桥梁设计论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇桥梁设计论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

桥址区地形较平缓，跨越的沟渠中部局部地段为负地形，大致呈锅底状，雨季排水较为不畅通，并经常存有死水滩，随后几日，缓慢下渗至地下深处。根据原始勘察资料，桥址区0～10.0m范围内黄土（粉土）具Ⅱ级非自重湿陷性（中等），湿陷系数δs=0.023～0.080，自重系数δzs=0.015～0.034，自重湿陷量Δzs=6.19cm，总湿陷量Δs=56.88cm，桥台基础持力层位于该地层上，虽采用0.5m厚灰土垫层进行地基处理，但处理范围仅在基础之下局部范围内，对基础周围地表水的下渗未起防水作用，从而使地表水扩散运移至基础以下湿陷性黄土之中，在荷载作用下，产生湿陷下沉。其下沉速度较为缓慢，且随季节具有一定的规律，在雨季期间，下沉较迅速，雨季后地下水下渗至地表深处时，下沉较为缓慢或停止。根据地勘报告,基底附加应力为203kPa，第一层土的平均附加应力+自重应力约为124.5kPa，大于9.4m以上土层的湿陷起始压力，故第一层土在上部荷载作用和浸水状态下，0～9.4m范围内将会产生附加湿陷变形，变形量为56.88-2.46=54.42cm。据以上综合分析，桥台地基沉降量主要由湿陷变形量和土层压缩变形量组成，其总的变形量为54.42+8.223=62.64cm，目前已沉降约33cm，完成总沉降的52.7%，以后还会继续下沉，因此对其进行加固是非常必要的。

2桥梁的加固设计

本文针对其出现的桥台整体沉降的病害提出了两个具体加固方案。

2.1方案一

a）在原两侧桥台前1.35m加设双柱式桥墩，形成（1.7+12.6+1.7）m跨径的双悬臂板结构,桥台的支撑作用慢慢消失，新的柱式墩主要起支撑主梁作用，b）铲除后期养护逐年增加的沥青混凝土，以减轻上部恒载，利用液压顶升设备将空心板抬升，恢复原桥面的设计标高。c）在墩顶原铺装层增设一层直径25mm的钢筋网用以承担墩顶负弯矩。d）墩盖梁达到设计强度后，顶升主梁，落梁于墩顶支座上，形成双悬臂结构，完成体系转换。e）将原桥的背墙和侧墙均相应进行加高，原桥台基础周围需做防水封闭处理，以防止其继续渗水下沉。

2.2方案二

a）先采用直径为127mm的钻头钻孔，钻孔按梅花型布置，孔间距为1m，钻孔深度为7m，要求钻孔必须穿透原桥的扩基底部，用直径为127mm的PVC管做护壁。b）通过PVC管将直径为110mm，长度为8m钢管桩垂直击打到原桥扩大基础底以下8m处，利用钢管桩加固原有桥位处的地基，通过桩土复合作用共同承担桥梁的上部荷载。c）为了减轻上部的自重，铲除原桥面沥青混凝土铺装25cm，利用液压顶升设备将主梁进行顶升，梁下垫增高度为25cm焊接好的槽钢，同时更换原桥支座。d）待主梁放下与支座紧密结合好后，需对桥台处进行桥面连续的施工，浇筑钢筋混凝土和沥青混凝土，重新摊铺沥青混凝土铺装层。e）原桥台基础周围需做防水封闭处理，以防止其继续渗水下沉。

3设计方案比对

针对前述桥梁病害以及现行桥梁规范，为彻底消除隐患，保证现有桥梁的正常使用，本文拟定了两个加固设计方案。

4结论

篇(2)

