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桥梁工程设计中隔震设计要点论文

时间:2022-08-21 08:04:13 其他范文 收藏本文 下载本文

下面就是小编给大家带来的桥梁工程设计中隔震设计要点论文,本文共13篇,希望大家喜欢,可以帮助到有需要的朋友!

桥梁工程设计中隔震设计要点论文

篇1:桥梁工程设计中隔震设计要点论文

摘要:隔震设计一直以来都是现代桥梁工程设计当中的重点,它对于桥梁工程的使用安全性能和稳定性能强化有着不可替代的作用,因此,本文以现代桥梁工程隔震技术的原理和特点入手,科学地分析了桥梁工程设计当中隔震设计的各方面技术要求和施工手段,从而有效地探究提高现代桥梁工程隔震设计质量的有效方法。

关键词:桥梁工程;隔震设计

1桥梁工程隔震技术的原理和设计原则

现代桥梁工程的隔震设计技术原理主要是,通过在地震等地质灾害或者其他震荡原因来临时容易遭受到破坏的桥梁结构之间,利用科学有效地设计措施来有效地对这些桥梁结构实行分隔,使其在遭受震荡破坏时,能够一个有效地缓冲空间,不会出现相互内部桥梁结构挤压、破坏等问题,而实现这一设计要求的主要方法就是通过科学的计算和研究,来合理的延长桥梁结构周期的方法,使其周期无法与地震的周期相吻合,进而有效地达到提高其抗震能力的目的。需要注意的一点是,相关设计人员在进行桥梁工程的隔震设计时,除了要在科学地设计好上述抗震技术之外,还需要重点保证好桥梁本身的质量,这样才能够有效地提高整个桥梁工程的抗震性能。另一方面,相关设计人员在进行桥梁工程的抗震设计时,应当遵循以下几个设计原则:第一,在进行隔震设计之前,相关设计人员需要对于施工当地的实际情况进行考察,判断其是否具备开展抗震设计的条件。第二,相关设计人员应当根据施工当地的具体地质情况和地震周期来科学地设计桥梁的隔震装置和隔震等级。第三,相关设计人员需要协调好隔震装置和桥梁主体结构之间的稳定性。

篇2:桥梁工程设计中隔震设计要点论文

2.1桥梁的隔震设计

桥梁是整个桥梁工程的基本组成结构之一,它是承担整个桥梁交通运输压力和抗震能力的重要结构,因此,相关桥梁工程抗震设计的设计人员要想有效地设计好整个桥梁工程的抗震设计,提高桥梁工程的整体抗震性能和安全性能,其首先应当从桥梁这一基本组成结构入手,科学地设计好桥梁结构的抗震设计。第一,做好必要的施工前调查工作。影响桥梁的抗震性能高低的有很多因素,而且不同的施工场地其本身的地质情况也是不同的,因此,在进行桥梁工程的设计和施工之前,相关桥梁工程的隔震设计人员需要事先到桥梁工程施工的实际场地进行现场勘查,对整个桥梁工程当地本身的地质情况、施工要求等进行详细的了解,从而有效地进行分析并计算出桥梁的相应隔震设计周期,以及桥梁地震等地质灾害来临时,对于地震能量吸收能力的标准性能需求。第二,做好桥梁隔震装置的使用稳定性保证工作。桥梁的隔震设计很大程度上依赖于隔震装置,隔震装置对于整个桥梁的隔震性能都有着不可替代的作用,因此,当相关设计人员在进行隔震装置的设计时,如果发现震荡之后的桥梁上部结构出现了位移的现象,那么这种情况下说明桥梁的安全性能会被大大的降低,因此,为了有效地保证抗震装置的有效性,相关设计人员需要对隔震装置进行必要的完善设计。第三,桥梁的隔震性能强化。按照我国相关法律法规和设计标准,相关设计人员应当保证施工桥梁的抗震性能设计应当大于普通桥梁抗震性能的'标准值以上。

2.2隔震装置的设计

隔震装置在整个桥梁工程的抗震设计当中,担当着一个至关重要的角色,它是强化整体桥梁工程隔震性能的重要保证,因此,相关桥梁工程抗震设计的设计人员要想有效地设计好整个桥梁工程的抗震设计,提高桥梁工程的整体抗震性能和安全性能,其就需要重点做好桥梁工程的隔震装置的设计。根据桥梁隔震装置本身特点,其设计主要可以分为隔震装置的设计和其结构构件的设计:(1)隔震装置的设计隔震装置的设计是整个桥梁工程隔震设计的核心内容,目前我国所采用的隔震装置设计方法当中,属弹性反应谱法应用范围最为广泛和应用效果最好,原因在于弹性反应谱法所采用的隔震装置设计的计算方式大多都是比较简单易懂、且符合相关要求规范的计算方法,其可以有效地降低隔震装置在地震来临时,受到震荡而产生的变形程度,因此,相关隔震设计人员可以采用弹性反应谱法来开展桥梁工程的隔震装置设计。(2)结构构件的设计隔震装置的内部细部结构构建的合理设计也是隔震装置设计当中的重要一环,隔震装置内部结构构件的设计是否设计准确、精准将直接决定着整个隔震装置的性能和质量,以及它的隔震功效在整个桥梁工程中的有效发挥,因此,相关桥梁工程抗震设计的设计人员要想有效地设计好整个桥梁工程的抗震设计,提高桥梁工程的整体抗震性能和安全性能,其还需要重点做好隔震装置的内部细节构造的设计,提高隔震装置的抗震性能。以现代桥梁工程中比较常见的伸缩缝和防落梁装置等隔震装置为例,这些都是现代桥梁工程当中必备的抗震装置,然而,由于目前我国相关方面的设计起步较晚,很多这些桥梁工程隔震装置的内部细节构造设计尚存在着很多的不足,因此,相关隔震装置设计部门应当予以重视,并且科学地根据其具体性能和功能方面,来科学地开展内部细节构造优化设计,从而有效地提高这些抗震装置的内部细节构造连续性,有效地提高其抗震性能。

3总结

综上所述,现代桥梁工程设计当中的隔震设计,其是桥梁使用寿命延长、安全性能强化以及车辆行驶稳定性的重要保证,它对于桥梁工程的使用安全性能和稳定性能强化有着不可替代的作用,因此,相关桥梁工程设计方和施工方一定要积极采取有效地设计理念和隔震技术,来有效地开展桥梁工程的隔震设计,从而有效地提高相关桥梁工程的抗震性能和安全性能。

参考文献:

[1]赵薇.市政桥梁设计中隔震设计的重要性分析[J].黑龙江交通科技,,(28):31-32.

[2]于微微,冯家骏,王冀.市政桥梁设计中隔震设计的重要性论述[J].科技风,,(4):36-37.

[3]赵树,李占明.简论隔震设计在桥梁隧道设计中的重要性[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(32):32-33.

篇3:桥梁设计中隔震设计的重要性论文

桥梁设计中隔震设计的重要性论文

摘要:近年来我国城市交通事业迅猛发展,桥梁在城市发展中的作用日益显现和提高,因此客观上要求桥梁抗震效能的增强与改善。本文从三个方面来介绍桥梁设计中的隔震设计:第一部分强调了加强桥梁隔震设计的重要性,第二部分介绍了桥梁隔震设计的相关理论,在第三部分着重介绍了桥梁隔震设计的方法。

关键词:桥梁设计;隔震设计

桥梁是现代城市化建设中的重要基础设施,它具有极强的社会公共性,建设时其投资较大且后期运营管理中也相对困难。另外桥梁作为危机管理系统的重要构成部分,应当具备较强的抗震性能,因为桥梁抗震性能的提高可以有效地减少地震后的损失。

1、桥梁进行隔震设计的好处和重要性

1.1桥梁隔震设计的重要性

桥梁设计中的隔震设计指的是在桥梁建设时安装隔震器,它可以使桥梁在水平方向上得到柔性支承,这样就使水平方向上的周期延长,另外还要安装阻尼器来,这样做是为了提高桥梁的阻尼效应,可以再地震发生时降低地震的作用。

近些年,国外一些发达国际在桥梁的隔震设计方面加强了研究取得了很多重大的突破。但我国在这些方面还比较落后,研究还处于初级阶段且缺乏系统性,主要一些方法大多采用国外的研究经验和成果。

1.2桥梁隔震设计的好处

在桥梁的设计中加强隔震设计,可以有效地改善和分解地震后的地震力在各结构支座间力的分布情况,这样可以保护桥梁的基础部位,同时对桥梁的上部结构可以有效地支撑和保护。

在桥梁设计中的相关隔震设计可起到调节横向刚度的作用,这样可以改善桥梁结构扭转平衡的问题,有效地降低了地震力。

在桥梁设计中的上部结构时,采用隔震减少甚至消除地震后桥梁的上下部结构出现的超出建设弹性范围的现象,防止超出弹性范围后局部部位发生变形。

在桥梁设计中进行隔震系统的设计,可以取得比普通抗震设计更好的抗震效能,这样就在不增加工程造价的情况下,还提高了工程的质量。

在桥梁的隔震设计中采用的.隔震支座若在正常使用条件下,由于温度的变化或者其它的形变而发生变化,它们的形变相对也较小,这样就能为城市建设中高架桥梁设计中多跨连续梁桥的采用,即减小伸缩缝的使用提供了方便。

