的安全性。
1.3隔震设计的技术特征
在桥梁工程隔震设计过程中，其主要目的是提供良好的桥梁结构设计理论。在桥梁工程结构的相关隔震设计过程中，应将桥梁的各个部分单独设立隔震设施，要特别关注在此过程中采用柔性支柱，进而保证结构的完好无损，保证有效降低桥梁构部件的损坏。设置隔震装置是隔震设计中最简单且基础的部分，应强化隔震设备等效阻尼与刚度的计算，并保证选取合适的隔震装置。在隔震设计过程中，还可以通过辅助附属结构展开相关工作，同时，在开展设计工作时，务必精细化处理相关细部设计，确保提升桥梁建筑的抗震能力。附属结构主要包括伸缩缝装置与防水落梁装置等[1]。
2桥梁工程中隔震设计的要点探讨
2.1隔震装置的设计策略
在设计桥梁过程中，设立隔震装置是完成隔震设计的基础，优化隔震装置并改善主体结构构件的设计是其重要组成部分，进行隔震设计其主要部分是设立良好的隔震装置。为提升桥梁抗震能力，应最大程度地运用隔震装置提升结构周期来减弱地震能量，进而减弱结构响应。如今，我国重点使用弹性反应谱法进行隔震装置设计，此方法被广泛使用，并且能达到较好的应用成效。这是由于该方法所应用的相关理论等通俗易懂，而且能够根据行业规范进行有效约束，进而确保设计精度的准确性。将隔震装置主体进行优化设置，可以大大减小隔震装置被地震袭击后遭受的震荡变形。隔震装置自设计到运行的每一个步骤均需要参与其中。为了有效提升桥梁工程抗震性能，应不断学习先进的隔震技术。桥梁设计工程师应掌握隔震装置设计的隔震原理及相应周期等重点内容，提升桥梁建筑的抗震能力，进而提高其安全性能。在实际计算过程中，已有的计算方式存在较大偏差，相关设计人员应合理规避这一问题，寻找能够精确计算桥梁结构反应程度的方法，进而制定有效方案，提升桥梁设计的科学性。在设计桥梁隔震装置过程中，也应重点关注桥梁的附属结构，比如限位装置、防落梁装置等，应开展对地震灾害与动力过程的相关分析，从而得出细部构件对桥梁结构动力响应程度与隔震成效的影响程度。然而实际情况下，由于附属结构计算公式难以快速计算，大部分工作人员忽视了细部构件的作用。
2.2隔震设计的相关原则
在进行桥梁工程设计时，应设计完善的桥梁隔震装置，以提高桥梁的抗震能力。要想有效提高桥梁的抗震能力，应按照如下原则进行隔震设计：第一，采取实地调研的方式检查其隔震设计是否合理，桥梁工程已有的隔震设计是否适当，以及运用这一体系提升震后能量吸收能力的判断依据等。在设计相关的隔震策略时，应尽量选择结构简便并且能有效加强隔震能力的设备。第二，应选择对称结构以预防由于地震引发的桥梁倒塌现象。在加入相关隔震策略后，应转变其结构周期，预防地震引起的共振作用，进而减弱桥梁遭受的地震冲击力，增强稳定性与防震功效。第三，应重视桥梁的整体性能，如果桥梁整体能力较弱，则不能充分体现结构的空间作用，极易导致结构与非结构的相关构件被震掉。应尽可能选用持续不断的上部结构，并使用能提高结构整体性能的连接方式，于所有连接点制定减震措施，进而高效地提高桥梁稳固性。第四，在进行具体抗震设计时，应制定构造措施，采取冗余的方式，加强桥梁结构的抗震能力。如此能有效地提升桥梁的安全与稳定，最大化规避桥梁坍塌的情况[2]。
2.3隔震设计的相关方法
首先，可以采用桥梁延性控制方法加强桥梁结构抗震能力，这种方式主要利用结构确定相关部位的塑性变形，从而有效抵御地震作用。通过相应部位的塑性变形，能够减弱地震能量并增加结构周期，进而降低结构反应。由于地震作用致使弹性结构设计并不符合具体情况，且具有较低的性价比。存在严重的地震灾害时，容许结构进入塑性，进而产生局部塑性变形，此时可以通过结构延展性展开有效抗震。在地震出现概率较低的地区，设置延性结构能够有效节约成本。然而这种方法在具体应用时仍存在一定的限制，原因是地震强弱引发的灾害等级不一定，并且在不同地震作用下，桥梁的抗震能力不确定，在产生地震时，所造成的严重破坏力会影响桥梁结构构件的功能，严重会引发桥梁结构构件失效，进而造成桥梁坍塌。其次，在进行抗震设计时，还可采用减隔震技术有效提升桥梁的抗震能力。当出现地震时，隔震支座与阻尼器能快速降低震力，减小桥梁上部结构响应，从而提升桥梁结构的抗震能力。通过选择摩擦力小的滑动摩擦型减震支座（此类支座是由不锈钢与聚四氟乙烯材料制成），水平地震作用会引起上部结构的横向移动，致使支座间存在滑动摩擦力，上部结构到下部结构会出现很大的地震力，致使支座出现最大摩擦力，支座移动使力量减弱的同时，材料间的相互摩擦力又使得部分地震能量被削弱。然而这种支座不能主动恢复原位，并且上下结构造成的位移大，不易掌握支座响应时的相关性质，因此应与阻尼器或其他支座共同使用[3]。最后，在减隔震设计过程中，要想充分展现减隔震装置的减耗能作用，应在减隔震装置中加入非弹性变形与耗能环节，如此能有效避开下部结构的屈服作用，并确保下部结构刚度高于减隔震装置的水平刚度。在设计过程中，应考虑上部与下部结构的相关特性。总之，在开展结构延性抗震设计过程中，提升延性的方法之一是加大相应结构断面尺寸与配筋比率，能有效降低纵桥向地震作用。在严重地震灾害作用下，使用减隔震装置能够减弱固定墩和主梁间的刚性约束力，极大减弱桥墩的地震响应，然而利用桥墩梁会使相对位移变大，应建立合适的阻尼装置与构造策略，来掌控桥墩的相对位移。
3结语
总之，桥梁专业设计人员应提升自身隔震设计意识，掌握隔震设计相关理论知识并运用到实际建设中，进而有效改善地震对桥梁的冲击作用。在我国社会主义市场经济体制不断完善的背景下，桥梁工程快速转型，要最大程度地提升桥梁结构质量，工程师应按照桥梁场所、结构特征等开展隔震设计工作，来提升其抗震能力与稳固能力。工程施工单位与设计单位，也应主动选取有效的设计理论与隔震技术，以提升有关桥梁工程的抗震能力与安全性能，进而确保桥梁工程的快速进步与发展。
参考文献：
[1]纪丹琳，乐玥.桥梁设计中的隔震设计要点分析[J].交通世界，2020（33）：66-67.
