橋梁的設計與優(yōu)化方法

1、<p>　　橋梁的設計與優(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、中橋梁的建設對當?shù)卣?、?jīng)濟、國防等都具有重要意義。 </p><p>　　【關鍵詞】整體性優(yōu)化，安全性，適用度，耐久性 </p><p>　　公路橋梁應根據(jù)所在公路的作用、性質和將來發(fā)展的需要，除應符合技術先進、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟合理的

2、要求外，還應按照美觀和有利環(huán)保的原則進行設計，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）所設計的橋梁結構在強度、穩(wěn)定和耐久性方面應有足夠的安全儲備。（2）防撞欄桿應具有足夠的高度和強度，人與車流之間應設防護欄，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，應設計好照明設施，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，應設計好導流設施，防止橋梁基礎底部被過度沖刷；對于通行大噸位船舶的河道，除按規(guī)定加大橋孔跨徑外，必要時設置防撞構筑物等。（5）對修建在地震區(qū)的橋梁，應按抗震要求采取防震措施；對于大跨柔性橋梁，尚應考慮風振效應。 </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)劃年限內的交通流量（包括行人通道）。 </p><p>　?。?）橋梁結構在通過設計荷載時不出現(xiàn)過大的變形和過寬的裂縫。 </p><p>　　（3）橋跨結構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>　?。?）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>　?。?）橋梁設計應遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則。 </p><p>　　（2）經(jīng)濟的橋型應該是造價和養(yǎng)護費用綜合最省的橋型。設計中應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>　?。?）所選擇的橋位應是地質、水文條件好，并使橋梁長度較短。 </p><p>　?。?）橋梁應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.技術先進。在因地制宜的前提下，橋梁設計應盡可能采用成熟的新結構、新設

7、備、新材料和新工藝。在注意認真學習國內外的先進技術、充分利用最新科學技術成就的同時，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水平，趕上和超過世界先進水平。 </p><p>　　5.曼觀。一座橋梁應具有優(yōu)美的外形，而且這種外形從任何角度看都應該是優(yōu)美的。結構布置必須簡練，并在空間上有和諧的比例。橋型應與周圍環(huán)境相協(xié)調，城市橋梁和游覽區(qū)的

8、橋梁，可較多地考慮建筑藝術上的要求。合理的結構布局和輪廓是橋梁美觀的主要因素，另外，施工質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。橋梁設計應考慮環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的要求。從橋位選擇、橋跨布置、基礎方案、墩身外形、上部結構施工方法、施工組織設計等全面考慮環(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、.設計橋梁整體性與優(yōu)化。1.1設計中關于焊接結構的問題在橋梁的整體性設計中，首先需要注意的問題是焊接結構，由于焊接結構中，牽涉到的相關因素較多，如來自母材的結構和材料質量等，或是其受力情況和相關性能，而諸多問題的共同作用也將致使焊接結構直接影響到橋梁的穩(wěn)定性。焊接結構中，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)生焊接應力，通常這會造成焊件的局部變形，同時接頭處由于應力變化，也將形成結構缺陷。為此，橋梁

10、的整體性設計中對于焊接結構來講，需要做到以下幾點：分析焊件結構，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；需要設計人員充分掌握焊接工藝實操知識，并在對待焊接的結構進行充分計算之后，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，需要設計人員進行充分調查，確保焊接質量的高標準實現(xiàn)。1.2設計中關于橫向抗傾覆的問題在關于橋梁的橫向抗傾覆設計中，需要認識到橫向抗傾覆問題的重要性，在現(xiàn)階段的鋼結構中，橋梁設

11、計一般會傾向于質量更輕而強度較高的設計方案，在設計中，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。在眾多基礎建設過程中，橋梁技術的發(fā)展始終未曾離開專家學者們的視野，在長期的發(fā)展之下，橋梁鋼結構的設計和優(yōu)化問題也為學者所提及，在廣泛關注也研究之下，現(xiàn)階段已然有了一定的研究

12、成果。橋梁的整體性設計，不僅需要考慮到橋梁各方面受力情況，同時還應該結合現(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計上的優(yōu)化，本文提到的關于焊接問題、橫向抗傾覆的問題以及施工人孔設置問題都需要設計人員注意，以此保障橋梁鋼結構完整性設計質量的提高。橋梁不但是以便利通行的建筑設施而存在，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