关于桥梁设计创新的思考

关于桥梁设计创新的思考
关于桥梁设计创新的思考

关于桥梁设计创新的思考

现阶段,我国正在全面推进城市化建设,无形中促进了桥梁工程的发展,同时对其美学外观和实用性提出了更高的要求,在设计技术上面临着前所未有的挑战和机遇。新时期,随着科学技术的快速发展和桥梁技术的快速发展,许多大型项目已经建成并逐步投入运行,给中国的经济发展带来了巨大的利益。

标签:桥梁设计;创新;思考

1、桥梁工程设计中存在的问题

1.1 桥梁设计方案缺乏合理性

首先,一些设计者认为设计任务繁重,為了缩短施工周期,提高短期经济效益,在设计过程中只修改了原设计方案,这可以节约部分成本,但给以后的施工带来了极大的不便和影响,同时也容易造成返工。其次,桥梁的数量和规模都在持续上升,这对设计人员提出了更高的要求,但是在实际工作中,却没有进行设计方案的创新,同时还存在监管不到位的情况,导致市场环境非常混乱,最终导致桥梁设计方案无法满足工程需要,资源过度浪费,并且存在严重的安全隐患。

最后,地方政府过度干涉,很多的桥梁设计方案都没有遵循经济性的原则,部分政府官员凭借个人的喜好干涉设计方案,使得最终的设计方案无法体现出最优化原则,也无法满足实际要求。

1.2 设计结构构造体系不完善

在桥梁设计过程中,许多设计者只注重规范要求的内容,忽视了结构材料的耐久性和施工过程中的人体结构安全问题。在设计过程中,一些结构缺乏完整性和延展性。一些计算方案和应力线不清晰,这使得局部应力过大。在混凝土强度设计中,保护层厚度设计太小,钢筋直径规格不达标。在某种程度上,这些问题对结构的耐久性有很大影响,并将降低桥梁的安全性。此外,一些设计内容虽然满足设计规范中的强度要求,但是桥梁结构仅仅使用10年左右就出现了结构安全问题,因此,必须重视结构耐久性问题。

1.3桥梁设计缺乏整体性

在桥梁设计过程中,设计者需要充分考虑桥梁的综合情况,不仅要充分保证其工程质量的安全可靠,还要保证其足够的稳定性和使用寿命。桥梁设计过程中有许多细节。只有确保所有过程的科学合理性,才能在桥梁施工完成后满足最终质量要求。目前,少数设计人员未能根据桥梁工程的实际情况进行设计,勘探及收集的数据不够深入、全面,从而导致设计方案与实际存在较大偏差。如果在设计的过程中忽视了整体性,必然导致桥梁存在较大的安全隐患,同时影响施工进度,增加施工成本。

桥梁概念设计与分析理论

桥梁概念设计与分析理论 一:桥梁属性与结构形式 1.1桥梁的属性 科学:分析实验 桥梁工程{ 技术:研发应用 艺术:创造美学 1.2 桥梁结构的分类 用途:人行桥,公路桥,铁路桥,公铁两用桥,城市桥,管道桥,明渠桥 材料:石桥,木桥,钢桥,混凝土桥,预应力混凝土桥(主跨90米,在中小跨度范围内已占绝对有优势,在大跨度范围内它正在同钢桥展开激烈竞争。它主要承重结构用预应力钢筋混凝土结构的桥梁。附加预应力混凝土:预应力混凝土,为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象,在构件使用(加载)以前,预先给混凝土一个预压力,即在混凝土的受拉区内,用人工加力的方法,将钢筋进行张拉,利用钢筋的回缩力,使混凝土受拉区预先受压力。这种储存下来的预加压力,当构件承受由外荷载产生拉力时,首先抵消受拉区混凝土中的预压力,然后随荷载增加,才使混凝土受拉,这就限制了混凝土的伸长,延缓或不使裂缝出现,这就叫做预应力混凝土。)钢——混凝土组合结构桥 结构形式:梁桥拱桥斜拉桥悬索桥组合桥斜拉—悬

索协作体系 规模跨径:小桥(8~30米) 中桥(30~100) 大桥(100~1000) 特大桥(大于1000) 1.3桥梁结构形式与合理跨度范围 (1)梁桥 简支梁桥的跨度一般不超过70M,最有竞争力的跨度范围50M以下 等截面连续桥梁的合理跨度范围在30~110M,优势跨度范围50~80 变截面连续桥梁或连续钢结构桥的合理跨度50~350M,最有竞争力的跨度范围100~300M (2)~ (3)拱桥合理跨度范围600M以下,最有竞争力40~450M (4)系杆拱桥合理40~800M 最有竞争力150~1200M (5)斜拉桥合理80~1500M 最有竞争力150~1200M (6)悬索桥合理200以上,500以上最有竞争力 二:桥梁设计准则 2.1 桥梁设计的基本目标 安全实用经济美观 2.2安全性和试用性 (1)承载能力极限状态 1 结构或构件达到材料极限强度

桥梁设计创新

桥梁设计创新 一、创新的思路 创新就是桥梁发展的动力,就是桥梁建筑艺术的灵魂,没有创新的艺术犹如一潭死水,没有一点活力,日复一日,终究会越来越腐朽。同时,创新也必须以实践为基础,也需要用理论来指导。作为设计人员,如何在设计中寻求创新,同时在创新的同时也能实现结构的合理呢? 1、设计人员应具有创新的意识,必须意识到创新的重要性与必要性。同时应具有创新的能力,掌握一定的创新技巧,要勇于突破定势思维,打破传统观念与经验的束缚,充分发挥主观能动性与想象力,不迷 信权威,发展广泛的兴趣。创造力并不就是在任何情况下都能自发地表现出来的,必须通过创新的素质教育与训练才能获得开发与提高。 2、设计人员应以本专业的基础知识为核心,建立起创造发明的“游击区”。使专业基础知识与其她知识相互渗透,共同结合成一个网络式整体结构。还应开发智能因素,包括培养精确的观察力,提高记忆力,培养注意力、想象力与操作能力。除了创造力之外,创造性人才还应具备创造精神与创造人格。创造精神主要包括有好奇心、探究兴趣、求知欲、对新事物的敏感、对真知的执着追求,勇于发现、发明、革新,有开拓进取、百折不挠的精神,这就是一个人创造的灵魂与动力;创造人格主要包括创造责任感、使命感、事业心、执着的爱、顽强的意志与毅力,能经受挫折、失败的良好心态,以及坚韧顽强的性格,这就是创造出成果的根本保证。 3、桥梁设计中的创新必须以结构受力合理为基础,以满足功能要