耐久性具体化设计原则即从对耐久性的设计只从理念上进行而转入到具体的施工设计中，通过设计参数来分析具体材料的耐久性，将耐久性作为工程设计的必要因素进行分析。设计和施工的统一性原则即在设计和施工过程中，要保证设计和施工的统一，特别是在混凝土的比例和强度上需要科学合理使用。此外，施工过程中需加强施工管理，通过管理来加强施工质量。混凝土科学化原则桥梁施工的主材料为混凝土。为此，首先要保证采用高耐久性的混凝土，增强密实性，从而提高桥梁的自身抗破损能力；其次，在排水和防水设计方面注重对环境作用的考虑；最后，应在结构设计中加大混凝土保护层的厚度，加强构造钢筋，控制裂缝发展。

注重耐久性设计桥梁的设计、施工建设和使用中，必然会受到来自环境、化学物的侵害，同时，桥梁的主要作用是要承担车辆、行人的重量，地震、疲劳和超载等也必将成为影响桥梁耐久性的必然因素，加之桥梁自身结构和材料的损伤、劣化都无形中造成了对耐久性的影响，虽然目前以拉索的形式来解决此类问题，但依旧不是最完美饿解决办法。从一定程度上说，影响桥梁耐久性最主要的原因还在于耐久性的设计，因此，在现代桥梁设计中，对耐久性的考虑应当被提到首要位置。

注重结构细节设计的确，“细节决定成败”这句话用在桥梁结构设计中再合适不过。在桥梁设计中通过结构细节的设计来提高混凝土的结构耐久性是提高桥梁耐久性的重要手段。首先，在设计、施工中需将耐久性设计明确到各个细节；其次，加大头肩设计的钢筋混凝土保护层厚度。这能在一定程度上避免钢筋的锈蚀，从而提高耐久性；其三，要注重对裂缝的控制技术研究力度。控制裂缝一方面要严格按照规范进行操作，另一方面要采取构造措施，控制混凝土施工及使用过程中大量出现非工作裂缝；最后，要注重混凝土构件的防排水设计。

篇(3)

海沽道规划为城市主干路，规划道路红线宽50m。本次工程范围为外环南路～东文南路，总长度约10．3km。沿线需跨越现状河道4处，新建4座桥梁跨越，分别为外环河中桥、洪泥河中桥、幸福河中桥、卫津河中桥。由于规划地铁1号线线位与海沽道主线重合，受地铁盾构影响的有洪泥河中桥、幸福河中桥、卫津河中桥3座桥梁。因此桥梁下部结构设计中应充分考虑与轨道交通1号线之间的相对关系，满足地铁盾构施工过程中要求的最小安全距离；同时对桥梁桩基采取有效的防护措施，在施工过程中进行必要的施工监测，以保障本工程的安全实施和使用。本文以洪泥河中桥为例，介绍海沽道工程受地铁盾构影响下桥梁下部结构设计及防护措施。

2水文地质情况

洪泥河全长25．8km，设计流量50m3／s，为区管二级河道，六级航道，性质为排水，规划上河口宽度为50m、下河口宽度为25m。现状洪泥河上河口宽度为45m、下河口宽度为25m、两侧放坡各10m；堤岸为土质边坡，边坡系数为1∶2．5。河底高程为－2．7m，堤顶标高为3．2～3．6m，洪泥河常水位为1．4m，洪水位为2．5m。根据区域地质资料和勘察，本工程所在场地为第四系全新统（Q4）海相、陆相及海陆交互沉积地层。从上而下地层呈层状分布，按成因分为8层，按力学性质可进一步分成15个亚层。该区域主要由杂填土、素填土、粘土、淤泥质土、粉质粘土、粉土组成，各层土水平方向上总体分布稳定，从上而下土质渐好。本工程特殊性岩土主要为人工填土及淤泥质土，填土土质松散，淤泥质土土质软对桥梁桩基施工有一定影响。

3地铁与海沽道线位相对位置关系及安全要求

3．1位置关系

海沽道道路红线宽50m，线位与洪泥河河道斜交，角度为17°。1号线地铁线位分为左右双线，在洪泥河处线位间距为14．8m，每条线位地铁盾构区间宽为6．2m，地铁盾构区间净距为8．6m，地铁盾构顶埋深标高为－9～－15m之间。洪泥河中桥处地铁与海沽道平面位置关系详见图1。

