橋梁設計論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇橋梁設計論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

橋址區地形較平緩，跨越的溝渠中部局部地段為負地形，大致呈鍋底狀，雨季排水較為不暢通，并經常存有死水灘，隨后幾日，緩慢下滲至地下深處。根據原始勘察資料，橋址區0～10.0m范圍內黃土（粉土）具Ⅱ級非自重濕陷性（中等），濕陷系數δs=0.023～0.080，自重系數δzs=0.015～0.034，自重濕陷量Δzs=6.19cm，總濕陷量Δs=56.88cm，橋臺基礎持力層位于該地層上，雖采用0.5m厚灰土墊層進行地基處理，但處理范圍僅在基礎之下局部范圍內，對基礎周圍地表水的下滲未起防水作用，從而使地表水擴散運移至基礎以下濕陷性黃土之中，在荷載作用下，產生濕陷下沉。其下沉速度較為緩慢，且隨季節具有一定的規律，在雨季期間，下沉較迅速，雨季后地下水下滲至地表深處時，下沉較為緩慢或停止。根據地勘報告,基底附加應力為203kPa，第一層土的平均附加應力+自重應力約為124.5kPa，大于9.4m以上土層的濕陷起始壓力，故第一層土在上部荷載作用和浸水狀態下，0～9.4m范圍內將會產生附加濕陷變形，變形量為56.88-2.46=54.42cm。據以上綜合分析，橋臺地基沉降量主要由濕陷變形量和土層壓縮變形量組成，其總的變形量為54.42+8.223=62.64cm，目前已沉降約33cm，完成總沉降的52.7%，以后還會繼續下沉，因此對其進行加固是非常必要的。

2橋梁的加固設計

本文針對其出現的橋臺整體沉降的病害提出了兩個具體加固方案。

2.1方案一

a）在原兩側橋臺前1.35m加設雙柱式橋墩，形成（1.7+12.6+1.7）m跨徑的雙懸臂板結構,橋臺的支撐作用慢慢消失，新的柱式墩主要起支撐主梁作用，b）鏟除后期養護逐年增加的瀝青混凝土，以減輕上部恒載，利用液壓頂升設備將空心板抬升，恢復原橋面的設計標高。c）在墩頂原鋪裝層增設一層直徑25mm的鋼筋網用以承擔墩頂負彎矩。d）墩蓋梁達到設計強度后，頂升主梁，落梁于墩頂支座上，形成雙懸臂結構，完成體系轉換。e）將原橋的背墻和側墻均相應進行加高，原橋臺基礎周圍需做防水封閉處理，以防止其繼續滲水下沉。

2.2方案二

a）先采用直徑為127mm的鉆頭鉆孔，鉆孔按梅花型布置，孔間距為1m，鉆孔深度為7m，要求鉆孔必須穿透原橋的擴基底部，用直徑為127mm的PVC管做護壁。b）通過PVC管將直徑為110mm，長度為8m鋼管樁垂直擊打到原橋擴大基礎底以下8m處，利用鋼管樁加固原有橋位處的地基，通過樁土復合作用共同承擔橋梁的上部荷載。c）為了減輕上部的自重，鏟除原橋面瀝青混凝土鋪裝25cm，利用液壓頂升設備將主梁進行頂升，梁下墊增高度為25cm焊接好的槽鋼，同時更換原橋支座。d）待主梁放下與支座緊密結合好后，需對橋臺處進行橋面連續的施工，澆筑鋼筋混凝土和瀝青混凝土，重新攤鋪瀝青混凝土鋪裝層。e）原橋臺基礎周圍需做防水封閉處理，以防止其繼續滲水下沉。

3設計方案比對

針對前述橋梁病害以及現行橋梁規范，為徹底消除隱患，保證現有橋梁的正常使用，本文擬定了兩個加固設計方案。

4結論

篇(2)

耐久性具體化設計原則即從對耐久性的設計只從理念上進行而轉入到具體的施工設計中，通過設計參數來分析具體材料的耐久性，將耐久性作為工程設計的必要因素進行分析。設計和施工的統一性原則即在設計和施工過程中，要保證設計和施工的統一，特別是在混凝土的比例和強度上需要科學合理使用。此外，施工過程中需加強施工管理，通過管理來加強施工質量?；炷量茖W化原則橋梁施工的主材料為混凝土。為此，首先要保證采用高耐久性的混凝土，增強密實性，從而提高橋梁的自身抗破損能力；其次，在排水和防水設計方面注重對環境作用的考慮；最后，應在結構設計中加大混凝土保護層的厚度，加強構造鋼筋，控制裂縫發展。

注重耐久性設計橋梁的設計、施工建設和使用中，必然會受到來自環境、化學物的侵害，同時，橋梁的主要作用是要承擔車輛、行人的重量，地震、疲勞和超載等也必將成為影響橋梁耐久性的必然因素，加之橋梁自身結構和材料的損傷、劣化都無形中造成了對耐久性的影響，雖然目前以拉索的形式來解決此類問題，但依舊不是最完美餓解決辦法。從一定程度上說，影響橋梁耐久性最主要的原因還在于耐久性的設計，因此，在現代橋梁設計中，對耐久性的考慮應當被提到首要位置。

