時間：2023-04-26 16:05:27
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橋梁結構應具有足夠的強度，以承受作用于其上的重力和附加力；結構各部必須具有足夠的剛度，以使其在荷載作用下不產生過大的撓曲和變形；結構各部尺寸必須具有適當大小，以使其承受軸向壓力時的構件不發生屈曲，喪失穩定性。同時結構也要具有較高的耐久性。由于作用荷載的隨機性、材料強度的離散性、制造與施工質量的分散性、計算假定的近似性，致使在長期使用過程中橋梁結構產生病害，其具體原因如下：
1．原設計荷載偏低，交通發展后車輛荷載增大，橋梁因承載能力不足而產生病害。
2．結構設計中存在缺陷，如采用橋型結構不當、設計假定不盡合理。
3．橋梁施工質量差，未按設計要求和施工規程實施。
4．不重視橋梁后期養護工作，沒有及時消除己產生的病害。
5．洪水等自然災害使橋梁產生損壞。
6．地質條件差，如滑坡、軟基等導致橋梁產生病害。
二、橋梁加固的一般流程
在橋梁結構發生病害后，需要采取措施進行加固維修或者更換。橋梁加固工程一般應遵循以下工作程序：
結構可靠性鑒定—加固方案確定—加固設計—施丁組織設計—施工—驗收。
結構可靠性鑒定，主要是對病害結構的病情診斷。加固方案好比處方，加固設計是現行規范及有關標準對加固方案的深化過程。加固施工是對被加固結構按加固設計進行加固的施工過程，對于大型結構加固，為確保質量和安全，施工前應編制施工組織設計。
三、橋梁加固增強技術
橋梁的增強改造可以分為裂縫修補和對橋梁結構的加固增強，下面介紹其特點及其適用的場合。
（一）裂縫修補技術
裂縫修補的目的在于恢復結構物的防水性和耐久性，主要技術有：
1．表面處理法，在微裂縫的表面涂抹填料及防水材料，以提高其防水性和耐久性。對于寬度發生變化的裂縫，要設法使用有伸縮性的材料。
2．注漿法，在裂縫中注入樹脂或水泥類材料，以提高其防水性及耐久性。主要注漿材料是環氧樹脂，多采用低壓低速注入法。環氧樹脂注入法與鋼釘并用，可以增強裂縫部位的整體性，是一種防止裂縫繼續發展的好辦法。
3．充填法，這是一種適合于修補較寬裂縫的方法，具體做法是沿裂縫鑿一條深槽，然后在槽內嵌補各種粘結材料，如水泥砂漿、環氧砂漿、膨脹水泥砂漿、環氧樹脂硅、瀝青及各種化學補強劑等。4．表面噴涂法，噴漿修補是一種在經鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實而且粘度高的水泥砂漿保護層，來封閉裂縫的修補方法。噴漿前，需要把結構表面的剝離部分除去，再用水沖洗清潔，并在開始噴漿之前把基層濕潤，然后再開始噴漿。
5．粘結鋼板封閉法,當鋼筋硂構件產生主拉應力裂縫時，可對裂縫先進行處理之后，再在裂縫處粘結鋼板，并用膨脹螺栓對鋼板加壓。鋼板粘結方向應和裂縫方向垂直。
（二）橋梁加固增強技術
本文以最常見的橋梁結構形式的上部結構及其常見的加固方法進行說明。
梁式橋上部結構加固增強技術主要有加大截面加固法、外部粘貼加固法、外部預應力加固法、改變結構體系加固法、增設縱梁加固法。
加大截面加固法采用增大構件的截面面積，根據荷載大小和凈空條件不同，可分為以加大截面面積為主和加配鋼筋為主兩種加固方案。
外部粘貼加固法系用型鋼、玻璃鋼等材料通過環氧樹脂等粘合劑粘貼在結構外部，以提高結構承載能力的一種方法。適用于構件尺寸受限制但又必須大幅度提高結構承載能力的場合，必須保證粘和劑的質量
外部預應力加固法指運用預應力原理，在增設的構件或原有構件上施加一定初始應力的一種加固方法。采用對受拉區施加預加壓力，可以抵消部分自重應力，起到卸載、減小跨中撓度、減小裂縫寬度或閉合裂縫的作用。
改變結構體系加固法通過增設支撐或橋墩，把簡支變為連續、在梁下增設如鋼架等加勁梁或疊合梁，以減小梁內控制截面峰值彎矩，提高承載能力的一種加固方法。
增設縱梁加固法在橋梁墩、臺基礎穩定，并具有足夠承載能力的情況下，可采用增設承載能力高和剛度大的新縱梁，這些新梁與舊梁連接在一起共同受力。由于應運中的車輛荷載在新增主梁后的橋梁結構中重新分布，使原梁中所受荷載得以減少，加固后的橋梁承載能力和剛度得以提高。當增設的縱梁位于主梁的一側或兩側時，兼有拓寬的作用。此法適用于梁體結構基礎完好，而承載能力不能滿足要求的場合。
（三）橋梁結構加固新技術——錨噴
1工程概況
某橋梁工程6#墩基礎采用鉆孔灌注樁基礎，基礎之上為承臺，每個承臺上設一個墩柱，雙墩柱之上為蓋梁。6#墩樁基礎、承臺、墩柱和蓋梁結構均處于鐵路30m范圍內，施工均列入臨近營業線施工范圍。所有施工都必須在鐵路運行天窗進行，且必須嚴格按照臨近運營線施工安全管理規定進行，施工環境非常復雜、施工條件差、施工難度大。
2主要施工方法
(1)基礎施工
6#墩基礎是由4根準1.2m長的鉆孔灌注樁基礎組成，，樁的長度為22m，可用C30混凝土灌注，灌注樁時注意讓樁端嵌入巖層。樁基礎持力層為中風化巖層，可用CZ－5型沖擊鉆機鉆進成孔。在成孔前要先確定鉆機的位置，注意使鉆機鉆錘的中心與樁孔的中心保持在同一垂線上，穩定好扒桿和攬風繩。在成孔鉆進過程中，要先用小沖程慢慢的鉆進，使鉆頭全部進入土層后，查看樁位復測是否合格，合格后再進行正常鉆速鉆進。同時要注意，地勘結果不同的地層，要采用不同的沖程和泥漿的比重，做好記錄。在鉆進中遇到數據突變等異常情況時要及時排查原因，排除隱患，再進行鉆進。吊放鋼筋籠時也要據計算確定吊裝點，注意入孔時須對準孔位輕放、慢放，防止碰撞孔壁，混凝土澆筑要保證一次性連續澆筑完成，這樣可保證整根樁混凝土均勻，密實。
(2)承臺施工
根據本承臺基坑支護的特點，可采用支護結構受力簡單，明確的鋼板樁支護方案，它不僅對基坑支護有很可靠的穩定性，其在插打工藝上機械設備也都狠成熟，工程造價低，可在鋼板樁插打后拔除重復使用，施工速度也挺快。對于6#墩的承臺，它的平面尺寸是4.8m×4.8m，厚度是2.4m的鋼筋混凝土做的矩形承臺。承臺的開挖主要以機械為主，人工為鋪的分層開挖，按基坑邊坡1∶1的比例開挖。當基坑開挖超過基坑底標高的20cm時，改用人工開挖，破壞基底的原狀土結構，便于之后的施工。在整平基底后，進行基底驗槽，合格后才能開始用混凝土澆筑墊層，在樁基檢測合格后，才能進行承臺的施工。承臺模板由于都是采用大塊拼裝的鋼模板，在用吊機分塊吊裝時注意用法蘭螺栓連接，并用混凝土一次連貫建筑成型，澆筑砂石泵采用6BS，并采用初凝時間大于6小時的C30標號混凝土，其塌落度在15－18cm間，注意澆筑中應充分振搗，使混凝土密實。
(3)墩柱施工
本工程6#墩墩柱為雙柱墩，墩平面為1.7×1.85m(橫橋向×縱橋向)的矩形，高6.641m，平面四角設半徑15cm的倒圓，采用C40混凝土澆筑。為了能夠保證墩柱的外觀質量，墩柱模板可采用表面平整光滑，拼接嚴密的定型鋼模板，連接時可采用連接螺栓來栓接，為保證接縫的平整，還可設定準確的定位孔并用銷釘過渡配合使用。墩柱混凝土澆筑是分層澆筑的，但每層的澆筑都必須保證一次澆筑完成，每層的厚度也都要控制在30cm左右。可以用串筒下料，要注意串筒口與澆筑面間的距離盡量控制在2m內，邊澆筑邊用振動棒振搗，這樣可保證澆筑的混凝土的密實性。
