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摘 要:自改革开放以来,我国为了加大交流的力度和拓宽交流的范围,开始对交通建设投入更多的人力、物力、财力,旨在通过更加方便的交通来实现经济和文化交流。在交通建设中,最受关注的就是公路和桥梁,而对于公路桥梁工程来说,最重要的莫过于设计荷载及其组合的确定,它的确定直接关乎着整个工程的质量优劣,因此,公路桥梁的设计荷载便成为人们研究和探索的重点。
关键词:公路桥梁;设计荷载;组合;研究;
文章编号:1674-3520(2015)-12-00-01
一、我国公路桥梁荷载及其组合研究现状
2004年公路桥梁的荷载标准把汽车荷载由原来的车队荷载模式转变成车道荷载模式,经过细致的比较,提出了均布荷载与集中荷载的标准值。荷载标准的改变,整体提高了我国公路桥梁结构荷载的应用水平,基本能够满足我国日益增加的交通压力,但是我国公路桥梁荷载及其组合研究的理论还不完备。
本文就公路桥梁设计荷载的影响因素和理论进行了探讨,最后提出一些解决措施,希望对业内人士提供一些参考。
二、公路桥梁荷载设计的影响因素
(一)设计中是否考虑超载问题。公路桥梁在进行荷载设计的时候是从理想状态出发的。在一切外界元素都在控制的条件下,对一件事物进行假设。既然是理想状态条件下进行的公路桥梁荷载能力的设计,那么当公路桥梁在投入使用的情况下就会暴露出一些问题。因此在进行公路桥梁荷载设计的时候,就要适当的考虑这一实际情况,比如实际运营中常出现的超载问题。如果公路桥梁在荷载设计时不考虑超载的问题,当使用过程中发生超载现象时,则对公路桥梁的耐久性损伤是非常大的。
因此在进行公路桥梁荷载设计的时候,要充分的考虑超载问题,可以结合公路在相关路网中的功能定位和交通量车型组成情况,对设计荷载标准作适当的提高。
(二)设计中是否考虑施工荷载问题。在进行公路桥梁荷载设计的时候,还需要考虑施工期间施工机械等临时荷载的问题。不同桥型的施工流程、施工方法、施工设备施工荷载是有所差别的,因此,在进行公路桥梁荷载设计的时候,要根据各种不同桥型,结合实际施工情况,充分考虑施工荷载对桥梁在施工过程中强度、应力、稳定性的影响。从而避免在施工过程中出现一系列的工程质量安全问题。
三、公路桥梁设计荷载研究的几种基本理论
要想解决公路桥梁设计荷载及其组合研究的问题,就要有先进的理论作为指导,下面就探讨一下先进的理论。
(一)随机过程基本理论。随机过程的定义是:f是集合T中的元素,X是关于f的随机函数,则称Xt是关于随机变量f的随机函数。随机过程是数学研究中常用到的一种统计手段,是一门研究某种随机现象随时间变化的规律性学科,主要研究某种随机现象随时间的变化而变化的统计规律。
(二)车辆荷载可靠度基本理论。车辆荷载可靠度基本理论主要有两部分内容组成:一部分是基准期包括荷载基准期;另一部分是设计基准期。基准期是在公路橋梁工程设计过程评价结构可靠度的一种理论,主要结合各种因素、变量通过计算,得出工程的可靠度。设计基准期是指在对公路桥梁结构进行可靠度的分析时,结合各项基本变量和时间关系,所采用的基准时间。但设计基准期和设计使用年限并不相同。根据我国对公路桥梁的规定,公路桥梁结构的设计基准期应为一百年,按照这个标准,我国公路桥梁的汽车荷载效应标准值其对应的期限为两千年,虽然这么高的标准,但是由于我们的技术水平有限,还是经常会在设计年限内出现质量问题。
(三)车辆荷载效应的计算理论。车辆荷载效应的计算理论包括影响线的计算和横向分布系数的计算,在结构力学中,通常采用一个指向不变的单位,利用图形的方式集中体现汽车荷载,沿着结构移动的时候,某一量值的变化规律,则该量值就成为影响线,在实际的数值计算中常常取该图的散点值。后经过科学家的研究,将空间计算的问题转化为平面的问题,极大减少计算量。
四、解决公路桥梁荷载设计及其组合难度的措施