与那些未采用隔震设计的桥梁相比较,采用了隔震设计的桥梁可以在经历了较大的地震后,较容易地更换隔震设计和装置,且维修的时间相对较短,维修的费用也相对较低。

2、桥梁隔震设计理论概述

2.1隔震技术的原理

隔震是抗震方式发展的一种新形式和新趋势,它的作用是通过减小而并非抵抗地震的作用来起到桥梁的保护结构不受损、桥梁的抗震能力增强的效果。在通常的桥梁设计和施工中,提高桥梁抗震效果的方法通常是通过提高桥梁结构的整体强度和变形能力。与之相对比,桥梁的隔震设计主要特点在于引入了柔性装置的设计,这样做就使桥梁的重要结构构件可以与水平地面运动在一定程度上的关联性减少,使重要构件在地震后不会发生破坏性的损伤,使结构的反应加速度比地面的加速度小,另外,由于采用了阻尼设计,这样阻尼就有效地将地震带来的能量得到消耗,当能量传递到桥梁上部以及隔震结构时作用力已大大减小。

2.2隔震技术的特点

隔震技术在桥梁抗震设计中的的应用,主要目的就是为了利用这些隔震装置达到延长结构周期、消耗地震能量和降低地震后结构毁坏和变化的效果。在桥梁进行隔震设计时,最关键的因素就是要求要有合理的设计,使相关的抗震系统构件能够具有较强的弹性和可塑性。

隔震技术在桥梁设计中的采用,一方面可起到减少工程造价同时提高工程效能的效果,它往往要比常规的抗震设计的抗震性能高,可以有效地保护桥梁墩柱,达到降低桥梁墩柱延性需求的作用和目的;另一方面上部结构中隔震措施的采用可以有效地减小或者消除地震后桥梁的下部结构超出弹性范围的反映和现象,对于那些在地震后难以检查或者修复的地方,隔震设计可以避免在这些部位发生严重的非弹性变形。

2.3桥梁隔震设计的基本原则

桥梁隔震设计是加强桥梁抗震性能的重要要求,但在进行隔震设计时应当遵守以下几个基本原则,只有认真遵守这些原则,才能有效地、切实地提高桥梁抗震效能,这些原则分别是:

应对桥梁是否适宜采用隔震设计进行科学的考察,考察应当以其周期增长后系统能否有效地提高地震时能量的吸收,且以这个为判断的判据。对于不适合进行抗震结构的桥梁地段,不能盲目地进行施工。 隔震装置在桥梁设计中若被采用,则它的上部结构在地震后会产生相对的位移,这将对桥梁的后期使用和功能产生影响,因此在地震后,应当加强对隔震装置的修补和完善。

若在桥梁设计时采用了相关的隔震措施,那么应当保证桥梁的抗震性能不低于那些采用普通抗震设计所起到的抗震性能的大小。

应当对采用隔震措施桥梁附近的地质环境以及桥梁地基进行科学地研究和勘测,隔震桥梁附近应当具有较为坚实的地质条件。

在采用隔震装置时,应当尽可能地选择和采用那些结构简单且同时符合所需隔震性能的装置,且应当保证在其力学性能的范围内科学地采用。

3、桥梁的隔震设计

3.1隔震装置的设计

隔震装置的设计和结构其它构件的设计是隔震桥梁抗震设计的两个主要方面。隔震装置的设计是隔震设计的中心,当前,在桥梁的隔震设计中较为普遍采用的方法是弹性反应谱法,这种方法被大部分国家采用,但有不同的规范,主要有美国的、日本的和欧洲的规范,它们之间区别不大,主要在于计算公式的不同,这些计算公式是指隔震装置等效刚度的计算和和等效阻尼的计算,与之相对比,那些复杂性强或较为不规则的桥梁,较为常用的方法是时程方法。

弹性反应谱方法之所以得到普遍采用,一方面是因为施工时计算的相对简单,另一方面是因为它和现有的规范计算方法很接近,这样便易于接受,最后应当引起注意的是众所周知隔震装置的等效刚度和等效阻尼的计算是与隔震装置在地震中的最大变形程度有关的,继而隔震装置的变形又与整个桥梁的地震响应程度有关系,所以客观上要求我们对于采用弹性反应谱方法进行的隔震设计应当是一个不断完善和变化的过程。由于在具体的计算中,对于目标的实现和达到没有直接的公式可采用,因此这就要求设计人员对桥梁结构地震响应的程度有较好的掌握和预估,地震发生后,较为熟练的工程师可以依据其长期工作的经验初步地制定设计方案,方案完成后,再用一系列的时程来分析和验证其设计是否合理。

3.2细部构造的设计

桥梁的附属结构在桥梁的隔震设计中同样发挥着巨大的作用,这些附属结构和构件主要包括限位装置、伸缩缝、防落梁装置等,通过对诸多震害调查的分析和动力时程分析我们发现这些细部构造是影响桥梁结构动力响应和隔震效果的重要方面。但当前普遍存在的问题是大多数的设计人员会忽略细部构造的设计、将其置于次要地位,另外一方面这也是由于在地震响应的计算时附属结构的计算方法较为复杂造成的。在细部构件的设计时应当具有良好的连续性。

4、结束语

桥梁设计中的隔震设计是提高桥梁工程质量的重要方面,虽然目前我国的隔震技术还处于初级阶段,但我们应当科学地吸收和借鉴国外的一些技术经验,完善我国国内桥梁设计中的隔震设计,提高桥梁的抗震性能。

参考文献

[1]朱东生.桥梁抗展设计中几个问题的研究(博士学位论文)西南交通大学,.

[2]韩鹏,孟.浅谈桥梁抗震设计方法与减隔震技术[J].山西建筑,,(16).

[3]刘鹏.桥梁抗震的减隔震技术[J].科技资讯,,33.

篇4:隔震结构分析设计要点论文

隔震结构分析设计要点论文

【擒耍】文章介绍了隔震结构的概念和基本原理,并对隔震层分析,上、下部结构设计、基础设计和地基处理等主要步骤及要点进行了说明。主要结合隔震分析的现状,说明膈震层布置的原则,上部结构设计要点。

【关键词】隔震分析;膈震建模;隔震层布置

引言

以来,我国接连发生汶川、玉树、芦山等多次大地震;以来,智力、日本、尼泊尔等地发生了8级以上的特大地震;近期以来更是地震不断(见表1)。。。。这些事例无一不在告诉我们,地球已经进入又一个地震活跃期。

作为已被证实的可有效减轻地震灾害的手段,隔震技术正在逐渐进入我国建筑领域,并随着住建部颁发((住房城乡建设部关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见(暂行)》而得到越来越广泛的应用。

表1近期地震汇总

123

1、隔震结构概念,原理

与传统抗震结构相比,隔震结构多了一个隔震层。隔震层由隔震器、阻尼器、抗风装置、限位装置等部分组成,以隔震层为分界线,隔震层以上称为上部结构,隔震层以下称为下部结构。地震之所以能引起房屋破坏,主要有两个原因:1)地面震动大量传递到建筑结构上(2)震动能量引起构件破坏。因此,减轻地震灾害也可以从两方面人手:1)削弱建筑与地面的连接,减少能量传i,2)增加耗能构件,减少常规构件消耗的地震能量。隔震结构主要是从第一个方面着手来减轻地震灾害的。设想一个悬浮在空中的建筑‘”,地面震动肯定无法对其进行破坏。假设该建筑与地面是通过弹簧连接的,此时弹簧刚度为零,完全隔绝了地震能量向建筑的传递,对于常规结构,建筑与地面接近刚性连接,地震能量可向建筑大量传递。

隔震结构正好处在两者之间,通过隔震垫(这个非常柔软的弹簧)来连接地面与结构,从而极大的减少地震能量的传递,使其性能无限接近于“悬浮的结构”。

2.分析设计现状及建模

若进行细分,结构设计工作可以分为两个层次:1)结构分析。目的是得到结构位移、构件内力、剪重比,位移比等基本数据,进而判断结构选型、构件布置是否合理,2)结构设计。根据规范要求进行内力调整和荷载组合,完成构件设计和施工图绘制。与此类似,结构软件也大致分为两类:1)以结构分析为主,如ETABS. MIDAS等* 2)以结构设计为主,如PKPM、YJK,广厦等。

广大工程师熟练掌握的是第二类软件,此类软件具有对常规构件的分析与设计功能,但无法精确模拟隔震器、阻尼器力学性能。

因此,隔震结构设计通常采用分部设计法:1)通过第一类软件(如ETABS. MIDAS等)建立整体模型,使各项指标满足设计要求,2)在第二类软件中(如PKPM. YJK.广厦等)完成构件设计和施工图绘制,即基于上一步得到的内力、减震系数等参数,分别对上部结构、下部结构进行建模和设计。