求为前提。力就是创新应考虑的主导因素。因此,设计人员应掌握好力学知识,桥梁结构必须能明确反应力流,使力的传递途径一目了然。 4、由于美学具有相对性,人类审美观念就是会发生变化的,桥梁美学设计实践应与人们不断变化的美学观念同步,创新不能脱离人类审美观念。桥梁设计人员应该对人们美学观念的变化具有敏锐的洞察力,美学观念的变化就是微妙的,因此应不断以新的眼光观察这些微妙的变化,不能墨守成规,从这些微妙的变化中预测出美学观念的发展趋势,作为未来设计创新的依据。 5、要努力推进新材料与新工艺的发展,不断改进力学分析方法,提高分析技能、分析速度与准确度,在掌握好力学知识与分析手段的前提下,运用各种创新手段,充分发挥人的想象力与创造力,争取不断 创造出结构更合理、更先进、更美观的桥梁形式以适应不断变化的美学观念。最后,还要注意总结前人的设计经验与教训,“前事不忘,后事之师”,学习前人并不就是照抄照搬别人的劳动成果,也不就是纯粹学习已经过时的结构形式,而就是学习前辈在当时历史条件下的创新精神与创新方法。 二、创新的基本技法 1、组合法 组合法,就是一种以综合分析为基础,并按照一定的原理或规则对现有事物或系统进行有效的综合,从而获得新事物、新系统的创造方法。 组合法的内在原理很复杂,形式也多种多样。组合法在具体应用

现代化公路桥梁设计的创新理念

现代化公路桥梁设计的创新理念 发表时间:2019-06-20T11:42:16.230Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年4期作者:吴涛 [导读] 城市基础设施建设在不断完善,公路桥梁的设计建设不但要达到城市化的功能需要,同时还应该顺应时代的发展。 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司安徽枞阳 246700 摘要:公路桥梁是现代建筑工程的重点项目,它在人类的日常生活中起着十分重要的作用。随着国民生活水平的不断提高,对于交通基础设施的质量要求也越来越高,传统的公路桥梁设计方案已经无法满足现代社会的实际运输需求。接下来,论文将探析现代化公路桥梁设计的创新理念,以期促进我国基础设施工程的创新发展。 关键词:公路桥梁;设计内容;理念创新 引言 城市基础设施建设在不断完善,公路桥梁的设计建设不但要达到城市化的功能需要,同时还应该顺应时代的发展。所以很多新型的设计理念不断在实际项目中得以运用,下面将重点对当前的公路桥梁设计中新理念的应用展开分析和研究。 1现代化公路桥梁设计相关内容综述 1.1现代化公路桥梁设计理念分解 公路桥梁是现代建筑工程的重要组成部分,它在现代化交通运输体系中扮演着至关重要的角色。与传统设计理念相比,现代化公路桥梁设计的水平得到显著的提升,它不仅可以满足人们的审美需求,还能为人们提供更加多样化的服务。设计人员可以结合建筑地的实际情况,将设计理念与周边的环境相融合,达到更加良好的设计效果。 近年来,我国建筑行业取得了突飞猛进的发展,设计理念也在不断丰富,传统的公路桥梁设计已经无法满足当今社会的建筑需求,现代化公路桥梁设计应当以环保为主要前提,以功能性为依据,不断地提高桥梁整体质量,创建出具有中国特色风格的设计作品。设计人员在开展设计工作前,需要综合考察建筑地周边的环境,必须保证桥梁与周边的环境相吻合,采用高科技环保材料,重视对各项数据的计算,树立起科学的设计理念,进而使桥梁的性能得到显著的提高,为人们的外出通行创造良好的条件。 1.2开展现代化公路桥梁设计的必要性 近年来,我国交通运输事业得到飞快的发展,各区域间的往来越来越频繁,交通基础设施的运输负担不断增大。在公路桥梁的设计实践当中,设计人员往往将重心放在桥梁本身的强度上,而忽略了其耐久性问题,致使桥梁无法达到建筑工程的刚性需求,也无法产生良好的设计效果。公路桥梁进入到使用阶段后,各种大大小小的安全问题随之出现,桥梁很容易受到周边环境及地质灾害等影响,致使后续的维修工程明显增加,为工程项目带来不必要的负担。对此,设计人员应当创新思想,结合不同区域的环境及地质情况,开展现代化设计工作,不断地总结设计经验,充分地掌握影响桥梁安全性与功能性的因素,在此基础上做出科学可行的设计方案,使公路桥梁的质量真正地得到保障。 1.3影响我国公路桥梁设计安全性的因素 目前,影响我国公路桥梁安全性的主要因素为施工技术问题。施工选择的技术方案可行性不够或者施工设备的使用不当,都会影响公路桥梁的总体质量。由于施工人员没有按照国家规定的施工规范开展施工工作,致使许多工程在竣工后都会出现裂缝、移位等问题,为工程项目带来巨大的经济损失。 路桥施工是一个复杂且系统的过程,不同施工阶段需要设置不同的重点规划项目,还需要合理地安排设计时间。但在一些地势情况较为复杂的工程项目当中,由于设计人员并没有对设计方案进行可行性评估,致使后续的施工受到严重的阻碍,使项目最终留下诸多地安全隐患。 此外,除设计与技术问题外,维护工作的缺失也是影响路桥工程质量的关键因素。由于公路桥梁本身具有特殊性,因此需要设计人员采取一定的科学手段,对桥梁进行精细化的维护。如果人员对维护工作不予重视,致使前期维护工作不到位,各项施工都无法达到参数标准,最终导致桥梁损坏。对此,设计人员应制定科学的养护方案,并安排专人开展施工现场监督工作,以实现对施工过程的全方位、动态化维护。 2公路桥梁设计关键性要求 从当前公路桥梁的设计发展历史分析,在最初阶段中,主要体现的是粗犷型的设计,随着人类社会的不断发展和进步,公路桥梁的设计也在逐步的探索发现,已经发生了巨大的改观,具体从以下方面加以突显。 2.1设计基础 公路桥梁的设计理念要体现出精细化的要求,当前很多工程的设计标准要求过高,反而失去了设计的初衷。 2.2成本价值 公路桥梁在设计过程中,首先要保证的是整体工程的质量,同时还应该控制工程的成本,这是提高工程经济效益的关键。 2.3设计环境 在公路桥梁设计中,应该深入了解当前公路桥梁建设施工所在地区的地质条件、影响设计的因素以及周边地理环境所带来的影响,从而确保施工顺利进行。 2.4功能要求 公路桥梁的设计都要从当地的发展趋势方面入手,要以政府的发展需要为导向,还应该考虑到当地的人文历史环境,体现出功能性的具体需要。 2.5实施技术 公路桥梁的设计到实施主要包含了下面两个方面,其一是设计人员要具备非常专业的技术知识,从专业结构设计以及结构数据分析,同时还应该具备较强的审美观;其二是设计人员应该非常清晰的了解设计方案,同时也要具备非常强的专业技术和责任感。