注重結構細節設計的確，“細節決定成敗”這句話用在橋梁結構設計中再合適不過。在橋梁設計中通過結構細節的設計來提高混凝土的結構耐久性是提高橋梁耐久性的重要手段。首先，在設計、施工中需將耐久性設計明確到各個細節；其次，加大頭肩設計的鋼筋混凝土保護層厚度。這能在一定程度上避免鋼筋的銹蝕，從而提高耐久性；其三，要注重對裂縫的控制技術研究力度?？刂屏芽p一方面要嚴格按照規范進行操作，另一方面要采取構造措施，控制混凝土施工及使用過程中大量出現非工作裂縫；最后，要注重混凝土構件的防排水設計。

篇(3)

海沽道規劃為城市主干路，規劃道路紅線寬50m。本次工程范圍為外環南路～東文南路，總長度約10．3km。沿線需跨越現狀河道4處，新建4座橋梁跨越，分別為外環河中橋、洪泥河中橋、幸福河中橋、衛津河中橋。由于規劃地鐵1號線線位與海沽道主線重合，受地鐵盾構影響的有洪泥河中橋、幸福河中橋、衛津河中橋3座橋梁。因此橋梁下部結構設計中應充分考慮與軌道交通1號線之間的相對關系，滿足地鐵盾構施工過程中要求的最小安全距離；同時對橋梁樁基采取有效的防護措施，在施工過程中進行必要的施工監測，以保障本工程的安全實施和使用。本文以洪泥河中橋為例，介紹海沽道工程受地鐵盾構影響下橋梁下部結構設計及防護措施。

2水文地質情況

洪泥河全長25．8km，設計流量50m3／s，為區管二級河道，六級航道，性質為排水，規劃上河口寬度為50m、下河口寬度為25m?，F狀洪泥河上河口寬度為45m、下河口寬度為25m、兩側放坡各10m；堤岸為土質邊坡，邊坡系數為1∶2．5。河底高程為－2．7m，堤頂標高為3．2～3．6m，洪泥河常水位為1．4m，洪水位為2．5m。根據區域地質資料和勘察，本工程所在場地為第四系全新統（Q4）海相、陸相及海陸交互沉積地層。從上而下地層呈層狀分布，按成因分為8層，按力學性質可進一步分成15個亞層。該區域主要由雜填土、素填土、粘土、淤泥質土、粉質粘土、粉土組成，各層土水平方向上總體分布穩定，從上而下土質漸好。本工程特殊性巖土主要為人工填土及淤泥質土，填土土質松散，淤泥質土土質軟對橋梁樁基施工有一定影響。

3地鐵與海沽道線位相對位置關系及安全要求

3．1位置關系

海沽道道路紅線寬50m，線位與洪泥河河道斜交，角度為17°。1號線地鐵線位分為左右雙線，在洪泥河處線位間距為14．8m，每條線位地鐵盾構區間寬為6．2m，地鐵盾構區間凈距為8．6m，地鐵盾構頂埋深標高為－9～－15m之間。洪泥河中橋處地鐵與海沽道平面位置關系詳見圖1。

3．2地鐵盾構安全距離要求

地鐵1號線盾構隧道與跨河橋梁樁基相距較近，二者之間安全間距要求以及附近土層是否需要加固與施工工序有很大關系。為了盡量減小本工程擬建橋梁與地鐵1號線之間的相互影響確保工程實施的可行性，經與地鐵1號線設計單位多次溝通，由地鐵1號線設計單位對地鐵盾構施工與橋梁樁基施工之間的安全距離提出具體要求。

（1）樁基先于盾構隧道施工（方案Ⅰ）：①在此工況下，橋梁樁基礎外邊緣距離盾構結構外邊緣的距離不得小于1．5m，隧道穿越時，周邊土體不需要加固；但樁基設計應考慮樁側摩阻局部損失。②為了保證橋梁樁基達到其設計強度，橋梁承臺及樁基施工完成至盾構側穿樁基的時間間隔應至少保證1個月。

（2）盾構隧道先于樁基施工（方案Ⅱ）。當盾構區間先行推進，樁基后施工，此種工況對區間隧道影響較大，橋梁樁基外邊緣至盾構結構外邊緣的最小距離不得小于4m，且周邊土體需要加固。方案Ⅰ對本工程樁基影響最小；方案Ⅱ對本工程樁基影響非常大，由于安全距離要求大，周邊土體需要加固，直接導致橋梁工程樁基不能實施。由于地鐵規劃1號線線位與海沽道線位已定，不能調整。最終經各方面溝通協調確定橋梁工程按先于地鐵盾構施工進行設計和施工，即滿足方案Ⅰ中的要求即可。

4橋梁下部結構設計

4．1橋梁下部結構設計方案的確定

洪泥河中橋橋梁中心樁號為K2＋946．274，位于直線上，斜交角度為17°，采用分離式雙幅橋，左幅橋寬為25．5m，右幅橋寬為23．5m，跨徑為3×25m，梁高1．40m，結構形式采用預應力混凝土簡支變連續小箱梁結構。橋梁下部結構的設計為了盡量減少對河道的影響，減少阻水效果，通常采用排架墩。由于地鐵盾構的影響，與樁位有沖突，此橋不能采用排架墩，需特殊設計。經設計計算，采用較大跨徑蓋梁，蓋梁下設雙柱墩，墩底設承臺及樁基，樁基之間預留地鐵盾構空間，可以確保與地鐵盾構之間安全距離大于1．5m的要求，以此保證后期地鐵施工的安全性。地鐵盾構間距內樁基1．5m，地鐵盾構外側樁基1．2m，立柱采用1．8m的圓柱墩，以減少河流阻力。由于橋位與河道斜交角度較大為17°，立柱間距較大為19．425m／cos17°＝20．313m，導致蓋梁截面較大，蓋梁梁高2．5m，順橋向寬度為2．0m，普通的鋼筋混凝土結構已經不能滿足計算要求，需要采用預應力混凝土結構進行設計。