[2]王志勇.桥梁工程设计中的隔震设计要点分析[J].科技创新与应用，2020（12）：95-96.
关键词：耐久性;混凝土;防腐蚀;施工控制
中图分类号：TV331文献标识码： A
一、工程概况
津汕高速公路天津段工程第三合同段青泊洼互通立交桥，位于天津市西青区境内，大寺镇与青泊洼劳教所之间，津汕与威乌高速公路相交处，交叉桩号为K7+126.813。部分工程位于大沽排污河内，对桥梁具有腐蚀作用。
二、地下水特征及对混凝土腐蚀机理
设计勘察期间其地下水静止水位埋深为0.8米，标高为1.9米，地下水特征见表1：
表1 地质特征表
侵蚀类型 环境条件特征 判定项目
侵蚀程度
地质条件 水质PH值 弱侵蚀
盐类结晶侵蚀 滨海平原盐渍土 10.0~12.0 溶解盐类（g/L） 10-15
该地下水对钢筋混凝土存在结晶类腐蚀，结晶类腐蚀的腐蚀等级为弱腐蚀。
三、结构混凝土耐久性要求
耐久性混凝土是指采用耐久性混凝土综合技术施工的桥梁等工程结构，抵御各种恶劣的环境作用，长期保持原设计性能的混凝土。
混凝土结构及构件的耐久性取决于在外部环境作用下，混凝土材料及混合料的耐久性。
四、混凝土耐久性影响因素分析
混凝土耐久性劣化的主要因素有以下四个方面：
4.1碱-骨料反应
所谓碱-骨料反应是骨料中的活性矿物与混凝土中的碱性细孔溶液之间的化学反应。由于这种反应，混凝土内部局部发生体积膨胀，使混凝土产生裂纹，严重时会造成混凝土毁坏。
混凝土中发生碱-骨料反应必须具备以下三个条件：碱性离子（K2O，Na2O）、活性骨料和水。
4.2有害物质侵蚀
工程中为了满足混凝土施工工作性要求，需加大用水量，提高水灰比，因而导致混凝土的孔隙率增高，其中毛细孔占相当大的部分，毛细孔是水分，各种侵蚀介质、氧气、二氧化碳及其它有害物质进入混凝土内部的通道，引起混凝土耐久性的不足。
4.3冻融
混凝土建筑物所处环境凡是有正负温交替，混凝土内部含有较多水的情况，混凝土都会发生冻融循环，导致疲劳破坏。
4.4钢筋锈蚀
钢筋锈蚀后生成物是原体积的3倍以上，引起混凝土保护层顺筋胀裂，脱落，钢筋与混凝土之间黏着力下降，锈蚀引起钢筋截面损失，力学性能降低，刚度、承载力逐步下降，从而影响结构的适用性和安全性。
五、提高混凝土耐久性方法
针对引起混凝土耐久性劣化的主要因素，我们应该采取以下措施：
5.1预防碱骨料反应的条件
碱骨料反应需要水、活性骨料、碱三个条件，缺一不可。所以只要去掉三个条件中任何一个，即可预防碱骨料反应的发生。
5.2掺入外加剂和矿物掺和料，减少混凝土的孔隙、增加混凝土的密实性
5.2.1掺入高效减水剂：在保证混凝土拌合物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减少水灰比，使混凝土的总孔隙，特别使毛细管孔隙率大幅度降低。许多研究表明，当水灰比降低到0.38以下时，消除毛细管孔隙的目标便可以实现，而掺入高效减水剂后，完全可以将水灰比降低到0.38以下。随着水灰比的降低，混凝土孔隙降低，混凝土的强度也不断提高。与此同时，随着孔隙率降低混凝土的抗渗性提高，因而各种耐久性指标也随之提高。
5.2.2掺入高效活性矿物掺合料：活性矿物掺合料中含有大量活性SiO2及活性Al2O3,它们能和水泥水化过程中产生的游离石灰及高碱性水化矽酸钙产生二次反应，生成强度更高，稳定性更优的低碱性水化矽酸钙，从而达到改善水化胶凝物质的组成，消除游离石灰的目的，使水泥石结构更为致密，并阻断可能形成的渗透路。
5.3抗冻融混凝土的关键技术是引气剂的加入
引气剂在混凝土中产生大量的球形微孔（孔径多小于200um），这些均布的微小封闭气孔可阻断混凝土中连通的毛细孔通路降低毛细水的渗透作用，并可吸收，缓冲因冻融或化学腐蚀等原因所造成的混凝土内部膨胀压力。
5.4钢筋防锈方法
防止钢筋锈蚀主要方法有：1.增加钢筋保护层厚度；2.在混凝土中掺入钢筋阻锈剂；3.使用环氧涂层钢筋，镀锌钢筋，耐蚀钢筋和不锈钢筋等。
六、耐久性混凝土配合比设计
6.1控制原材料的质量
原材料好坏直接影响着混凝土的耐久性。
6.1.1水泥：天津振兴水泥有限公司生产的正通牌P.O42.5低碱水泥。技术性能如表3：
表3正通牌P.O42.5技术性能表
检测项目 标准值 实测值
氧化镁（%） ≤5.0 4.44
三氧化硫（%） ≤3.5 0.52
比表面积（m2/kg） ≥300 379
碱含量（%） / 0.52
氯离子（%） ≤0.06 0.004
凝结时
间（h：min） 初凝 ≥0：45 02：54
终凝 ≤10：00 03：57
抗折强度
（Mpa） 3d ≥3.5 5.7
28d ≥6.5 9.4
抗压强度
（Mpa） 3d ≥17.0 28.6
28d ≥42.5 54.4
6.1.2砂子：闽江河砂，细度模数2.8，含泥量1.2%，泥块含量0.0%，非活性集料。筛分析如表4：
表4 闽江河砂筛分表
筛孔尺寸（mm） 9.5 4.25 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15
累计筛余量（%） 0 2 6 20 59 94 100
6.1.3碎石：蓟县碎石连续级配5mm-25mm，含泥量0.5%，泥块含量0.1%，非活性集料。筛分析如表5：
表5 蓟县碎石筛分表
筛孔尺寸（mm） 31.5 26.5 19.0 16.0 9.50 4.75 2.36
累计筛余量（%） 0 3 20 64 91 99 100
6.1.4外掺料：大港电厂生产的低钙粉煤灰。技术性能如表6：
表6 外掺料技术性能表
检验项目 结果
细度45um方孔筛筛余（%） 16.2
烧失量（%） 2.07
需水量比（%） 99
SO3含量（%） 0.15
碱含量（%） 0.57
6.1.5、外加剂：
1、天津北辰飞龙综合化工厂UNF-6缓凝高效减水剂，减水率≥20%。
2、天津豹鸣股份有限公司UEA低碱膨胀剂。
3、广州西卡建筑材料有限公司引气剂SikaAER.
