時間：2023-03-24 15:20:44
序論：在您撰寫橋梁設計論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
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：
1三維數字化設計發展與現狀
1．1計算機輔助設計系統發展從1963年美國MIT機械工程Coons，首次提出了計算機輔助設計系統（CAD）概念開始，軍工、航空航天以及精密制造業等領域就開始了CAD的研究與開發。到20世紀80年代，CAD技術開始走向成熟，并廣泛應用于商業領域，開始出現在PC終端系統中。1989年，PTC公司推出Pro／Engineer產品，用參數化的特征設計為CAD三維設計建立了新的標準。此后，隨著全球經濟的發展，三維CAD設計開始普遍應用于航空航天、船舶、汽車及精密儀器制造業等領域［1－3］。
1．2三維設計應用在國內外的基礎建設領域，三維設計技術也正在蓬勃發展，其中在水利水電、公用與民用建筑等行業已經取得較為廣泛的應用，初步實現了二維設計向三維協同設計的轉換。如圖1所示。圖1水電廠房剖切視圖對于公路工程，特別是橋梁設計領域，CAD設計系統的發展相對較為緩慢，大多還處于二維階段，或者應用其他主流的三維CAD平臺對橋梁結構進行三維展示，中國交通部公路科學研究所研發的橋梁三維造型系統Bridge3D，嘗試了采用參數化技術進行橋梁結構外觀造型設計。但是，相對于制造行業的參數化、變量化的三維CAD設計系統差距還很大［4－5］。
2基于BIM技術的工程設計概念
2．1BIM技術定義建筑信息模型（BuildingInformationModeling，簡稱BIM）技術和理念由AutoDesk公司于2002年率先提出，它是通過數字化技術，在計算機中建立一座虛擬的建筑，一個建筑信息模型就是提供了一個單一、完整、邏輯的建筑信息模型［6－7］。BIM是貫穿在工程整個生命周期中，使設計數據、建造信息及維護信息等大量信息保存在BIM中，在建筑整個生命周期中得以重復、便捷地使用，如圖2所示。
2．2BIM技術在橋梁工程中的延展BIM的發展是始于建筑行業，但其內涵及外延早已超出了模型的范疇，也延伸出了建筑行業，甚至覆蓋了整個工程建設行業。對于橋梁工程而言，可以參考美國國家BIM標準，對橋梁信息模型（BIM）闡釋如下：（1）一個橋梁工程物理和功能特性的數字化表達。（2）一個共享有關橋梁建設項目所有信息的資源數據庫。（3）一個分享有關橋梁工程的信息，為該工程從概念開始的全生命周期的所有決策提供可靠依據的過程。（4）在項目不同階段、不同利益相關方，通過在BIM中寫入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自職責的協同作業，如圖3所示。圖3BIM技術支撐的工程范疇
3三維數字化設計與二維設計對比
對于橋梁設計而言，采用BIM的理念與傳統CAD相比，改變的是整個設計流程與設計方法。（1）從線條繪圖轉向構件布置。（2）從單純幾何表現轉向全信息模型集成。（3）從各工種單獨完成項目轉向各工種協同完成項目。（4）從離散的分步設計轉向基于同一模型的全過程整體設計。（5）從單一設計交付轉向工程全生命周期支持。對于橋梁設計行業，采用BIM技術不僅僅意味著效率與質量的提升，更重要的是設計方掌握了工程項目最核心的信息模型資源，不僅向業主方提供工程設計服務，而是向全壽命周期內各個工程參與方提供高附加值的服務與咨詢，使工程項目的潛在價值向設計階段前移［6］。
4基于BIM技術的橋梁三維設計技術