(4)蓋梁施工
蓋梁支架采用滿堂式和碗扣式鋼管腳手架，支架底落在承臺頂高程處，承臺間及兩頭需開挖并進行地基硬化處理，其中承臺基坑范圍用山皮石回填，基坑范圍外用30cm厚山皮石回填，用10cm厚碎石墊層和20cm厚C20混凝土進行硬化，來達到滿足支架地基的承載力。安裝蓋梁模板，先要沿著橫橋方向在碗扣支架頂托上安放10槽鋼，并在沿橋縱向槽鋼上每隔20cm布置10×10方木，在方木上鋪設15mm厚竹膠板，蓋梁側模板用15mm厚竹膠板，模板外側在豎直方向每隔15cm安放5×10方木，方木外側安放2道水平鋼管圍棱，另外還需沿水平方向和豎向每間距0.61m設置準20對拉螺桿，保證模板穩定。蓋梁骨架鋼筋采用閃光對焊或雙面焊接成型，鋼筋骨架在平地上制作焊接成型，吊裝至蓋梁上搭架子進行安裝，局部需焊接時底部需墊木板，焊接時不能燒壞底模，雙面焊縫長度不小于5d，焊縫要滿足要求。本工程蓋梁為變高蓋梁，結構體積將近200m3，為大體積混凝土結構。蓋梁混凝土澆筑擬分3次進行，第1次澆筑3.2m+0.55m高+擋塊部分，第2次澆筑1.84m高+擋塊部分，第3次澆筑支承墊石。蓋梁混凝土用C40商品混凝土，混凝土分層澆筑，每層澆筑厚度控制在30cm左右，邊澆筑邊用插入式振搗器振搗充分使混凝土密實。為防止混凝土內部因水泥水化熱反應導致溫度過高產生不良溫度裂紋，影響蓋梁施工質量，在蓋梁內每隔2m設置準=32mm的循環冷卻水管，在高度和寬度方向各布置一道。在澆筑承臺混凝土前應進行閉水試驗，保證管道嚴密性，管道還應與鋼筋綁扎牢固，確保管道在澆筑混凝土時不發生位移。
二橋梁下部結構施工中的質量控制關鍵點
1模板配置
橋墩的施工中，主要的就是模板的配置問題，它可以直接影響到整個橋墩工程施工的質量，所以，配置模板一般要注意以下幾點:首先就是確保模板的材料，數量齊全，保證施工所需;其次，對模板本身來說，它的質量，尺寸要嚴格按照規范要求執行，質量偏差要控制在有效范圍內;然后，用洗刷脫模劑的話，便于拆卸;最后，模板的剛度和強度上要保證，避免在施工中發生變形或者裂縫等現象，影響施工進度。
2鋼筋質量控制鋼筋
在橋梁施工中占據著重要的紐帶作用，是很重要的施工材料，因此在鋼筋入庫時，都要進行嚴格的質量檢測，檢驗等。鋼筋材料一定要有齊全的相關證書，經技術主管審核后可進入開料的程序，把鋼筋按編碼分開堆放，做好防潮防雨等措施，避免在使用前生銹而影響后期使用，要嚴格控制鋼筋的質量。
3混凝土質量控制
在混凝土質量控制上，主要就是控制各個實驗室的配比單操作了，是把各類原料按照一定比例混合攪拌生成混凝土，這個過程要加強監督，管理，控制原料的用量，成分，以及質量上要合格，才能生成合格的混凝土材料。
4施工管理要加強施工中的管理
對施工隊伍而言，要明確各個崗位的負責人，分工明確，落實到位，職責分明。指定完善的規章制度，和建立質量管理小組，健全質量管理體系。
三結語
1橋梁上部結構的施工技術
一是模板：在工程施工中，雖然預制梁的模板僅僅是臨時存在，但是卻發揮著十分重要的作用，它直接關系到梁體尺寸，還會在較大程度上影響到工程質量和施工效率。二是后張法預應力空心板梁預制工藝：首先要對施工場地進行規劃，進行必要的平整，對場地地基科學處理，板梁底模的鋪設，需要嚴格依據設計圖紙來進行；下料要嚴格依據圖紙進行，對鋼筋科學制作，并且向施工現場運輸，結合設計位置，綁扎于底板上；借助于鋼模板來整體拼裝模板，要牢固的支撐模板側模，保證有準確的尺寸和順直度，要用螺栓拉牢上下，避免有變形或者漏漿等問題出現；要對孔道形狀進行預留，并且嚴格控制尺寸，否則就會直接影響到成品質量。利用木模制作內模，也可以自己訂購橡膠蕊模，將空氣充進去，借助于定位鋼筋來安放固定蕊模，在這個環節之前，需要認真檢查，避免有漏氣問題出現。利用強制式拌和機來現場拌置板梁砼，運輸方面采用的是小翻斗車，要嚴格依據相關的順序和厚度來澆筑砼，振搗過程中，需要與波紋管和橡膠蕊模避開，否則一旦出現了不正確振搗的行為，就會帶來十分嚴重的后果。完成了板梁砼澆筑之后，收漿抹面工作需要立即進行，定漿之后，二次抹面拉毛工作需要進行。在穿束之前，需要借助于壓力水來對孔道內雜物進行沖洗，避免有串孔問題出現于孔道中，然后用風將孔道內殘留的水分吹干。要小心的搬運預應力束，避免有損壞、銹蝕等問題出現。要人工穿預應力筋，如果存在著較大的難度，可以將卷揚機應用過來。強度符合相關要求之后，就可以將模板拆除掉，張拉之前，需要確保混凝土強度與設計強度所符合，通常將一端張拉法給應用過來，采用的是千斤頂，在使用之前，需要進行嚴格的校驗。在張拉的過程中，如果伸長量比設計值大，超過了6%，就需要停止張拉，對超出原因進行分析，之后方可以重新張拉。三是預應力空心板梁的安裝：借助于吊機來架設小橋的梁板，如果預制梁板沒有較大的質量，而吊機的起重能力符合相關要求，河床沒有較多的水，可以行駛或者停擱吊機，架設安裝方面，可以采用一臺吊機即可。四是橋面鋪裝：要將鋼模應用到防撞護欄模板中，分層澆筑防撞護欄；預制人行道，完成預制之后，吊運過來進行安裝。對橋梁測量控制網進行設置，每隔五米，都需要用全站儀來對橋梁的中線和邊線進行測量，并且將橋面的標高給定下來。在鋪裝橋面之前，需要對板梁間絞縫混凝土進行現澆；鋼筋網的布置，需要嚴格依據設計圖紙來進行；利用空壓機來對板梁上的雜物進行清理，并且對板梁進行灑水濕潤。用連續鋼筋混凝土鋪裝橋面，在拌合站集中拌和混凝土，向橋面運輸之后，需要借助于振搗器來進行振搗。
2結語
綜上所述，橋梁整體結構的施工具有較大的難度，是一項涉及到較多專業和較多因素的系統性工程，在具體實踐中，需要結合具體情況，科學設計施工方案，嚴格依據相關的規定和要求來進行施工；對于施工過程中出現的問題，及時采取針對性解決措施，保證每一個環節的施工質量，這樣橋梁整體工程的質量方可以得到提升。
作者：吳志華 單位：揚州天達建設集團有限公司
就目前的發展來看，我國的橋梁結構設計的傾向如下：比較注重強度而忽視耐久性；重視強度極限而忽視使用極限；重視結構的建設而忽視結構的維護，這樣的設計傾向直接導致了橋梁工程事故的不斷發生，不利于和諧社會的發展。我國的橋梁設計理論和結構構造體系還有諸多需要完善的地方，在橋梁設計過程中，尤其在橋梁施工和使用期安全性上改進的空間還是比較大的。在結構設計中首先要選擇科學合理、經濟的方案，其次是結構分析與構件和連接的設計，還要運用規范的安全系數或可靠性指標給結構的安全性以最大的保障。
2我國現代橋梁結構設計的注意事項
2.1對于結構的耐久性問題要重視