4、天津市斯泰迪实业发展有限公司SRA-1防腐剂。
6.2配合比的确定
天津市塘沽区滨海建筑工程质量检测中心根据耐久性要求，出具配合比如下：
6.2.1、大沽排污河内C25W6F250灌注桩配合比：（坍落度为180mm-220mm）
水泥：砂：碎石：水：UNF-6：SRA-1：UEA：SikaAER：粉煤灰
=350：679：1024：171 ：8.76：8.76：35：0.1315：80
6.2.2、C30W6F250墩柱配合比：（坍落度70-90mm）
水泥：砂：碎石：水：UNF-6：UEA：SikaAER：粉煤灰
=346：605：1178：152：8.44：34：0.422：67
6.2.3、C40W6F250桥面铺装配合比（坍落度70-90mm）
水泥：砂：碎石：水：UNF-6：UEA：SikaAER
=399：742：1067：152：8.68：35：0.04774
七、抓好施工控制，改善施工质量
合理良好的混凝土配合比是抗耐久性最基本的条件，更重要的是加强施工控制，保证施工质量。
7.1混凝土拌和控制
混凝土的拌和应采用强制性搅拌机，自动计量装置。对自动上料系统，水计量系统进行周期性检定，并在每一次拌和之前，进行验证。混凝土配合比采用质量比，拌和之前要测定砂石含水率，换算成施工配合比。拌和过程中，要随时注意含水率的变化，加强对混凝土坍落度的测定，当混凝土坍落度有明显变异时，应及时分析并调整施工配合比。在保证混凝土搅拌时间的基础上尽量采用“二次投料法”，这种搅拌工艺，可以达到提高水泥砂浆与砂子界面粘结强度的目的。采用这种工艺生产的混凝土，国外称SEC混凝土，即用水泥包裹砂子的混凝土。可参考下图所示的投料顺序：
图1 投料顺序
采用这一工艺配制的混凝土，各龄期强度都得到较大提高，早期强度提高约10%，28d强度提高约16%-25%，混凝土的其它性能也得到改善。
7.2混凝土的运输
采用混凝土运输罐车，以2-4r/min的慢速进行搅动，保证在运输过程中不造成离析现象。
7.3混凝土的浇筑
当混凝土倾落高度超过2m时，应采用串筒，溜槽等防止混凝土离析措施，浇筑过程中随时注意混凝土的变化，及时通知试验人员进行调整。有振捣的混凝土要注意不漏振，不过振，以及振捣时间（混凝土不再沉落，不出现气孔，表面出现浮浆为止）。
7.4养护
混凝土的保温保湿养护是不可忽视的，它是提高混凝土强度、抗渗、抗冻性能以及防止裂缝的重要因素。因此对耐久性混凝土更要加强养护。混凝土终凝后立即开始洒水养护，养护时间不应少于28d，如有条件，应长期使混凝土保持潮湿状态，养护水要避免采用含有腐蚀介质的水，应与拌和用水相同。
7.5钢筋施工控制
根据工程进展情况，组织钢筋进场加工，避免钢筋积压。钢筋场地进行硬化，下垫上盖，尽可能防止钢筋锈蚀。制作专用模具进行保护层垫块加工，保证垫块形状和质量。在绑扎过程中严格遵循图纸数量和位置，来保证保护层厚度。
八、结语
本文通过具体的工程实例，分析影响混凝土耐久性的因素，从解决原材料质量入手，确定合理的施工配合比（配合比中掺加了UNF-6缓凝高效减水剂，SikaAER引气剂、SRA-1防腐剂和粉煤灰等提高了混凝土的耐久性），加强施工控制，保证施工质量，是解决混凝土耐久性的必要措施。
参考文献
[1]刘崇熙.碱-集料反应的一些理论问题,硅酸盐学报 1991.
[2]李金玉.冻融环境下混凝土结构的耐久性设计与施工,中国水利水电科学研究院.
[3]肖从真.混凝土中钢筋锈蚀的机理研究及数论模拟方法,清华大学，1995.
[4]混凝土结构耐久性设计与施工指南CCESO1-2004,中国土木工程学会标准.
[5]天津市预防混凝土碱-集料反应技术规程DB29-176-2007.