4．1信息需求的系統分析了解橋梁工程對三維設計技術的需求是建立三維設計系統的基礎，雖然其他行業的三維設計技術已經較為成熟，也有了成功的工程案例，但是橋梁工程建設對三維工程信息的要求有自身的特點，并不能將其他行業的工程需求照搬過來。因此，需要重新根據橋梁設計、施工與管理的特點分析其對工程信息的實際需求。只有得到各個工程參與方對三維信息的需求，才能使三維信息模型發揮其在工程建設中的核心數據平臺的作用。
4．2信息模型的參數化建立方法三維設計技術的核心是信息化的三維模型，通過前期分析得到各方的信息需求后，如何建立賦含上述信息的三維模型就成為關鍵。抽象化、變量化、參數化的設計技術是一種高效、直接和便于修改的信息化模型建立方法，該方法的核心思想是把工程項目中具有特征變化的圖元要素的特征值抽象為某個函數的變量，通過修改變量值，或者改變函數實現算法，就能夠獲得賦含各種信息的模型。主要工作在于尋找各類要素的特征變量及其與整個模型的邏輯函數關系［8－10］，橋梁三維模型如圖4所示。
4．3CAD－CAE信息共享技術橋梁設計的重要特點是結構計算分析在設計中占有極其重要的位置，計算分析結果決定了主要構件尺寸與構造形式，橋梁結構計算工作量在整個設計流程中占據較大的比例，對于復雜橋梁甚至是控制性的節點工作。因此，實現設計平臺與計算平臺的信息共享乃至無縫結合，對提高設計效率有著積極的作用。
4．4數字化工程的交付方式與標準數字化虛擬工程移交是三維設計發展的必然結果，因為傳統的二維圖紙載體已經被全信息模型所取代。基于BIM技術的橋梁工程設計產品是一個包含了各階段、各參與方所需信息的核心數據模型，這就需要針對不同信息接收方制定不同的產品交付方式與標準，交付方式與標準的確立，標志著三維設計階段轉向了三維信息化的施工與運營管理階段。
4．5一體化協同設計與管理技術從單點、離散式的分布設計轉向基于同一模型的一體化協同設計是BIM技術的重要標志，對于項目管理的效率與質量有著質的提升。同時，協同設計不僅僅指設計方內部的流程與設計過程管理，還包括設計產品交付、進入施工與運營階段后的協同信息交流與管理，甚至可以延展到工程全壽命周期內的各個參與方的協同工作。只有掌握了一體化協同設計與管理技術，才能發揮三維數字化設計對工程全壽命周期的技術支撐作用［7］。
5三維數字化設計發展存在的問題
（1）全行業對三維數字化設計的認識有待統一。目前整個交通建設行業的三維設計剛剛起步，政府主管部門、工程業主單位、設計單位與施工單位等各方對三維設計的理解與需求是不同的，而以上各方都應該是三維設計的參與方，也是受益方。因此，在交通行業發展三維數字化設計需要全行業對其有一個統一的認識。（2）從設計單位看，意味著設計習慣、工程流程與管理體系的再造。二維設計向三維設計的轉變，必然是一個緩慢的過程，大干、快上不符合技術發展規律。在三維設計起步階段，由于設計人員的技術不熟練，設計系統不夠完善，管理體系還不健全，可能會導致工作效率降低。因此，需要在工作中尋找發展與穩定生產的平衡點，這是一個不斷摸索、發展與調整的實踐工作。（3）從整個交通建設流程看，各個環節的發展節奏不一致。目前交通行業三維數字化的工作與重點集中在設計階段，大部分的實踐工作由設計院承擔。但是，設計階段只是工程建設的中間環節之一，其設計基礎數據的獲得要依靠前期的規劃與勘測方，后期產品要交付于審查與施工方，如果各個環節發展脫節，就難以發揮三維數字化的優勢。所以，三維數字化技術的變革比當年“甩圖板”工程涉及的范圍更廣，難度也更大。
6結束語