高速公路桥梁建设特点及优化设计论文【最新版】

高速公路桥梁建设特点及优化设计 摘要:结合山区高速公路桥梁建设的特点,分析了山区高速公路桥梁优化设计原则,包括安全性原则、经济性原则和协调性原则,重点就桥梁上部结构、下部结构、附属结构及防排水等内容提出有针对性的设计优化措施。结论证实,采取优化设计策略,不仅顺利完成山区高速公路桥梁设计任务,还有利于更好指导工程施工,也为提升工程质量和效益,促进桥梁工程作用的充分发挥奠定基础。 关键词:山区高速公路桥梁;建设特点;优化设计 1山区高速公路桥梁建设的特点 山区高速公路桥梁建设穿越的地形地质条件比较复杂,施工难度大、技术要求高,资金投入多,主要特点如下。 1.1技术难题多 山区高速公路桥梁穿越的地形地质条件复杂,对工程质量建设的要求较高,施工过程的技术难题多。例如,施工中不仅有勘察设计难题,而且在钢筋绑扎、混凝土浇筑、施工养护等方面都面临着技术难题。为有效应对这些技术难题,必须加强质量控制,确保桥梁施工效

果。 1.2工程规模大 山区高速公路桥梁工程规模大,主要表现为桥梁跨度大,高墩施工规模大,任务多[1]。为有效应对这些挑战,应该加强现场勘查,制定科学合理的施工技术方案,把握质量控制要点,确保山区高速公路桥梁建设质量。 1.3工程造价高 山区高速公路桥梁施工规模大、工期长、风险大,需要的施工材料和机械设备多,因而工程造价成本高。为此,应合理安排资金预算,加强施工成本的动态管理与控制,防止发生成本超支现象,确保工程建设效益。 2山区高速公路桥梁优化设计的原则 为提升桥梁结构设计水平,应遵循以下设计原则。 2.1安全性原则

确保山区高速公路桥梁施工和运行安全是设计过程中必须高度重视的问题。常规桥梁一般釆用技术成熟、标准化程度高、对现场养护要求相对低的装配式结构,以便采用标准化、系列化和工厂化施工。而在山区特殊桥梁结构设计中则应开展单独设计,釆用技术成熟、受力明确、协调性优、结构安全的桥型。同时在设计过程中落实安全性原则,确保结构的稳定与安全,使桥梁能适应复杂的自然环境,有效承受行车荷载,并能应对恶劣自然条件可能带来的不利影响[2]。 2.2经济性原则 山区高速公路桥梁设计中应落实经济性原则。要进行高填深挖与桥隧的比选,控制桥隧规模与特殊路基规模,合理利用地形以减少特大桥规模及桥梁墩柱高度,控制工程造价以节约投资成本。要注重路线方案的优化选择、桥隧结构物的合理布设、桥隧设计方案的比选,通过降低成本以更好落实经济性原则。 2.3协调性原则 山区高速公路桥梁设计中,不仅要满足技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求,同时还应满足美观和环保需要,重视与环境的协调,遵守“因地制宜、就地取材、便于施工和养护”的原则。山区高速公路桥梁方案选择及孔跨布设时,除考虑结构本身的合理性

桥梁的结构形式和美学发展

桥梁的结构形式和美学发展 随着科学技术的进步,工业水平的提高,桥梁建筑技术得以迅速发展。千里江面上的座座跨江大桥、现代高速公路迂回交叉的立交桥、高架桥和城市高架道路,以及更长的跨海湾、海峡大桥,城郊高速铁路桥与轻轨运输高架桥等,犹如一条条“彩虹”使得天堑变通途,涌现出多种桥梁结构形式。桥梁建成之后,与当地自然环境、人文环境共同构成一处景观,具有时代的特征。 1、桥梁的结构形式 从桥梁的结构体系及其受力特点来看,现代桥梁可划分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥。 1.1梁式桥 梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,故与同样跨径的其他结构体系相比,梁内产生的弯矩最大,通常需用抗弯能力强的材料(钢、木、钢筋混凝土)来建造。目前在公路上应用最广的是预制装配式的钢筋混凝土简支梁桥。这种梁桥的结构简单,施工方便,对地基承载能力的要求也不高,常用跨径在25m以下。当跨度较大时,需要采用预应力混凝土简支梁桥,跨度一般不超过50m。为了达到经济、省料的目的,可根据地质条件等修建悬臂式或连续式的梁桥,对于很大跨径,以及对于承受很大荷载的特大桥

梁,除建造使用高强度材料的预应力混凝土梁桥外,可建造钢桥。 1.2拱式桥 拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。拱在竖向荷载作用下,桥墩或桥台将承受水平推力,同时,此水平推力将显著抵消荷载所引起的拱圈或拱肋内的弯矩作用。因此,与同跨径的梁相比,拱的弯矩和变形要小得多。鉴于拱桥的承重结构以受压为主,通常就可用抗压能力强的圬工材料(如砖、石、混凝土)和钢筋混凝土等来建造。拱桥的跨越能力很大,在条件许可的情况下,修建拱桥往往是经济合理的。同时应当注意,为了确保拱桥能安全使用,下部结构和地基必须能经受住很大的水平推力的不利作用。 1.3刚架桥 刚架桥的主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的刚架结构,梁和柱的连接处具有很大的刚性。在竖向荷载作用下,梁部主要受弯,而在柱脚处也具有水平反力,其受力状态介于梁桥与拱桥之间。当遇到线路立体交叉或需要跨越通航江河时,采用这种桥型能尽量降低线路高程,以改善纵坡并能减少路堤土方量。 1.4悬索桥 传统的悬索桥(又称吊桥)均用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。在竖向荷载作用下,通过吊杆使缆索承受很大的拉力,通常就需要在两岸桥台的后方修筑非常巨大的锚碇结构。悬索桥也是具有水平反力(拉力)的结构。现代的悬索桥上,广泛采用高强度的钢丝成股编制的钢缆,以充分发挥其优异的抗拉性能,因此结构自重较轻,能以较小的