3．2地铁盾构安全距离要求

地铁1号线盾构隧道与跨河桥梁桩基相距较近，二者之间安全间距要求以及附近土层是否需要加固与施工工序有很大关系。为了尽量减小本工程拟建桥梁与地铁1号线之间的相互影响确保工程实施的可行性，经与地铁1号线设计单位多次沟通，由地铁1号线设计单位对地铁盾构施工与桥梁桩基施工之间的安全距离提出具体要求。

（1）桩基先于盾构隧道施工（方案Ⅰ）：①在此工况下，桥梁桩基础外边缘距离盾构结构外边缘的距离不得小于1．5m，隧道穿越时，周边土体不需要加固；但桩基设计应考虑桩侧摩阻局部损失。②为了保证桥梁桩基达到其设计强度，桥梁承台及桩基施工完成至盾构侧穿桩基的时间间隔应至少保证1个月。

（2）盾构隧道先于桩基施工（方案Ⅱ）。当盾构区间先行推进，桩基后施工，此种工况对区间隧道影响较大，桥梁桩基外边缘至盾构结构外边缘的最小距离不得小于4m，且周边土体需要加固。方案Ⅰ对本工程桩基影响最小；方案Ⅱ对本工程桩基影响非常大，由于安全距离要求大，周边土体需要加固，直接导致桥梁工程桩基不能实施。由于地铁规划1号线线位与海沽道线位已定，不能调整。最终经各方面沟通协调确定桥梁工程按先于地铁盾构施工进行设计和施工，即满足方案Ⅰ中的要求即可。

4桥梁下部结构设计

4．1桥梁下部结构设计方案的确定

洪泥河中桥桥梁中心桩号为K2＋946．274，位于直线上，斜交角度为17°，采用分离式双幅桥，左幅桥宽为25．5m，右幅桥宽为23．5m，跨径为3×25m，梁高1．40m，结构形式采用预应力混凝土简支变连续小箱梁结构。桥梁下部结构的设计为了尽量减少对河道的影响，减少阻水效果，通常采用排架墩。由于地铁盾构的影响，与桩位有冲突，此桥不能采用排架墩，需特殊设计。经设计计算，采用较大跨径盖梁，盖梁下设双柱墩，墩底设承台及桩基，桩基之间预留地铁盾构空间，可以确保与地铁盾构之间安全距离大于1．5m的要求，以此保证后期地铁施工的安全性。地铁盾构间距内桩基1．5m，地铁盾构外侧桩基1．2m，立柱采用1．8m的圆柱墩，以减少河流阻力。由于桥位与河道斜交角度较大为17°，立柱间距较大为19．425m／cos17°＝20．313m，导致盖梁截面较大，盖梁梁高2．5m，顺桥向宽度为2．0m，普通的钢筋混凝土结构已经不能满足计算要求，需要采用预应力混凝土结构进行设计。

4．2桥梁下部结构设计的特殊性及处理方法

由于地铁盾构的影响，通过下部结构特殊设计，可满足桩基边缘距盾构边缘距离大于1．5m安全距离的要求；但地铁盾构施工过程中对周围土体产生扰动，引起土体水平位移和竖向位移以及桩基受力及变形发生变化，仍有可能对桥梁桩基造成影响，因此设计及施工中采取以下措施：

（1）设计中不考虑盾构施工影响区域内土的桩侧正摩阻力，对桩长进行加长设计。

（2）设计中在位于地铁上下行之间的桥梁桩基盾构施工影响区域以上采用钢护筒进行防护，该钢护筒不拔出，作为永久性结构使用。

（3）根据地质报告本场地埋深约10．00m以上主要为欠固结软土，软土在自重及其它外荷载作用下将产生固结沉降，对桩侧产生负摩阻力。设计中在验算桩基承载力时，要充分考虑桩侧负摩阻力的影响。

（4）场地分布人工填土及淤泥质软土，填土土质松散，淤泥质土土质软，钻孔灌注桩桩身穿越填土及淤泥质软土时，须注意孔壁坍塌及缩颈现象，可采取埋设护筒、合理调配泥浆比重等措施。