橋址區地形較平緩，跨越的溝渠中部局部地段為負地形，大致呈鍋底狀，雨季排水較為不暢通，并經常存有死水灘，隨后幾日，緩慢下滲至地下深處。根據原始勘察資料，橋址區0～10.0m范圍內黃土（粉土）具Ⅱ級非自重濕陷性（中等），濕陷系數δs=0.023～0.080，自重系數δzs=0.015～0.034，自重濕陷量Δzs=6.19cm，總濕陷量Δs=56.88cm，橋臺基礎持力層位于該地層上，雖采用0.5m厚灰土墊層進行地基處理，但處理范圍僅在基礎之下局部范圍內，對基礎周圍地表水的下滲未起防水作用，從而使地表水擴散運移至基礎以下濕陷性黃土之中，在荷載作用下，產生濕陷下沉。其下沉速度較為緩慢，且隨季節具有一定的規律，在雨季期間，下沉較迅速，雨季后地下水下滲至地表深處時，下沉較為緩慢或停止。根據地勘報告,基底附加應力為203kPa，第一層土的平均附加應力+自重應力約為124.5kPa，大于9.4m以上土層的濕陷起始壓力，故第一層土在上部荷載作用和浸水狀態下，0～9.4m范圍內將會產生附加濕陷變形，變形量為56.88-2.46=54.42cm。據以上綜合分析，橋臺地基沉降量主要由濕陷變形量和土層壓縮變形量組成，其總的變形量為54.42+8.223=62.64cm，目前已沉降約33cm，完成總沉降的52.7%，以后還會繼續下沉，因此對其進行加固是非常必要的。
2橋梁的加固設計
本文針對其出現的橋臺整體沉降的病害提出了兩個具體加固方案。
2.1方案一
a）在原兩側橋臺前1.35m加設雙柱式橋墩，形成（1.7+12.6+1.7）m跨徑的雙懸臂板結構,橋臺的支撐作用慢慢消失，新的柱式墩主要起支撐主梁作用，b）鏟除后期養護逐年增加的瀝青混凝土，以減輕上部恒載，利用液壓頂升設備將空心板抬升，恢復原橋面的設計標高。c）在墩頂原鋪裝層增設一層直徑25mm的鋼筋網用以承擔墩頂負彎矩。d）墩蓋梁達到設計強度后，頂升主梁，落梁于墩頂支座上，形成雙懸臂結構，完成體系轉換。e）將原橋的背墻和側墻均相應進行加高，原橋臺基礎周圍需做防水封閉處理，以防止其繼續滲水下沉。
2.2方案二
a）先采用直徑為127mm的鉆頭鉆孔，鉆孔按梅花型布置，孔間距為1m，鉆孔深度為7m，要求鉆孔必須穿透原橋的擴基底部，用直徑為127mm的PVC管做護壁。b）通過PVC管將直徑為110mm，長度為8m鋼管樁垂直擊打到原橋擴大基礎底以下8m處，利用鋼管樁加固原有橋位處的地基，通過樁土復合作用共同承擔橋梁的上部荷載。c）為了減輕上部的自重，鏟除原橋面瀝青混凝土鋪裝25cm，利用液壓頂升設備將主梁進行頂升，梁下墊增高度為25cm焊接好的槽鋼，同時更換原橋支座。d）待主梁放下與支座緊密結合好后，需對橋臺處進行橋面連續的施工，澆筑鋼筋混凝土和瀝青混凝土，重新攤鋪瀝青混凝土鋪裝層。e）原橋臺基礎周圍需做防水封閉處理，以防止其繼續滲水下沉。
3設計方案比對
針對前述橋梁病害以及現行橋梁規范，為徹底消除隱患，保證現有橋梁的正常使用，本文擬定了兩個加固設計方案。
4結論
上個世紀末我國公路建設高速發展，而在全國進行大范圍公路建設中因為橋梁樁承載力好，節省用料和人力的優點得到廣泛運用。橋梁的橋體的承載力主要就是靠橋梁樁來承擔，因此橋梁樁的基礎加固是公路工程建設的基本保障。尤其是在我國這種地形地質條件相對復雜的山區，公路橋梁路段多且承載量要求較高。但是，我國大范圍的橋梁樁基本上是鋼筋混泥土進行建設的，很容易出現一些問題。1）水分的自然侵蝕。首先是鋼筋混凝土中的鋼筋極容易被滲透的水分侵蝕，破換鋼筋的支撐力。當水分的侵入混凝土中的時候還會因為同堿性的水泥融合產生膨脹力，甚至導致混凝土裂開從而破壞掉整個橋梁樁，這個時候就會影響到整個橋梁的穩固，因此僅僅是自然的長時間的侵蝕就會造成整個橋梁樁的不穩定。2）極端氣候的破壞作用。除了水分的滲入會導致橋梁樁被破壞，低溫作用到水上會導致混凝土結構橋梁樁小孔中的水分結冰膨脹。而長時間的氣溫變化作用的不斷循環，就會導致混泥土結構的逐漸剝離甚至瓦解，事實上這個過程并不長，尤其是在地質和氣候比較復雜的地區，因此要特別注意防范和處理這種情況的發生。