3,隔震层分析

与抗震结构相比,隔震结构需要进行隔震层的布置,并对隔震层参数进行校核。

3.1隔震层的基本布置

隔震层布置原则:1)隔震层的刚度中心尽量与上部结构质心重合,减少偏心影响,2)铅芯支座尽量布置在外围,尽量提高结构的抗扭能力。隔震层布置需要满足下列要求:叠层橡胶支座在重力荷载代表值作用下竖向压应力不应超过的规定

橡胶隔震支座压应力限值0.025<屈重比<0.035。屈重比为隔震支座的屈服荷载设计值与重力tf载代表值的比值。此限值使隔震层的屈服荷载略小于剪重比要求,保证隔震层在小震下就进入屈服,起到减轻地震作用的效果。

一般情况下,条件1决定了隔震支座的最小直径,条件2决定了铅芯支座的最小数量。另据文献2规定,还需要验算:1)隔震层的屈服荷载设计值不小于风荷载设计值,2)隔震层在水平应变为100%时的水平恢复力不小于隔震支座屈服荷载设计值。但这两个条件比较容易满足,一般不起控制作用。

3.2各项参数校核

隔震层布置完成后,需要校核隔震支座在罕遇地震下的最大位移、拉应力、压应力。

1)罕遇地震下,支座位移Lli<[Ui]

公式左侧为罕遇地震下各隔震支座的水平位移;右侧为隔震支座的水平位移限值,取0.55倍有效直径和3倍橡胶层厚度的较小值。

2)在罕遇的水平地震和竖向地震共同作用下,支座拉应力不应大于1MP。。

3)在罕遇的水平地震和竖向地震共同作用下,支座压应力不应大于支座的屈曲应力(需考虑有效受压面积)。当s.≥15,s:≥5且橡胶硬度不l、于40时,丙类建筑的压应力限值为15 MPa。

3.3hk平向减震系数和支座处的内力

上一节为隔震分析的所有内容,本节的任务是根据分析结果整理数据,为结构设计做准备。主要工作为:1)计算水平向减震系数(为上部结构设计做准备),2)提取隔震支座处的内力和位移(为下部结构设计做准备)。

提取支座结果时要注意,隔震层位移较大,结构的P-A效应十分显著,支座位移对构件内力的影响不可忽略。

4.上部结构设计要点

上部结构设计最主要的变化是要根据水平向减震系数调整水平地震影响系数最大值,公式如下:o【m。xl=p o【m。x/qu除对地震影响系数最大值进行调整外,还有以下几点需要注意:上部结构模型应包含隔震支座以上的所有构件,包括隔震层的上支墩以及梁板系统。

模型下部的约束宜修改为铰接,即上支墩下端是铰接。原因是隔震垫对支墩底的转动没有约束能力。

对隔震结构的抗震措施进行调整。当水平向减震系数不大于0.4时(设置阻尼器时为0.38),可适当降低构造要求,烈度降低程度不超过1度,且与竖向地震作用相关的抗震构造措施不应降低。

目前的'隔震器只能隔离水平向地震,对竖向地震影响没有缓解作用,因此竖向地震很可能成为设计的控制因素。9度和8度且水平向减震系数小于0.3时应考虑竖向地震作用,并规定了竖向地震作用的最小值。

5.下部结构设计

下部结构要满足嵌固刚度比、中震抗弯及大震抗剪的要求,但需要注意的是:此处的中震与大震内力是隔震结构的内力,而不是非隔震结构。对于最常见的单独设置隔震层和仅有一层地下室的情况,下部结构的设计可退化为一个个单独的悬臂柱的设计。

6,基础设计和地基处理

隔震结构的基础设计和地基处理的要求同非隔震结构相同。甲、乙类建筑的抗液化措施应提高一个液化等级确定,直至全部消除液化沉陷。

7.展望

减隔震技术作为未来的结构设计的发展趋势,其应用前景不可限量。但就目前的实施情况来看,作者认为,还可从以下几个方面进一步改善:隔震结构的构造措施还比较粗糙,仅处于能满足结构功能的初级阶段。对隔震垫的防火、建筑的防火分区、地下室的密闭性等要求还很难满足,有待进一步的研究和深化。普遍来讲,广大结构工程师对减隔震设计还比较陌生。目前普遍的操作方式为:减隔震厂家负责减隔震的分析工作,设计院完成设计工作。由于双方的利益并不一致,这种合作很可能导致结构设计不安全或不经济。

一种建议是,设计院对结构分析和结构设计进行专业分工。一部分人专门钻研结构分析,而另一部分专门从事结构设计和施工图设计。

参考文献

[1]党育,杜永峰,李慧.基础隔震结构设计及施工指南[M].北京:中国水利水电出版社,.

篇5:市政道路改造工程设计要点探讨论文

市政道路改造工程设计要点探讨论文

摘要:市政道路改造工程作为城市建设发展过程中的重要作业领域,对于保障居民正常生活和交通出行、运输物流等的需要至关重要。文章首先分析当前市政道路改造施工的问题,进而结合市政道路改造实际提出了市政道路改造路线设计方案,具有一定的理论及实践参考价值。

关键词:市政道路;改造工程;设计方案

随着居民对市政道路使用频繁,加之市政道路初建时质量不过关,或者城市发展需要拓宽道路,很多市政道路都需要进一步的改造和重新施工。而且随着人们生活水平不断提高,城市车辆越来越多,城镇人口的暴涨给城市道路造成了巨大压力。有关部门也加强了对市政道路改造的重视,但是从实际情况来看,我国市政道路改造施工中仍然存在诸多问题,比如设计问题、施工人员问题、施工设备、物料问题及施工安全问题等。应当对市政道路改造工程设计进行分析,优化市政道路改造工程设计方案,以期促进道路改造质量提升。

1市政道路改造施工的问题

1.1设计方面

在市政道路改造施工之前就需要进行科学的设计,而设计者的设计水平和设计合理性直接决定了市政道路改造的质量效果。然而从实际情况来看,我国市政道路在进行施工改造时往往忽视了设计的重要性,而只是片面的根据个人主观经验进行施工,而没有对施工地区的地形、坡度、市政道路整体现状等进行综合的调查与分析,特别是道路施工最常见的水位问题和地质地形设计方面针对性不强,往往使得道路改造不能满足居民交通和城市发展的实际需求。

1.2施工人员

人员是施工的主体,施工者的技术水平、安全意识等对于施工质量尤为重要。在市政道路改造过程施工者主要涉及施工作业人员、施工管理者、施工监理单位人员等。而且各级各类人员的专业技能、管理经验和施工作业方式等,比如安全意识淡薄、施工技能差,甚至故意偷工减料等行为都会都可能给施工质量造成或大或小的影响。而且不科学的施工现场管理也会直接给施工进度造成拖延甚至造成施工事故。

1.3施工的设备、材料

施工设备和材料是正常施工的物质基础,随着城市化建设不断加快,市政道路工程建设和施工所需要的设备越来越先进、对材料质量和功能要求也越来越高。但是由于市政道路工程承接单位为了减少用工和施工成本,以致在设备和物料方面难以满足实际要求。而且由于市政道路的实际情况不同,所需的设备和建筑材料也有差异,有些市政道路施工单位不注重施工的针对性,为了减少造价往往都是同一套较为落后的设备做不同的道路施工。另外,道路使用要求不同,所需的材料也不同,但是很多施工单位更多的是选择低廉的材料来铺设道路,这些都造成了巨大的质量隐患。1.4在施工过程中的安全问题施工过程的安全是对人身财产安全的根本保证,市政道路改造是在对原有道路的重建或修补,在改造施工期间势必会影响人们正常的交通运输、出行及日常生活。而且一些市政道路在改造时由于封堵了一部分道路,使得道路中断或者十分狭窄,在上下班车流多的时间就会给行人和车主出行带来不便,甚至极易出现交通事故。另外,道路改造施工时,路面一些坑洞或者沟渠如果没有必要的警示标志或者未能采取一些措施,就可能被行人误踩踏,发生人身伤害。

2市政道路改造路线设计方案

2.1平面设计原则

市政道路改造时要遵循一定的平面设计理念,比如道路平面位置需要符合城市规划道路网的总体设计与规划,而且在改造前就应当对道路平面的自然地理状况作出全面分析,主要包括地形地貌、水文地质等要素,并按照道路的级别评定线性规划设计方案。在道路平面设计时还应当处理好直线与平曲线的关系,减少过高或者超宽的设计。道路的十字路口、丁字口、周围弯道、隔离带长度、停车场出入口等需要根据道路的级别确定。

2.2纵断面设计

市政道路改造在设计纵断面时应当符合城市整体规划对沿街建筑的相关要求,还应当控制好纵断面的起伏度,必要时需要对地形进行一定的改造。道路最小坡度设计时要考虑纵向排水的畅通性及车辆行驶安全性等实际需求。在遵循纵断面设计原则的'基础上,可对市政道路改造进行设计与施工。要根据道路所处地区的地形、地势、自然坡度等作出全面的分析,以确定合适的道路水位、相交道路标高、立交枢纽等,并提升道路改造路段的平缓度、排水畅通性等。

