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路桥设计中跨径的解析探讨

发布于:2015-09-01 09:10:01 来自:道路桥梁/桥梁工程 [复制转发]
1公路工程的技术标准

我国现行的《公路工程设计标准》吸收、借鉴了国外的先进技术与相关标准,包括服务水平、公路通行能力与公路功能等个方面的内容。各级公路进行通行能力分析与交通量的换算以“小客车”为标准车型;对各级公路的中短隧道分类、大桥与特大桥分类、路基的压实度、公路的设计速度等各方面进行了适当的调整;修订了进行公路交叉设计时的技术指标、安全指标、设置配置、沿线的设施分级以及交通工程分级等;在公路桥梁设计与管理的思想上引进了安全性评价与运行速度等概念。现行标准使以人为本、环保、安全的建设理念与指导思想在公路桥梁设计和建设中得以实现,既科学、实用又易于掌握,使我国的公路建设步伐得以加快,促进我国的公路交通事业实现健康、和谐、可持续发展的目标。

2公路工程的抗震设计规范

针对公路结构物中的路基挡土墙、隧道和桥梁等问题,需要根据《公路工程的抗震设计规范》进行抗震设计。比如:隧道的选址、路基状况、桥位设计、路线设置等;对挡土墙和路基的稳定性与强度的计算;对桥梁的地震荷载、稳定性已经强度的验算。

3公路桥涵的地基选择和基础设计规范

设计规范引进极限状态的设计原则,对公路桥涵的地基选择与基础设计制定了相关的规定,采用最新的科研成果运用于对冻土地区的设计;对桩的基础设计进行了相关规定,并补充添加了后压浆设计程序。现行的公路桥梁设计规范内容还有很多,下面就大跨径桥梁设计与现行的桥梁设计规范不相适应中存在的问题进行分析。

我国公路桥梁设计规范中存在的问题

1车辆的疲劳荷载问题

我国政府现已很重视公路桥梁中出现的车辆疲劳荷载问题,但是我国现行的规范设计还没有完善的体系,基本上都是参照欧、美、英等先进国家的规范做法,相对于国际的规范设计内容还有很大的差距,有的规范也缺乏实际性,因此在现行的规范也需要进行不断的补充、完善。近年来,为了在疲劳模型荷载、疲劳车、疲劳车辆的承载能力与应力等方面有所进展或突破,因此我国交通行业开展多个课题进行研究,为设计规范能够很好的运用于实际应用领域并正为之奋斗。

2车辆荷载设计纵横向折减方法

车辆荷载的纵横向折减设计方法是国际通用法,此设计方法主要是考虑到车辆荷载在进行纵横向的满载时出现的概率很小,因此在设计时应适当折减。但是折减的系数大小还需要进行深入的研究,这是因为对于不同的桥梁,以及大桥梁的主引桥及其局部构件需要不同的折减系数,要是仅仅按照出现的概率与损失的大小进行风险考虑就容易出现错误,而且有的可能还需要将系数进行适当提高,而非折减。我国的车辆超载问题是十分严重的,公路桥梁上出现超载车辆排队的概率很高,有的路段大车拥堵已经成为正常现象,而且对道路桥梁的损坏也十分严重,因此,以公路桥梁的跨径大小来进行纵横向折减系数的确定还需要进行改进。

3风险事故与倒塌概率等相关规定较少

我国现行的公路桥梁设计规范运用可靠指标与概率论研究推出了极限状态设计法中的分项系数,在研究的过程中隐含了超越概率,也在可靠指标中隐含着失效概率,而且失效概率还比较隐性,不够显性,还没有引起社会与行业的足够重视,还缺少相应的综合理论来对桥梁结构出现的失效问题进行诠释,比如对风险事故以及倒塌概率的相关规定,使公路桥梁的安全度概念产生缺失,并使公路桥梁的设计、建设以及管理单位难以对公路桥梁的安全与风险等问题引起足够重视。在这方面看似不以为然,一旦出现这方面的可能性带来的风险事故就不言而喻了。

