橋梁的設(shè)計與優(yōu)化方法

1、<p>　　橋梁的設(shè)計與優(yōu)化方法</p><p>　　【摘要】橋梁是鐵路、公路或城市道路的重要組成部分，特別是大、中橋梁的建設(shè)對當?shù)卣巍⒔?jīng)濟、國防等都具有重要意義。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】整體性優(yōu)化，安全性，適用度，耐久性 </p><p>　　公路橋梁應(yīng)根據(jù)所在公路的作用、性質(zhì)和將來發(fā)展的需要，除應(yīng)符合技術(shù)先進、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟合理的

2、要求外，還應(yīng)按照美觀和有利環(huán)保的原則進行設(shè)計，并考慮因地制宜、就地取材、便于施工和養(yǎng)護等因素，更要注意和解決出現(xiàn)的問題 </p><p>　　1.安全可靠。（1）所設(shè)計的橋梁結(jié)構(gòu)在強度、穩(wěn)定和耐久性方面應(yīng)有足夠的安全儲備。（2）防撞欄桿應(yīng)具有足夠的高度和強度，人與車流之間應(yīng)設(shè)防護欄，防止車輛撞人人行道或撞壞欄桿而落到橋下。（3）對于交通繁忙的橋梁，應(yīng)設(shè)計好照明設(shè)施，并有明確的交通標志，兩端引橋坡度不宜太陡，以避免

3、發(fā)生車輛碰撞等引起的車禍。（4）對于河床易變遷的河道，應(yīng)設(shè)計好導(dǎo)流設(shè)施，防止橋梁基礎(chǔ)底部被過度沖刷；對于通行大噸位船舶的河道，除按規(guī)定加大橋孔跨徑外，必要時設(shè)置防撞構(gòu)筑物等。（5）對修建在地震區(qū)的橋梁，應(yīng)按抗震要求采取防震措施；對于大跨柔性橋梁，尚應(yīng)考慮風(fēng)振效應(yīng)。 </p><p><b>　　2.適用耐久 </b></p><p>　?。?）橋面寬度能滿足當前以及今

4、后規(guī)劃年限內(nèi)的交通流量（包括行人通道）。 </p><p>　?。?）橋梁結(jié)構(gòu)在通過設(shè)計荷載時不出現(xiàn)過大的變形和過寬的裂縫。 </p><p>　?。?）橋跨結(jié)構(gòu)的下方要有利于泄洪、通航（跨河橋）或車輛（立交橋）和行人的通行（早橋）。 </p><p>　　（4）橋梁的兩端要便于車輛的進入和疏散，而不致產(chǎn)生交通堵塞現(xiàn)象等。 </p><p>

5、　?。?）考慮綜合利用，方便各種管線（水、電氣、通信等）的搭載。 </p><p><b>　　3.經(jīng)濟合理 </b></p><p>　　（1）橋梁設(shè)計應(yīng)遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則。 </p><p>　?。?）經(jīng)濟的橋型應(yīng)該是造價和養(yǎng)護費用綜合最省的橋型。設(shè)計中應(yīng)充分考慮維修的方便和維修費用少，維修時盡可能不中斷交通，或使中斷交

6、通的時間最短。 </p><p>　?。?）所選擇的橋位應(yīng)是地質(zhì)、水文條件好，并使橋梁長度較短。 </p><p>　　（4）橋梁應(yīng)考慮建在能縮短河道兩岸運距的位置，以促進該地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，產(chǎn)生最大的效益。對于過橋收費的橋梁就能吸引更多的車輛通過，達到盡快回收投資的目的。 </p><p>　　4.技術(shù)先進。在因地制宜的前提下，橋梁設(shè)計應(yīng)盡可能采用成熟的新結(jié)構(gòu)、新設(shè)

7、備、新材料和新工藝。在注意認真學(xué)習(xí)國內(nèi)外的先進技術(shù)、充分利用最新科學(xué)技術(shù)成就的同時，努力創(chuàng)新，淘汰和摒棄原來落后和不合理的設(shè)計思想。只有這樣才能更好地貫徹適用、經(jīng)濟、安全、美觀的原則，提高我國的橋梁建設(shè)水平，趕上和超過世界先進水平。 </p><p>　　5.曼觀。一座橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，而且這種外形從任何角度看都應(yīng)該是優(yōu)美的。結(jié)構(gòu)布置必須簡練，并在空間上有和諧的比例。橋型應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，城市橋梁和游覽區(qū)的