2.3路面设计方案

现阶段市政路面选材主要是混凝土,而混凝土建材主要又包括水泥或者是沥青两类。一般来讲,水泥路面的使用周期较长,且在施工完成后的一段时间内基本不需要过多的养护。但是水泥路面在施工前必须要求地下的管线一次到位,路面出现塌陷或沉降会对管线造成极大影响。水泥路面板缝明显,行人骑行颠簸感强。沥青路面在铺设时速度快,操作简便,在使用过程中较为舒适,噪声低,后期维修和保养也都比较便捷,有利于地下管线的铺设与更改。但是沥青路面使用寿命短,负载力较差,容易产生裂痕或褶皱,路面光滑度过高很可能带来交通事故。因此我国在进行市政道路改造时也不断创新,比如对改造路面进行3层沥青铺筑,底层使用碎石混合料,而面层利用改性沥青混凝土,以此来既减少造价,又能提高沥青路面的耐久性和承载力。

2.4路基设计方案

路基的设计要做到经济性和交通安全性、快速性等多方面的并重。①路基的设计要注重其高度的优化,既需能够抵御一定的自燃灾害,还要能对公路进行一定的稳定。所以对路基进行高度设计时候要注重手机当地的灾害发生数据,根据实际调查对其进行优化设计;②路基边坡骨架设计要采取一定的防护措施,对其进行加固和支档,包括挖方边坡和填方植物防护设计等,都需根据道路用途的不同进行优化。路基边坡不宜国陡或者过缓,避免坍塌或者下陷;③路基两边还要注重做好排水设计,对排水的宽度和深度进行很亮,以符合实际情况为宜。一般来说铺设路基时候保证中间略高于两边,并具有一定的坡度即可。

3结束语

市政工程道路改造能够让城市的发展和建设更加具有现代化气息,能让城市的布局得到优化,能够让城市环境得到改善,能让城市的交通压力得到缓解。因此相关人员应当积极探索相应的方式方法,提高市政道路改造的质量和效率,运用最为先进的技术和手段,让市政道路的改造工程获得新的生机,让市政道路改造工程为人们的生产生活造福。

参考文献:

[1]李磊.城市发展背景下的城市道路景观研究[D].北京林业大学,.

[2]周敏.施工组织设计对市政道路工程施工项目成本的影响研究[D].浙江工业大学,.

篇6:园林绿化工程设计及施工要点论文

【中图分类号】TU986.3【文献标识码】A【文章编号】1002-854408-0203-01

一、设计

对城市园林进行设计的工程具有系统性,坚持生态意识,在进行规划设计的时候,需要明确生态为主体地位,文化与经济都要排在后面。植物造型和园林小品之间的结合,能够营造出良好艺术氛围。利用植物能够配置各种植物小品,但是在设计过程中,这种小品充当配角。对园林绿化进行的设计要和厂矿以及居民区建筑相关设计逐步开展,当前,很多开发商建设绿色生态住宅,要统一开展绿化系统设计。

第一,选择合适的植物品种。不同植物的生活环境不同,植物和生活环境之间的关系是密切的,因此,设计人员在对绿化工程进行设计的过程中,需要结合实际情况,不能胡乱搭配异地植物,如果设计的植物与当地环境不适应,那么其生长景观就会比较差,甚至还会死亡。所以,在对植物景观进行设计的时候,需要选择合适的品种,坚持适地适树这一原则。

第二,在造景设计时需要坚持植物为主。植物造景就是利用绿色植物,比如乔木以及灌木还有草本植物和地被植物等作为重要设计对象,从而营造出景观的美,所以,在设计的过程中要利用多彩的植物。

第三,在设计的过程中,需要对植物和生态条件之间的关系进行重视。设计人员在对植物造景进行设计的时候,需要对植物生活空间进行重视,生活环境不同,植物的种类也是不同的。

第四,在对植物进行设计的时候,要对其形态以及色彩进行重视。不同环境中生长的植物种类是不同的,其生长形态以及色彩也存在很大的区别。第五,在进行设计的'时候,需要保证科学性。对于园林绿化工程来说,其实质上就是对植物进行设计,通过设计,对人们生态环境进行改善,将植物改造环境的作用充分发挥出来。利用绿色植物创造出美好的与人们生态要求相符的环境。第六,在设计的过程中需要利用乡土树种。在对园林绿化工程进行设计的时候,利用乡土树种,能够确保植物较高的成活率,体现当地特色,实现良好绿化效果。

二、施工要点

1.种植之前。第一,确定地形。利用检测工作,对土质进行分析,确保其与种植条件相符,若是不符合种植条件则需要对种植土进行更换。对地下1米的土层结构具体状况进行勘察,若是存在建筑残基,需要将具有可行性的清楚方案确定下来,并对其彻底清除。第二,做好土壤和绿地整理工作。对绿地进行整理的目的是为植物提供较好生长条件,确保根部的充分伸长,在施工的过程中不能利用重型机械对地面进行碾压。首要的是保证根系伸长,对于草坪和地被根域层来说,其最低生存厚度是15厘米,对小灌木来说,是30厘米,大灌木是45厘米,浅根的乔木是60厘米,深根的乔木是90厘米。其次,要保证土壤良好的硬度,只有保证其硬度,才能确保根系的充分伸长,同时还能具备较好透水性以及通气性,防止土壤板结现象。再次,需要保证土壤良好排水性以及透水性。在进行填方整地的时候,需要保证良好的团粒结构,如果有必要,还要设置排水设施。另外,还要保证土壤PH值在5.5到7之间。最后,保证充足养分,最为适合植物生长的土壤,其矿物质占到45%,空气占到20%,有机质占到5%,水占到30%。第三,做好定点放线和挖穴的工作。依据设计图纸进行定点放线,结合苗木种类以及规格确定树穴大小,树穴为直桶形。如果需要带土球进行种植,那么树穴直径要大于土球直径20厘米到30厘米,如果裸根种植,那么树穴直径要比根系直径大20厘米到30厘米,从而保证根系舒展,使其恢复生长。

2.种植。在种植之前,需要对苗木根系进行修剪,对于劈裂根以及病虫根和过长根,需要进行剪除,同时还要修剪树冠,确保地上和地下之间的平衡。在对土球乔木进行种植的时候,需要将种植穴底部踏平,对于裸根乔木,在种植穴底部需要把土填成锥形,在填土的时候,需要分层进行压实,利用锄把进行捣实,避免空隙。在对树木进行种植的时候,需要对树木阴阳朝向加以关注,一般情况下,阳面的枝条比较浓密,且叶色比较鲜亮,能够当做主观赏面,从而实现良好景观效果。在对树木进行种植的时候,需要利用三埋两踩一提方式,从而使根系再生速度得以提升。基本上需要保证种植土比原来的栽植平面稍稍高一点,不然就会对树木呼吸活动造成影响。在完成种植之后,需要将表层土踩实,同时还要打好围堰,围堰大小要比乔木树径大9倍到14倍,或者要比树冠垂直投影小一半,围堰的高度为15厘米到20厘米。在完成种植工作之后,要及时将枯枝以及黄叶等剪掉,并将第一水浇透,如果种植的树种与幼苗抗寒性比较差,在冬季需要做防寒措施,在封冻之前,需要在根部用土堆10厘米到20厘米,利用塑料缠裹枝干,也可以利用大塑料袋罩住苗木整体防寒。

3.后期养护和管理。对于园林绿化工程来说,做好后期养护和管理工作是必备的一个环节。后期养护和管理工作是保证苗木成活的一个关键,如果工程施工良好,可是却没有做好后期的养护和管理工作,就会对工程景观效果造成极大的影响,从而影响绿化工程质量,所以,需要对工程做好后期养护和管理工作,保证工程良好质量。第一,做好浇水工作。对于全部造景树木以及草坪花卉来说,需要适时对其浇灌,每一次浇水都要保证浇透,透水的深度在20厘米以内,在炎热干燥的时候,还需要喷淋降温,一般情况下,一年内的树木需要浇水的次数为7次或8次,另外,还需要做好雨水排水工作,保证土壤湿而不渍,避免根系腐烂[3]。第二,做好修剪工作。对于灌木来说,一般需要形成内高外低的一种球形,及时将老枝以及徒长枝等剪掉,对于有主干的乔木,在进行修剪的时候,需要留下中央主枝或者是侧主枝,依据树形,将弱枝以及竞争枝与病虫害枝等剪掉。在对绿篱进行修剪的时候,需要确定其高度以及树形之后修剪,确保表面以及侧面美观,如果发现病株,需要及时进行清除。第三,做好施肥工作。对于草坪来说,一年内需要施肥三次以上,按照面积进行均匀施肥,并及时做好浇水工作。对于乔木来说,需要在春季和秋季施肥,如果树木种植时间超过了三年,那么就不需要施肥,对于盆栽花卉,需要利用腐熟基肥加以培育,还要确保土壤充足的湿润度。