2加固橋梁樁方法
橋梁樁對整個橋梁乃至整個公路的運行的重要作用不言而喻。因此在防范橋梁樁的損害問題上，必須迅速采取積極的應對處理方法，而這些方法必須是科學地針對橋梁樁的特點和問題，能夠切實地保障橋梁樁的穩固，主要從以下三個方面堅持：1）做好防范工作。為了保障橋梁的穩固性，除了針對進行橋梁設計之外，橋梁樁的本身質量要進行較為嚴格的鑒定并且明確后期追加的加固的方案。加固設計方案無外乎三個方面：硬度方面，強度方面和持久度方面。首先在硬度方面就是橋梁樁建造的穩固性；強度方面就是確定保證橋梁樁的整體性的穩固；持久度方面就是在建造的時候采用耐性良好的同時還要方便之后進行損傷部分的修復。從這三個方面著手，可以比較全面的做好橋梁樁的穩固性的防范工作。2）堅持效益最大化。在工程設計和建造中最基本的原則除了安全穩固之外就是經濟，以最小的原料和人工投入獲得最優的經濟效益，這就要求工程建造人員在橋梁和建設的時候做到效益最大化。3）務求實事求是。在公路建設前橋梁樁做好各項加固工作之外還必須實事求是，不能盲目加固浪費工程建設。合理的加固技術必須在原有的公路建設基礎上不僅起到實際加固的效果還可以有效控制工程再建的風險，降低工程建設的成本。
3橋梁樁加固設計的基本方案
3.1增加樁基進行加固
為了保證公路橋梁的整體的安全性，增加橋梁樁和擴大整個承臺的承載范圍和作用力，可以在橋梁樁基的載重能力不足采用。準確來講就是將原來的橋梁樁的承重進行擴大并且可以增加新的橋梁樁，這樣就可以提高橋梁樁的承載能力并且增加整個橋梁工程的穩定性。這項方法不僅能夠節省工程工作量，并且有著較為明顯的加固效果，但是它的局限性就在于為了達到加固效果會對原有的交通運行情況有所影響，因此也要考慮到它的實際操作性。
3.2橋梁樁基自體加固法
這個方法是在原有的混凝土樁基礎上進行加固，尤其是直徑偏小的鋼筋混凝土橋梁樁。因此這種方法不僅施工工程相對較小還提升了橋體的承載力。很多縣城上的小橋都是采用這種結構，工程實例上來說，某縣的公路橋橋寬近六米，橋梁樁為鋼筋混凝土結構，隨著經濟的發展還有橋梁的自然消耗，橋梁本身需要進行拓寬處理，而相應的橋梁的穩固性要求增加。
3.3橋梁樁的本身修補加固法
顧名思義，這個方法主要是針對已經出現受損狀況的樁基進行修補處理，從而增加橋梁樁的本身的強度，硬度和持久性。從工程實例上面來說，有一駕橋梁在建設初期河流比較充沛，受侵蝕情況相對比較嚴重。而最近幾年河流河床下降，樁基狀況比較明顯，尤其是橋梁樁的本身混凝土的表面受到較為嚴重的侵蝕，甚至鋼筋也因為橋梁轉的而發生銹蝕，橋梁樁的承載力受到非常嚴重的損害，整個橋身的安全性也得不到有效地保證。經過多重的分析和方案選擇，還有實地的調研考察，最終決定采用橋梁樁修補加固法對整個橋身進行修補加固。首先要調查和考評所有橋梁樁的受損情況和修補范圍，然后再通過鋼筋水凝土的修補和澆筑封裝橋梁樁和樁基。這個辦法不僅可以修補損害嚴重的橋梁樁，而且對橋梁樁的本身強度的增加有著較為明顯的作用。這個方法對于承載能力要求不高的橋梁有著較為明顯的作用，在大范圍的同類工程問題中值得借鑒和推廣，有助于為我國橋梁工程建設節約資源。
3.4擴大橋梁基加固法