8、橋梁，可較多地考慮建筑藝術(shù)上的要求。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是橋梁美觀的主要因素，另外，施工質(zhì)量對橋梁美觀也有很大影響。 </p><p>　　6.環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展。橋梁設(shè)計應(yīng)考慮環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的要求。從橋位選擇、橋跨布置、基礎(chǔ)方案、墩身外形、上部結(jié)構(gòu)施工方法、施工組織設(shè)計等全面考慮環(huán)境要求，采取必要的工程控制措施，并建立環(huán)境監(jiān)測保護體系，將不利影響減至最小 </p><p>　　7

9、.設(shè)計橋梁整體性與優(yōu)化。1.1設(shè)計中關(guān)于焊接結(jié)構(gòu)的問題在橋梁的整體性設(shè)計中，首先需要注意的問題是焊接結(jié)構(gòu)，由于焊接結(jié)構(gòu)中，牽涉到的相關(guān)因素較多，如來自母材的結(jié)構(gòu)和材料質(zhì)量等，或是其受力情況和相關(guān)性能，而諸多問題的共同作用也將致使焊接結(jié)構(gòu)直接影響到橋梁的穩(wěn)定性。焊接結(jié)構(gòu)中，不僅需要注意焊接的接頭形式，同時需要注意焊接工藝獨有的特點，如焊接過程中將產(chǎn)生焊接應(yīng)力，通常這會造成焊件的局部變形，同時接頭處由于應(yīng)力變化，也將形成結(jié)構(gòu)缺陷。為此，橋梁

10、的整體性設(shè)計中對于焊接結(jié)構(gòu)來講，需要做到以下幾點：分析焊件結(jié)構(gòu)，根據(jù)橋梁的實際情況進行焊縫形式的確定工作，并檢測其靜力和疲勞等級；需要設(shè)計人員充分掌握焊接工藝實操知識，并在對待焊接的結(jié)構(gòu)進行充分計算之后，確定焊接位置，使得焊接后各部分受力均衡；焊料和母料的焊接過程，需要設(shè)計人員進行充分調(diào)查，確保焊接質(zhì)量的高標準實現(xiàn)。1.2設(shè)計中關(guān)于橫向抗傾覆的問題在關(guān)于橋梁的橫向抗傾覆設(shè)計中，需要認識到橫向抗傾覆問題的重要性，在現(xiàn)階段的鋼結(jié)構(gòu)中，橋梁設(shè)

11、計一般會傾向于質(zhì)量更輕而強度較高的設(shè)計方案，在設(shè)計中，由于在施工過程中或是在使用過程中，都發(fā)生過橋體的傾覆現(xiàn)象，為此在</p><p>　　新時代下，我國在改革開放中取得了巨大的成果，各行各業(yè)都在競爭中得到了飛躍式的發(fā)展，人民生活也在日益提高。在眾多基礎(chǔ)建設(shè)過程中，橋梁技術(shù)的發(fā)展始終未曾離開專家學(xué)者們的視野，在長期的發(fā)展之下，橋梁鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化問題也為學(xué)者所提及，在廣泛關(guān)注也研究之下，現(xiàn)階段已然有了一定的研究

12、成果。橋梁的整體性設(shè)計，不僅需要考慮到橋梁各方面受力情況，同時還應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)實情況，通過橋梁所處環(huán)境進行實地探查，并在全面的數(shù)據(jù)分析和計算中考慮對橋梁設(shè)計上的優(yōu)化，本文提到的關(guān)于焊接問題、橫向抗傾覆的問題以及施工人孔設(shè)置問題都需要設(shè)計人員注意，以此保障橋梁鋼結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計質(zhì)量的提高。橋梁不但是以便利通行的建筑設(shè)施而存在，而且隨著時代發(fā)展以及人們審美能力的提高，人們對新時代的橋梁的安全性、適用性以及美觀度提出了更高的要求。在計算機等先進科學(xué)