【关键词】现代桥梁；钢结构；完整性；设计
对于我国桥梁建设来说，要想顺利完成建设任务，并且保证桥梁的实际质量，就必须要从建设前的设计入手，在这几阶段就注意细节等个方面因素，才能在整体上保证建设的质量。此外，在实际建设过程中，要重视钢结构的完整性保护，对于出现钢结构的损伤要及时进行修补，对于出现的问题进行经验总结，以此避免同样问题再次出现，也能够更好的促进桥梁建设。
一、桥梁钢结构完整性设计理念
现代桥梁的钢结构主要受力系统是由结构钢加工而成的，可以承载安全而且具有很好的耐久性。在实际设计过程中，虽然设计者在设计时都会按照相应规定和标准进行设计，并考虑其满足强度、刚度、稳定性和承载目标系数等，但却无法避免桥梁钢结构在实际使用中的内部损坏。究其主要原因就在于因为局部损伤而扩展到桥梁的整体损坏，影响到桥梁的安全性以及实际使用耐力。这就急需桥梁设计者对桥梁钢结构的整体性进行细致的设计。现代桥梁的钢结构完整性，要求既要满足传统透钢结构的强度和刚度的要求，又要与耐久度和其断裂度想关联，因此在进行桥梁钢结构设计过程中要考虑以下几点设计理念：
1.桥梁钢结构的整体性设计目标，是要确保桥梁钢结构在规定的使用年限内保证安全。在实际设计中，材料性能、安装方法、制造工艺以及结构细节构造等多种因素，都影响着桥梁钢结构的整体性设计。设计者不但要考虑到结构以及构造细节的实际强度和刚度的要求，还要对损伤和损伤容限以及断裂和抗断裂方面进行准确的评价。
2.在实际建设过程中，钢结构从材料加工过程一直到使用过程中，其内部以及表面会形成很多微小的变化，容易造成一些缺陷。在荷载、腐蚀以及温度等因素影响下，这些细小的缺陷很有可能会扩展成宏观的裂缝，大大降低了材料和材料力学的性能，这是需要设计者注意的地方。对于桥梁钢结构来说，完整性和损伤是对应来说的，实际损伤程度会影响结构的完整性。所说的损伤容限指的是，钢结构在规定的使用周期以内，抵抗因为缺陷和裂纹等其它损伤破坏的能力。损伤容限概念的使用，是承认桥梁钢结构在使用之前存在有初始缺陷，但是通过对结构完整性的有效设计，来对其安全性进行评判。
二、桥梁钢结构完整性设计的方法
1.焊接结构完整性的设计方法
保证桥梁整体稳定性的重要一点就是焊接结构的完整性设计。一般来说，焊接的接头形式主要会因为受力的不同而产生不同的变化，母材结构和受力性能的接头部位的应力作用影响也会有所不同。此外，在实际焊接过程中，不能全部消除应力，焊接应力经常会导致焊接接头发生变形情况，所以经常会导致焊接结构形成大量缺陷，达不到桥梁整体性设计要求。所以在实际设计过程中，桥梁设计者必须要考虑到焊接接头的设计，在满足相关规定的前提下，选择方式要结合实际情况，还要通过焊监测的方法来获得疲劳以及静力的实际等级。
2.加劲肋设计设置的设计方法
在实际设计中，在有集中荷载的地方，为了保证构件的局部稳定性并且能够传递集中力，必须要设置加劲肋。一般来说，大部分设计者都认为加劲肋的设计是多此一举，没有实际作用。但实际上，我们必要通过计算才能够决定是否增设加劲肋。增设加劲肋的主要目的，在于在原有构件截面不足的时候，可以用来增强桥梁的抵抗弯矩以及剪力，可以有效的缩小原构件的截面大小，从而实现降低生产成本，减少用钢量。
3.横向抗倾覆稳定性设计方法
钢结构的优点是质量轻便，强度大。桥梁设计者在钢结构桥梁的设计中，将钢结构横向抗倾覆在小半径和多车道中的影响和用途纳入到设计和考虑范围之内。发生的多少桥梁损坏事故中，包括在施工过程中以及桥梁的实际使用过程中出现的桥体倾覆，大部分倾覆根源都是在起初的设计上有所失误。就其倾覆的主要原因是处于正常情况下的钢结构桥梁，在连续使得钢梁半径小于一般情况是，这样就会导致梁的跨度增加，两者相对而言会有大的偏差，即这时候桥面宽度大于钢梁，就会使得横梁外侧支座受力加大，而内侧支座却没有受力。因此横梁上受力不平衡，就会出现梁体倾覆的现象。
4.在设计过程中，如果桥梁的设计的太宽，就必须要优化车道钢结构的宽箱梁。在实际设计过程中，设计者必须要满足其竖向的计算要求，对于横梁的跨径，则需要经过支座间双悬臂简支梁的计算来获得。在实际支座处，可以选择竖向加劲肋相应办法，如果竖向加劲肋也不能满足实际使用需求时，就需要考虑增加横向加劲肋，横向加劲肋的计算和纵向加劲肋的计算方法类似。
三、桥梁钢结构损伤的主要情况
当前在我国桥梁建设过程中，焊接技术以及高强度材料已经广泛应用到桥梁钢结构的设计中。现阶段，桥梁研究者对工艺损伤和材料算数的敏感性逐步上升，并逐渐成为大家共同关注的焦点问题。碳素结构和低合金强度钢结构的算数已经不能改变这些材料本身固有的物理特性，但是却使得其破坏形态得到了明显的改变，这些都主要表现在低能量的破坏，虽然应力水平都不算高，但是危险系数却一直没有得到降低。实际设计中，桥梁钢结构的损伤以及发展在工艺上和使用过程中有以下表现：
（1）材料损伤。材料损伤顾名思义就是建筑母材在某些工序中物理特性得到破坏，主要是指母材在冶金过程或者压制时产生瑕疵。在焊接热过程进行关联的时候发生了破坏，进而引发了层状的撕裂。损伤指的是在焊接过程中，在焊接区域所形成的一些焊接缺陷，损伤一般主要发生在焊接接近度比较差的构造细节地方，经常会引起疲劳裂纹。
（2）焊接的接头处，母材强度因为金属再结晶过程而逐渐增加，可塑性和其韧性逐渐降低，这就导致母材的力学性能发生不良转变，因此在设计的时候，应注意因焊接缝而倒是的接缝尺寸变大对建筑母材所造成的不良影响。