4．2橋梁下部結構設計的特殊性及處理方法

由于地鐵盾構的影響，通過下部結構特殊設計，可滿足樁基邊緣距盾構邊緣距離大于1．5m安全距離的要求；但地鐵盾構施工過程中對周圍土體產生擾動，引起土體水平位移和豎向位移以及樁基受力及變形發生變化，仍有可能對橋梁樁基造成影響，因此設計及施工中采取以下措施：

（1）設計中不考慮盾構施工影響區域內土的樁側正摩阻力，對樁長進行加長設計。

（2）設計中在位于地鐵上下行之間的橋梁樁基盾構施工影響區域以上采用鋼護筒進行防護，該鋼護筒不拔出，作為永久性結構使用。

（3）根據地質報告本場地埋深約10．00m以上主要為欠固結軟土，軟土在自重及其它外荷載作用下將產生固結沉降，對樁側產生負摩阻力。設計中在驗算樁基承載力時，要充分考慮樁側負摩阻力的影響。

（4）場地分布人工填土及淤泥質軟土，填土土質松散，淤泥質土土質軟，鉆孔灌注樁樁身穿越填土及淤泥質軟土時，須注意孔壁坍塌及縮頸現象，可采取埋設護筒、合理調配泥漿比重等措施。

（5）鉆孔灌注樁樁身穿越厚層粉土、粉砂時，因鉆進速度慢，鉆孔施工時間長，易產生塌孔、樁身夾泥等不良現象，施工時應采取調節泥漿比重、成孔后加強清孔等措施防止塌孔、樁身夾泥等不良現象發生，確保成樁質量。

（6）在施工過程中，尚應進行必要的施工監測。檢查施工引起的地表沉降是否超過允許范圍，決定是否需要采取保護措施，并為確定經濟、合理的保護措施提供依據，對橋梁的沉降及傾斜變形應進行相應的實時的監測。一旦發現實測位移超過警戒值應立即對樁周土體進行注漿加固。

（7）盾構施工至少應在樁基施工完成一個月后進行，樁基施工結束后，應對樁身完整性進行檢測，在盾構頂進結束后，應重新對地鐵上下行之間的樁基完整性進行檢測，在檢測結果滿足規范要求后，方可施工承臺。

5盾構施工注意事項

（1）合理安排盾構推進順序。盾構施工至少應在樁基施工完成一個月后進行，先掘進左線，后掘進右線，為了減少對土的擾動，左右線盾構始發時間間隔為一個月。

（2）橋區段穿越前做好準備工作。在盾構到達橋區段30m界限前，檢查刀具磨損量，有磨損立即更換滾刀；確保管片防水和拼裝質量；選用質量優良的盾尾油脂。

（3）合理安排施工工序，安排專人負責掘進出土與管片拼裝等主要工序，盡量縮短測量、管片、渣土車等待時間，提高運輸效率，維持作業面連續施工，加快管片拼裝作業，減少對周邊土體的影響。

（4）控制施工進度，嚴格控制盾構糾偏量，穩步前進。增加刀盤轉速，降低盾構推進速度，控制油缸推進力，減小盾構推進過程中對周邊土體的剪切擠壓作用，及時有效的糾正推進偏差。

（5）同步注漿。嚴格控制同步注漿量和漿液質量，通過同步注漿及時填充建筑空隙，減少施工過程中的土體變形，同步注漿量增加到建筑空隙的200％～250％左右。

（6）二次注漿。為減少同步注漿液早期強度低、隧道受側向分力影響大、效果不佳等問題，在管片出盾尾5環后，需要進行二次注漿。漿液為瞬凝性好、具有較高的早期強度的雙液漿。注漿量根據變形監測情況確定。

（7）根據施工進程和監測結果，及時調整同步注漿和二次注漿的配合比。

6結束語

篇(4)

關鍵詞：道路橋梁

具體的設計過程按承載能力和正常使用兩種極限狀態來進行。前者是控制結構在喪失服務能力臨界狀態時的承載能力、設計的基本原則是要求荷載效應不利組合的設計值，必須小于或等于結構抗力的設計值。利用荷載安全系數、材料安全系數及工作條件系數來考慮不確定因素作用下的結構總體的安全儲備，是一個半概率的極限狀態設計法。可以認為是對安全性要求的保證。后者控制結構在正常使用狀態時應力、裂縫和變形小于一定的限值，對應于適用性的要求。