大跨度现代悬索桥的设计方案创新与技术进步

大跨度现代悬索桥的设计创新与技术进步 <讲稿) 杨进 <中铁大桥勘测设计院有限公司) 1.前言 自20世纪90年代开始,原铁道部大桥局自主设计建造了广东省汕头海湾现代悬索桥,随后又设计建成三峡坝下的西陵长江现代悬索桥。从此开始在中国大陆地区逐步形成了现代悬索桥在设计、计算、施工、构件制造、机械设备以及主缆、吊索与防腐材料等方面的产业链。从而使悬索桥结构在大陆地区得到了蓬勃的发展与应用。 2005年前后,中铁大桥勘测设计院在承担安徽省马鞍山长江大桥的“予可”、“工可”研究工作中,根据江段的河势演变情况,放弃了当地推荐的一跨2000M的悬索桥方案,建议考虑三塔双主跨悬索桥的等效方案,以节约工程费用。随后,江苏省决定兴建泰州长江大桥。在建桥方案的征集评议之后,建桥主管采纳了本人推荐的三塔双大跨的悬索桥方案。并于2007年正式被批准开工建设。 悬索桥是以主缆、主塔和与之相匹配的两端锚碇为主体的承重结构。主梁退居为只对体系具有加劲的作用。承重主缆受拉明确,所用材料得以充分发挥其极限强度。桥梁的工程造价与其主跨的大小直接关连。在宽阔深水的江河和海域,在不影响通航顺畅和水流态势的条件下,采用多塔多主跨悬索桥方案,将是在技术上和经济上较为合理可行的选择。在设计中,只要注意处理好位于主孔中间各塔在顺桥向的可挠性;以保持在单跨活载满布的条件下的主缆水平拉力的平衡传递问题。其他方面似无太大的技术难点。 下面分别介绍工程完成过半的泰州长江公路大桥的工程实际情况。以及正待国家审批即将开工的武汉市中环线鹦鹉洲长江城市公路大桥的设计方案研究。两者均为大跨度三塔悬索桥,因其所在的环境条件各有不同,从而在技术方案上各自具有不同代表性的特点。 2.泰州长江公路三塔双主跨悬索桥 2.1 泰州长江公路大桥采用三塔双主跨悬索桥的环境适应性

纸桥的结构与受力分析

纸桥的结构与受力分析 摘要:我国古代的桥,形式种类繁多发展演变过程漫长,近代以来由于高科技的勃然兴起,桥梁逐 渐成为一门专业学科,其技术进步更是突飞猛进,形式更为复杂多样。桥梁作为结构的一大主要应用,简洁地展现了力学之美。制作纸桥可以为今后桥梁施工技术提供思路。所以纸桥的制作、研究意义重大。本文对纸桥桥梁结构的特点以及影响桥梁的简单因素进行初步分析。 关键字:纸桥、桥梁结构、受力分析。 引言: 桥梁是架设在江河湖海上,使车辆,行人等能顺利通过的建筑物。桥梁一般由上部结构、下部结构和附属建筑物组成,上部结构主要指桥跨结构和支座系统;下部结构包括桥台、桥墩和基础;附属建筑物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。现在国内外的桥梁建设都处于快速发展阶段,像我国的武汉长江大桥,黄埔的跨海大桥等等都取得了非凡的成就,但桥梁的建设问题依然普遍存在,为此,我们要着重设计桥梁的结构,要设计出更加稳定的构造,解决桥梁中间垮塌和部分桥面出现断裂的问题。通过设计不同结构的纸桥,参考着经典大桥桥的优秀设计,并结合自己的思考和现代生活的特点,设计出简约、稳固、更加符合实际需求的大桥。

试验方法: 一、桥的整体结构设计:我们小组一共想出了三种桥梁的结构。一是三层的向两边分担压力的构型;二是拱形结构;三是中间穿插着连接起来的平桥。经过权衡利弊,我们小组决定选用第三种方案。该方案是在地面两侧建两个大型桥墩,在中间也同样建一个大型桥墩。然后通行部分是由长细纸筒做成。 二、前期实验:分别用一张打印纸从不同形式折成不同形状的单个桥体结构部分,然后在桥面上放砝码,记录数据。一次用不同形状折的单体进行实验,做成表格,比较各个的承重数据。最后得出最好的承重结构为由纸的对角叠成的圆柱套着三棱柱的单体,此单体结构承重效果在同等条件下经测试最好,并由此开始制作桥体。 三、制作步骤:首先制作长细纸筒:先把纸卷成细的卷,要卷紧。这个卷能承受的压力不会很大,而且越长承受的压力就越小,越易被压坏。但是卷能承受的拉力是很大的,调整结构把这些卷全变成受拉构件。在非要受压不可时,把纸卷截的短些,用很多细的纸卷在这个受压的地方共同承受压力。接着做短圆纸筒:以A4 纸的窄边为“母线”卷成。最后做底面:每张纸先用胶水加固(全部涂过后风干),再涂一次卷成纸卷再相互错开用胶水黏结。最后将底面与纸筒固定好,再将底面与桥面固定,分别固定在桥俩端及中间部分。大概步骤即是这样:先固定主要框架,然后是支架,其次是桥身上的各处桥梁,最后铺好桥面。