（5）钻孔灌注桩桩身穿越厚层粉土、粉砂时，因钻进速度慢，钻孔施工时间长，易产生塌孔、桩身夹泥等不良现象，施工时应采取调节泥浆比重、成孔后加强清孔等措施防止塌孔、桩身夹泥等不良现象发生，确保成桩质量。

（6）在施工过程中，尚应进行必要的施工监测。检查施工引起的地表沉降是否超过允许范围，决定是否需要采取保护措施，并为确定经济、合理的保护措施提供依据，对桥梁的沉降及倾斜变形应进行相应的实时的监测。一旦发现实测位移超过警戒值应立即对桩周土体进行注浆加固。

（7）盾构施工至少应在桩基施工完成一个月后进行，桩基施工结束后，应对桩身完整性进行检测，在盾构顶进结束后，应重新对地铁上下行之间的桩基完整性进行检测，在检测结果满足规范要求后，方可施工承台。

5盾构施工注意事项

（1）合理安排盾构推进顺序。盾构施工至少应在桩基施工完成一个月后进行，先掘进左线，后掘进右线，为了减少对土的扰动，左右线盾构始发时间间隔为一个月。

（2）桥区段穿越前做好准备工作。在盾构到达桥区段30m界限前，检查刀具磨损量，有磨损立即更换滚刀；确保管片防水和拼装质量；选用质量优良的盾尾油脂。

（3）合理安排施工工序，安排专人负责掘进出土与管片拼装等主要工序，尽量缩短测量、管片、渣土车等待时间，提高运输效率，维持作业面连续施工，加快管片拼装作业，减少对周边土体的影响。

（4）控制施工进度，严格控制盾构纠偏量，稳步前进。增加刀盘转速，降低盾构推进速度，控制油缸推进力，减小盾构推进过程中对周边土体的剪切挤压作用，及时有效的纠正推进偏差。

（5）同步注浆。严格控制同步注浆量和浆液质量，通过同步注浆及时填充建筑空隙，减少施工过程中的土体变形，同步注浆量增加到建筑空隙的200％～250％左右。

（6）二次注浆。为减少同步注浆液早期强度低、隧道受侧向分力影响大、效果不佳等问题，在管片出盾尾5环后，需要进行二次注浆。浆液为瞬凝性好、具有较高的早期强度的双液浆。注浆量根据变形监测情况确定。

（7）根据施工进程和监测结果，及时调整同步注浆和二次注浆的配合比。

6结束语

篇(4)

关键词：道路桥梁

具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。前者是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力、设计的基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值，必须小于或等于结构抗力的设计值。利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备，是一个半概率的极限状态设计法。可以认为是对安全性要求的保证。后者控制结构在正常使用状态时应力、裂缝和变形小于一定的限值，对应于适用性的要求。

暂且不论这些控制方程和计算理论是否完全合理，它们至少从定性和定量的形式上保证了安全性和适用性两项要求，而对于经济、美观的要求则没有具体的指标进行衡量。当然，在方案设计和评审阶段会考虑到经济和美观的要求(中小桥梁主要关注经济性，而大型和特大型桥梁对美观问题越来越重视)；但需要指出的是该阶段对经济性的评估往往是只注重考虑建设成本，而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑，因此这种评估经常是比较片面的。一个典型的例子是斜拉桥的换索问题。由于目前技术水平的限制，斜拉桥拉索的平均使用寿命在20年到30年之间，也就是在其服役期期间至少要进行一次换索，如果考虑到后期换索的巨大投入，那么在跨度1000米以下的桥型竞争中，悬索桥与斜拉桥在经济性方面的差距将大大减小。

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却恰恰是使用时的性能表现；重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上，目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计（从材料、结构措施及设计程序上上保证耐久性，并明确声明在何种维护和使用条件下，桥梁具有哪种程度的耐久性）。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果；也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背；也不符合结构动态和综合经济性（考虑结构建设、使用、维护等整个周期的费用）的要求。