三、结语

综上所述,从园林绿化工程的设计一直到施工,都要着眼景观效果,营造良好生活环境和绿化空间。因此,需要强化设计创意,并在施工时保证施工质量,营造生态景观,保证绿化工程良好质量和效果。

参考文献

[1]李翠淑.论园林绿化工程施工要点[J].中华民居,,(11):185-186

篇7:城市道路改造工程设计要点论文

城市道路改造工程设计要点论文

摘要:市政道路是关乎城市基础设施建设成败的关键因素。本文结合旧路改造,从旧路面病害产生原因、旧路病害处置方法及路面结构补强方案等几个方面对统一路改造设计作了简要的分析,以便对后续道路改造设计提供启发或参考。

关键词:城市道路 旧路改造 路面病害 就地热再生

1概述

统一路作为一条东西向城市主干路,于全线通车,且全线机动车道缺少4cm沥青混合料AC-16上面层。经过十余年运行,现状沥青混凝土路面出现较为严重的病害,道路服务水平较低。现状沥青混凝土路面出现较为严重的病害,主要有纵横向裂缝、网状裂缝、松散、坑槽、层间剥离、拥包、沉陷、车辙等不同程度的病害,网裂、坑槽病害在该路表现的尤为普遍。随着统一路两侧土地开发程度的逐步提高,道路两侧商业氛围逐渐浓厚,人流、车流逐渐增多,统一路大修改造已迫在眉睫。同时,该项目的实施也将促进整个片区的经济发展。

2旧沥青路面病害原因剖析

结合统一路实际运行情况,对统一路沥青路面主要病害成因机理进行,主要病害产生原因如下:

(1)松散、露骨破坏:主要是由于沥青混合料中沥青含量偏低、混合料压实不够、沥青使用多年老化等原因,使集料颗粒与裹覆沥青之间粘结力比正常情况下的小,甚至是丧失粘结力,导致颗粒脱落,使沥青路面出现松散现象。

(2)横向裂缝:产生主要原因有a、该路行驶的重载车辆较多,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而断裂。b、因温度变化时产生的温度疲劳裂缝。

(3)纵向裂缝产生的原因主要有两种:一种是沥青面层分路幅摊铺时,两幅接茬处未处理好,在车辆荷载与大气因素的作用下逐渐开裂;另外一种是由于路基压实度不均匀或路基边缘受水侵蚀产生不均匀沉陷引起。

(4)网状裂缝:主要是由于路面整体强度不足引起。其原因是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配比不当或拌和不均匀等;路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,加剧了路面破损。沥青在施工期间及长期使用过程中的老化,也是导致沥青面层形成网裂的原因之一。

(5)水损坏:主要是由于沥青混合料生产的变异性大,摊铺过程中沥青混合料局部离析和路面压实不够等多种原因造成沥青路面空隙率过大,使雨水极易浸入,滞留在路面面层中,尤其是连续雨天时路面面层将长时间处于饱水状态,路面造成严重损坏。降水对沥青路面的破坏可视雨水在沥青面层中滞留的位置不同而造成不同形式的破坏:表面层产生坑洞。当雨水进入并滞留在表层沥青混凝土的空隙时,在行车荷载作用下,产生的动水压力(空隙水压力)使沥青从碎石表面剥落,局部沥青混凝土变得松散,碎石被车轮甩出,使路面产生坑洞;表面层和中面层同时产生坑洞及局部表面产生网裂和变形。当雨水渗入并滞留在表面层和中间面层内,在行车荷载的'作用下,沥青混凝土中部分沥青剥落,导致表面产生网裂、形变(下陷)和向外推挤,使路面产生坑洞局部破坏;唧浆、网裂、坑洞。如雨水透过沥青面层滞留在半刚性基层顶面,在行车荷载作用下,自由水产生巨大的压力并冲刷基层混合料表层的细料,形成灰白色浆体,数量较多时产生坑洞;数量较少时,使路面产生网状裂纹或者变形,产生网状裂纹和形变后,雨水更易透入,最终导致路面破坏。

(6)车辙:该路段重车比例较大,车辆都按车道行驶,形成了渠化交通,由此,行车道上的轮迹带承受着大量重车的反复作用。在每年的高温季节,沥青混合料的强度和劲度大幅度下降,在大量重车的反复作用下,轮迹带逐渐变形下凹,轮迹带的两侧逐渐鼓起,形成车辙。

3旧沥青路面病害处理方法

3.1基层病害处理

路面存在龟裂、沉陷处,通过钻芯取样发现基层表面已松散,需要对路面进行翻挖。翻挖深度根据实际情况而定;开挖后清除松散基层并压实,喷洒透层油,采用5%水泥稳定碎石回填,压实度98%。

3.2沥青面层病害预处理

(1)车辙维修处理。对于波峰与波谷之差小于1cm的轻微车辙,可不做处理。对于大于1cm的车辙,应将车辙波峰凸起部分铣平。

(2)拥包维修处理。对于小于1cm的轻微拥包,可不做处理。对于大于1cm的拥包,应将拥包凸起部分铣平。

(3)横向裂缝、坑槽维修处理:对于轻度横向裂缝、坑槽,就地热再生工艺可对其进行直接修复。对于重度横向裂缝、坑槽,热再生施工前需要进行预处理。经过现场考察,调研国内外类似工程处理方案,拟采用纤维抗裂贴并使用就地热再生设备治理横向裂缝。

4旧沥青路面补强设计

4.1旧沥青路面补强设计方案

通过以上路面病害分析及对现状统一路破损状况的调查,得出采用就地热再生施工工艺对现状路面进行再生补强。就地热再生就是将原路面加热软化,耙松后,加入再生剂、新沥青、新骨料拌合而成的新的沥青混合料,然后摊铺,压实后形成再生后的路面结构层。先处理现状沥青面层的结构性病害,例如:基层沉陷,坑槽等;再采用热再生机械对全线进行加热整形3~4cm,最后一次性加铺4cm厚SBS改性沥青混凝土上面层AC-16。沥青路面就地热再生主要分为两个阶段:局部病害预处理阶段和整体热再生阶段。局部病害预处理阶段主要任务是对现状路面病害进行维修处治;整体热再生阶段是将全线沥青面层进行统一热再生,最后全线加铺4cm厚SBS改性沥青混凝土上面层AC-16。

4.2就地热再生补强方案优缺点分析

优点:就地热再生施工周期短,对车辆通行影响小,就地再生列车对旧路面再生后,经压路机压实后数小时后即可恢复交通,施工成本相对较低。同时,此种施工工艺能充分利用原路旧料,利用率高达100%。将现状沥青面层就地整形热再生,该工艺可以完全处理现状机动车道面层非结构性病害;现场热再生避免了沥青摊铺中的冷缝,沥青路面整体性强,就本工程而减少铣刨料1225吨,对环境保护有利。缺点:就地热再生工艺专业机械化程度要求很高,工艺过程控制较为复杂。对施工企业专业化水平要求较高。

5总结

统一路道路改造工程设计目标力求做成精品工程,合理组织交通,充分体现了“节能减排”的设计理念。就地热再生以其成熟的工艺在路面非结构性病害较少的沥青路面改造中有其独特的优势,就地热再生改造工艺也为市政道路管理者提供了多样化的选择。

参考文献

[1]杜军.沥青路面就地热再生技术在城市道路中的应用,.09.

[2]《沥青路面维修与改造》.王松根,人民交通出版社,.09.

[3]《城市道路工程设计规范》CJJ37-2012.

篇8:整体式桥台桥梁设计要点研究论文

整体式桥台桥梁设计要点研究论文

摘要:分析了整体式桥梁在设计时需要考虑的结构与土体相互作用、结构产生的次应力、台后填土抵抗作用等显著特点,探讨了黑龙江富裕整体式桥台桥梁的结构设计和细部构造的特殊性设计,并对该桥的计算要点进行了简要分析,对该类型的桥梁设计给出了实际可行的建议。

关键词:整体式桥梁;桥梁设计;框架;结构-土的相互作用;土的水平抗力系数

中图分类号:U443.21文献标识码:B

近来,国内外整体式桥台桥梁(即没有接缝的桥梁)建造的越来越多。这是由于相比传统桥梁结构来说,这种桥梁在提高桥梁耐久性和行车的舒适性以及管养方面所占有的优势。众所周知,桥梁伸缩缝不仅极易磨损,而且维修费用很高。尽管这些设备的制造费在总建造费中仅占3%左右,但其养护费用却占整个结构总养护费用的12%左右。而且,磨损的伸缩缝也是桥梁结构受损的原因。例如,易漏的接缝会渗入解冻剂。而整体式桥台桥梁的诞生很好地解决了这一难题。其将上部结构和下部结构进行固结可得到最优化的利用,使得更小的截面和高跨比成为可能。这样,结构使用的材料少了,从美学角度看更吸引人;同时,由于上下部固结带来的内力和弯矩的重分布可提高结构承载能力,结构的稳定性也会提高。本文通过黑龙江富裕整体式桥台桥梁的设计,分析了整体式桥梁在设计时需要考虑的显著特点,探讨了整体式桥台桥梁的设计、计算和细部构造的特殊性设计。