(一)改进设计理念。随着科技的不断发展与技术的不断进步,在进行公路桥梁荷载设计及其组合相关工作的时候,相应的设计理念也是需要做出不断改变的。相关人员可以吸收、借鉴国内外一些好的设计理念,然后选择适合自身条件的理念进行公路桥梁荷载及其组合相关内容的设计。
(二)全面考虑和完善设计中的漏洞。一个好的设计是不可能通过一次努力就完成的。公路桥梁荷载及其组合的设计也是如此,不可能一次性就全部完成。是需要经过不断的实践与修改完善才能得出与实际相符的设计方案。因此在进行公路桥梁荷载及其组合方面的设计工作时,就要充分、全面的考虑到各方面的因素,不断的丰富、完善设计中存在的不足和需要改进的地方,使得设计方案不断趋于合理。
(三)确保设计安全而有效的实施。安全是一个永恒不变的话题,无论是什么样的设计都需要考虑到安全这个首要因素。公路桥梁荷载及其组合方面的设计也是如此,也需要考虑到安全方面的问题。这就要求相关设计人员在进行公路桥梁荷载设计的时候,要确保设计的安全性。此外设计方案的可行性也是设计的一个基本原则,也是在进行设计的时候需要考虑到的基础问题之一。希望相关的设计人员能够注意这两方面的因素。
五、结语
从整体上来说我国公路桥梁荷载标准在国际上处于较低水平,虽然符合世界发展的总体趋势,但是我国公路桥梁荷载设计效应偏低,在所有工程建筑中小跨度桥梁所占的比例偏高。
另外随着我国国民经济的快速发展,公路运输也对公路桥梁的荷载能力提出了更高的要求,促使公路桥梁设计产生了巨大变化。在工程设计过程中,公路桥梁荷载量得到了相应的提高。
考虑到我国各地区车流量之间存在较大差异,因此可以根据这些差别规定我国各地区不同的公路桥梁系数要求,这样既能保证公路桥梁荷载满足当地发展要求,又可避免不必要的浪费。
参考文献:
[1]房志群,林明星.关于浅埋及软弱围岩隧道施工技术的探讨[J].中国史新科技新产品,2008,(8).
[2]李志山,范明坤.谈浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术[J].科技资讯,2012,(1).
[3]刘钦.炭质页岩隧道软弱破碎围岩大变形机理与控制对策及其应用研究[J].山东大学,2011,(4).
关键词:公路桥梁;设计荷载;组合;研究;
文章编号:1674-3520(2015)-12-00-01
一、我国公路桥梁荷载及其组合研究现状
2004年公路桥梁的荷载标准把汽车荷载由原来的车队荷载模式转变成车道荷载模式,经过细致的比较,提出了均布荷载与集中荷载的标准值。荷载标准的改变,整体提高了我国公路桥梁结构荷载的应用水平,基本能够满足我国日益增加的交通压力,但是我国公路桥梁荷载及其组合研究的理论还不完备。
本文就公路桥梁设计荷载的影响因素和理论进行了探讨,最后提出一些解决措施,希望对业内人士提供一些参考。
二、公路桥梁荷载设计的影响因素
(一)设计中是否考虑超载问题。公路桥梁在进行荷载设计的时候是从理想状态出发的。在一切外界元素都在控制的条件下,对一件事物进行假设。既然是理想状态条件下进行的公路桥梁荷载能力的设计,那么当公路桥梁在投入使用的情况下就会暴露出一些问题。因此在进行公路桥梁荷载设计的时候,就要适当的考虑这一实际情况,比如实际运营中常出现的超载问题。如果公路桥梁在荷载设计时不考虑超载的问题,当使用过程中发生超载现象时,则对公路桥梁的耐久性损伤是非常大的。
因此在进行公路桥梁荷载设计的时候,要充分的考虑超载问题,可以结合公路在相关路网中的功能定位和交通量车型组成情况,对设计荷载标准作适当的提高。
(二)设计中是否考虑施工荷载问题。在进行公路桥梁荷载设计的时候,还需要考虑施工期间施工机械等临时荷载的问题。不同桥型的施工流程、施工方法、施工设备施工荷载是有所差别的,因此,在进行公路桥梁荷载设计的时候,要根据各种不同桥型,结合实际施工情况,充分考虑施工荷载对桥梁在施工过程中强度、应力、稳定性的影响。从而避免在施工过程中出现一系列的工程质量安全问题。