（3）在桥梁实际使用过程中，也会不断扩展钢结构的原来损伤，尤其在桥梁处于腐蚀环境条件下，损伤的情况会更加严重。几何应力集中累加因缺口的损伤应力比较集中，在交变荷载的作用下，使得早期的损伤变成严重损伤，导致疲劳裂纹的扩散，对于桥梁有着直接威胁。
（4）不良的设计构造细节也会是引发损伤的重要因素。但是这种因素在钢结构的设计中往往会被人们所忽略，加工工艺中的焊接顺序、预热等过程都是有严格要求的，镶嵌等焊接情况若有裂纹发生，也是造成损伤的因素。因此，细节决定上层建筑，在设计中注意控制细节损伤也是抱着结构完整性的关键所在。
四、桥梁钢结构焊接完整性的设计措施
因为桥梁钢结构受力不同，所以所需要的焊接接头型式也会有所不同，因为接头微观组织的不均匀，会导致和母材力学性能的不同。此外，由于焊接残余应力焊接的变形，以及因为构造细节所带来的几何应力等因素，使得焊接接头成为控制部位，这就会对焊接结构的完整性带来不利影响。在实际设计过程中，要想避免这些因素的不利影响，要考虑到以下几个方面：首先要针对疲劳和静力要求，来决定焊缝形式，在实际工艺施工上，作焊接性和可检测性要求。其次，根据荷载、环境以及细节，按照抗疲劳和抗断裂要求，作相应损伤分析以及寿命评估。第三，在关键构造的细节设计上，要遵循简单传力和焊接可行以及方便安装的原则。第四，按照焊接缺陷进行预防，由实际焊接应力和焊接变形焊接收缩量的控制目标，来确定制造工艺标准和焊接工艺的评定要求。第五，要以损伤监测以及维护方法作为内容的使用和维修要求。以上几个方面之间都具有直接或者间接的关联，在进行焊接的完整性设计是，都要将其考虑进去，在工艺市公司，焊接性和可检测性是主要要求，其荷载等细节要符合抗断裂要求，根据损伤做出使用上限的评估。而在关键的细节设计上，要注意焊接等方面的原则，根据焊接所产生的缺陷因素。
五、总结：
综上所述，在桥梁设计阶段对于现代桥梁钢结构的完整性设计，是一项复杂而又繁琐的工作，同时也是一项十分重要的工作。在实际设计过程中，桥梁设计工作者必须要把握好设计目标以及设计理念，在国家规定的制度下进行施工，在整体上进行设计，充分考虑到影响桥梁钢结构完整性的各个影响因素，保证桥梁的质量。要把理论知识和实际工作有效结合起来，从实际情况出发，制定科学的施工方案，在设计过程中，不断总结工作经验和教训，以促进我国桥梁建筑业更好的发展。
参考文献：
[1]郭琦，贺拴海.教育全寿命理念的公路桥梁钢结构抗疲劳设计[J].郑州大学学报，2007（03）.
[2]尹红，周芳龙.锌加防护在桥梁钢结构防腐和维修中的应用[J].现代涂料与涂装，2010（08）.
关键词：城市立交桥梁；结构设计；结构分析
随着城市化进程的不断加快，城市人口激增的同时车辆也日益增多，这给城市交通带来了莫大的压力，平面交叉的道口经常会发生车辆堵塞和拥挤。因此，为了提升城市的交通能力，很多城市开始兴建立交桥梁。现如今，城市立交桥梁已经广泛用于城市交通中的交通繁忙地段，城市立交桥梁也成为衡量城市现代化的重要标准。
一、主要参数以及水文地质条件
以位于市区的某立交桥为例，此立交桥为五线三层互通式立交桥梁。底板为地面道路，中层为中环线直行车道。
1.主要技术参数
设计载荷汽车为-20级，挂车为-100验算；地震烈度按照7级地震烈度设防；设计主桥车速为每小时100千米，匝道车速为每小时50千米；平面线匝道半径设计为65米；两条车道匝道桥梁总宽度、交汇段三车道匝道总宽度、立交桥变段桥梁总宽度分别设计为10.5米、14.0米和14.0到30.5米之间；桥梁最大纵坡小于5%，横坡小于6%；排水标准方面，重现期1a，集水时间10分钟，径流系数和延缓系数分别为1.0和2.0。
2.水文地质条件
依据桥址处18个取土孔和22个静力触深孔的资料，地质结构分为7层。第1层为人工填土，第5层为细砂至中砂，剩下的5层为粉土或粉质粘土，第5层的细砂之中砂厚度要在15.2到17.9米之间。实测各土层的剪切波速，得到平均值为每秒228米，可判定场地土为Ⅲ类土。地下水一般为SO4-Na型或Cl-Na型水，对砼会有一定程度的侵蚀。
二、城市立交桥梁设计规划与设计原则
在城市立交桥的设计规划过程中要把考虑的重点放在交通组成、交通量、设计车速、城市景观、拆迁可能性和将来的远景发展。本文所举立交桥在设计方面重点考虑了以下几点：立交范围内地面道路要相互连通，形成网络，确保能达到缓解沿线地方单位进出交通的状况，达到组织公共交通的目的；立交桥梁应向空间方向发展，从而节约用地，减少拆迁范围；要满叉口所要求的交通功能，使交叉口能与立交性质、等级、任务以及交通量相适应，主要道路和次要道路的交通流向要与次要交通流向相结合；立交桥梁的造型要美观，能与所处地形和环境相适应，避免“灰色地带”的产生。
三、桥梁上部结构设计
1.结构选型
本文所举立交桥具有交通量大、无断交条件的特点，且曲线桥和异型段桥占全桥总面积比例七成以上，工期方面的要求也是尽量短。在经过多次优化比选之后，在主跨25米以上的曲线桥和异型段桥采取浇预应力砼连续箱梁的方式，而25米以下的则采取现浇普通钢筋砼连续箱梁的方式，至于直线桥，则采取预制预应力砼大空心简支板梁并设桥面连接板。
2.结构计算