這個方法是從整體的結構方面來進行加固的，橋梁樁的加固和橋梁基緊密聯系在一起。這樣一來整體上的穩固性能夠更加全面的增加橋體的穩固和安全。舉例來說，某個交通橋梁在進行年度檢測的時候發現橋梁樁樁體破壞比較嚴重，有比較嚴重的被侵蝕的損害現象，并且鋼筋也因此暴露出來，混凝土的上還出現了空洞現象，這樣一來明顯降低了橋梁樁的整體承載能力，并且整個橋梁的樁基承受力也隨著降低，因此進行加固處理是十分必要的。
4結束語
大跨度橋梁結構的非線性可分為材料非線性(又可稱為物理非線性或彈塑性)和幾何非線性兩種，一般情況下結構的幾何非線性可通過考慮所謂的P-效應來進行在結構非線性地震反應分析的計算理論研究方面，備受關注的是結構的彈塑性分析，這不僅是因為相對于幾何非線性而言，結構的彈塑性性能對于結構的抗震性能影響較大，而且更由于問題的復雜性。所以國內外眾多學者針對后者開展了大量的研究工作。在大跨度公路橋梁彈塑性地震反應分析的力學模型中，根據各種構件的工作狀態，將結構簡化為桿系結構是合理的，同時對計算而言也是非常經濟的。若按構件所處的空間位置可把力學模型分為平面模型和空間模型兩種。若按模型中所采用的單元應力水平的種類來分，又可分為微觀模型(采用應力空間)和宏觀模型(采用內力空間)兩種。由于微觀模型要求將結構劃分為足夠小的單元，盡管很有效但所需的計算量較大，只適用較小規模的結構或構件的非線性分析，因此在實際工作中應用的范圍比較有限，所以這里僅按前一種分類方法來加以討論。
在結構彈塑性地震反應分析中，構件恢復力模型的確定是基本的步驟而構件的恢復力關系又集中反映在滯回特性曲線上，基本指標有曲線形狀、骨架曲線及其特征參數、強度、剛度及其退化規律、滯回耗能機制、延性和等效滯回阻尼系數等。國內外在這方面已進行了大量的試驗研究并取得了相應的研究成果。在平面模型中，根據所采用的塑性鉸類型可把它分為集中塑性鉸模型和分布塑性鉸模型兩大類。在集中塑性鉸模型中，有代表性的一種是Clough等于1965年提出的雙分量單元模型，該單元模型采用兩根平行桿來模擬構件，其中一根用來表示具有屈服特性的彈塑性桿，另一根用來表示完全彈性桿，非彈性變形集中于桿件兩端的集中塑性鉸處，該模型的最大不足是不能考慮構件剛度退化。另一種有代表性的是1969年Giber-son提出的單分量模型，它克服了Clough雙分量模型的不足，同時只用兩個桿端塑性轉角來刻劃桿件的彈塑性性能，而桿件兩端的彈塑性參數又是相互獨立的，因此應用起來較為簡便。其缺點是基本假設中有地震過程中反彎點不能移動的限制，所以對一些與基本假設不甚相符的特殊情況其使用的合理性就受到了限制。
二、多點激振效應
通常橋梁結構的地震反應分析是假定所有橋墩墩底的地震運動是一致的。而實際上，由于地震機制、地震渡的傳播特征、地形地質構造的不同，使得入射地震在空間和時間上均是變化的。即使其他條件完全相同，由于地面上的各點到震源的距離不同，它們接收到的地震波必然存在著時間差(相位差)，由此導致地表的非同步振動。這一點已被地震觀測結果所證實。因此，多點地震輸入是更合理的地震輸入模式。特別是大跨度橋梁結構，當地震波的波長小于相鄰橋墩的跨度時，入射到各墩的地震波的相位是不同的，由于在橋長范圍內各墩下的基礎類型和周圍的場地條件可能有很大的差別，因此入射到各墩的地震波的波形也可能是不同的。有關實際震害表明，入射地震波的相位差可增大橋跨落梁的危險性。所以就地震波傳播過程中的多點激振效應進行研究是有很大的實際意義的。