桥梁安全性、耐久性差的主要原因

1）施工和管理水平低

国内外多座桥梁的突然破坏与倒塌，已使工程界对桥梁安全性问题倍加关注。一般的看法认为当前的工程事故主要是野蛮施工和管理腐败所导致。对于短期内发生的诸如突然破坏与倒塌，多是由于施工质量没有达到规范和设计要求，典型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，特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。

许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。有的结构整体性和延性不足，冗余性小；有的计算图式和受力路线不明确，造成局部受力过大；有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄；这些都削弱了结构耐久性，会严重影响结构的安全性。不少桥梁、虽然满足了设计规范的强度要求，仅用了5～10年就因为耐久性出了问题影响结构安全。结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题，设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性。

不同的环境和使用条件、不同的设计对象都会对结构体系提出不同的布局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严重损害的例子很少，但已经有多座桥梁因为拉索的耐久性问题而不得不提前换索，既影响了使用又增大了经济损失。

需要指出的是，很多这类问题与没有进行合理的耐久性设计有关，这也促使人们重新认识桥梁的耐久性问题。大量的病害实例也证明，除了施工和材料方面的原因，影响结构耐久性的决定性因素是来自构造上（也即设计上）的缺陷。

国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究，也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的，对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而且，长期以来，人们一直偏重于结构计算方法的研究，却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别，目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。

国外的桥梁设计有鉴于耐久性不足导致的严重损失，近年来十分重视提高结构物的耐久性并将其作为重要的设计原则，统一考虑合理的结构布局和构造细节，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化的应力，不但会引起结构的振动，还会引起结构的累积疲劳损伤。

由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的，实际上存在许多微小的缺陷，在循环荷载作用下，这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤，并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制，极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到，但其带来的后果往往是灾难性的。

疲劳损伤过去一直被认为是钢桥设计中的核心问题，由钢结构疲劳引起的钢材开裂案例较多，亦有不少因疲劳断裂引起桥梁垮塌的例子。近20年来，疲劳损伤的研究已进入混凝土结构，但对于使用期受腐蚀的钢筋混凝土构件的动态性能和疲劳性能的研究还需加强。

对疲劳损伤的研究不仅仅指对整个结构而言，事实上桥梁结构常常由于某些关键部位的局部疲劳失效而导致整个结构的失效，例如斜拉桥拉索锚固端的疲劳损害。

3）充分重视桥梁的超载问题

汽车超载主要有三种情况：其一是早期修建的老桥超龄负载运营；其二是桥梁通行的车流量超过原设计；另一种是车辆违规超载。前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加；后者是车辆使用者违法超载营运，后两种超载现象在我国公路运输中较为普遍。

桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化，从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。例如，混凝土桥梁一直被认为具有足够的耐久性，但在汽车超载作用下，可能发生开裂；裂缝即使在荷载卸除后能够闭合，但由于混凝土结构内部已经受到损伤，构件的开裂弯距降低、刚度下降；于是在正常使用荷载作用下，本来不该开裂的结构产生裂缝或本来较小的裂缝成为超出规范允许的裂缝或产生较大的变形。这些都会对结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响，因此除了交管部门要加强管理外，也需要对超载带来的后果进行研究、分析。

4）积极借鉴国外的经验和成果

国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差（指与设计期望相比，可归结为适用性能差，包括桥梁的过大振动、线形不平顺、接头跳车、结构开裂和过大的变形等）、耐久性和安全性差（包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等）。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关，但平心而论，既然这种现状不能在短期内得到解决，那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提，充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平，采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到，这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。

在欧洲国家（如德国、丹麦等），非常重视对结构物进行性能设计（即PBD，PerformanceBasedDesign），内容包括结构的变形、裂缝、振动、强健性、美观、耐久性能、疲劳性等。PBD研究主要是为了使结构在运营过程中除了保证最低的安全性要求外，尚应有良好的使用性能（包括寿命和耐久性、抗腐蚀、耐疲劳性、美观等）。就其本质而言，欧洲国家的PBD理论，主要研究结构在使用过程中表现出来的服务性能，分析使性能受到弱化的原因和其发生的机理、规律，寻求新的结构设计理念和方法。