依照平面杆系有限元程序计算箱梁内力，并运用三维有限元分析程序进行验算。通过计算结果的数据选择合理、最优的设计，使配置的预应力束与受力特征更合理，并能减少4成以上的钢绞线。预应力砼构件的计算，可按全预应力构件来考虑。有些截面要按a类受弯构件来考虑，在恒载条件下不允许出现拉应力，营运阶段的最大拉应力值也应该控制在砼的极限拉应力内。预应力束与孔道壁的阻系数采用0.20，束位置偏差系数为0.002。因考虑了支座对箱体的约束效应，内支点负弯矩时，采用0.95的折减系数。
2.1钢筋混凝土箱型连续梁的设计计算
该类箱梁包括曲线梁和异形梁，梁体分别用单箱单室、单箱双室及单箱三室的截面。跨度在18到30米之间，梁高在1.2米和1.6米之间，取4孔为一联。最小平面半径为45米。箱梁顶、底板纵向布置直径为25和32的钢筋。异形梁为保证外观整洁，采用单箱多室处理。对于分离式基础，为减小横向刚度，要在顶板上设构造缝。采用PKPM连续梁计算程序来进行箱梁的结构分析，并按照施工、运营阶段进行内力和抗裂性能的计算并依照计算结果配置普通钢筋。由于桥墩台不均匀下沉可能对梁体产生不利影响，荷载组合要选取偏安全的组合，并按相对位移2厘米来计算。箱梁横向计算时，要采用框架结构分析计算方法。
2.2预应力混凝土槽梁及空心板梁
槽形梁及板梁跨度在18到30米之间，采用架设速度快且预制质量好的简支梁结构。主筋则采用冷拉双控Ⅳ级粗钢筋，标准强度为750兆帕。在架设时为了形成平面变宽度的匝道线形，采用变化铰接缝宽度的方法。
3.结构措施
为了使内应力分布更为合理，可以把箍筋间距加密至10厘米；将中墩单支点向外弧侧的偏心距预调8到11厘米；每联端支点采用抗扭双支座并将其间距加大到3.6米，并将端横隔梁加长至与桥同宽。
四、桥梁下部结构设计
1.盖梁
预应力砼大空心板，要采用倒T形盖梁。跨径在10.0到12.8米范围内，悬跨比为0.34到0.37之间，部分独柱悬臂长8.1米，盖梁高度在2.31到2.61米之间，宽度在2.5到2.6米之间，牛腿最小高度为l.l米。对于相邻孔的主梁跨径不等的盖梁，为抵衡不平衡弯矩可采用支座偏位法。为了适应弯桥空心板的布置需要，盖梁宽度应采用大小头的扇形状。长度大于17.5米的独柱双悬臂盖梁要采用预应力硷结构，而其余部分均可采用普通钢筋硅结构。主筋方面，预应力混凝土采用直径为15.24毫米的高强度、低松弛钢绞线，普通钢筋混凝土用Ⅱ级钢。盖梁混凝土中预应力采用混凝土C50，普通钢筋采用混凝土C30。
2.墩柱
设计立交桥最高柱身为14.923米，一般柱高为3到11米之间，柱身采用倒棱矩形截面。柱高大于11米时用140乘以200厘米的截面；柱高小于11米时采用110乘以150厘米的截面，角棱处则采用15乘以15厘米的正方形截面。柱子主筋采用Ⅱ级钢，配筋率要控制在1%以内，柱身混凝土采用普通混凝土即可。
3.桩基础
基础采用40乘以40厘米的钢筋混凝土打入桩，中心最小横向和纵向间距分别为1.0米和1.2米。钢筋混凝土承台厚度为1.5米，并根据具体需要在底、顶部铺设受力钢筋网。简支梁结构桩长24米，考虑不均匀沉降的影响，桩长可采用30米。为了确保地下管道的安全性，还采用了钻孔桩，桩长最大40米，并使其进入了暗绿色粉质粘土持力层或草黄色粉质粘土。
五、桥面结构
桥面铺装层设8厘米厚的C30混凝土垫层，并设直径为8钢筋网，间距为15厘米。在垫层之上的负弯矩处涂防水涂料并铺设5厘米厚的沥青混凝土。桥面采用橡胶板式伸缩缝。全桥采用矩形、圆形板式橡胶支座及四氟板式橡胶支座。机动车道两侧设钢筋混凝土墙，并加连续润管的复合式防撞墙，同时，在非机动车道桥面两侧设人行栏杆。
结论：
城市立交桥是城市交通的有力保证，城市立交桥梁的设计则是城市立交桥建设的根本。因此在设计阶段就要注意总体规划设计的工作，这样才能保证城市立交桥梁在城市交通中的积极作用。
参考文献
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关键词：桥梁；连续刚构；设计
中图分类号：U448.23文献标识码： A 文章编号：
一、连续刚构桥的应用现状分析
在桥梁工程中，刚构具体就是指用刚接来替代铰接的一种桥跨结构形式。连续刚构桥梁是连续梁桥与T形钢构桥梁的完美结合，其兼具这两类桥梁结构的受力特点，结构整体性超强、外观造型简洁大方、行车和抗震性良好，并且整体造价也相对较低，施工方法也比较成熟，结构本身还具有较大的跨越能力，对地质条件的适应能力较强。正因连续刚构的这些优点，使其在实际工程项目建设中获得了非常广泛的应用。早在上个世纪60年代开始，前联邦德国便采用悬臂浇筑法在莱茵河上建成了沃尔姆斯桥和本道夫桥，这两座桥梁结构的主跨径分别为114.2m和208.0m，均是采用薄壁桥墩替代T形刚构桥的组大桥墩，中孔为剪力铰、边孔为连续结构体系。此类桥型可以是连续刚构桥的雏形，这是因为它的主要受力特性已经非常接近于连续梁桥。自此之后，日本在上世纪70年代相继修建了浦户大桥、彦岛大桥和滨名大桥，这三座桥梁的主跨径分别是230m、236m和240m，均为带铰的连续刚构桥梁。因为T形刚构桥的铰接构造相对比较复杂，在温度以及徐变作用的影响下，会使铰内产生出一定的剪应力和整体结构次内力，若是预拱度设计的不合理，很有可能造成桥面纵坡呈折线形，这对于行车安全非常不利，所以在当时便产生出了取消铰接构造的连续刚构体系桥梁的想法，其中较具代表性的有澳大利亚的门道桥，该桥主跨径为260m，还有挪威的拉夫特通道桥，主跨径为298m。