從概念上看，僅考慮入射地震波的相位變化情況屬于行波效應分析問題。若再考慮地震波的波形變化就屬于地震波的多點輸入問題。從計算方法上看，由于多點地震輸入算法與同步激振的計算方法不同，因此必須重新推導結構體系的動力平衡方程。美國學者Penzien和Clough于1975年推導了多自由度體系考慮地震波多點輸入時的動力平衡微分方程及求解方法，通過所謂的影響矩陣，實現了地震波的多點輸入算法。這種方法后來被廣泛應用，目前所有考慮地震波多點輸入的結構地震反應時程分析算法均以此為基本出發點。
綜上所述，大跨度公路橋梁的多點激振效應分析是一個比較復雜的計算問題，其復雜性一方面在于計算方法上面，更重要的是對于不同類型的橋梁結構體系可能有著截然不同的計算結果。因此實際計算時只能針對具體的橋梁結構進行具體的分析，不能一概而論。從計算方法上看，目前有關研究基本上仍局限于線彈性體系的多點激振效應分析，而非線性多點激振效應與結構體系非線性地震反應分析的力學模型是密切相關的．
三、結構設計
上部構造形式的選擇，應結合橋梁具體情況，綜合考慮其受力特點、施工技術難度和經濟性。簡支空心板結構的橋型，施工方便，施工技術成熟；但跨徑小，梁高大；由于橋梁跨徑受限制，往往造成跨深溝橋梁高跨比不協調，美觀性差；上部構造難以與路線小半徑、大超高線形符合，且高墩數量增加；橋面伸縮縫多，行駛條件差。因而，在山區大跨度中，該類橋型一般用于地形相對平緩、填土不高的中、小橋上。預制拼裝多梁式T梁在中等跨徑橋中具有造價省、施工方便的特點，其造價低于整體式箱梁，是中等跨徑直梁橋的常用橋型。但對于曲線梁來說，T梁為開口斷面，抗扭及梁體平衡受力能力均較箱梁差，曲梁的彎矩作用對下部產生的不平衡力大。但當曲線橋的彎曲程度較小時，曲線T梁橋采用直梁設計，以翼緣板寬度調整平面線形，可減少曲梁的彎扭作用，在一定程度上可彌補曲線T梁橋受力和施工上的不足。雖然直線設置的曲線橋仍有部分恒載及活載不平衡影響及曲線變位存在，但較曲線梁小。此外，可以采取加強橫向聯系的措施，提高結構的整體性。對于大跨徑橋梁，最好采用懸臂澆筑箱梁。但是對于中等跨徑的橋梁，箱梁橋不論采取何種施工方式，費用都較高，與預制拼裝多梁式T梁相比，處于弱勢。
下部結構應能滿足上部結構對支撐力的要求，同時在外形上要做到與上部結構相互協調、布置均勻。橋墩視上部構造形式及橋墩高度采用柱式墩、空心薄壁墩或雙薄壁墩等多種形式。柱式墩是目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩形式，其自重輕，結構穩定性好，施工方便、快捷，外觀輕穎美觀。對于連續剛構橋，要注意把握上下部結構的剛度比，減小下部結構的剛度比，減小下部結構的剛度，可減小剛結點處的負彎矩，同時減小橋墩的彎矩，也可減小溫度變化所產生的內力。但是橋墩也不可以太柔，否則會使結構產生過大變形，影響正常使用，并不利于結構的整體穩定性。對于高墩，除了要進行承載能力與正常使用極限狀態驗算外，還要著重進行穩定分析。對于連續梁結構或連續剛構橋，各墩的穩定性受相鄰橋墩的制約影響，應取全橋或至少一梁作為分析對象。穩定分析的中心問題就是確定構件在各種可能的荷載作用和邊界條件約束下的臨界荷載，下面以連續梁為例進行說明。介于梁、墩之間的板式橡膠支座，梁體上的水平力H(車輛制動力和溫度影響力等)是通過支座與梁、墩接觸面上摩阻力而傳遞給橋墩的，它不但使墩頂產生水平位移，而且板式橡膠支座也要產生剪切變形。當梁體完成水平力的傳遞以后，梁體暫時處于一種固定狀態，但由于軸力及墩身自重的影響，墩頂還會繼續產生附加變形，這就使得板式支座由原來傳遞水平力的功能轉變為抵抗墩頂繼續變形的功能，支座原來的剪切變形先恢復到零，逐漸達到反向的狀態。
四、結語