暫且不論這些控制方程和計算理論是否完全合理，它們至少從定性和定量的形式上保證了安全性和適用性兩項要求，而對于經濟、美觀的要求則沒有具體的指標進行衡量。當然，在方案設計和評審階段會考慮到經濟和美觀的要求(中小橋梁主要關注經濟性，而大型和特大型橋梁對美觀問題越來越重視)；但需要指出的是該階段對經濟性的評估往往是只注重考慮建設成本，而對于后期的養護、維修等的長期綜合成本缺乏考慮，因此這種評估經常是比較片面的。一個典型的例子是斜拉橋的換索問題。由于目前技術水平的限制，斜拉橋拉索的平均使用壽命在20年到30年之間，也就是在其服役期期間至少要進行一次換索，如果考慮到后期換索的巨大投入，那么在跨度1000米以下的橋型競爭中，懸索橋與斜拉橋在經濟性方面的差距將大大減小。

現在，國內的結構設計過程中，有這樣的傾向：設計中考慮強度多而考慮耐久性少；重視強度極限狀態而不重視使用極限狀態，而結構在整個生命周期中最重要的卻恰恰是使用時的性能表現；重視結構的建造而不重視結構的維護。實際上，目前的橋梁設計中，對于耐久性更多的只是作為一種概念受到關注，既沒有明確提出使用年限的要求，也沒有進行專門的耐久性設計（從材料、結構措施及設計程序上上保證耐久性，并明確聲明在何種維護和使用條件下，橋梁具有哪種程度的耐久性）。這些傾向在一定程度上導致了當前工程事故頻發、結構使用性能差、使用壽命短的不良后果；也與國際結構工程界日益重視耐久性、安全性、適用性的趨勢相違背；也不符合結構動態和綜合經濟性（考慮結構建設、使用、維護等整個周期的費用）的要求。

橋梁安全性、耐久性差的主要原因

1）施工和管理水平低

國內外多座橋梁的突然破壞與倒塌，已使工程界對橋梁安全性問題倍加關注。一般的看法認為當前的工程事故主要是野蠻施工和管理腐敗所導致。對于短期內發生的諸如突然破壞與倒塌，多是由于施工質量沒有達到規范和設計要求，典型的問題包括材料強度不足和施工工藝不合格等；也有個別橋梁存在諸如偷工減料、以次充好等嚴重的管理問題，更是對橋梁安全造成致命的損害。

而大量的橋梁在遠沒有達到預期使用壽命時，出現了影響正常使用的病害與劣化；特別是一些橋梁在只使用了幾年、甚至剛建成不久就出現嚴重的耐久性不足的問題，這也與施工質量低下有重要關系，典型的問題有鋼筋保護層不足及目前廣泛存在于施工現場的嚴重的構件開裂問題（主要原因包括：水泥選用、混凝土配合比、振搗、養護不當及預應力施加不合理等）。這些施工上的缺陷雖然短期不會對橋梁的正常使用產生明顯的影響，但卻會對結構的長期耐久性產生非常不利的危害。

2）設計理論和結構構造體系不夠完善

在承認施工存在問題的同時，也不可否認，在橋梁設計領域，特別是關于橋梁施工和使用期安全性的問題還有許多可以改進的地方。結構設計的首要任務是選擇經濟合理的結構方案，其次是結構分析與構件和連接的設計，并取用規范規定的安全系數或可靠性指標以保證結構的安全性。

許多設計人員往往只滿足于規范對結構強度計算上的安全度需要，而忽視從結構體系、結構構造、結構材料、結構維護、結構耐久性以及從設計、施工到使用全過程中經常出現的人為錯誤等方面去加強和保證結構的安全性。有的結構整體性和延性不足，冗余性??；有的計算圖式和受力路線不明確，造成局部受力過大；有的混凝土強度等級過低、保護層厚度過小、鋼筋直徑過細、構件截面過??；這些都削弱了結構耐久性，會嚴重影響結構的安全性。不少橋梁、雖然滿足了設計規范的強度要求，僅用了5～10年就因為耐久性出了問題影響結構安全。結構耐久性不足已成為最現實的一個安全問題，設計時要從構造、材料等角度采取措施加強結構耐久性。

不同的環境和使用條件、不同的設計對象都會對結構體系提出不同的布局和構造等方面的要求。規范再詳細也不能包羅本應由設計人員解決的各種問題、規范更新得再快也適應不了新認識、新技術、新材料快速發展對結構提出的各種新的要求。因此，合理可靠的結構設計除了滿足規范的要求外，還要求設計人員具有對結構本性的正確認識、豐富的經驗和準確的判斷。

需要改進和努力的方向

1）應該更加重視結構的耐久性問題

橋梁在建造和使用過程中，一定會受到環境、有害化學物質的侵蝕，并要承受車輛、風、地震、疲勞、超載、人為因素等外來作用，同時橋梁所采用材料的自身性能也會不斷退化，從而導致結構各部分不同程度的損傷和劣化。在大跨橋梁領域，國內從上世紀80年代以來，修建了大量的斜拉橋；雖然迄今為止出現倒塌或嚴重損害的例子很少，但已經有多座橋梁因為拉索的耐久性問題而不得不提前換索，既影響了使用又增大了經濟損失。

需要指出的是，很多這類問題與沒有進行合理的耐久性設計有關，這也促使人們重新認識橋梁的耐久性問題。大量的病害實例也證明，除了施工和材料方面的原因，影響結構耐久性的決定性因素是來自構造上（也即設計上）的缺陷。