在我國的橋梁建設過程中，很多時候都缺少建設前期所需要準備、視察及考證等工作，這是一大問題。周圍的環境會在很大程度上影響到橋梁的建設和使用，不僅包括由于車輛超載而出現的疲勞情況，還包括橋梁結構本身的老化和損傷。我國從上世紀九十年代有些研究者就針對橋梁結構的耐久性進行了研究，但多集中在橋梁的材料及統計等方面，而對橋梁結構及設計的研究卻是忽視的，還缺少以設計及施工人員為出發點改善橋梁的耐久性。設計人員所關注結構的計算方法比較多，而容易忽視總體構造的設計和一些細節處的把握。結構耐久性的設計應該有別于其他普通的結構設計，就現階段而言，我國橋梁結構的耐久性研究應轉變為定量分析而不是傳統的定性分析。諸多研究實踐表明一座橋梁是否能夠安全使用，結構的耐久性發揮了很大的作用，經濟性也包含在其中。
2.2充分重視橋梁的超載問題
超載會造成橋梁疲勞應力幅度加大、損傷加劇，嚴重的情況下還可能引發結構破壞事故。橋梁的超載不僅會引發疲勞問題，還可能造成橋梁內部損傷難以及時恢復，進而使得橋梁在正常荷載下的工作狀態產生一定的變化，將威脅到橋梁的安全性和耐久性。所以設計人員應加強分析超載所帶來的嚴重后果，最大限度的加強橋梁的穩定性。
2.3重視對疲勞損傷的研究
動荷載是橋梁結構所承受的車輛荷載和風荷載的主要方面，其會在結構內產生循環變化的應力，除了會引起結構的振動外，結構的累積疲勞損傷也是不可忽視的方面。在橋梁建設中所使用的材料實際上均勻性和連續性都不是很理想，諸多微小的缺陷夾雜其中，在循環荷載作用下，它們會不斷發展、合并進而形成損傷，最終形成宏觀裂紋。一旦宏觀裂紋沒有得到很好地控制，就會產生材料、結構的脆性斷裂。疲勞損傷在初始階段被察覺的可能性比較小，所產生的嚴重后果卻是毀滅性的。所以應該加強疲勞損傷的研究工作。
2.4積極借鑒國外的經驗和成果
我國橋梁設計中存在結構使用性能差、耐久性和安全性差等諸多問題，這和現階段我國的施工質量和管理水平不高是分不開的，但問題已然存在，并且在短時間無法得到有效解決，設計人員對此問題要有一個清醒的認識，在設計時對上述問題充分考慮到，運用恰當的設計方法、恰當的安全系數使橋梁的使用性能達到要求的標準，這才是設計的關鍵。尤其是橋梁的耐久性和安全性問題與結構體系、使用材料選擇不合理、結構細節處理不當有著千絲萬縷的聯系。針對我國設計中存在的問題應積極借鑒國外的有益經驗，PBD就是其中之一。PBD即為性能設計，涵蓋了結構設計的眾多方面，如變形、裂縫、振動、耐久性等。PBD研究不僅保證了橋梁結構在使用中的安全性，還具有很多優良的使用性能，這其中包括壽命和耐久性、耐疲勞性、美觀等。對此，我國應該積極借鑒其優良方面的性能，并結合我國橋梁設計的實際和使用過程中的具體情況來最終尋找適合我國的設計。
3對我國現代橋梁結構設計的建議
總而言之，我們在對橋梁結構的耐久性、疲勞損傷以及橋梁超載問題進行必要研究的同時，還可以把研究面放得更寬一些，諸如結構系統的可靠度、模糊隨機可靠度等，這樣做的目的都是為了加強橋梁結構設計的使用性、安全性及耐久性。下面就選擇幾個方面就行分析，希望為研究人士提供參考。
3.1結構系統的可靠度分析
結構系統可靠度分析其實不是一項容易的研究課題，具有一定的復雜性，近年來不少研究者對其從不同方面進行了研究，并且取得了一定的研究成果。例如利用系統系數，主要針對結構各種破壞水平所對應的極限狀態不同，計算系統可靠度并進行結構設計的方法；利用蒙特卡洛法應用重要抽樣技術最終將結構系統的可靠度計算出來。另外還有研究者對系統可靠度界限進行深入的研究。總而言之，在進行系統可靠度的研究上難度系數比較大，內容也包羅萬象。在研究上還是有一定的上升空間的。
3.2在役結構的可靠性評估與維修決策問題
對在役建筑結構的可靠性評估與維修決策正成為建筑結構學的邊緣學科，它既包括結構力學、斷裂力學、建筑材料科學、工程地質學等比較基礎的理論，還離不開施工技術、檢驗手段、建筑物的維修使用狀況等方面的內容。值得注意的一個方面是對于在役結構的可靠性評估的研究，經典的結構可靠性理論也可在此過程中得到更為廣泛、更有深度的進步和發展。
3.3模糊隨機可靠度的研究
模糊隨機可靠度理論研究作為工程結構廣義可靠度理論研究的重要內容，在不斷健全的模糊數學理論與方法的推動下，會得到不斷的完善和發展。
4結束語
關鍵詞：橋梁結構；設計；問題
中圖分類號：K928文獻標識碼： A
引言
橋梁結構設計的基本要求是要保證安全性、適用性以及經濟性，不僅要求設計者要具備豐富的理論知識，還要具一定的工程經驗，如果有經驗上的偏差就會嚴重影響設計的準確性。橋梁結構設計要堅持因地制宜的基本原則，要充分結合建設單位公布的橋梁設計方案，積極學習國外的先進技術，引進一些新設備、新材料，嚴格依照施工設計的總則、荷載以及每種材料技術條件要求等施工設計標準，采取適當的設計方法，能最大限度地規避主管因素對橋梁結構設計造成的影響。
一、橋梁工程結構設計的狀況
自改革開放之后，我國的經濟建設一直在緊鑼密鼓地進行著，各項工程建設也是百花齊放、不斷涌現，其中，橋梁工程建設也得到了飛速的發展，作為維系、連接與輸送城鄉交通的主要建筑設施，其工程的安全質量的重要性不言而喻，雖然無論哪個行業的工程建設都在嚴格把控質量、安全大關，然而依然不斷出現嚴重的安全事故，為了保證其正常的使用年限，必須從橋梁結構設計開始就考慮其耐久性因素，而目前在橋梁結構的設計當中，很多設計人員形成了錯誤的設計觀念，比較偏向于對橋梁強度極限的控制，只是保證其達到良好的強度要求，卻忽略了更為重要的耐久性因素，沒有對使用極限狀態記憶控制把握，重建造輕維護，同時缺乏有效的結構耐久性規定和要求來作為設計依據，那么對橋梁使用年限、耐久性的考慮自然無法真正落實。
二、橋梁結構設計存在的問題
當前結構越來越復雜、跨越距離越來越遠、功能越來越多的橋梁正在出現，在提高交通通行能力和確保行車便捷的基礎上，正在發揮著改善生活質量、加速經濟建設的作用，這就需要橋梁設計者不斷提高各方面的能力，以此來滿足社會、生活、交通、公路等各方面的需要。隨著經濟建設的不斷變化與發展，人們生活質量在逐漸提高，橋梁設計的難度也在增大，這會產生橋梁設計問題，應該對橋梁設計工作進行全面分析，以達到對相關問題的防范。目前，橋梁設計存在的主要問題有以下幾個。
（一）橋梁結構設計問題
結構體系是橋梁設計的關鍵，也是橋梁的核心部分，是整個橋梁建設中最為重要的部分。結構設計如果存在問題，則會直接影響橋梁相關參數，橋梁可靠性就會下降，結構材料的應用就會出現問題。特別是一些橋梁設計人員會盲目地進行結構體系設計，導致橋梁結構設計存在極大的不合理、不科學等問題，進而影響橋梁的安全與功能。
（二）橋梁設計的耐久性問題
當前一些橋梁設計片面重視結構強度計算，忽視橋梁構造、材料、施工等重要環節，這會導致橋梁耐久性降低、整體性變差、延展性不足，不能以充分的冗余來提高橋梁的耐久性能。常見的問題有橋梁受力線路不清晰、混凝土強度不足、鋼筋結構堅度不足、保護層厚度偏小，這些都會影響橋梁的安全與壽命，進而導致橋梁病害的形成。