三、公路桥梁设计荷载研究的几种基本理论
要想解决公路桥梁设计荷载及其组合研究的问题,就要有先进的理论作为指导,下面就探讨一下先进的理论。
(一)随机过程基本理论。随机过程的定义是:f是集合T中的元素,X是关于f的随机函数,则称Xt是关于随机变量f的随机函数。随机过程是数学研究中常用到的一种统计手段,是一门研究某种随机现象随时间变化的规律性学科,主要研究某种随机现象随时间的变化而变化的统计规律。
(二)车辆荷载可靠度基本理论。车辆荷载可靠度基本理论主要有两部分内容组成:一部分是基准期包括荷载基准期;另一部分是设计基准期。基准期是在公路橋梁工程设计过程评价结构可靠度的一种理论,主要结合各种因素、变量通过计算,得出工程的可靠度。设计基准期是指在对公路桥梁结构进行可靠度的分析时,结合各项基本变量和时间关系,所采用的基准时间。但设计基准期和设计使用年限并不相同。根据我国对公路桥梁的规定,公路桥梁结构的设计基准期应为一百年,按照这个标准,我国公路桥梁的汽车荷载效应标准值其对应的期限为两千年,虽然这么高的标准,但是由于我们的技术水平有限,还是经常会在设计年限内出现质量问题。
(三)车辆荷载效应的计算理论。车辆荷载效应的计算理论包括影响线的计算和横向分布系数的计算,在结构力学中,通常采用一个指向不变的单位,利用图形的方式集中体现汽车荷载,沿着结构移动的时候,某一量值的变化规律,则该量值就成为影响线,在实际的数值计算中常常取该图的散点值。后经过科学家的研究,将空间计算的问题转化为平面的问题,极大减少计算量。
四、解决公路桥梁荷载设计及其组合难度的措施
(一)改进设计理念。随着科技的不断发展与技术的不断进步,在进行公路桥梁荷载设计及其组合相关工作的时候,相应的设计理念也是需要做出不断改变的。相关人员可以吸收、借鉴国内外一些好的设计理念,然后选择适合自身条件的理念进行公路桥梁荷载及其组合相关内容的设计。
(二)全面考虑和完善设计中的漏洞。一个好的设计是不可能通过一次努力就完成的。公路桥梁荷载及其组合的设计也是如此,不可能一次性就全部完成。是需要经过不断的实践与修改完善才能得出与实际相符的设计方案。因此在进行公路桥梁荷载及其组合方面的设计工作时,就要充分、全面的考虑到各方面的因素,不断的丰富、完善设计中存在的不足和需要改进的地方,使得设计方案不断趋于合理。
(三)确保设计安全而有效的实施。安全是一个永恒不变的话题,无论是什么样的设计都需要考虑到安全这个首要因素。公路桥梁荷载及其组合方面的设计也是如此,也需要考虑到安全方面的问题。这就要求相关设计人员在进行公路桥梁荷载设计的时候,要确保设计的安全性。此外设计方案的可行性也是设计的一个基本原则,也是在进行设计的时候需要考虑到的基础问题之一。希望相关的设计人员能够注意这两方面的因素。
五、结语
从整体上来说我国公路桥梁荷载标准在国际上处于较低水平,虽然符合世界发展的总体趋势,但是我国公路桥梁荷载设计效应偏低,在所有工程建筑中小跨度桥梁所占的比例偏高。
另外随着我国国民经济的快速发展,公路运输也对公路桥梁的荷载能力提出了更高的要求,促使公路桥梁设计产生了巨大变化。在工程设计过程中,公路桥梁荷载量得到了相应的提高。
考虑到我国各地区车流量之间存在较大差异,因此可以根据这些差别规定我国各地区不同的公路桥梁系数要求,这样既能保证公路桥梁荷载满足当地发展要求,又可避免不必要的浪费。
参考文献:
[1]房志群,林明星.关于浅埋及软弱围岩隧道施工技术的探讨[J].中国史新科技新产品,2008,(8).
[2]李志山,范明坤.谈浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术[J].科技资讯,2012,(1).
[3]刘钦.炭质页岩隧道软弱破碎围岩大变形机理与控制对策及其应用研究[J].山东大学,2011,(4).