國內從上世紀90年代開始重視了對結構耐久性的研究，也取得了不少成果。這些研究大多是從材料和統計分析的角度進行的，對如何從結構和設計的角度及如何以設計和施工人員易于接受和操作的方式來改善橋梁耐久性卻很少有人研究。而且，長期以來，人們一直偏重于結構計算方法的研究，卻忽視了對總體構造和細節處理方面的關注。結構的耐久性設計與常規的結構設計有著本質的區別，目前需要努力將耐久性的研究從定性分析向定量分析發展。

國外的橋梁設計有鑒于耐久性不足導致的嚴重損失，近年來十分重視提高結構物的耐久性并將其作為重要的設計原則，統一考慮合理的結構布局和構造細節，強調使結構易于檢查、維修，以保證橋梁的安全使用、盡可能地減少維修費用，取得了較好的綜合經濟效益。實際上，國內外的研究和實踐都表明，結構耐久性對于橋梁的安全運營和經濟性起著決定性作用。

2）重視對疲勞損傷的研究

橋梁結構所承受的車輛荷載和風荷載都是動荷載，會在結構內產生循環變化的應力，不但會引起結構的振動，還會引起結構的累積疲勞損傷。

由于橋梁所采用的材料并非是均勻和連續的，實際上存在許多微小的缺陷，在循環荷載作用下，這些微缺陷會逐漸發展、合并形成損傷，并逐步在材料中形成宏觀裂紋。如果宏觀裂紋不得到有效控制，極有可能會引起材料、結構的脆性斷裂。早期疲勞損傷往往不易被檢測到，但其帶來的后果往往是災難性的。

疲勞損傷過去一直被認為是鋼橋設計中的核心問題，由鋼結構疲勞引起的鋼材開裂案例較多，亦有不少因疲勞斷裂引起橋梁垮塌的例子。近20年來，疲勞損傷的研究已進入混凝土結構，但對于使用期受腐蝕的鋼筋混凝土構件的動態性能和疲勞性能的研究還需加強。

對疲勞損傷的研究不僅僅指對整個結構而言，事實上橋梁結構常常由于某些關鍵部位的局部疲勞失效而導致整個結構的失效，例如斜拉橋拉索錨固端的疲勞損害。

3）充分重視橋梁的超載問題

汽車超載主要有三種情況：其一是早期修建的老橋超齡負載運營；其二是橋梁通行的車流量超過原設計；另一種是車輛違規超載。前兩種產生的原因主要是設計荷載的變化和交通量的增加；后者是車輛使用者違法超載營運，后兩種超載現象在我國公路運輸中較為普遍。

橋梁的超載一方面可能引發疲勞問題。超載會使橋梁疲勞應力幅度加大、損傷加劇，甚至會出現一些超載引發的結構破壞事故。另一方面，由于超載造成的橋梁內部損傷不能恢復，將使得橋梁在正常荷載下的工作狀態發生變化，從而可能危害橋梁的安全性和耐久性。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。

4）積極借鑒國外的經驗和成果

國內橋梁設計存在的主要問題是結構正常使用性能差（指與設計期望相比，可歸結為適用性能差，包括橋梁的過大振動、線形不平順、接頭跳車、結構開裂和過大的變形等）、耐久性和安全性差（包括使用壽命短、維護費用高、安全事故較頻繁等）。這些問題的產生固然與目前國內施工質量和管理水平較低有關，但平心而論，既然這種現狀不能在短期內得到解決，那么作為工程設計人員就應該在正視這一問題的前提，充分考慮到現階段的施工和管理水平和材料工藝水平，采用適當的安全度、適當的設計方法來保證橋梁使用性能的達到，這才是更為主動和有效的方法。特別是橋梁存在的耐久性和安全性問題很多與結構體系或使用材料選擇不合理及結構細節處理不當有關。

在歐洲國家（如德國、丹麥等），非常重視對結構物進行性能設計（即PBD，PerformanceBasedDesign），內容包括結構的變形、裂縫、振動、強健性、美觀、耐久性能、疲勞性等。PBD研究主要是為了使結構在運營過程中除了保證最低的安全性要求外，尚應有良好的使用性能（包括壽命和耐久性、抗腐蝕、耐疲勞性、美觀等）。就其本質而言，歐洲國家的PBD理論，主要研究結構在使用過程中表現出來的服務性能，分析使性能受到弱化的原因和其發生的機理、規律，尋求新的結構設計理念和方法。

篇(5)

畢業設計中，雖然學過的橋梁形式有很多，但是學生在選擇設計方案時，一般是反向思維，即覺得哪個橋型好做，能方便找到參考示例，就以哪個橋型作為重點設計對象。而對各類拱橋、連續剛構橋、T型剛構橋、斜腿剛構橋、懸索橋等很多具有結構創新特點的，并且在實際工程中使用得也較多的橋型卻很少甚至沒有學生選擇，最終導致畢業設計成果雷同化的現象很嚴重，也使優秀學生的科研創新能力得不到很好的提升和鍛煉。