（三）橋梁設計的疲勞損傷問題
橋梁在運行中會受到車輛荷載、地震和風荷載等動荷載的影響，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。疲勞和超載對于橋梁結構耐久性的影響非常大，因此設計師在橋梁設計方面要充分重視對疲勞損傷的研究。
（四）橋梁結構的抗震性
有些橋梁會應用在經常發生地震的區域，地震會對橋梁產生嚴重的破壞，因為在橋梁結構設計中已經考慮到了動荷載的作用，所以要在鞏固動荷載的基礎上，加強橋梁結構的抗震性能，將動荷載和抗震性能合二為一的進行綜合考慮。
（五）橋梁的超載
橋梁的結構設計都要達到正常的使用標準，可是在實際的橋梁運行階段，橋梁荷載并不能都達到在設計的允許范圍之內，超載會導致動荷載的應力幅值增加，同時損傷出現的幾率也會增加。因為超載所造成的損傷是巨大的，這些損傷是很難修復的，超載甚至會破壞橋梁的結構，導致事故的發生。設計人員要加強對橋梁超載問題的研究力度，保證橋梁結構的耐久性以及安全性。
三、橋梁結構設計的優化
（一）橋梁結構的可靠性
目前設計人員從很多角度對橋梁結構的可靠性進行了研究，也取得了一定成果，另外還研究了系統可靠性界定的方法，總之，橋梁結構的可靠性是一個比較復雜的研究內容，其中蘊含了很多種知識，研究具有一定的難度，需要設計人員深入的進行探索。
（二）人為差錯
在橋梁結構中出現的問題，大多數都是因為施工人員或技術人員的專業知識或經驗缺乏導致的，很多工程中的事故都是因此而發生，所以人為差錯的優化已經成為橋梁結構設計中的工作重點。
（三）橋梁結構耐久性的設計要求
在橋梁的結構設計中，要想保證其結構耐久性的設計目標，就必須把握好設計過程中的細節，依據一定的設計要求來進行設計工作。首先，橋梁的設計方案要進行仔細地對比分析，在滿足其耐久性設計原則的基礎上，考慮其使用性能、美觀程度、經濟成本等因素，這樣綜合考量之后，篩選出最合適的設計方案，從而確保其質量過關，其次，一定要注意混凝土的結構耐久性的規定要求，在設計時注意控制其混凝土最小保護層厚度，使預應力管道與鋼筋存在一定的距離，為混凝土的振搗做好基礎準備，同時對于所采用的水灰比要仔細分析檢查，保證其適用性，以達到增強混凝土自身密實度和抗損壞能力的要求，最后，在設計過程中一定要選用具有防腐作用的鋼筋，因為在實際施工過程中，經常會發生鋼筋腐蝕的現象，所以對鋼筋的構造、材質的選用上，必須做到認真、細致，也可以在混凝土中摻入鋼筋阻銹劑，通過此種方法來延緩鋼筋腐蝕破壞，不僅在時間上有效控制腐蝕，而且及時有效地延緩了其遭受腐蝕的速度。
（四）橋梁結構的抗震設計
由于橋梁的可以起到聯絡交通的作用，所以在許多山區等地都需要搭建橋梁，但像我國的云貴山區等地又是地震的多發處，所以在這里地區的橋梁結構設計就需設計者充分考慮地勢問題，通常采用先簡支后連續或墩梁固結的連續－剛構混合體系，這是為了保證行車舒適，結構耐久適用。除此之外即使在非地震區域的橋梁結構設計也應當將地震損壞因素列為考慮范圍內，因為地震災害具有的不確定性，這時為了應對突如其來的災難，設計人員就需要對于橋梁結構的接縫處，地基墩臺和橋面的整體強度，加固連接件等等關鍵部位進行仔細的核算與周全的考慮，而且需要提前預算到地震后可控狀態下橋梁的完整程度，對于橋梁抗震結構的設計就需要不吝惜原料，全面考慮，精細核算，這樣才能保證橋梁結構的優質性。
（五）強化橋梁結構設計的抗載荷能力
在橋梁抗高負荷承載的情況下，就需要設計者對于橋梁目前和未來所要面臨的載荷能力能高瞻遠矚，應用合理的結構來應對這一情況，而且可以再橋梁設計中的關鍵部位添加相應的減震裝置，如粘滯阻尼器，可以通過氣彈性部件可以有效的減少橋梁震動時產生的能量，以減少對橋梁主體的損害;鉛芯橡膠支座，可以有效減少支座的硬性撞擊，通過有著良好力學性能的鉛芯和橡膠的配合，就可以達到這樣的效果。總之，在抗重載荷情況下，橋梁的結構設計需要提前預估和計算出將要面對的負載情況，并且利用緩沖部件來直接降低重載荷所引起的橋梁壓力過大。
結束語
橋梁設計過程中如果對相關要點和因素不嚴格控制，極容易引發安全與結構問題的積累，進而影響橋梁施工和使用等后續工作，形成各種病害而影響橋梁。作為橋梁設計人員，應該對設計工作進行強化，借鑒國內外先進的經驗與措施，將先進的設計理念、科學的橋梁結構體系更好地應用到橋梁設計之中，在不斷創新的同時，達到推進橋梁設計質量與水平雙提高的目標。
參考文獻：
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關鍵詞：橋梁上部結構；病害分析；加固方法
1 引言
近年來，隨著經濟的發展，引起的公路橋梁問題也大大增加，同時長期在自然環境(大氣腐蝕、溫度、濕度變化等)和使用環境(荷載作用頻率的增加、材料與結構的疲勞等)的作用下，許多橋梁已漸漸不能適應現代交通的要求，直接威脅著人民生命財產的安全。因此，對橋梁結構的維修、加固和修復等方面的研究和工程應用，已經引起了廣泛的關注[1,2]。
我院通過理論研究和大量的舊橋加固實例，技術人員已經總結出許多行之有效的加固改造方法。如能對其加以正確應用，不但可以提高舊橋的承載能力、剛度和耐久性，相對于重建新橋還可以節約大量的建設資金。因此，舊橋加固的關鍵就是根據其不同的缺陷與病害，明確加固目的和預期達到的加固效果，才能有針對性的選取合適的加固方法。
2 橋梁上部結構常見病害及加固方法
2.1 預應力混凝土簡支板橋
簡支板橋是小跨徑橋梁常用的結構形式，鋼筋混凝土板橋的跨徑常為5—13m，有空心板和實心板，施工方法有預制裝配和整體現澆。預應力板橋的跨徑常為10～20m，一般為空心板，預制裝配的較多。
（1）常見病害
1)裝配式簡支板可能在橋面鉸接縫處出現縱向裂縫，這主要是由于鉸接縫施工質量差，造成各板塊的整體性連接差。
2)產生支座脫空現象，由于每塊板的兩端各有兩個支座，每跨橋都有較多支座，如果施工時支座墊石標高有誤差，或預制安裝時板有翹曲，或墩臺有不均勻沉降都會導致部分支座脫空。
3)板底出現縱向裂縫，預應力混凝土裝配式簡支板橋大多采用先張法施工，如果由于施工原因造成底板過薄，使得預應力筋周圍混凝土局部應力過大，或者由于混凝土中的氯鹽添加劑或者混凝土碳化造成鋼筋銹蝕，均可能產生板底縱向裂縫。
4)若橋梁采用單塊板寬大于l m的空心板，即相當于小箱梁，腹板厚度不大時，有可能出現剪切斜裂縫。
（2）可選的加固方法
1)對板底產生的縱、橫向裂縫，當縫寬超過規范的限值時，均可采用粘貼鋼板法或粘貼碳纖維復合材料加固法，但該方法對解決跨中下撓的效果不好。
2)預應力加固法，在板底錨固多根平行的預應力細鋼絲，張拉后覆蓋特制混凝土，或者設轉向托架后折線形鋼束張拉，預應力鋼索穿過兩端板中斜孔錨固于鋪裝層下。