就我国而言，由于受诸多方面因素的制约，在早期的公路工程建设中，里程数较少、载重量低，公路项目主要以小规模为主，与之相应的桥梁结构也多以简支梁和拱桥为主。近些年来，随着我国经济的飞速发展，推动了交通运输业的发展速度，为了满足不断增长的交通运输量，高等级公路工程项目建设日益增多，与普通公路不同，高等级公路对于路线线形指标的要求比较高，这是这一原因推动了我国桥梁建设的发展，各类桥梁结构不断被引入国内，其中也包括了连续刚构桥。1990年我国正式建成了首座连续刚构桥，即广州洛溪大桥，该桥的主跨径为180m，在当时来讲，是桥梁跨径上的一次突破，自此之后，随着公路工程建设的不断加快，连续刚构桥的数量也随之大幅度增多，较具代表性的有重庆石板坡长江大桥复线桥，该桥主跨径为330m，苏州长江大桥辅航道桥，其主跨径为268m等等。
二、连续刚构桥梁的设计要点
桥梁设计属于一项较为复杂且系统的工作，想要使一座桥梁顺利建成并具有良好的使用效果，就必须认真做好设计工作，并在设计过程中充分考虑各个方面的因素，只有这样才能设建造出真正完美的桥梁。下面本文从连续刚构桥设计的几个主要方面对设计要点进行论述。
（一）结构设计要点
在连续刚构桥梁结构设计中，承载力设计是比较重要的环节，尤其是大跨径的连续刚构桥，其承载力设计更为重要。
1.主梁设计要点。在连续刚构桥的主梁设计中，由于结构本身的腹板高度相对较低，所以不需要设置竖向预应力，只需要采用普通的钢筋便可以达到良好的抗剪效果。需要注意的是，若是桥梁结构悬臂长度相对较短时，不应设计横桥向预应力。
2.主墩设计要点。在连续刚构桥的主墩结构设计中，通常的做法都是采用薄壁空心桥墩，并使横桥向桥墩的两侧呈圆弧面，具体设计时，顺桥向的宽度应控制在3m以内，承台厚度应控制在2.8m，建议采用桩柱式设计。
3.护栏设计要点。在对桥梁护栏结构进行设计时，可采用现浇混凝土的方法，同时为了进一步降低因混凝土热胀冷缩对桥梁结构变形的影响，可在桥面上每间隔一定的距离设置一条伸缩缝，并加设温度缝。
（二）预应力控制设计要点
在连续刚构桥梁中，应力设计的合理与否直接关系到桥梁结构的整体质量。大量工程实践表明，引起连续刚构桥桥身变形的主要原因是桥梁自重，而预应力的张拉效果则能够有效减少桥身对底板的压应力。为此，在计算预应力作用引起的桥梁结构变形时，不可以只采用直接刚度法对桥身的变形度进行计算，还要考虑桥梁本身自重的影响。在桥身应力控制的设计过程中，影响主梁应力效果的主要因素是弯矩和剪力，所以应当将桥身主梁截面的正应力以及支点附近的主拉应力作为控制重点。在具体工程中，还应充分结合现场测试情况和所用材料的特性，这样才能使应力控制设计更加合理。
（三）线性控制设计要点
由于连续刚构桥梁的跨径一般都比较大，所以，线性控制较为重要。在该环节的设计中，主梁结构的立模标高对悬臂的影响较大，其直接关系到主梁线形的平顺性。在对立模标高进行确定时，应尽可能贴合实际去考虑各方面因素的影响，这样才能确保线性设计效果达到最佳。通常情况下，各个参数会随着悬臂的伸长而加大对扰度的影响，这样一来，在施工阶段会由于节段重量的增大引起挂蓝变形，所以，应当充分考虑到挂蓝附近变形和扰度变形，并对其参数值进行相应的调整，然后以此为据对立模标高的计算公式进行修正。
（四）施工设计要点
桥梁设计与施工有着非常密切的关系，设计的合理与否直接影响施工质量，所以在连续刚构桥施工设计中，应当充分考虑到原材料的选用和施工操作规范的设计，这是确保桥梁能够顺利建成的重要部分。首先，在混凝土材料的选择上，桥梁上部结构应当尽量选用标号较高的混凝土，在无特殊要求的前提下，建议采用50#混凝土，承台则采用30#混凝土即可，桩基最好采用30#的混凝土。由于混凝土的热胀冷缩性会在一定上影响桥梁结构的整体使用寿命。我国不同的地方日常温差较大，在计算分析时，必须考虑这一因素，可按照预埋传感器的实测温度推导出测试结果，并根据实际需要适当对梁段的立模标高进行调整；其次，钢筋的选择。当钢筋直径大于10mm时，应选用Ⅱ级钢筋，当直径小于10mm时，宜采用Ⅰ级钢筋。工程施工中使用的全部钢筋均必须符合国家现行的GB1499-2008中的有关规定要求。
参考文献
关键词：桥墩设计；要点；分析
【分类号】：U445.57
目前，我国正大力推进各项基础设施的建设，在此背景下，桥梁建设活动愈加频繁。值得一提的是，对于铁路专线而言，桥梁是不可或缺的组成部分，桥梁总长大约为线路总长的三分之一。随着桥梁建设的持续升温，桥梁桥墩设计也引起了业内人士的普遍关注。桥梁桥墩设计是桥梁建设活动的关键组成部分，下文将针对其要点展开分析和思考。
1.工程概况
某城际轨道，其正线采用双线设计（间距4.5m），最高允许时速200km/h，其桥梁部分的信息如下：一，应用了大量的、32m跨径的双箱单室简支梁；二，桥墩被设计成花瓶式，另外，在桥墩外侧留置了一道10cm深的装饰槽[1]。
在实际施工中，考虑到桥墩结构尺寸相对较小，所以，应该对该桥墩的整体受力情况展开深入的分析和思考，从而确保桥梁的使用性和安全性，最终保证整条轨道的正常运营。
2.设计原则
2.1荷载设计
对荷载进行设计的过程中，不仅要考虑荷载类型，还应考虑车辆制式。具体设计环节，双线列车荷载按照百分之百进行计算，不采取相关的折减处理；至于制动力部分，则按照列车竖向静活载的百分之十五进行计算，另外，如果考虑离心力的影响时，则需要按照列车竖向静活载的百分之十进行计算。
2.2位移控制