二、畢業設計過多依賴設計軟件，忽視對基礎理論的理解

橋梁設計軟件為學生在畢業設計中選擇更多種形式的橋梁創造了條件，也為解決復雜的結構分析計算提供了有效的途徑。但是，一些突出問題也隨之而來。主要體現在兩個方面：一是很多學生由于不能在短期內熟悉設計軟件的操作方法和基本理論，在畢業設計初期，忽略了對橋梁基本知識的學習，而只是埋頭于對設計軟件的操作練習，影響了設計質量和效果；二是有的學生雖然能夠使用軟件進行設計計算，但是對結構設計相關概念模糊、計算原理不清楚，使得學生的工程創新能力和實踐能力受到了限制。綜上所述，為了更好地培養學生的專業理論知識和工程創新能力，需要對現有的橋梁畢業設計教學進行相應的改革和完善。

三、橋梁畢業設計教學改革研究

1.采取嚴格的教學監管措施，督促學生自主學習。①提前擬定思考題，定期匯報討論。指導老師在畢業設計任務書下達后，針對每個階段的設計內容，提前擬定一些思考的題目，采取每周定期匯報、定期集中討論的形式，督促學生真正深入自己的設計任務進行研究和思考，鍛煉他們的獨立思考能力和自學能力。例如在方案比選階段，要求每個學生結合擬定的思考題，把自己比選的方案逐一論述清楚，包括：橋梁結構常用的上下部結構形式的優缺點分析；不同的橋梁結構適用的跨徑范圍；主梁截面形式如何選擇等等。論述和討論問題的過程，不僅可以鍛煉學生的語言和溝通表達能力，使他們對所學的專業基本知識有更深入的掌握，另一方面還可以督促引導他們自行學習和研究，提高自主學習的能力。②嚴格控制階段性成果。畢業設計系統中要定期提交階段性成果，需嚴把質量關。對那些不合格的設計結果或抄襲設計的成果，采取不允許進入下一階段設計、退回修改或延遲提交，必要時增加中期答辯、推遲畢業答辯、畢業設計不予通過等處理。這些措施不應只流于表面，而是要切實落到實處，這樣才能激勵督促學生重視自主學習，提高學習意識和主動性。

2.舉辦各類專題講座，培養創新意識。創新意識的培養不僅在于對學生，指導教師應首先具有創新意識和指導能力，這是培養學生的創新意識并實施創新設計的前提。兩年的實踐表明，舉辦各類專題學術報告，無論對老師還是學生創新意識的培養都是非常有效的途徑和方法，具體實施如下：首先，在畢業設計正式開始前，邀請了天津城建設計院的總工為所有師生做了專題報告，就城市景觀橋梁（包括天津大沽橋、赤峰橋、進步橋等新型城市橋梁）的設計理念、設計計算、施工管理等方面進行了詳細的介紹，進一步拓展了廣大師生的知識面，極大地增進了師生進行創新橋梁設計的意識和興趣。除此之外，還邀請了同濟大學等名校的教授，進行了橋梁抗震新理念、橋梁沖刷研究等方面的學術報告，這些都快速引導師生進入學科最前沿，激發了他們的創新熱情和研究動力。另外，還多次邀請高校及設計院技術人員就橋梁博士、Midas等橋梁設計軟件的應用進行培訓講座，這些都為創新設計提供了必要的手段和工具，也使創新設計成為可能，避免了前期占用大量的時間學習軟件操作。

篇(6)

1．1導流標準及導流流量

由于本工程施工工期較短，圍堰高度較低，淹沒基坑對總工期影響較小，經濟損失較少，根據《水利水電工程施工組織設計規范》(SL303－2004)，將本工程施工導流建筑物的級別確定為5級。當導流建筑物采用土石結構時，其洪水重現期為5～10年，當導流建筑物采用混凝土或漿砌石結構時，其洪水重現期為3～5年。根據本工程特點及施工進度安排，圍堰使用時間為一個枯水期，圍堰高度相對較低，導流時段較短。本工程施工圍堰選用土石結構，相應導流標準采用5年一遇重現期洪水。本流域位于歐亞大陸東部中緯度地帶，大陸性氣候明顯。工程所在區域多年平均降水量為566．1mm，降水量年際變化大，年內分配不均，主要集中在6～9月，占全年降水量的79．9%，最大年降水量為941．5mm(1977年)，最小年降水量為299．9mm(1989年)。結合水文資料分析，確定導流時段為10月～次年5月。本工程施工導流涉及的河道有2條，分別為永定新河和新引河。根據河道水文資料和河道主要功能的不同，具體分析確定河道的導流流量。永定新河是天津市一級重要行洪河道，是人工開挖河道，沿河匯入的河流和排水河道都有閘門控制，本流域洪水由暴雨形成，洪水與暴雨發生的時間相一致，大多在7、8兩個月。按照屈家店閘下泄流量系列，據此分析計算確定永定新河5年一遇洪水重現期流量為117m3/s，施工洪水位為1．60m。新引河也是人工開挖河道，主要是一條輸調水河道，每年春季均要承擔引灤向海河補水的任務，輸水流量20m3/s，每次補水時間20d左右。分析新引河屈家店(閘下)水文站2008～2010年的逐日水位觀測數據，2008年最高水位1．502m，最低水位－0．058m，平均水位0．812m。2009年最高水位1．412m，最低水位－0．278m，平均水位0．702m。2010年最高水位1．762m，最低水位－0．148m，平均水位0．812m。因此，本次新引河施工導流流量采用新引河輸水流量20m3/s。由2008～2010年逐日水位觀測數據可知，3年期間河道相應的水位值變化較小(最高水位1．412～1．762m，最低水位－0．278～－0．058m，平均水位0．702～0．812m)，由于新引河均在非汛期輸水，最高水位發生在本工程施工期。因此施工期圍堰擋水水位取1．762m較為安全，相應圍堰工程量增加較少，既經濟又安全。