1整体式桥梁在设计时需考虑的显著特点分析

(1)整体式桥梁结构中上下部结构连接在一起,整个结构嵌入在周围土地中,并与土体相互作用。

(2)由于变形受到约束,以及温度效应和支座的不均匀沉降,结构会产生次应力。次应力会影响整个结构的受力特性,特别是在正常使用极限状态下。

(3)对于预应力结构需要靠考虑到部分预加力并不会对上部结构产生作用,而通过下部结构直接传至基础。

(4)所产生的次应力很大程度依赖于结构几何形状、上下部结构的刚度比以及基础的刚度。对于上下部结构固结起来的结构,需要对结构和基础的刚度进行如实建模,从而通过计算模型可得到真实荷载。在模拟整体式桥的基础时,取用土的不利地质参数并不是一个保守的方法。事实上,如果基础刚度取得太小,温度效应和预应力效应产生的约束反力就会被低估,这就是整体式桥梁在计算约束反力时常需要考虑地质参数的上限值和下限值而分别计算的原因。

(5)承载能力极限状态下,混凝土结构开裂后其刚度减小,由约束产生的内力和弯矩会相应地减小。因此,选择恰当的构件截面形式可以在一定程度上控制所产生的次应力的大小。

(6)基本上不管约束力如何,整体式桥梁和有接缝的传统桥梁一样,温差作用下在纵桥向会经历相同的长度改变,但是,其伸缩不是通过设置的伸缩缝而得以减少,而是传递到桥台的台背后填土上。根据每次温差变化大小,桥台的背墙土会有向前方和后方的偏移,并且每年都有达到最大值。此外还需考虑因徐变和收缩产生的单向移动速率。

(7)施工结束后,即刻产生的静止土压力会因桥台首次离开土体方向的移动而缓解,即主动土压力。相反地,桥台向土体推移产生部分被动土压力,特别是在上层土体中。在温差变化下,这种周期性反复的移动会压实后背填土。除了下层土压力增大外,这种压实作用会使后背填土沉降。徐变和收缩引起的背填土离开土体方向移动,会进一步使后背填土沉降。因此,在不同跨径的整体式桥梁中会常采用不同形式的桥头搭板。

2富裕立交桥设计

2.1工程简介

富裕立交桥为黑龙江省第一座整体式桥台桥梁,坐落在嫩泰高速讷河至嫩江段K55+680处,该桥位于黑龙江省齐齐哈尔市富裕县境内,连接富裕县城与工业园区,重载车辆较多,建成于10月,运营7年,状态良好。

2.2总体几何布置

基于桥位和跨越国道的要求,该桥设计为一座跨径布置为4×16m、桥宽为净12m的`桥梁,该桥为直桥且桥梁的中轴线与桥下国道相交成90°的角,纵向位于半径R=m的竖曲线上。

2.3桥梁结构设计要点

富裕整体桥桥梁跨径为16m(共4孔),桥梁全长70m。全桥不设伸缩缝,台梁固结。

(1)上部结构

上部结构采用先简支,后转墩(台)固结的整体式预应力混凝土空心板,桥台被墙与空心板梁端现浇段一体浇注。

(2)桥台

采用单排三柱式柔性桥台,构造图见图5所示,台梁固结,桩、台与梁共同受力。为解决台盖梁与台柱刚度变化大带来的台柱身易出现裂缝的问题,设计时在台柱身上部4m范围内设置了V字形承托;为有效解决桥台离开土体时台后填土侵入台土间的空隙和水侵蚀桥台的问题,设计时采取在台后涂刷改性沥青防水层;并设置泡沫塑料压缩层,进而减小台后土压力作用。

(3)桥墩

整体式桥梁的桥墩需承受较大的纵向位移,因此本桥在设计时采用D=1.2m的双柱式柔性桥墩,构造图见图6所示,以减小桥墩的刚度。为减小柱身的应力,设计时在横向柱身上部4m范围内设置了V字形承托,以增强柱身强度。

(4)基础

为了承担上部结构传递的位移,设计时采用了柔度比较好的钻孔桩基础。为减小因温度、冻胀等荷载引起的约束力,在距桩顶以下2~3m,桩侧1m宽范围内采用砂土进行换填。

(5)台(墩)梁结点处理

本桥在台(墩)梁处采用固接方式的结点,结点预留钢筋现浇混凝土的方式形成,将上部桥梁结构和下部桥台(墩)刚性相连在一起。

(6)搭板及台后填土处理

桥台两侧设置2×4m长搭板,两段间设置枕梁作为支撑。为适应水平位移,设两道宽变形缝。板底涂改性沥青以减弱板底面约束效应。为减小台后沉降并降低水害,采用水撼砂砾作为台后填料。台后填料应分层夯实碾压,压实系数应达到0.95以上。为解决台后排水问题,在台帽底设置两道横向排水盲沟。

3富裕整体式桥梁的计算要点简析

本桥为整体式桥梁,利用墩台的柔性,来适应结构的变形。在内力效应分析时,应考虑上部、下部与台后土的相互作用。本次设计采用TDV软件,建立二维弹簧~框架计算模型,见图9所示,来进行结构的内力效应计算。上部结构、墩台采用框架分析的内力效应进行设计;桩的设计,将框架分析的内力作用于桩顶,依然按《公路桥涵基础设计规范》的“m”法进行设计。该桥计算的关键是如何模拟土的水平抗力作用。本桥台后填土为中砂,设计时为模拟土体与结构的相互作用,将土的水平抗力系数作为受压弹簧单元的刚度输入模型。考虑到土层的多样性,该桥计算时采用“m”法计算土的水平抗力系数kh,其公式如下:

kh=m·z·b(1)

式中,m为各土层实测数据,z为土层的深度,b为结构计算宽度。

4结语

整体式桥梁以其良好的耐久性和无需经常维修而广受推崇。该类型桥梁在设计时需要结合结构与土体相互作用、结构产生的次应力、台后填土抵抗作用等受力特点,应采取有效的方法模拟土的水平抗力作用,有效考虑上部、下部与台后土的相互作用;并在具体结构构造上进行特殊设计,采取有效的处理措施,尽量减少次应力、台后填土作用的不利影响。

参考文献

[1]中华人民共和国交通部.JTGD60-公路桥涵设计通用规范[S].北京:人民交通出版社,2004.

[2]中华人民共和国交通部.JTGD62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.

[3]中华人民共和国交通部.JTGD63-公路桥涵地基与基础设计规范[S].北京:人民交通出版社,2007.

[3]黑龙江省公路勘察设计院,东北林业大学.富裕工业园整体式桥台桥梁施工图设计文件[Z].

篇9:曲线连续桥梁设计要点浅议

曲线连续桥梁设计要点浅议

指出曲线连续桥梁目前已被广泛应用于城市互通立交以及高等级公路互通立交中,由于各种因素的限制,使得这类桥梁表现出弯、斜、异形等特点,文中将重点介绍曲线连续弯桥的受力特点以及设计过程中应注意的一些问题,并提出一些相应的解决措施.

作 者:欧阳文聪 OUYANG Wen-cong  作者单位:陕西省公路勘察设计院设计二所,陕西,西安,710068 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期):2009 35(26) 分类号:U442 关键词:曲线桥梁   受力特点   设计要素  

篇10:桥梁伸缩缝设计要点分析

桥梁伸缩缝设计要点分析

桥梁伸缩缝是当前比较容易出现的问题,随着时间的推移,损坏程度逐渐加剧.文章阐述了当前桥梁伸缩缝主要形式,分析了桥梁伸缩缝破坏影响因素,基于设计方面,探讨了桥梁伸缩缝设计要点.