对桥墩进行设计时，其刚度设计一直以来都是研究的重点。当桥墩的刚度设计超过标准时，则会导致造价偏高的问题；当桥墩的刚度设计低于标准时，则会带来不够舒适，甚至不够安全的问题。在刚度设计过程中，寻求一个平衡点便显得尤为重要了。在设计过程中，做好墩顶弹性水平位移的有效控制能够很好地解决桥墩刚度设计的问题[2]。
3.桥墩设计要点
3.1景观设计
随着社会经济水平的不断提高，人们对桥梁建设提出了更高的要求，要求桥墩设计，一方面满足经济实用的原则，另一方面能和所处环境保持高度的协调一致。所以，在确定桥墩造型的过程中，应结合保护自然环境的考量，尽量做到少些破坏，多些和谐，具体应考虑以下几点：一，和梁部保持高度协调；二，造型具有一定的艺术性；三，便于施工；四，实用性较强；五，养护简单、维修方便。
对桥墩造型展开相关的优化计算，设计出最佳的桥墩断面形式，与此同时，对桥梁结构的大小进行严格控制，使其在允许的范围内尽量小，如此一来，便实现了对周边自然环境的有效保护。实例中，桥墩被设计成花瓶式，且呈流线型，在截面拐点相较部位应用了圆弧状的连接，凸显了桥墩外形所具有的曲线美感。 桥墩的这种设计，实现了中西文化的有机交融，散发出了浓郁的时代气息，给人一种良好的视觉感受[3]。
3.2动力分析
动力分析主要包括三大内容：第一，对花瓶式桥墩展开仿真分析；第二，对双线简支梁桥的动力特性展开方针分析；第三，对列车走行性展开仿真分析。
按照相关鉴定方法以及评定标准的要求，决定采用两大指标（一是脱轨系数，二是轮重减载率）以实现对列车运行安全性进行有效判断，与此同时，运用Sperling指标以实现对列车舒适性的客观评价。
由表2可知，在乘坐舒适度方面，以上四种情况全部符合良好的标准，由此可见，本文所设计的花瓶式桥墩以及整个桥梁，既符合动力特性的相关标准，又符合列车走行性的相关标准，还符合安全性以及舒适性的相关标准。
3.3结构设计
3.3.1墩顶水平线刚度
为了达到实际受力的相关要求，应做好墩顶纵向水平线刚度的有效控制。如果保证其拥有足够的横向刚度，那么横向振动问题便得到了有效解决，桥梁的稳定性便得到了有效保证，如此一来，列车的安全性以及舒适性便得到了大幅提升，另外，还有助于养护维修工作强度的降低以及相关费用的减少。根据相关标准，对简支梁连续梁墩顶最小纵向水平线刚度进行设计的过程中，应保证其最小值符合表1的要求[5]。
表1 墩顶最小水平线刚度限值
3.3.2三种不同类型桥墩的纵向水平力分配问题
固定墩墩顶纵向水平力——所有纵向力；非固定墩墩顶纵向水平力——支座摩阻力；联间墩墩顶纵向水平力——墩顶纵向两排支座摩阻力之差。
3.3.3桥墩各部的构造
为有效解决顶梁维修问题以及支座更换问题，通常采用以下三种方法：一，对支承垫石帽以及托盘的截面进行加高处理；二，对矩形截面四周进行抹圆角处理；三，在顶帽上进行排水坡的合理设置。
梁底、墩顶之间的距离通常设计为60cm。对墩身截面进行设计时，应坚持三大原则，一是和梁部相协调，二是施工简单，三是养护方便，除此之外，还应该结合具体情况进行截面形状的有效选取（矩形或者圆端形）。
为桥墩结构增加某些附属设施，其目的在于方便梁部与支座这两大部位的相关检查以及维修工作，如在墩顶吊篮设计，又或者在墩顶凹槽设计。吊篮一般由角钢支架制作而成，拆卸或者更换都极为方便，至于吊篮的人行布板通常由钢板充当。值得一提的是，可在墩顶凹槽部位设计一个爬梯以实现与梁端部底板的有效相连，其能够为检修工作提供极大的便利，大多数情况下，将其设置在活动支座的一方，如此一来，充分体现了以人为本的原则。
4.耐久性设计
对桥梁进行设计的过程中，应充分关注桥墩的耐久性设计。相关桥梁设计规范给桥梁结构的使用年限提出了具体的要求，即以一百年为目标。值得一提的是，在客运专线的桥梁及桥墩设计中，普遍存在钢筋的设置，所以，在设计过程中，更要充分体现其耐久性。对于钢筋混凝土结构而言，影响其耐久性的因素通常包括以下几个方面：一，材料的性能；二，结构的构造；三，施工质量；四，维修养护等。对桥墩进行设计的过程中，为保证其具有足够的耐久性，应对以下几个问题予以重点考虑：一，所采用的混凝土应具有较高性能，不管是均匀性，还是密实性，又或者抗裂性均应符合设计标准；二，应该根据实际情况，采取针对性的构造措施；三，在设计环节，应做好骨料质量的有效控制，对其展开成分分析以及碱活性试验，避免碱骨料反应的出现；四，在进行预埋件的施工时，应做好防腐工作；五，应为桥墩设置必要的附属构件，如吊篮或者检查梯，以便于运营期间保养、维修工作的开展[6]。
5.结语
就我国目前情况而言，由于桥墩设计规范标准刚刚推行不久，所以，相关设计存在很大的难度。作为桥墩设计人员，应该将相关技术标准落到实处，不仅要保证工程的质量，而且要控制工程造价，还要加快施工进度。在实际设计环节，应充分考虑实际需求，如提高或保证列车运行的安全性、平稳性以及舒适性等。只有对桥墩设计经验进行不断总结，才能促使桥墩设计水平的进一步提高。
参考文献：
[1] 石瑞喜. 桥墩差异沉降规律及其对轨道高低平顺性的影响[J]. 四川建筑. 2013（01）.
[2] 张建军. 桥墩沉降及加固方法分析[J]. 低温建筑技术. 2012（01）.
[3] 张天明. 奴格沙大桥桥墩水毁加固处治[J]. 公路交通技术. 2011（04）.
[4] 陈密，高岩，曾凡勤. 武广客运专线某特大桥桥墩裂缝成因分析[J]. 铁道建筑. 2009（03）.