3)改變結構體系法，如簡支板橋變連續板橋，小跨徑板橋可在跨中或跨中附近增設橋墩或斜撐，但應注意在中支點負彎矩區，應結合橋面改造，增設足夠的受拉鋼筋，以上兩種方法對解決跨中下撓效果較好。
4)錨噴混凝土加固法，在板底錨固鋼筋網后，噴射混凝土覆蓋，其實質是增加板底配筋。
5)對橋面鉸縫處的縱向裂縫，只有通過橋面改造來解決，如增加橋面橫向鋼筋位置，加厚鋪裝層等。
6)對板橋支座脫空現象，可采用更換、加鋼墊板、楔筋等方法解決。
2.2 預應力混凝土連續板橋
預應力混凝土連續板橋一般采用實心板截面或空心板截面，大多采用現澆施工，預應力混凝土連續板橋一般采用后張法，有等高度和變高度截面形式。城市橋梁中的跨線橋、人行橋用的多一些。
（1） 常見病害
1)板橋各跨中附近板底由下而上的多條豎向裂縫，橫向有可能貫通，豎向彎曲裂縫，表明抗彎能力不足。
2)墩頂處橋面開裂，橋下滲水，一般會橫向貫通，裂縫可能有一條到多條，可能由活荷載引起，也可能由墩臺不均勻沉降引起，說明負彎矩較大，支點截面抗彎能力不足。
3)各跨中附近板底出現縱向裂縫，可能是混凝土保護層太薄，預應力筋周圍混凝土局部應力過大，或是混凝土中的添加劑等原因使鋼筋生銹，導致沿鋼筋產生裂縫。
4)跨中下撓，可能是由于施加的預應力不足，或是跨中鋼筋混凝土板底豎向裂縫過多、過寬導致剛度降低，撓度增大。
（2）可選加固方法
1)對板底裂縫，當縫寬超過規范要求時，可采用粘貼鋼板或粘貼碳纖維復合材料加固法。
2)對墩頂處橋面開裂，可采用在負彎矩區的混凝土鋪裝層內增設受拉普通鋼筋或局部預應力筋，提高支點截面抗彎能力。
3)預應力加固法，在板底設轉向托架，按折線形布束張拉，此法對各種原因受力產生的病害均有利。
4)改變結構體系法，如在跨中或跨中附近增設斜支撐，解決跨中下撓過大，或預應力不足，但應增強支撐面負彎矩區的受拉鋼筋。
2.3 預應力混凝土簡支梁橋
預應力混凝土簡支梁是所有運營中橋梁數量最多的梁橋，其斷面形式常有T形、I字形、箱形和各種形式的組合。預應力混凝土簡支梁跨徑一般在16～50m，少量有更大的跨徑。施工方式大多采用預制裝配，少量采用現澆施工。由于呈肋板形截面，自重輕、抗彎能力及跨徑比板橋大，病害種類也較多。
（1）常見病害
預應力混凝土B類構件允許出現裂縫，A類構件正常使用條件下不允許出現裂縫，常發生的病害有：①跨中附近梁底由下而上的豎向彎曲裂縫，數量隨跨徑增大而增多，恒載裂縫寬度有可能超過規范限制值，有的還伴有跨中下撓過大。②兩支撐段附近腹板上的斜向裂縫系主拉應力過大或腹板抗剪不足等引起的剪切病害。③梁腹板上的豎向裂縫，多位于薄腹板的中部，中間寬兩頭細，多為混凝土養護差、或溫度變化、或腹板上的水平筋太少等原因所致的收縮裂縫，主要影響結構的耐久性。④橋面上沿翼緣板接縫處的縱向裂縫，較多發生在預制裝配T梁橋翼緣采用鉸接或橫向聯系受損較大的裝配式簡支梁橋中。此種病害會造成惡性循環，加重單片梁的其他病害程度。⑤張拉錨具的錨下縱向裂縫，長度一般不超過梁高，主要為錨下局部應力集中產生的劈裂拉力所致。⑥沿預應力鋼束的縱向裂縫，主要為預應力鋼束保護層過薄，鋼束處局部應力過大產生劈裂或混凝土保護層碳化后預應力筋生銹所致。⑦跨中下撓過大，超過規范容許值，跨中截面不一定開裂。主要為施加預應力不足或預應力損失過大所致。
（2）可選加固方法
1)對梁底彎曲裂縫和沿預應力筋的縱向裂縫，可采用粘貼鋼板、粘貼纖維復合材料的方法加固，也可采用增大截面法加固。增加鋪裝層厚度，加大截面受壓區面積對提高抗彎強度和剛度有利，但增加高度有限，同時也增加自重，如果增加梁底截面高度，實際上增加配筋。
2)對于腹板上的斜裂縫，可在與裂縫反向并近似于水平線成450，即大致正交于斜裂縫的方向粘貼鋼板或纖維復合材料；對梁高度矮，鋼板或纖維錨固長度不足時，可粘貼成u形箍和加壓條的形式。
3)對于腹板上的收縮裂縫和錨固區的裂縫，視縫寬大小采用環氧封閉或灌縫處理。
4)對橋面縱向裂縫，可結合鋪裝層改造增加厚度和橫向配筋，或者增加、加大橫隔板。
5)對病害較多、較重的某一單片梁，條件許可時，可割開橫向聯系更換增大剛度后的新梁，同時減少其他梁的荷載分布。多數情況下邊梁病害較重。
3 結語
由于現役橋梁中引起病害的原因多種多樣，我們應根據實際橋梁的病害原因，并結合加固前后檢測結果，采用最優的加固方法，使加固后的承載能力滿足設計要求，并加強橋梁的后期養護與管理，保證橋梁的長期安全、正常運營。
參考文獻
關鍵詞：高鐵連續梁橋施工；控制問題；探討
Abstract: high-speed rail bridge construction is a relationship between the beneficial to the people's livelihood projects, during the construction process, safety must be full control of construction, to put one's heart and soul into serving the people, people's satisfaction with the project construction. At present, the high-speed railway in our country most of the use of continuous bridge hyperstatic structure, the bridge structure stiffness, little deformation, driving comfort, less expansion joint, stress the key section of high-speed rail continuous beam construction control including control, linear control, temperature control, work structural stability control and safety control work, this paper mainly discusses the high-speed rail construction control of continuous beam bridge and control method.
Keywords: high-speed rail continuous beam bridge construction; problem; discussion
中圖分類號：TU755 文獻標識碼：A文章編號：
1、引言