1．2導流方式

樁號3+100處漫水橋所處位置永定新河側河床寬約194m，新引河側河床寬約124m，具備分期圍堰施工導流條件，而灘地較窄，寬約8m，無法利用灘地布置導流明渠，若布置導流明渠，則需拆除和恢復現有河道堤防。

1．3導流建筑物設計

本工程位于天津市北辰區境內，區域經濟社會發展速度較快，工程建設項目較多，且老舊建筑的拆除工程相對較多，因此區域內建筑渣土的產量比較大，渣料料源比較豐富，而土料相對比較缺乏。本次導流建筑物的設計應既考慮本工程的具體特點及要求，又能充分利用周邊現有資源條件。本工程施工圍堰采用的是土石混合圍堰型式，圍堰填筑料利用區域內產生的建筑渣土。永定新河側施工圍堰采用土石混合圍堰型式，縱向施工圍堰為一、二期共用。圍堰按枯水期5年一遇重現期洪水、導流流量117m3/s設計。根據水力計算，施工圍堰擋水水位為1．6m，堰頂高程為2．2m，圍堰最大堰高5．2m，圍堰頂寬4．0m，邊坡1∶3．0。一期上游圍堰靠近雙街泵站排水出口，為防止泵站排水對圍堰堰體造成沖刷，采用編織袋土及彩條布對該區域圍堰迎水側進行防護。新引河側施工圍堰采用土石混合圍堰型式，縱向施工圍堰為一、二期共用。圍堰按新引河輸水期水位1．762m、導流流量20m3/s設計。根據水力計算，施工圍堰擋水水位為1．762m，堰頂高程為2．3m。一期橫向施工圍堰最大堰高為4．8m，圍堰頂寬4．0m，邊坡1∶2．5。二期橫向施工圍堰最大堰高為3．5m，圍堰頂寬均為4．0m，邊坡1∶2．0?？v向施工圍堰最大堰高為3．5m，圍堰頂寬4．0m，邊坡1∶2．0。本工程施工導流采用分期圍堰導流方式，根據工程結構要求及特點，結合現場施工條件，共分2期圍堰。本工程縱向圍堰位置的選擇首先能保證在一期圍堰束窄河床后，剩余河道過水斷面能夠滿足導流流量的過流要求，并避免在導流期間對河道造成沖刷。其次，盡量增大一期圍堰圍護的寬度，以節省導流工程量，加快工程進度。第三，最好不占壓聯接墩位置，避免在施工聯接墩時產生深基坑問題。經水力計算，確定了本工程縱向圍堰的位置，分期圍堰采用矩形方式布置，縱向圍堰為一期圍堰和二期圍堰共用。

2總結

篇(7)

【關鍵詞】橋梁設計 水文調查 外業勘測 橋梁調查 水文資料 小流域徑流 工點

中圖分類號：K928文獻標識碼： A 文章編號：

一．引言。

隨著我國經濟的快速發展，公路和橋梁建設作為社會和經濟發展的基礎工程也得到較快發展。在橋梁的設計階段中，橋梁的水文計算十分重要，其結果直接影響到橋梁后期的孔徑設計和基礎的埋深，這對橋梁自身的建筑質量是起到決定性的因素。要能保證橋梁水文資料的準確性，就要在前期做好水文資料的調查和資料收集、整理、分析。要將工程所在地的水文資料、歷年洪水的流量、當地氣象資料、當地降水分布情況等基本資料進行收集整理，在對水文進行調查、對外部環境進行勘測后，才能開始進行水文計算。

二．工程概述。

婁底至雙峰一級公路，位于湖南省婁底市的婁星區和雙峰市境內。起點位于婁底城市規劃區南側的余家祠堂，與規劃婁星南路對接；終點位于雙峰縣城，與婁衡高速雙峰連接線相接，終點位于雙峰縣城，與婁衡高速雙峰連接線相接。婁底屬于中亞熱帶大陸季風濕潤氣候區，熱量豐富，溫度適宜，四季分明：冬季少嚴寒，夏季多酷熱，秋季晴朗溫暖，春末夏初多雨成澇，盛夏初秋少雨多旱，全年平均氣溫16-17.3°C。年平均日照時間1538小時，東部多于西部，無霜期268天。雙峰屬于中亞熱帶季風氣候，四季分明，春季寒潮頻繁，氣溫變化劇烈；夏季暑熱期長，伏旱明顯，前秋干旱頻繁，后秋天氣多變；冬季嚴寒期短，陰晴少雨天多。全縣年平均氣溫17.0℃，年降水量1200-1500mm，年日照1500-1600小時，無霜期260-300天。