山區大跨度作為公路工程的一部分，很多方面需要探討。山區大跨度方案的確定應遵循“安全、舒適、經濟、美觀”的原則，只有把握好規律，抓住側重點，山區高速橋梁的布置和設計才能準確無誤。
參考文獻
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在其他許多國家的抗震規范中，也或多或少地采用了這一設計原則，即便如此，各國規范在具體的設計程序上絕大多數仍堅持以安全設計地震為準的單一水平設計手法，并認為第一設計水準的要求自動滿足［3］。近年來，專家已建議對兩個設防水準的地震力都要進行設計，這在一定程度上更加保證了橋梁結構的抗震安全性，也是未來橋梁抗震設計的一個發展方向。理念的提出基于性能的抗震設計思想是一個比較抽象的概念，它沒有明確的力的大小的物理意義，也沒有單純的材料強度或結構位移的具體量化結果。因此，基于性能的抗震設計思想不能比較明確的用一個參數來衡量結構的抗震性能，它是對以往的結構的響應的一個綜合考量，結構的性能往往與結構的受力大小、強度或位移，耗能能力以及結構的功能有關，更為直接地反映的是為滿足人們的正常使用要求或結構功能性或安全性的性能綜合考量。因此，對于不同的需求和功能要求，同樣一座橋梁的抗震評估結果將有所不同［1］。基于性能的抗震設計可以簡要的概括為，用總少的投入，建總可靠的橋梁。正如著名的地震工程學家胡聿賢先生所講，工程抗震不僅與工程技術有關，而且與社會經濟密切相關?；谛阅艿目拐鹪O計思想是橋梁抗震設計思想發展的一種必然趨勢，對于人類進步和社會發展都將起到積極的作用。基于性能的抗震設計思想是一個全新的思想體系，目前已經取得了一些研究成果，但到廣泛的應用還有一定的距離，甚至目前都沒有形成完全統一的概念。但這并不妨礙基于性能的設計思想的進一步完善。
設計方法的體現
傳統的橋梁抗震設計思想即對某一性能目標進行比較，如對結構的地震響應力、地震位移、結構耗能等單一性能參數進行考慮。從嚴格意義來講，這并不能反映結構的真實安全性能。而基于性能的抗震設計，其目標即為業主的期望目標或結構性能，包括地震動性能目標和結構抗震性能目標?；谛阅艿目拐鹦阅苣繕耍且粋€對傳統的結構的性能的一個綜合考慮，因此，各單一結構性能之間的相互關系顯得十分重要而又相互制約，如連續梁橋梁結構的梁端位移與墩底彎矩即為相互制約的關系，基于性能的設計思想即要從這兩者之間找到一個平衡點，以達到各單一性能的充分而平衡的發揮。同時，基于性能的抗震設計思想也要對結構的經濟指標提出要求。人們總是希望結構設計以社會效益和經濟指標為目的，基于性能的抗震設計思想即在對結構進行抗震設計時，對橋梁結構遭受地震破壞所造成的損失、維修成本、社會影響等進行綜合評估，這也是基于性能的抗震設計思想所必須考慮的一個關鍵所在?；谛阅艿臉蛄嚎拐鹪O計是一個涉及多門學科的綜合型研究領域，需要對多個領域，如地震學、橋梁工程、經濟等都要有一定程度的認知才能進行基于性能的抗震設計，這也對橋梁抗震設計工程師提出了更高的要求。
要想做好蓋梁計算工作，促使蓋梁適用性得到提升，就需要從這些方面來努力：一是簡化單元：因為蓋梁的受力主要集中在彎矩、剪力和軸力，同時考慮了蓋梁的幾何長度，我們用平面桿單元來進行模擬，就可以順利開展計算工作。二是簡化荷載：通過梁體和支座，就會將物體的荷載傳過來，那么就需要對最不利內力狀況下，汽車引起的各個支座反力給準確計算出來。通過支座和梁體，將汽車荷載傳遞下來，如果需要十分準確的計算蓋梁在不利情況下汽車產生的每個制作的內力，需要按照這些步驟來進行；求出T型梁支座的反力影響線，在布置車隊的過程中，需要充分考慮T型的支座反力，來決定線縱的橋向布置；為了讓橋梁擁有某種最不利的內力，布置于順蓋梁的方向汽車的車輪，蓋梁中不同位置其最不利內力對應的是不同的車輪布置。