近些年來，我國的高速鐵路得到了迅速的發展，給人們的交通出行帶來了極大的方便，但是，高速鐵路的建設要求很高，在施工中也存在一些困難，尤其是橋梁的設計和施工，給設計人員和施工人員帶來了巨大的挑戰。由于懸臂結構和T型剛構的橋梁需要設置較多，容易出現“搓板”現象，因此，我國高速鐵路大多使用超靜定結構的連續式橋梁，這種結構的橋梁剛度大、變形小，行車平順，伸縮縫設置較少，優勢明顯。本文主要針對超靜定結構的連續式橋梁來探討橋梁的施工控制方式。
2、高鐵連續橋梁現場施工控制內容
高鐵連續梁現場施工控制的內容包括線性的控制工作、關鍵截面應力的控制工作、溫度控制工作、結構穩定性控制工作以及施工安全控制工作。
2.1 線性控制
線性控制是高鐵連續橋梁現場施工控制工作中最為重要的內容，其具體的內容包括幾何外形控制工作以及撓度變形控制工作。在橋梁施工的過程中需要嚴格的控制好梁體的豎向撓度變形以及橋梁的幾何外形。
2.2 關鍵截面應力控制
為了控制好關鍵截面的應力，必須要在橋梁關鍵截面處設置好應力的觀測點，對應力變化進行實時的檢測，如果發現應力出現偏差，就要做好調整工作，提高橋梁結構受力的穩定性。
2.3 溫度的控制
溫度的控制是橋梁施工控制工作中的主要內容之一，合理的溫度控制能夠檢測出現場氣溫的變化以及橋梁內部混凝土的溫度變化，能夠有效的防止開裂情況的出現。
2.4 穩定性的控制
高鐵橋梁中有大量的高橋墩、大塊度以及薄壁的箱型結構，這種結構的大量使用會降低橋梁的整體剛度，影響橋梁的穩定性，因此，必須要重視好橋梁結構穩定性的控制工作。
2.5 安全的控制
高鐵橋梁施工時一項關系國計民生的大工程，在施工的過程之中，必須要全程控制好施工的安全性，做到全心全意的為人民服務，建設好人民滿意的工程。
3、高鐵連續橋梁現場施工控制方式
對于高鐵連續橋梁的施工控制工作，需要嚴格的根據施工進度和施工方案來完成，從現場梁體的整個施工開始時期到最后的合攏期，控制人員都必須對整個現場梁體內部的溫度和應力進行及時的觀測，再根據觀測數據的變化來修改理論模型，計算出下一節橋梁的預拱度，并建立好模標高來對整個施工過程進行指導。
3.1 高鐵連續橋梁的施工控制方式
待整個橋梁下部結構的施工完成之后，由于實際的現場環境有一定的限制性，因此，施工單位以及設計單位必須對設計方式進行反復模擬分析，對設計方案進行優化。此外，為了更好的控制施工過程的應力，必須要對橋梁結構應力變化進行實時的檢查，以便保證整個梁體結構受力的穩定性。同時，在埋設傳感器時，需要考察現場鋼筋網的實際情況，在測點處沿縱橋方向設置好傳感器，以便對連續橋梁結構的應變值和應力進行實時的測量，此外，還要注意到導線沿腹板鋼筋處的溫度和應力變化情況。
3.2 高鐵連續橋梁施工過程中溫度與裂縫的控制措施
對于高鐵連續橋梁的施工，必須要注意到溫度應力的產生，如果混凝土溫度應力較大，就可能導致混凝土施工完成后出現開裂的情況。對混凝土溫度應力產生影響的因素十分復雜，水泥品種、施工現場環境、混凝土澆筑溫度、混凝土收縮等問題均會對溫度應力產生影響，因此，在澆筑混凝土的過程中，必須要對其內部溫度進行實時的監控，在混凝土澆筑完成后，要做好后續的養護工作，在養護時要注意降溫，防止由于溫度應力的影響導致澆筑完成的混凝土出現開裂。此外，要注意到，如果澆筑作業在冬季或者晚上氣溫較低的情況下施工，混凝土很容易出現不均勻的溫度變化，進而出現裂縫，因此，在澆筑完成后，要在混凝土表面進行保溫處理，在其表面加蓋干草、棉絮等，防止由于溫差的因素而發生裂縫。
3.3 高鐵連續橋梁配筋的設置
據國內外的研究調查結果表明，當混凝土由于內外溫差的影響出現收縮時，并不會導致鋼筋出現收縮，但是在鋼筋與混凝土之間也必然會出現收縮的應力，由于混凝土材料具有非均勻性的特征，在混凝土出現收縮時，內部的各個質點也會出現非均勻性受力情況，也會出現一些集中的應力點，在受力的增加下，就會發生局部變形，如果發生變形，那么就會出現地方裂縫。為了防止該種裂縫的產生，必須在應力集中點的位置合理的配置鋼筋，減少混凝土的受力，提高混凝土的抗拉性能。
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本預應力混凝土連續梁橋共分為三跨（30m+50m+30m）主跨50m，邊跨對稱30m；主梁采用單箱單室預應力混凝土箱梁，跨中梁高為1.5m，支座處梁高為2.8m，截面高度按二次拋物線形式變化；橋面凈寬為7+2×1.5m；設計荷載為公路-Ⅰ級。
在設計中，運用了橋梁設計軟件Midas建立橋梁模型，并對橋梁恒載、活載及徐變內力進行分析計算，得出預應力鋼束的預估值。最后對主梁的應力、變形等進行驗算。經分析比較及驗算表明該設計計算方法正確，內力分布合理，符合設計任務的要求
關鍵詞 橋梁設計; 預應力混凝土; 箱梁; 變截面連續梁 ;Midas橋梁模型
Abstract: The design is based on the requirements of the design task and "Highway Bridge Regulation". The design of the bridge is carried out in the eight-character principle of "safety, pratically, economically and aeshetic" by comparing and choosing the best one. The first program is continous prestressed concrete grider bridge, the second one the beam combination of arch bridge,and the third one is the suspension bridge.Accdoding to the above principles and construction factors, the prestressed conous bridge is chosen to the ultimate.
The continous prestressed concrete girder bridge is divided into three inters, (30m+50m+30m), with the main span of 50m, and 30m-symmetry one. Prestressed concrete box grider is used as the main beam; the beam depth in the mid-span is 1.5m, while at the support bearing it is 2.8m.The sectional depth is changed in the form of parabolic.The net width of the deck is 7+2x1.5m,and the design load is for the highway-I.