作 者:王志华  作者单位:桐庐县交通工程勘察设计有限公司 刊 名:中小企业管理与科技 英文刊名:MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME 年,卷(期): “”(10) 分类号:U4 关键词:桥梁   伸缩缝   设计   破坏  

篇11:市政桥梁结构设计要点论文

桥梁是道路路线受到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路(铁路或公路)等障碍时,为了保持道路的连续性而专门建造的人工构造物。桥梁既要保证桥上的交通运行,也要保证桥下水流的宣泄、船只的通航或车辆的通行。而市政桥梁主要建造于城市中,主要功能是为交通提供便利,但是市政桥梁除了要保证交通顺畅外,还要与周围的建筑、人文环境相协调。

1.简述桥梁设计结构

对于桥梁的结构设计,我们要求的是动态的结构设计,也就是说桥梁的设计要满足一定的耐久性。在桥梁结构的设计过程中,其设计效果在很大程度上受设计人员主观意识的影响,设计人员的专业素养与工作经验都影响着桥梁的结构设计。但是现在桥梁设计人员大多数只关注桥梁的强度忽略桥梁建成后的耐久性问题,在桥梁建成的初期,检测人员并没有办法了解其耐久性是否合格,但是随着使用时间的延长,一些缺乏耐久性设计的桥梁将会发生质量问题,致使整座桥梁不能再继续正常服务于交通。现阶段我国的市政桥梁设计结构体系并不完善,仍需在以后的发展中进一步完善。市政桥梁的建造首要问题就是桥梁的安全性问题,桥梁的安全使用关河着整座城市的交通与发展,然而在实际的设计工作中,这方面的.问题并没有得到设计人员足够重视,以此同时桥梁的现场施工也存在着影响桥梁安全发挥其功能的因素存在。所以在市政桥梁的结构设计中,设计人员应该选择一个科学合理的设计方案,同时根据相关的建设法规进行相关设计系数的计算,比如桥梁的设计荷载等问题的研究。

2.现存问题及相应对策

2.1设计上的漏洞。伸缩缝的设计在市政桥梁结构设计中占有重要的位置,在实际设计中,大多数设计人员会将伸缩缝设计为普通的橡胶支座,但是这种设计会极大地影响整座桥梁的正常发挥,因为由于普通的橡胶支座极易受外力产生变形,致使桥梁结构发生变化,偏离原来的设计,相应的影响有关设计值,甚至使桥梁不再满足设计要求。所以在桥梁的设计过程中,可以将普通的橡胶支座改为可以活动的橡胶支座。桥梁设计上存在的另一个问题就是设计人员在设计初期常常不考虑超载的情况,一般情况下设计人员只是按照标准的桥面承载力进行设计,但是近年来超载现象不断发生,设计人员也必须将这种特殊情况考虑到设计当中来,否则将使整座桥梁面对无力承载的安全隐患。所以在以后的工作中不仅要求相关的道路桥梁管理部门严格规范安全道路形式规则,严查超载,还要求桥梁设计人员在进行有关设计时能够全面考虑。另外在桥梁的施工过程中,常常会出现空心梁数量不够的情况,这就要求相关部门做好施工前的校验工作,为市政桥梁的顺利落成打下基础。

2.2设计结构缺乏耐久性。在现阶段的市政桥梁结构的设计中常常忽略的问题就是桥梁的耐久性问题。正如大家所见,桥梁建成后终日暴露在空气中,经受风吹日晒。与此同时,桥梁结构还要承受来自上部的压力,甚至是地震灾害的影响,那么长期下来,桥梁极易受自然的损害,最后影响整座桥梁的正常使用,产生不必要的经济损失。在现实生活中,我们有时候会听到桥梁倒塌事件的发生,一般情况下,这种事故产生的原因就是桥梁结构耐久性差,这种事件的发生使人们不断开始重视桥梁结构的耐久性设计,特别是桥梁结构中的一些细节设计,细节组成整体,所以设计必须从小处着手,加强整个桥梁设计结构的耐久性。现在对桥梁结构设计的研究也正在朝着定量分析的方向发展,将会进一步保证桥梁结构设计的科学性。

3.市政桥梁结构设计中应关注的问题

3.1防洪水位及人行桥栏杆。桥梁是道路路线受到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路(铁路或公路)等障碍时,为了保持道路的连续性而专门建造的人工构造物。因此在进行桥梁的结构设计时要查阅相关资料,确定合理科学的防洪水位,以保证桥梁作用的发挥。设计人行桥栏杆时,为了保证行人的安全,须做好相应的抗水平外力的计算,栏杆重量也应控制在合理范围之内,最好设计成竖条,减少风力的破坏。栏杆建成后要树立醒目的禁止攀爬标语,保证行人及机动车辆的安全行驶。当然在实际的设计工作中,设计人员也要根据桥梁的具体位置及特性制定特定的设计方案。

3.2交通量及特殊荷载。市政桥梁的存在其主要的功能就是疏导交通,所以在市政桥梁的设计过程中,要根据该城市的交通状况,桥梁所处的地理位置,预测合理的桥梁宽度及其结构。尤其是对于互通式立交桥的设计,更要考虑交通的流畅性,还有车辆的出行便利性及桥梁设计车速的确定,最大限度减缓交通阻塞压力。另外近些年来,货车超载问题不断出现,给桥梁的承载能力又一巨大的挑战,因为在一般的桥梁设计中并没有考虑这些不因此范的行车行为,一旦超载问题出现,桥梁将在超负荷情况下作业,严重威胁着桥梁的正常使用年限。

因此,在桥梁设计结构中要考虑这些不规范的行车行为对桥梁产生的额影响,并在设计中有针对性的设置相应改善措施。

4.结语

市政桥梁结构的设计关乎着整座桥梁的正常发挥,也影响着整座城市的交通状态,在以后的设计工作中,设计人员要更加重视设计的细节,从小处着手,综合考虑影响桥梁质量、安全的各类因素,在设计中加以体现。现阶段我国的市政桥梁结构设计体系并不完善,须在以后的发展中逐步改善,为市政桥梁的建设提供保障。与此同时,设计人员也应该树立不断创新的设计理念,设计风格、质量要符合现代化的发展需要。

参考文献

[1]马登科,史辉辉,贾银辉,王智博.市政桥梁结构设计过程中的要点分析[J].现代农村科技,,(12):74.

[2]辛振宇.道路桥梁结构设计要点分析和研究[J].科技创新与应用,,(13):210.

篇12:山区低等级公路桥梁设计要点论文

山区低等级公路桥梁设计要点论文

摘要:山区低等级公路平、纵、横坡指标低,回头曲线较多,半径很小,在桥位服从路线走向的前提下,常常会出现集弯、坡、斜于一体的桥梁,使其受力计算复杂难以掌握。因此,以某三级公路设计为例,对山区低等级公路桥梁布设方式及受力形式做了一些探讨。

关键词:山区;公路;桥梁设计;小半径

中图分类号:U442.5文献标志码:B文章编号:1009-7767(2016)01-0056-04

山区低等级公路的建设不同于平原、丘陵地区,如山区地形复杂,纵、横地面线起伏大,高程差别明显,跨越V型深沟的几率大,平曲线长度占路线总长度比例较大,回头曲线多,桥梁往往设置在曲线处,转弯半径小,超高大,平曲线范围内桥梁变宽,施工条件恶劣,便道难以铺设等等,这些因素增大了桥梁布设难度且梁体受力不明确,因此必须根据实际条件,多方面加以考虑,若忽略了某一控制因素,桥梁的布置和受力就会不合理甚至难以施工。

1工程概况

某山区三级公路,路线总长度70多km,平曲线比例大且半径小,占路线总长近70%,极小半径达21.55m;地面高差大,坡度变化频繁,起点高程为2116m,终点高程为600m,高差约为1516m;路线最大纵坡为9.06%,已达极限纵坡值;大部分桥梁跨越山脊间深沟,纵、横向坡面高差大、坡度值小,较陡峭,高差近50m。尤其是路线后半段,公路沿半坡面展线,回头弯多,不稳定斜坡、陡崖等地形分布较广。山区公路建设受地形、经济等条件的限制,一般是顺着山形地势设置路线线位,线位往往具有唯一性。受此影响,路线布设时平、纵、横3个方面都受到约束,在桥位服从路线走向的前提下,常常会出现集弯、坡、斜于一体的桥梁,因此设计中必须协调解决好桥梁各细部构造与地形、地质之间的关系。

2桥梁布设方式

2.1上部构造的选取

上部结构一般采用标准跨径的装配式结构,然而路线走廊带两侧山高坡陡,沿线只有1条旧路可以使用(该路修建年代久远,路面宽度较窄,急弯多,原材料及大跨预制梁运输困难,大型机具难以进入,雨天路面湿滑,山体滑坡、滚石时常发生,给施工带来了很大的困难及危险性),在同样方案下山区桥梁的建设难度要远高于平原地区,因此不宜选用跨径较大的上部结构。山区公路平曲线比例大,超高缓和段不可避免出现在桥上,如果选用空心板或小箱梁,架梁时1片梁4个支点不易调平,容易造成支座撅起脱空,使受力不均匀,故上部断面宜优先采用T梁。当平曲线半径较小时,单跨内预制梁内、外侧边梁梁长差别大,跨中矢高较大,因此宜做整体现浇板梁或现浇箱梁,以适应路线线形及路基宽度要求。