三.水文計算。

1.水文調查。

本工程段區氣候屬于中亞熱帶大陸季風濕潤氣候。沿線河溝大多為耕織土沖溝，或由沖溝匯集形成較大的河流，如側水河等。

1、歷史洪水位調查的主要內容有：

（1)、河段探勘。確定歷史洪水痕跡的位置。

（2)、現場訪問。不失訪一位老人，不漏掉一點情況，不放松一條線索，不錯過一個機會。

（3)、形態斷面及計算河段的選擇。形態斷面所在河段具備以下條件：河段順直無支岔，河段穩定、洪跡多，靠近橋位、灘地少，灘槽洪水流向一致，有足夠的洪跡。

（4)、形態斷面、調查洪跡高程、河床縱坡野外測量。

2、暴雨資料收集的主要內容有：

（1)、流域內的1:5萬地形圖。用于勾繪匯水面積、長度、寬度、坡度等特征值。

（2)、流域內的地形、地貌、土壤類別、植被特征。

（3)、基于年汛期月最大平均值的雨力分布圖、徑流分區表。

2.分析水文計算的依據。

由于路線沿線跨越的河流，均為中小河流，屬于小流域的范圍，小流域的洪水多由暴雨形成，而且流域面積小，坡度陡，匯流快，洪水暴漲暴落，歷史短，泛濫范圍小。小流域的洪水很少能留下明顯的痕跡，往往也不會引起人們的注意，而且這些河流均為桑干河、源子河、元子河、十里河的小支流，沒有設水文站，所以在實際調查時只有盡可能收集歷史洪水資料，同時為了避免出現大的誤差，采用多種方法進行計算，相互比較分析，針對實際情況綜合分析后選用其中較為可靠者。本次設計流量分析計算對大河這條較大的河溝采用了歷史形態法和經驗公式法相比較，其它一般性小型沖溝只采用經驗公式法。

1.歷史形態法。

對于河流的某一特定形態斷面，我們可以根據已知洪水位計算相應的洪水流量。在橋位上下游調查歷史上各次較大洪水的水位，確定洪水比降和河床糙率，推算相應的歷史洪水流量；同時，調查河道附近的沖淤變形及河床演變。在調查過程中，細心訪問沿岸居民，查明歷史洪水痕跡以及發生的時間、大小和稀遇程度。

2. 經驗公式法。

交通部交通科學研究院的徑流簡化公式——“全國徑流法”，適用于小流域的流量計算：

計算基本公式：Q=ψ（h-Z）3/2F4/5β×γ×δ

Q：計算流量，m3/s

β：洪水塌平折減系數

δ：湖泊折減系數

Z：被植物或洼地滯留的徑流厚度

z：植物截流和水利化措施的攔蓄厚度，mm

h：徑流厚度，mm

F：匯水面積，km2

ψ：地貌系數

γ:流域內降雨不均勻影響洪峰流量的折減系數

3.水文調查計算資料。

依據歷史形態法來反推流量。按形態法計算流量，形態斷面基本接近調查歷史洪水位，對河流斷面和河床縱坡進行實地測量。根據調查結合，按形態法計算流量，形態斷面基本接近調查歷史洪水位，對河流斷面和河床縱坡進行了實地測量，由于計算出來的流量一般都偏大，且由于人類活動的影響，流域情況也有所變化，取與按調查洪水位推算所得流量較接近的結果作為設計流量。

4.水文分析內容。

(1)分析內容。公路工程水文勘測設計包括路基和橋涵的水文調查和勘測，水文、水力計算，以及橋孔布設，調治工程的設置等。

（2）基本要求。水文調查和勘測應根據設計要求和所在區域條件，采用相應的方法，收集和調查的資料應作可靠性評價，勘測精度應符合規定（要求）。

（3）基本途徑。水文、水力分析和計算成果應作合理性論證。對水文條件復雜或通航等級較高的特殊大橋，應進行水文測驗及水力模型試驗（河工模型動、定床試驗。

（4）分析前提。符合現行國家頒發的有關標準、規范的規定。

5.水文調查資料的收集、整理和外業勘測方法。

（1） 調查法：通過調查、走訪河流兩岸附近居民，通過他們對歷史洪水的記憶對已有的水文系列進行插補和延長。

（2）考證法：通過文獻、歷史記載、碑刻、民間傳說等對已有的水文系列進行插補和延長。

（3）兩系列的相關分析法：若分析站水文系列較短，而同一流域內或相近的另系列水文系列較長，則可將該站作為參證站，將兩站的水文系列通過回歸分析的方法得到相關方程，再通過相關方程對較短的分析站水文系列進行插補和延長，從而得到更長的水文系列。

（4）流域面積比擬法：當上、下游水文站與測站流域面積相差不超過10％可直接引用。如較大但不超過20％可按下式計算：

Q1=(F1/F2)ªQ2

（5）水位、流量關系曲線法：當上、下游水文站間無支流匯入，兩站 相同年的最大洪峰流量大致成比例，則可通過兩站資料用如下函數進行插補和延長。

Q=f（Qˊ） H= f（Hˊ） Q= f（ Hˊ）

（6）過程線疊加法：利用兩支流洪水過程線疊加得到合流后橋位處的設計流量。

四．結束語。

橋梁的水文是公路橋梁質量和使用壽命、工程建筑最直接的決定性因素，同時也是衡量橋梁是否符合建設標準的重要標準。在設計中要做好水文調查和外業勘測，要提供準確的設計計算資料，以此來提高橋梁設計的準確度。

參考文獻：

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