In the design, the bridge design software MIDAS is used to get the calculation model. By analyzing and computing the dead load, live load and internal force, the estimated value of the prestressed strand is got. Finally, checking calculation is carried out to the stress and deformation of the main beam. The results of the analysis and checking calculation show that the design calculation method is correct , and the internal force distribution is reasonable to the design task.
Key words: bridge design; prestressed concrete; box-girder; non-uniform continuous beam; MIDAS bridge model
目 錄設計原始資料…………………………………………………………………………….1
第一章 方案比選 ………………………………………………………………………2
第二章 上部結構形式及尺寸擬定 …………………………………………………5
一．主跨徑的擬定 …………………………………………………………………… 5
二．順橋向梁的尺寸擬定 …………………………………………………………… 5
三．橫橋向的尺寸擬定 ……………………………………………………………… 5
四．橋面鋪裝 ………………………………………………………………………… 6
五．本橋主要材料 …………………………………………………………………… 6
第三章 橋面板的計算 …………………………………………………………………8
一．橋面板的設計彎矩 ……………………………………………………………… 8
二．懸臂板的內力計算……………………………………………………………… 11
三．橋面板的配筋…………………………………………………………………… 12
第四章 主梁內力計算…………………………………………………………………14
一．全橋節段的劃分………………………………………………………………… 14
二．恒載活載內力計算……………………………………………………………… 17
第五章 主梁配筋計算…………………………………………………………………32
一．預應力筋的估算原理…………………………………………………………… 32
二．預應力筋的估算………………………………………………………………… 34
三．預應力筋布置…………………………………………………………………… 38
四．非預應力鋼筋截面積估算及布置……………………………………………… 45
第六章 截面承載能力極限狀態計算………………………………………………47
一．正截面承載力計算……………………………………………………………… 47
二．斜截面承載力計算……………………………………………………………… 47
第七章 鋼束預應力損失計算……………………………………………………… 50
第八章 應力驗算………………………………………………………………………… 56
一．短暫狀況的正應力驗算………………………………………………………… 56
二．持久狀況的正應力驗算………………………………………………………… 57
第九章 抗裂性驗算……………………………………………………………………… 59
一．正截面抗裂性…………………………………………………………………… 59
二．斜截面抗裂性…………………………………………………………………… 61
第十章 主梁變形計算…………………………………………………………………… 62
參考文獻 ………………………………………………………………………………… 63
英文翻譯 ………………………………………………………………………………… 64
致謝 ……………………………………………………………………………………… 90
致 謝 首先感謝何建老師在此次畢業設計中認真輔導了我設計的每一個環節，何建老師對待學生認真負責、和藹耐心的態度和對待工作一絲不茍的作風給我留下了深刻的印象，為我今后的學習工作樹立了榜樣。此外還有學多老師給予了耐心的指導和點拔，令我受益匪淺。在此對各位老師的敬業表示真摯的感謝。
通過這次畢業設計，我比較系統的串連了我大學本科四年所學的知識，深感我們這門專業系統的博大精深，覺得自己存在的差距還很大。但是，在這炎炎夏日工作的幾十天，我的收獲也是很大的。在畢業設計的反復修改，一遍一遍的看書，和同學一次又一次的討論，一次又一次的請教老師的過程中，通過集中的畢業設計和專業系統的培養，我提高了自己綜合運用所學的基礎理論，基本知識和基本技能，分析解決問題的能力。在老師的指導下，通過獨立系統的完成一個工程項目的設計，比較具體的了解了一個工程設計的全過程，鞏固已學課程的基礎上，培養了自己考慮問題，分析問題，解決問題的能力，同時接觸到和掌握一些新的專業知識和技能。這次畢業設計為自己提供了一次很好的實踐機會，為我將來的學習工作做了很好的鋪墊，是我人生中很重要的一次經歷。
最后，感謝學院的領導和老師在百忙之中為我們細心指導設計，我衷心的感謝各位老師！
南華大學船山學院本科生畢業設計（論文）開題報告 設計（論文）題目 寶石路5號橋 設計（論文）題目來源 設計（論文）題目類型 起止時間 2008.12.1~2008.12.12 一、設計（論文）依據及研究意義：
橋梁的形式可考慮連續梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋。對此三種橋型作比較，從安全、適用、經濟、美觀等方面比選，最終確定橋梁形式。
二、設計（論文）主要研究的內容、預期目標：（技術方案、路線）
本橋的設計是根據設計任務書的要求和《公路橋規》的規定，本著“安全、實用、經濟、美觀”的八字原則，提出了三種不同的橋型方案進行比較和選擇。方案一為預應力混凝土連續梁橋，方案二為梁拱組合體系橋，方案三為懸索橋。經由以上原則以及設計施工等諸多方面考慮后，確定預應力混凝土連續梁橋為最終設計方案。
三、設計（論文）的研究重點及難點
計算量大，工程量大，繪制上部結構的一般構造圖、鋼筋構造圖及施工示意圖很復雜