2.2下部构造的选取

山区山脊之间冲沟较多且两侧边坡较陡,整体呈V字型,沟底较深,一般大于路基最大填土高度,且路基低侧会形成多级放坡甚至无限放坡,因此必须设桥跨越。位于倾角较大的山体斜坡上的桥台不能采用台前设有填土锥坡的桥台,桥梁布孔时应尽量采用无放坡要求的桥台(如U型桥台、薄壁台等),并适当增加桥梁长度,使桥台伸进陡坡一定距离。桥台两侧翼墙与路基挡墙顺接,以避免因桥台的设置而引起台前、台侧大面积放坡产生的不稳定性。桥墩不宜设置在冲沟沟底处。因为雨季洪水首先汇集到山谷深沟处,水流集中、流速快、流量大,会直接冲刷桥墩和桩基,造成基础裸露,而且水流夹杂着较大直径的滚石直接撞击桥墩,对桥墩是毁灭性的冲击,会严重危害桥梁安全。故在设计时,应将桥墩布置在两侧斜坡上,并且增强其抗冲刷、抗撞击的能力。由于纵、横向地面线高差悬殊,桥墩施工时为保护环境及施工安全,应选取双向坡度相对较缓的地段,还要保证原地面不大填大挖,以避免开挖过大导致山体失稳危及人民生命和财产的安全,而且环境一旦破坏将难以修复。特殊情况下桩顶会错层设置,这样墩高不同,墩柱的刚度差会造成下部构造受力不均而产生沉降差,故在设计中应保证桩底入岩深度及足够的有效桩长。弯桥平曲线半径较小时应加大墩中心间距,以增加抗扭刚度,改善梁体内力分布,保证恒、活载作用下的梁体稳定。

3关于桥位处于小半径平曲线范围的考虑

1)山区低等级公路小半径桥梁居多,但只有在特殊情况下,地形条件受到限制时才会采用极限值。如该项目中,大、中、小桥普遍都是小半径,特别是位于回头弯处的平曲线半径甚至小于30m,已经超出规范的要求,对于工程要求和地理环境而言,又没有可以进行比较的线位及方案。

2)处于极小半径处的桥梁,上部构造存在内外弧差,弯扭耦合现象明显,内、外侧梁体内力受力不明确,内、外侧支座反力差别大等现象。山区地形复杂、抗震等级高,对桥梁的结构安全要求更高,这就需要采用合理的构造设计方案及结构受力验算来保证桥梁的安全。

3)曲线段桥梁由于内侧加宽,使桥梁起终点桥宽不同,此时可分两种情况考虑:第一,平曲线半径较大,路线较顺直,桥梁起终点范围内桥宽变化幅度不大,可以采用装配式梁桥等宽布梁设计,护栏线形沿实际路线边缘布设;第二,平曲线半径较小,桥梁起终点范围内桥宽变化幅度大,此时全桥范围采取等宽桥设计,则路基窄处桥梁横向伸出路基外缘较长,路基无法和桥台顺接,美观性较差,此时可将装配式桥梁按分联、分跨变等宽设计或按实际路线线形及宽度采用现浇变宽桥设计。实际设计中往往几种控制因素同时存在,因此必须考虑周全,才能设计出较满意的桥梁方案。

4小半径桥梁验算

曲线桥与直桥受力上最重要的区别就是存在弯扭耦合作用。在弯扭耦合作用下,弯桥具有沿某一变形不动点变形的趋势,其在竖向荷载和温度变化下的变形较复杂,梁体的弯曲刚度、扭转刚度及支座的排布均会对内力产生影响,导致内力分布不均匀。故在设计中,应区别设置上部构造内、外侧普通钢筋,以保证受力合理、均衡并采取增设防止梁体整体偏移及内侧上翘的'构造措施。

4.1模型的建立

小半径桥梁受力复杂,内力分布不明确,特别是对于极小半径的情况(如R=30m),可参考借鉴的资料甚少,为保证设计合理和安全,按R=∞直桥,R=30m弯桥2种方案对比计算考虑,得出上部构造的内力分布、支座反力大小以及梁体挠度情况,以帮助指导设计。该弯桥为3跨13m连续结构,上部结构采用钢筋混凝土现浇实心板,支座采用圆形板式橡胶支座,编号由内弧侧到外弧侧分别为1~7号。借助有限元软件MidasCivil建立板单元模型模拟计算分析。板单元相比梁单元能够计算横向内力分布,体现弯桥弯扭耦合效应,与实际模型较接近,不需要计算横截面形心、剪力中心、翼板有效宽度,截面的畸变、翘曲自动考虑[1]。计算恒载、活载2种荷载工况对上部的受力影响,分析1~7号支座反力大小及分布规律,主梁外、内弧侧边缘挠度及横向内力分布形式及规律,用于指导设计中支座的选取、布置及抗弯主筋、抗剪主筋、箍筋的配置。

4.2主梁支座反力分析

计算结果见图3~6。由于桥梁结构为中心对称,所以两桥支座反力数据只以0号台和1号墩做对比分析。首先对比由恒载引起的支座反力差异(见图3、5)。桥台处直桥在恒载情况下,支座反力主要集中在1、7号支座上,占总恒载比率约为79.4%,且1、7号支座反力大小几乎相等;引起2、6号支座出现负反力主要是由于翼缘长度为1.5m,实心板厚度为60cm,1、7号支座充当杠杆支点,翼缘自重引起2、6号支座上方板底上翘,引起支座脱空,进而使1、7号支座压力增大,2~6号内部支座反力减小。对于R=30m弯桥而言,1、7号支座反力占总恒载比率约为77.4%,由于外弧侧弧长较长,重心向外弧侧偏移,致使7号支座反力比内弧侧1号支座反力大52.3%。2种桥型中1、7号支座反力总和占总恒载比例相近,但弯桥7号支座分担了更多的上部恒载。桥墩处支座反力横向差别较小,分布较均衡,这是由于0号台、2号墩分担了部分恒载重力,所以直桥上1、7号支座反力几乎相等,而弯桥7、1号支座反力差比率却为17.9%。由图4、6可知,在活载作用下,最不利工况下车道布载在外弧侧,致使7号支座反力最大,1号支座反力最小;直、弯桥反力总体分布趋势相近;桥墩处反力分布要比桥台处均匀,所有支座均没有出现负反力,但是弯桥桥台处内弧侧1号支座反力很小,仅为24.1kN,而7号支座反力则达到562.7kN,差值比率达95.7%,而相同位置直桥为80.8%。故活载在弯桥上引起的最大反力差较直桥多14.9%,设计时要注意弯桥内弧侧支座可能出现的负反力状态。

4.3主梁内力分析

为便于比较分析上部内力分布,现计算实心板1、2、3号3个断面纵向弯矩,见图7~10。为便于对比观察,将弯矩方向反向。直桥在恒载作用下,边、中跨1、2、3号3个断面纵向弯矩相差不大,最不利活载工况下,内、外弧侧弯矩最大相差50.58%。弯桥在外荷载作用下,会同时产生弯矩和扭矩,并且相互影响,使上部截面处于弯扭耦合的受力状态。恒载工况下中跨内、外弧侧弯矩最大相差18.94%,相比直桥多达18.38%;最不利活载工况下内、外弧侧弯矩最大相差63.33%,相比直桥多达12.75%。由此可知,弯桥在恒、活载工况下,内、外弧侧纵向弯矩差距均较大且长度不同,故在设计配筋时,应对内、外弧侧配筋率加以区别对待,尤其是外弧侧应重点关注,用加强配筋(如加大钢筋型号、加密箍筋间距等措施)的方式来抵抗横向弯矩分配不均带来的影响,避免因全桥统一配筋而使外弧侧配置不足而内弧侧配筋率过高的现象发生。

4.4主梁挠度分析

竖向位移是评价桥面板梁弯曲程度的一种直观方式,图11~14为上部结构挠度分布云图。由于弯扭耦合的影响,弯桥的变形比同样跨径的直桥要大,如直线桥外边缘恒、活载竖向挠度为7.326,6.773mm,弯桥外边缘恒、活载竖向挠度为10.574,9.965mm,弯桥比直桥分别大约30.7%,32%。因此曲率半径越小、桥越宽,这一趋势就会越明显。

5主要结论与建议

山区桥梁设计有其特殊性,应根据实际地形地质情况具体问题具体分析,才能设计出安全合理的桥梁方案。笔者计算中只单独考虑了恒、活载的影响,而没有考虑预应力、温度、收缩徐变等其他因素的综合影响。根据以上结构及支座受力特点,在弯桥的结构设计中,应对其进行全面的整体空间受力计算分析,只采用杆系结构或横向分布等简化方法计算,精度不能满足设计要求,必须考虑在纵向弯曲、横向扭转耦合作用下,结合自重、预应力、温度、收缩徐变和汽车荷载等因素,对梁体进行详细的受力分析,充分考虑其结构的空间受力特点,才能完成安全可靠的结构设计。弯桥支座反力与直桥相比,分布形式是曲线外弧侧大、内弧侧小,内弧侧甚至可能出现负反力,造成支座脱空。考虑由于扭矩造成的支座反力差,还应考虑曲线桥变形引起的变位方向的差异。所以支座的选取应能满足最不利工况下的最大支座反力和不同方向变位的需求,并在验算后确定是否选用拉力支座。对于极小半径弯桥应提高上部构造整体性和稳定性,尽量选择横向连接紧密、可靠、刚度大的结构形式,才能保证在弯扭耦合受力状况下上部结构内、外侧整体的受力均衡。

参考文献:

[1]葛俊颖.桥梁工程软件midascivil使用指南[M].北京:人民交通出版社,:41-43.

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关键词:高层建筑;建筑给水;排水;设计

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