篇(5)

毕业设计中，虽然学过的桥梁形式有很多，但是学生在选择设计方案时，一般是反向思维，即觉得哪个桥型好做，能方便找到参考示例，就以哪个桥型作为重点设计对象。而对各类拱桥、连续刚构桥、T型刚构桥、斜腿刚构桥、悬索桥等很多具有结构创新特点的，并且在实际工程中使用得也较多的桥型却很少甚至没有学生选择，最终导致毕业设计成果雷同化的现象很严重，也使优秀学生的科研创新能力得不到很好的提升和锻炼。

二、毕业设计过多依赖设计软件，忽视对基础理论的理解

桥梁设计软件为学生在毕业设计中选择更多种形式的桥梁创造了条件，也为解决复杂的结构分析计算提供了有效的途径。但是，一些突出问题也随之而来。主要体现在两个方面：一是很多学生由于不能在短期内熟悉设计软件的操作方法和基本理论，在毕业设计初期，忽略了对桥梁基本知识的学习，而只是埋头于对设计软件的操作练习，影响了设计质量和效果；二是有的学生虽然能够使用软件进行设计计算，但是对结构设计相关概念模糊、计算原理不清楚，使得学生的工程创新能力和实践能力受到了限制。综上所述，为了更好地培养学生的专业理论知识和工程创新能力，需要对现有的桥梁毕业设计教学进行相应的改革和完善。

三、桥梁毕业设计教学改革研究

1.采取严格的教学监管措施，督促学生自主学习。①提前拟定思考题，定期汇报讨论。指导老师在毕业设计任务书下达后，针对每个阶段的设计内容，提前拟定一些思考的题目，采取每周定期汇报、定期集中讨论的形式，督促学生真正深入自己的设计任务进行研究和思考，锻炼他们的独立思考能力和自学能力。例如在方案比选阶段，要求每个学生结合拟定的思考题，把自己比选的方案逐一论述清楚，包括：桥梁结构常用的上下部结构形式的优缺点分析；不同的桥梁结构适用的跨径范围；主梁截面形式如何选择等等。论述和讨论问题的过程，不仅可以锻炼学生的语言和沟通表达能力，使他们对所学的专业基本知识有更深入的掌握，另一方面还可以督促引导他们自行学习和研究，提高自主学习的能力。②严格控制阶段性成果。毕业设计系统中要定期提交阶段性成果，需严把质量关。对那些不合格的设计结果或抄袭设计的成果，采取不允许进入下一阶段设计、退回修改或延迟提交，必要时增加中期答辩、推迟毕业答辩、毕业设计不予通过等处理。这些措施不应只流于表面，而是要切实落到实处，这样才能激励督促学生重视自主学习，提高学习意识和主动性。

2.举办各类专题讲座，培养创新意识。创新意识的培养不仅在于对学生，指导教师应首先具有创新意识和指导能力，这是培养学生的创新意识并实施创新设计的前提。两年的实践表明，举办各类专题学术报告，无论对老师还是学生创新意识的培养都是非常有效的途径和方法，具体实施如下：首先，在毕业设计正式开始前，邀请了天津城建设计院的总工为所有师生做了专题报告，就城市景观桥梁（包括天津大沽桥、赤峰桥、进步桥等新型城市桥梁）的设计理念、设计计算、施工管理等方面进行了详细的介绍，进一步拓展了广大师生的知识面，极大地增进了师生进行创新桥梁设计的意识和兴趣。除此之外，还邀请了同济大学等名校的教授，进行了桥梁抗震新理念、桥梁冲刷研究等方面的学术报告，这些都快速引导师生进入学科最前沿，激发了他们的创新热情和研究动力。另外，还多次邀请高校及设计院技术人员就桥梁博士、Midas等桥梁设计软件的应用进行培训讲座，这些都为创新设计提供了必要的手段和工具，也使创新设计成为可能，避免了前期占用大量的时间学习软件操作。