桥梁结构设计的优化

桥梁结构设计的优化 公路建设的发展为我国的经济创造了丰富的物质保障,桥梁是公路建设中最主要的一个部分,但是最近几年桥梁的安全事故频频发生,桥梁结构设计的优化问题已经受到人们的广泛关注。文章对现如今桥梁结构设计的现状进行了分析,阐述了设计中需要注意的几个问题,指出了桥梁结构设计优化的主要研究方向,希望能对我国的桥梁工程起到一定的参考价值。 标签:桥梁设计;结构设计;耐久性 桥梁结构设计的基本要求是要保证安全性、适用性以及经济性,不仅要求设计者要具备丰富的理论知识,还要具一定的工程经验,如果有经验上的偏差就会严重影响设计的准确性。桥梁结构设计要坚持因地制宜的基本原则,要充分结合建设单位公布的桥梁设计方案,积极学习国外的先进技术,引进一些新设备、新材料,严格依照施工设计的总则、荷载以及每种材料技术条件要求等施工设计标准,采取适当的设计方法,能最大限度地规避主管因素对桥梁结构设计造成的影响。 1 我国桥梁结构设计现状分析 桥梁结构的设计覆盖范围非常广,属于一种比较复杂的系统工程,只有将理论知识充分的融入进去才能有效的预防主观经验因素给设计带来的不利影响,在桥梁结构的设计中会出现很多问题,其中最主要的问题分为下面几种:(1)桥梁结构设计中考虑强度的因素要多于耐久性;(2)设计时重视强度的极限状态,而忽视使用的极限状态,然而桥梁结构属于整个生命周期里最为重要的使用性能表现;(3)桥梁结构设计中过于重视结构建造而忽视结构维护。 在实际的桥梁施工中,对桥梁的耐久性只是处于表面设计,一方面缺少明确的使用要求,另一方面还缺少专门关于耐久性的设计,这些问题是导致桥梁事故发生的主要因素,这些因素同桥梁结构设计的要求相背离,也不能满足当前桥梁结构设计在经济性方面的要求。 目前我国桥梁结构设计理论与构造体系不够完善,桥梁的设计特别是桥梁施工和安全的问题上还有很多需要改善的地方。结构设计的第一要务便是选择一套经济、适用的结构设计方案,然后对方案及连接方面进行设计,并选出施工规范允许的安全系数和指标来确保结构的安全性。 2 桥梁结构设计中需要注意的问题 2.1 桥梁结构的耐久性 目前我国在桥梁的结构设计方面已经取得了一定的成绩,但是这些研究都是针对材料和统计的,对结构设计的耐久性研究还是较为薄弱,因为在桥梁的使用

可靠度桥梁结构优化设计

可靠度的桥梁结构优化设计 摘要:基于可靠度的桥梁结构优化设计将桥梁结构作为一个整体研究,而且能够考虑和处理桥梁结构设计中的随机不确定性因素,较传统的结构优化设计更为合理。阐述了基于可靠度的桥梁结构优化设计基本思想以及发展方向。 关键词:可靠度;桥梁结构;优化;设计 abstract: based on the reliability of bridge structure optimization design will bridge structure as a whole study, but also to consider and deal with the design of bridge structure stochastic uncertainty, a traditional structure optimization design is more reasonable. the paper based on reliability of bridge structure optimization design basic ideas and development direction. keywords: reliability; bridge structure; optimization; design 中图分类号:s611文献标识码:a 文章编号: 1引言 桥梁结构设计的基本原则是安全、适用和经济。传统的桥梁结构设计主要是采用定值设计的方法,既不能描述和处理桥梁结构中客观存在的各种不确定性因素,也不能定量地分析计算安全、适用及经济的各项指标,更无法科学地协调它们之间的矛盾,使它们达

结构力学 桥梁结构分析

桥梁结构分析 桥梁结构分析 摘要:设计桥梁可有多种结构形式选择:石料和混凝土梁式桥只能跨越小河;若以受压的拱圈代替受弯的梁,拱桥就能跨越大河和峡谷;若采用钢桁架可建造重载铁路大桥;若采用主承载结构受拉的斜拉桥和悬索桥,不仅轻巧美观,而且是飞越大江和海峡特大跨度桥梁的优选形式。 关键词:梁式桥,拱式桥,悬索桥,桁架桥,斜拉桥 著名桥梁专家潘际炎说:“海洋,是孕育地球生命的产床;河流,是孕育人类文明的摇篮;而桥,则是联系人类文明的纽带。”这纽带越来越宏伟,越来越精致,越来越艺术!建国以

来中国的桥梁工程事业飞速发展。随着时代前进的步伐,人们对桥梁工程提出了更高的要求,对“适用、安全、经济、美观”的桥梁设计原则赋以更新的内容。桥梁工程无论是现在还是以后都不会停步的,它的发展前景会更广阔。通过半个学期的结构力学的学习,我对桥梁结构及他们的受力特点有了一定的认识。理论联系实际,我通过对各种结构的对比分析,进一步加深了印象,对以后的学习奠定了基础。 1.梁式桥 工程实例——洛阳桥,又称万安桥,在福建泉州市区东北郊洛阳江入海处,该桥是举世闻名的梁式海港巨型石桥,为国家重点文物保护单位,为国家重点文物保护单位。 梁式桥的主梁为主要承重构件,受力特点为主梁受弯。梁式桥的上部结构在铅垂荷载作用下,支点只产生竖向反力,支座反力较大,桥的跨中处截面弯矩很大。所以由于这种特性,梁式桥的跨度有限。简支梁桥合理最大跨径约20 米,悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70 米。采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观;这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。但是由于制造梁式桥的材料多为石料与混凝土,随跨度的增加其自重的增加也比较显著。因此梁式桥广泛用于中、小跨径桥梁中。 结构本身的自重大,约占全部设计荷载的30%至60%,且跨度越大其自重所占的比值更显著增大,大大限制了其跨越能力。随着跨度的增大,桥的内力也会急剧增大,混凝土的抗弯能力很低,较难满足强度要求。弯矩产生的正应力沿横截面高度呈三角分布,中性轴附近应力很小,没有充分利用材料的强度。 2.拱式桥 工程实例——赵州桥,坐落在河北省赵县洨河上。建于隋代,由著名匠师李春设计和建造,距今已有约1400年的历史,是当今世界上现存最早、保存最完善的古代敞肩石拱桥。1961年被国务院列为第一批全国重点文物保护单位。因赵州桥是重点文物,通车易造成损坏,所以不允许车辆通行。 拱式桥拱肋为主要承重构件,受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。从几何构造上讲,拱式结构可以分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。分析三角拱的受力特点,在竖向荷载下,三角拱存在水平推力,因此,三角拱横截面的弯矩小于简支梁的弯矩。弯矩的降低,拱能更充分的发挥材料的作用,当跨度较大、荷载较重时,采用拱比采用梁更为经济合理。