結合車輪的位置，求出橫向上T梁荷載的分布系數。在計算各片T梁荷載的橫向分布系數時，也有一些問題需要注意；T梁上的不同剪力及其橫向分布系數對應著不同的車輪的橫向分布，T梁是相同的，剪力的橫向分布系數是不同的，并且支點和跨中處也需要采取不同的計算方法。三是簡化邊界條件：對蓋梁和墩柱的聯結進行模擬，結合具體受力情況，科學分析。總之，在對蓋梁計算的過程中，需要結合具體的橋梁情況，將科學的計算方法給應用過來，這樣蓋梁適用性方可以得到提升。我們舉了簡化邊界條件這個例子。眾所周知，相較于雙懸臂簡支梁模型來講，連續梁模型計算的支點處控制彎矩比較的小，那么如果將雙懸臂的簡支梁模型給應用過來，就可以適當的削峰處理支點負彎矩。因為模擬的支點間距離會直接影響到連續梁模型的彎矩圖量值，但是我們還沒有足夠的依據來確定這個距離。對于鋼構模型來講，支點處外側截面有著較大的計算彎矩，其余處和連續梁模型有著基本相同的計算結果。如果在計算過程中，將鋼構模型給應用過來，在設計過程中，對支點處外側截面的控制標準稍微放松，就可以保證蓋梁的計算結果，同時，橋墩橫橋向的控制內力也可以同時獲得，在橋墩設計中，需要對這些方面的內容進行驗算，我們通常將這種方法應用到實際設計中。實踐研究表明，不僅可以將蓋梁的受力承載情況給反映出來，對于施工者的施工操作也可以發揮指導性作用。因為外側面的內力被懸臂部分的荷載所完全控制，那么相較于實際情況，模型中計算的懸臂長度就比較小，模型的實際彎矩比實際彎矩的規格遠遠要小，那么將控制標準適當的放松，就可以減少資源浪費。
2結合蓋梁預應力，對施工材料優化組合
在蓋梁設計過程中，通過設計預應力蓋梁，需要促使施工過程中結構安全不受影響，在營運狀態下，蓋梁的安全性也需要得到保證。因此，在設計的過程中，就需要將較大噸位鋼束給應用過來，促使有效預應力得到提升；要分成兩批來張拉鋼束，如果有著較多的張拉次數，就會影響到正常的施工；如果有著較少的張拉次數，施工和營運要求無法得到滿足。對鋼筋合理布置，如果我們用骨和肉來分別比喻預應力筋和混凝土，那么筋就是普通鋼筋，預應力結構只有具備了普通鋼筋，方可以正常的運行。因為蓋梁有著較大的尺寸，那么就需要對普通鋼筋的直徑嚴格控制，箍筋保證在11以上，縱筋要控制在15以上。同時，要科學加密箍筋間距，這樣承受力方可以得到提升。在橋梁施工過程中，還需要充分重視空心預制板的使用；筆者認為，結合蓋梁預應力，在設計過程中，選擇的空心預制板需要具備較高的強度，并且整片梁頂板厚度在8厘米以上；如果空心板頂板度在7厘米以內，就需要將開倉處理措施應用過來，鑿除掉那些厚度不夠的部分，對芯模重新裝上，并且將補強筋增加過來，澆筑的混凝土相較于原來的混凝土，有更高一級的標號，這樣頂板厚度方可以與設計要求所符合。采取一系列的防水處理措施，如果是空心板底板密實程度不夠，或者是沒有足夠的鋼筋混凝土保護層，有滲水漏水問題出現，混凝土有著符合要求的強度，能夠順利通過靜載試驗，就可以將防水措施應用過來，在不密實的混凝土底板頂面上噴涂賽柏斯防水材料，經過滲透化學作用，混凝土密實度和強度就可以得到顯著提升。如果預制空心板建筑高度比設計要求要高，那么就會對橋面鋪裝層的厚度產生直接影響，如果橋面鋪裝厚度與設計要求無法符合，那么就可以對墩臺帽或者墊石高度進行調整，或者是將較厚的頂板部分給鑿除掉，如果已經安裝了上構，無法調整墩臺帽和墊石，可以對縱坡科學調整；將這樣的設計方法給應用過來，工程施工質量可以得到保證，橋梁的承載力也可以得到提升。
3結語