四、進行設計（論文）所需條件：
《結構設計原理》土木工程專業畢業設計指南—橋梁工程分冊
《預應力混凝土連續梁橋設計》 《橋梁工程》 《基礎工程》 《橋涵水文》 《橋梁計算示例集》《橋梁上部結構計算示例（二）》
五、指導教師意見：
【關鍵詞】公路橋梁；設計；安全；方法
中圖分類號：F540.3 文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
近些年來，我國公路工程的建設規模不斷發展壯大，各種公路工程施工任務逐漸增多，而公路橋梁工程的建設也隨之占據越來越多的分量。橋梁工程的質量好壞評判標準是：是否具有其應有的結構強度、剛度、穩定性和耐久性。而公路橋梁在建設和運用過程中，除了受環境、有害化學物質的破壞以外，還要承受過往車輛、風、疲勞、超載或人為等因素的影響，同時橋梁本身采用的材料也在不斷發生退化現象，其內部結構也產生不同程度的損壞和劣化。因此橋梁的設計是決定橋梁的安全性和耐久性的重要因素。
二、橋梁設計安全的構成
對注重結構工程安全性的橋梁設計者來說，安全性和耐久性是設計質量永恒不變的追求。所謂安全性是指結構防止破壞倒塌的能力，主要體現在結構構件承載能力和結構的整體牢固性。耐久性是指結構抵抗由外界環境、有害化學物質侵蝕的能力。
1、橋梁結構的安全性
橋梁結構的安全性主要體現在結構的整體牢固性和構建的承載能力兩個方面。橋梁結構的整體牢固性是指結構不應出現與其原因不相稱的破壞后果，即在橋梁結構出現局部破壞的情況下，避免發生大范圍連續破壞倒塌的能力。結構安全性良好的橋梁，依靠結構具有的優良的延性和必要的冗余度，在對付地震、爆炸等災害或因人為差錯導致的災難方面，能夠發揮較大作用，有效減輕災害損失。橋梁結構構件承載能力是指橋梁結構具有的承受車輛、風、地震、疲勞、超載、人為因素等外來作用的能力。負荷超載，是對橋梁結構構件承載能力的最大威脅，主要體現在以下兩方面：
(一)長時間的超負荷或超載，會使橋梁應力幅度加大、損傷加劇，甚至會導致結構破壞事故。
(二)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。
2、、橋梁結構的整體牢固性
橋梁結構的整體牢固性是結構出現某處的局部破壞不至于導致大范圍連續破壞倒塌的能力，或者說是結構不應出現與其原因不相稱的破壞后果。主要依靠結構能有良好的延性和必要的冗余度，用來對付地震、爆炸等災害或因人為差錯導致的災難后果，可以減輕災害損失。
3、橋梁結構的耐久性
在橋梁結構的設計與施工規范中，人們往往把重點放在各種荷載作用下的結構強度要求，而對環境因素作用下的耐久性要求則相對考慮較少，實際上這樣做存在很大的弊端。因為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及人為因素等外來作用，加之橋梁所采用材料的自身性能不斷退化，各種因素的綜合作用最終導致結構部分不同程度的損傷和劣化，從而影響了橋梁各結構的耐久性。因此切實改善橋梁耐久性是十分必要的，必須要對其給予高度的重視。
三、影響橋梁安全性、耐久性的原因
1、設計理論和結構構造體系不夠完善
橋梁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，并采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。但是，在實際工作中，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上我們還有許多可以改進的地方，主要體現在以下兩方面：
(一)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，而忽視對結構體系、結構構造、結構材料、結構維護、結構耐久性的關注。
(二)在橋梁設計、施工到使用的全部過程中經常出現的人為錯誤，比較普遍的有：對結構整體性和延性不足；計算圖式和受力路線不明確，造成局部受力過大；混凝土強度等級過低、保護層厚度過小、鋼筋直徑過細、構件截面過薄等，這些都削弱了結構耐久性，嚴重影響了結構的安全性。
2、施工和管理水平未達標
通過對國內外多座出現安全性和耐久性問題，最終發生惡性事故的橋梁進行認真研究，可以發現導致事故的最主要原因是野蠻施工和管理腐敗，施工和管理水平未達到規范和設計要求，從而對橋梁安全造成致命的損害。施工方面的問題體現在材料強度不足和施工工藝不合格；而管理方面存在偷工減料、以次充好等問題，性質更為嚴重，產生的危害也更大。
四、提高公路橋梁安全性和耐久性的設計方法
1、滿足結構混凝土耐久性的基本要求，重視橋梁的耐久性方案設計
提高混凝土自身的耐久性是解決橋梁結構耐久性的前提和基礎。除此之外，要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。
2、加大鋼筋的混凝土保護層厚度，加強構造配筋，防止和控制混凝土裂縫
加大鋼筋的混凝土保護層厚度，是保護鋼筋免于銹蝕，提高混凝土結構耐久性的最重要的措施之一。控制混凝土的裂縫，除按規范要求控制正常使用極限狀態的工作裂縫以外，更重要的是要采取構造措施，控制混凝土施工及使用過程大量出現的非工作裂縫。
3、加強橋面鋪裝層的防水設計
橋面鋪裝層應采用密實性較好的C30以上等級的混凝土，混凝土鋪裝層內應設置鋼筋網，防止混凝土開裂。采用復合纖維混凝土和在混凝土中摻入水泥基滲透結晶材料，都能收到較好的防水效果。橋面鋪裝層頂面應設置防水層，特別是連續梁(或懸臂梁)的負彎矩段更應十分重視防水層設計。此外．還需加強泄水管設計，應特別注意泄水管周邊的構造細節處，加強伸縮縫處的排水設計，防止水分從伸縮縫處滲入梁內。
4、充分重視橋梁的超載問題
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。
結論
許多設計人員往往只滿足于規范要求，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。有的結構整體管理與財富性和延性不足，冗余性小；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、構件截面過薄；這些都削弱了結構耐久性，會嚴重影響結構的安全性。橋梁安全性和耐久性不足已成為迫切需要解決的問題，不能忽視從結構體系、結構構造、結構材料、結構維護、結構耐久性進行設計。應積極借鑒國外成功的經驗和做法，目前國內的設計除考慮了建造成本，注重設計建成時具有的工作能力和性能外，也應重視營運期的維護成本與使用壽命相對應的成本效益，并且加強從橋梁設計理念、結構體系和構造的角度做好耐久性的設計
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