桥梁结构设计负责人的几点总结与感受

精心整理 作为特殊桥梁结构设计负责人的几点心得与感受 (转载) 近年来,铁路建设项目数量不断增多,技术难度不断加大,项目负责人在生产组织和技术管理面临巨大挑战。以下是我担任项目负责人(直接参与结构设计)以来的一些心得与感受,借此机会与大家交流、沟通,希望能够达到相互学习、共同提高的目的。 统一II 建立目 现阶段在建或拟建的铁路线很多,每当拿到一个任务,工期都比较紧张,保证工期就成了控制因素中的硬性指标,所以作为项目负责人就要比较准确的估计工作量,确定人员需求。 项目工作量的大小与设计阶段、工期长短、结构形式、难易程度等有关。比如2008年作京沪连续梁施工图设计,由于计算量大,画图量大,工期又紧张,需要的人员自然就很多,其中32+48+32m 无砟连续梁分支架现浇和挂篮悬浇两套,根据轨道板类型又分为Ⅰ型板和Ⅱ型板两种,这一种跨度

就要出四套图;其他跨度正线连续梁还有45+70+70+45m、32+48+48+32m、36.45+53+53+36.45m等也都在开展设计,那段时间几乎全室都在忙这个项目。 又比如今年的松花江特大桥主桥(包括桥墩设计)方案设计、初步设计以及鉴修,结构计算、画结构概图、全桥图以及联系效果图公司作效果图,这个项目主要是我一个人在作,虽然桥式结构复杂,比选方案多,但由于不是施工图设计,重点是在工程数量估算和桥式方案的可行性上,许多细节构造现阶段都不用详细计算和画图,可以施工图设计阶段时再研究,所以能精简人员就尽量精简,毕竟现在施工图太多,人力资源非常紧张。 韵律感。的公路斜拉桥。尽量做到“ 拱连续梁、刚性悬索连续钢桁结合梁等多种桥式方案,通过从实用性、经济性、景观性、施工方法等多方面的比选,最终确定了变高系杆拱加劲变截面连续梁。 上面叙述的是方案设计阶段的主要过程,当设计阶段进行到施工图阶段时,所要做的工作就需要详细繁杂的多了,为了设计工作有条不紊的进行,首先规划设计思路、想到可能遇到的技术难点及关键技术节点,然后充分利用现有技术资源,有目的性、针对性的查阅国内外相关资料,做到心中有数,为施工图做好前期工作准备。 以跨度125m正交异性桥面系简支钢桁梁为例,技术难点在于该桥位于R=700m的曲线线路,采用曲梁直做时,由于曲线半径较小造成的桁宽较宽、内外侧弦杆不对称的空间受力行为、正交异

探讨某高速公路桥梁端承桩的优化设计

探讨某高速公路桥梁端承桩的优化设计 摘要:本文结合某项目的实际情况,分析了目前桥梁桩基设计中存在的一些问题,同时对端承桩桩长及配筋的计算进行了分析,对项目桩基和配筋进行优化,得出了刚性桩及柔性桩的嵌岩深度及桩基配筋的实用设计原则,本文主要就桩长和配筋的优化设计进行探讨,为桥梁端承桩的设计提供了有益的借鉴。 关键词:端承桩;桩长;配筋;优化设计 引言 目前国内桥梁桩基础的设计一般依据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63—2007)以下简称《规范1》)进行。在此之前,则是依据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJO24—2985)(以下简称《规范2》)进行。《规范2》第4.3.4条规定:支承在岩基上或嵌入岩基内的钻(挖)孔桩,其单向受压容许承载力[P]按下式计算: [P]=(c1A+c2Uh)Ra(1) 《规范2》中通常认为只要是嵌岩桩就是端承桩,就适用于式(1)。然而,实际工程中,只有桩基长径比较小、土层侧阻力占比例不大时,桩基体现端承桩的特征,式(1)才适用。同时,相关研究表明,在设计标准上,单纯地采用《规范2》中式(1)作为端承桩的承载力设计控制存在一些不足,计算结果偏于保守,没有充分发挥桩端阻力,对于工程而言属于浪费。但是《规范2》实施了20多年,影响非常深远,其总体上偏保守的设计思想影响了一代桥梁工程师。特别是2004年《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)(以下简称《规范7》发布实施以后,设计人员发现设计荷载总体上有所提升,认为桩基础也应该相应更保守。这样,端承桩的设计嵌岩深度也增加,配筋也在加强,造成了一些不必要的浪费。 某高速公路的桥梁基础大多采用桩基础,仅其中的一段路线长132.655km,主线桥梁30847m/108座,占路线长度的22.75%。该段桩基设计总数约7300根,长约180000m,大部分均按端承桩设计,桩基础工程量非常大。在这样的情况下,优化桩基设计,能显著降低本项目投资,缩短工期。 1端承桩桩长的确定 端承桩嵌岩深度与桩基所承受的荷载有关。桥梁桩基荷载主要分为竖向荷载和水平荷载。在岩石单轴极限抗压强度较高的情况下,竖向荷载对桩基的嵌岩深度一般不会起决定性的作用,嵌岩深度主要受持力层的情况及水平荷载的影响。

桥梁设计存在的主要问题

桥梁设计存在的主要问题 桥梁设计存在的主要问题 现在,国内的结构设计过程中,有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要 。 的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等;也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题,更是对桥梁安全造成致命的损害。 而大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时,出现了影响正常使用的病害与劣化;特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题,这也与施工质量低下有重要关系,典型的问题有钢筋保护层不足及目前

广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题(主要原因包括:水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等)。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响,但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。 2)设计理论和结构构造体系不够完善 在承认施工存在问题的同时,也不可否认,在桥梁设计领域,特别是关于 和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此,合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外,还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。 需要改进和努力的方向

1)应该更加重视结构的耐久性问题 桥梁在建造和使用过程中,一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀,并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用,同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。在大跨桥梁领域,国内从上世纪80年代以来,修建了大量的斜拉桥;虽然迄今为止出现倒塌或 强调使结构易于检查、维修,以保证桥梁的安全使用、尽可能地减少维修费用,取得了较好的综合经济效益。实际上,国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。 2)重视对疲劳损伤的研究 桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变