4公路桥梁的使用年限问题

工程的使用年限是指“从工程竣工验收合格之日起,工程的地基基础、主体结构能保证在政策情况下安全使用的年限”,使用年限是指结构不经实质性维修而能保持预定的可靠度的使用时间,也即结构成正常设计,正常施工,正常利用和维护下所应达到的使用年限,在交通行业标准《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)中明确规定,公路桥梁结构的设计基准期为100年。然而现行的公路桥梁设计规范中对于公路桥梁的使用年限又有几座桥梁是达到标准的呢,很多工程在设计和修建过程中在利益的冲击下,也出现了很多豆腐渣工程,也就更别提使用年限的问题了。因为使用年限的确定是进行公路桥梁耐久性设计确定的基础,在2008年的《工程结构可靠性设计统一标准》中,将使用年限定义为“设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按预定目的使用的年限”,并提出了相应的计算系数取值,即“按照有关规定采用,对设计使用年限与设计基准期相同的结构,应取γL=1.0”。编制大跨径公路桥梁设计规范异常重要,但要考虑到全国范围的地域差异,我国现行的公路桥梁设计规范中也还存在这么多的问题,因此,要加快立项研究,并充分考虑未来进行规范修编时需要考虑到的问题,使规范尽量全面、详尽。对于历届的“中美桥梁技术交流会”应认真吸取其中的先进经验与技术,将我国在规范编制中存在的问题、不成熟的想法、不正确的提法加以改正,并积极咨询专家与领导,以提高我国的公路桥梁设计规范的质量,为我国的公路桥梁设计提供更好的参考。
这个家伙什么也没有留下。。。

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本帖最后由 旭日东升 于 2015-9-1 10:22 编辑 (1)改变传统的设计习惯,规范要求适当提高设计时选用的混凝土强度等级。提高混凝土强度等级是结构工程的重大技术进步,提高混凝土强度等级带来的直接效益是可以减小结构截面尺寸,减轻结构自重,提高结构承受外荷的承载力,特别是对于承受轴向压力为主的构件,效果更为明显。适当地提高混凝土的强度等级是提高混凝土结构耐久性的需要。在耐久性设计中,对混凝土强度等级的要求是由于其与混凝土的密实性有关,强度等级高的混凝土其密实性好,耐久性好。现行公预规JTGD62-2004明确:钢筋混凝土受弯构件采用C30~C35;钢筋混凝土受压构件采用C30~C40;预应力混凝土构件采用C40~C60。(2)中、高强钢筋的推广应用。长期以来,我国钢筋混凝土结构的主导钢筋是强度为335Mpa的Ⅱ级钢筋,强度为235MPa的I级钢筋大量用作辅助配筋,比国外低了一个强度等级。低强度带来的配筋率增加,不仅经济效益降低,还造成配筋密集难以设计,给施工带来困难。新修订的《桥规JTGD62》虽然没有明确提出钢筋混凝土结构以HRB400为主导钢筋的设计思想,但已将其作为钢筋混凝土结构主要用钢之一列入规范。实际上,我国冶金部门在近10a来已经开始按国际标准的要求生产新型钢筋:对热轧钢筋微合金化而生产出质高价低的HRB400热轧钢筋(新Ⅲ级钢筋)。其强度较HRB335钢筋(原Ⅱ级钢筋)提高了20%,且具有较高的延性和锚固性能及可焊性。同时,用于预应力混凝土结构的中、高强度低松弛钢丝、钢绞线也增加了许多新品种;性能优良的螺旋肋钢丝逐渐取代刻痕钢丝;二股、三股钢绞线使高效预应力构件小型化成为可能,强度等级也基本齐全。但是,所有这些质优价低的新钢筋品种推广速度太迟缓。究其原因除设计人员受传统设计习惯的影响外,与旧设计规范和所谓“标准图”设计的约束有直接的关系。相信未来随着科研和工程实践的进展,HRB400钢筋在桥梁工程中的应用,必然会有更大的发展。

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