大跨度桥梁设计的设计要点与优化措施

大跨度桥梁设计的设计要点与优化措施 发表时间:2020-04-02T09:44:07.803Z 来源:《基层建设》2019年第31期作者:张岩 [导读] 摘要:桥梁属于我国交通建设中的重要基础设施之一,而在交通行业发展的过程中推动了桥梁设计的技术方法不断的发展及完善。 沈阳市市政工程设计研究院黑龙江分院黑龙江哈尔滨 150000 摘要:桥梁属于我国交通建设中的重要基础设施之一,而在交通行业发展的过程中推动了桥梁设计的技术方法不断的发展及完善。目前大跨度桥梁的建设数量不断增多,为此在桥梁设计中需要深入分析大跨度桥梁的特征,保证设计方案的合理性。大跨度桥梁在实际中的跨度大、性能强、寿命长,但是需要注意其对设计的标准要求较高,针对此种情况应不断的对大跨度桥梁设计进行优化,针对桥梁类型来对设计中的不足进行全面的改进,进而提升大跨度桥梁设计的水平。 关键词:大跨度桥梁;设计要点;桥梁工程 桥梁设计使保证桥梁工程可以顺利完成建设的基础条件,其在极大程度上决定了桥梁的质量及性能,作为施工的依据在实际中需要保证大跨度桥梁设计的科学性、合理性。而以目前桥梁设计的情况来看,在实际中受多种因素的影响使得大跨度桥梁设计存有一些问题,因此需要采用适当的措施来提升设计水平。本文针对不同桥梁类型的特点,分析了在大跨度桥梁设计中的各项设计要点,并从多个方面提出了对桥梁设计进行优化的措施。 一、大跨度桥梁设计的要点分析 1.规划设计的要点 大跨度桥梁其建设条件多数都较为复杂,再加上不同地区在实际中对桥梁的应用性能及要求有一定的差异性,因此在大跨度桥梁的设计中需要针对地区的地理地形、环境特征来进行全面的规划,以此来保证大跨度桥梁的分布规划符合地区对桥梁工程的要求。在进行大跨度桥梁设计时对于桥梁的位置需要以施工作业的条件为基准,并确认大跨度桥梁所需占用的空间,通过全面规划的方式来保证大跨度桥梁设计方案的可行性。 2.结构设计的要点 在大跨度桥梁设计中对于桥梁结构的选择需要以建设标准及建设条件为基础,目前在大跨度桥梁工程中为了保证其整体的强度及刚度,多数会采用钢结构来进行桥梁的建设施工。在桥梁钢结构的设计中应注意其对钢材组合及作业有着较高的要求,因此在设计中对于其材料、技术的选用需要以桥梁结构的施工特征为基础,保证结构设计符合桥梁的使用特征。并且在进行大跨度桥梁结构设计时需要对桥梁的受力状况进行计算及分析,使桥梁结构受力可以均匀的分布,这样能使桥梁更好地承载上方所施加的荷载,提升大跨度桥梁的结构性能。 3.成本设计的要点 大跨度桥梁的设计方案直接决定了桥梁工程在建设中的成本支出,若是在实际中设计不合理将会导致成本增加,进而影响桥梁工程的施工进度及施工效益。在大跨度桥梁设计中需要根据桥梁工程的建设投资来确认其设计方案的方向,考虑在桥梁工程中各个建设阶段的特征来选择桥梁结构、施工材料、技术工艺,将成本控制在预算的范围以内。并且还需考虑考虑大跨度桥梁设计方案的是否具备可行性,以此来避免在桥梁工程建设中出现维修或返工等情况,保证大跨度桥梁设计的价值。 二、常见大跨度桥梁结构类型的设计 1.斜拉桥的设计 在斜拉桥的设计过程中,需要注意的要点主要是对于索塔、主梁和斜拉索三个方面的组合运用上,通过不同方式的组合,不仅可以提高其整体性能,降低建设成本,还可以对桥梁进行外观上的优化设计,更加满足人们的审美要求。在大跨度斜拉桥的设计工作中,要注意做好轻量化、多样化方面的设计,通过建模的方式,做好索力调整、施工控制等方面的技术准备。 2.拱桥的设计 在进行拱桥的设计过程中,首先需要确定桥梁的设计标高和矢跨比,其次在进行不等跨连续拱桥设计时,需要使两个相邻的桥孔在永久荷载作用下的不平衡推力尽量减小,并且使大胯与小跨结构重力所引起的水平推力对基底所产生的力矩接近平衡。在设计拱轴线型时,首先要考虑尽可能降低荷载产生的弯矩值,保证桥梁结构的应力均匀,同时尽量使整体结构达到美观的要求,减少施工过程中带来技术上的不便。 三、大跨度桥梁设计的优化措施分析 1.对桥梁结构整体进行优化 大跨度桥梁其整体结构性能是保证桥梁正常使用的主要因素,以大跨度桥梁结构特征来看,其多数都属于高次超静定的结构,在进行设计优化中需要对大跨度桥梁整体结构性能进行全面的评定,以此来分析及了解大跨度桥梁是否达到工程使用标准要求。并以提升大跨度桥梁建设效果为目的来对其主体结构所涉及的各项设计环节进行改进,其设计优化内容包括优化桥梁结构的造价、性能、技术等,最终进一步实现桥梁结构优化的目标。 2.对桥梁结构局部进行优化 大跨度桥梁属于由多个局部结构组成的有机的整体,因此要使整体结构达到更高的性能要求,可以在整体结构达到设计要求的基础上对局部结构进行优化设计。尤其是在针对目前桥梁建设环境不断复杂化、桥梁施工技术不断提升的情形下,必须根据实际需要进行对应的设计。在实际设计过程中,局部优化的方面通常集中在三个方面:一是加劲梁横截面进行优化,提升桥梁整体结构的质量;二是针对主缆动力和斜拉索进行优化,使其能够在更大程度上满足环境变化的需要;三是针对桥墩基础设计进行优化,从而使桥墩的位置、数量和结构分布能够更加符合科学要求。对桥梁结构进行局部优化,不是要忽略桥梁结构的整体优化,而是在整体优化的基础上进行的。 3.对墩台塔吊结构进行优化 随着桥梁施工技术的不断发展,桥梁的墩台和塔吊施工技术也在不断更新,在进行桥梁的墩台和塔吊的设计时,需要注意抗震减震技术的应用和耐久性能保障。在进行墩台设计时,要重点确定下部墩型的选择,在采用高墩和低墩同时应用的情况下,要是墩台在各个方向都有着较好的抗弯性能和抗扭性能。在采用双墩柱结构时,应当合理的设置横向设置连接,从而在整体上确保其性能的发挥。在设计过程中,在采取桥梁的墩台塔吊翻模施工技术的情况下,必须将施工的模板和平台进行分离,确保墩台塔吊的坐标系能够沿着直线路径运动,

纸质桥梁设计方案

科技创新活动 题目:纸质桥梁模型制作年级专业:2011级水利水电工程班级:一班 学生:* * *(组长) * * * * * * * * * * * * * * * 指导教师:* * * 日期:2013年7月11日

城乡建设与工程管理学院 11级水利水电工程专业1班科技创新活动任务书——之纸质桥梁模型制作 1、桥梁模型要求: (1)桥梁模型总长度1000mm,制作误差不得超过10mm总宽度250mm,制作误差不得超过5mm,可采用多种桥梁型式。 (2)桥面须是水平的。 (3)桥的制造必须保证假设小车的正常通过。假设小车的尺寸是长30cm宽21cm高19cm的平板小车。 2、材料要求:A0绘图纸及白乳胶 3、加载方法:在桥梁跨中逐渐加载直至模型失效。失效标准为:(1)模型无法按照现场条件正确安装就位; (2)因模型的部件障碍或变形过大或模型发生破坏等原因,使得小车不能顺利到达彼岸。 (3)桥梁在加载的过程中最大挠度超过2.5cm。 (4)超出正常允许情形的其它失效情况。 4、分组要求:全班57人分成10组,其中7组6人,3组5人。 5、模型加载时间:星期四下午2点开始。 6、评分标准:本活动以锻炼学生的创新思维及团结协作为目的,评

分根据学生的作品及在活动中的参与表现综合评分。. 科技创新活动报告 ——纸质桥梁模型设计 一、模型结构分析 (一)、材料力学性能分析 纸作为模型材料,其力学性能特点是受拉性能良好,抗撕裂能力差,抗弯压能力近似为零。将纸折成圆筒并用乳胶粘结后,可承受一定的压力,但受长细比的限制,多为压杆失稳状态的受力破坏。可承受少许弯矩。 乳胶的粘接性能:纸带对接时强度降低,纸带侧接时,强度较高,认为与母材强度相同。 (二)、构件力学性能 经过分析,纸卷成圆筒后,承拉能力远大于承压能力。在此构件力学性能分析的基础上,我们一致认为:方案应多选择为拉杆,压杆短而受力小,尽量不使其受弯矩。 二、设计方案分析 在模型结构分析的基础上,我们对以下几种设计方案进行了分析。1.简支梁。简支梁受部分均布荷载。由于构件受弯是非常不利的,因此如果选用简支梁的形式,梁纵截面应选用鱼腹梁的形式。但制作难度大。如果梁为几片相同形状的纸粘接加厚而成,则侧面易失稳。因此不便采用。 2.拱形结构。拱桥最适于承受均布荷载,但在制作上较费材料。由于

历届结构设计竞赛优秀作品选登(桥梁)

图1-2 河北赵州桥 历届结构设计竞赛优秀作品选登(桥梁结构设计) 岸芷汀兰 鲍凯曼、邰 昊、吴小亮 1、设计说明书 方案构思 唐朝诗人杜牧一首《阿房宫赋》,以浓墨重彩之渲染,为世人勾绘出一座前所未有、宏伟壮观的宫殿建筑群,而“项羽焚烧阿房宫”的扑朔迷离,更是让这座“空中楼阁”成为人们魂牵梦绕的千古之谜。 “长桥卧波,未云何龙?覆道行空,不霁何虹?”长桥卧波的妩媚,点缀了这座富丽堂皇的神秘宫殿,也成为后世造桥人心怀向往的审美典范。 于是,在阿房之后,有了西子湖里的断桥残雪,有了颐和园里的玉带涟漪,有了“天下第一桥”赵州桥立千年而不倒的雄齐伟岸! 桥,因水而生;水,以桥而名。 于是,我们在府南河上,架起这座“不霁何虹”的长桥,在“岸芷汀兰”的淡淡幽香里,在天府蓉城的淡妆素裹里,去追寻阿房宫的堂皇,去诠释美的定义。 1.1 结构选型 构思跃然纸上,我们开始迫不及待地选择结构型式。为了能实现承载要求,我们做了以下几个方案分析: 1.1.1拱形结构 拱桥造型优美,非常吻合我们的构思。力学上其适于承受均布荷载,但考虑到木材的脆性,拱圈不易制作,而分段拼接的方式又增加了节点,自重增加。该结构为备选模型之一,见图1-3。 1.1.2三角桁架结构 在跨中集中荷载作用下,采用稳定性较高的三角形桁架,非常符合加载要求,且挠度控制较好,因此是备选方案之一。见图1-4。 1.1.3鱼腹形桁架结构 拱形桁架结构,结合了拱和桁架二者的优点,造型较为优美。但杆件较多,节点也复杂,考虑到木材的特点,制作复杂。见图1-5。 1.1.4最终选型 图1-1 颐和园玉带桥

图1.2河北赵州桥 经过反复试验和甄选,我们决定从构思出发,以拱形为基本要求,结合桁架的特点,我们采用了如下结构型式。 1.2材料试验 1.2.1木材强度与含水率 经过查阅资料,我们发现:木材顺纹抗拉强度最高,抗弯、顺纹抗压强度稍差。由于木材的不均匀性,决定了其许多性质的各向异性,在强度方面尤为突出。 木材含水率在纤维饱和含水率以下时,含水率越高,强度越低:含水率在纤维饱和含水率以上时,木材强度基本无变化。 为了避免含水率变化对材料变化带来不利影响,木桁架尽可能采用干燥的木材。 1.2.2实际工程节点连接形式 在实际工程中,木结构节点的连接如图3.2所示。轻型木析架结构分析按照简化方法模型得到杆件内力,设计时,轴力取杆件两端轴力;弯矩取杆件跨间和两端弯矩的最大值。轴力的方向取为杆件几何中心线一致 图1-4 三角桁架 图1-5 鱼腹形桁架 图1-6 最终模型 图1-7 实际木结构节点形式

相关文档
最新文档