篇(6)

1．1导流标准及导流流量

由于本工程施工工期较短，围堰高度较低，淹没基坑对总工期影响较小，经济损失较少，根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303－2004)，将本工程施工导流建筑物的级别确定为5级。当导流建筑物采用土石结构时，其洪水重现期为5～10年，当导流建筑物采用混凝土或浆砌石结构时，其洪水重现期为3～5年。根据本工程特点及施工进度安排，围堰使用时间为一个枯水期，围堰高度相对较低，导流时段较短。本工程施工围堰选用土石结构，相应导流标准采用5年一遇重现期洪水。本流域位于欧亚大陆东部中纬度地带，大陆性气候明显。工程所在区域多年平均降水量为566．1mm，降水量年际变化大，年内分配不均，主要集中在6～9月，占全年降水量的79．9%，最大年降水量为941．5mm(1977年)，最小年降水量为299．9mm(1989年)。结合水文资料分析，确定导流时段为10月～次年5月。本工程施工导流涉及的河道有2条，分别为永定新河和新引河。根据河道水文资料和河道主要功能的不同，具体分析确定河道的导流流量。永定新河是天津市一级重要行洪河道，是人工开挖河道，沿河汇入的河流和排水河道都有闸门控制，本流域洪水由暴雨形成，洪水与暴雨发生的时间相一致，大多在7、8两个月。按照屈家店闸下泄流量系列，据此分析计算确定永定新河5年一遇洪水重现期流量为117m3/s，施工洪水位为1．60m。新引河也是人工开挖河道，主要是一条输调水河道，每年春季均要承担引滦向海河补水的任务，输水流量20m3/s，每次补水时间20d左右。分析新引河屈家店(闸下)水文站2008～2010年的逐日水位观测数据，2008年最高水位1．502m，最低水位－0．058m，平均水位0．812m。2009年最高水位1．412m，最低水位－0．278m，平均水位0．702m。2010年最高水位1．762m，最低水位－0．148m，平均水位0．812m。因此，本次新引河施工导流流量采用新引河输水流量20m3/s。由2008～2010年逐日水位观测数据可知，3年期间河道相应的水位值变化较小(最高水位1．412～1．762m，最低水位－0．278～－0．058m，平均水位0．702～0．812m)，由于新引河均在非汛期输水，最高水位发生在本工程施工期。因此施工期围堰挡水水位取1．762m较为安全，相应围堰工程量增加较少，既经济又安全。

1．2导流方式

桩号3+100处漫水桥所处位置永定新河侧河床宽约194m，新引河侧河床宽约124m，具备分期围堰施工导流条件，而滩地较窄，宽约8m，无法利用滩地布置导流明渠，若布置导流明渠，则需拆除和恢复现有河道堤防。

1．3导流建筑物设计

本工程位于天津市北辰区境内，区域经济社会发展速度较快，工程建设项目较多，且老旧建筑的拆除工程相对较多，因此区域内建筑渣土的产量比较大，渣料料源比较丰富，而土料相对比较缺乏。本次导流建筑物的设计应既考虑本工程的具体特点及要求，又能充分利用周边现有资源条件。本工程施工围堰采用的是土石混合围堰型式，围堰填筑料利用区域内产生的建筑渣土。永定新河侧施工围堰采用土石混合围堰型式，纵向施工围堰为一、二期共用。围堰按枯水期5年一遇重现期洪水、导流流量117m3/s设计。根据水力计算，施工围堰挡水水位为1．6m，堰顶高程为2．2m，围堰最大堰高5．2m，围堰顶宽4．0m，边坡1∶3．0。一期上游围堰靠近双街泵站排水出口，为防止泵站排水对围堰堰体造成冲刷，采用编织袋土及彩条布对该区域围堰迎水侧进行防护。新引河侧施工围堰采用土石混合围堰型式，纵向施工围堰为一、二期共用。围堰按新引河输水期水位1．762m、导流流量20m3/s设计。根据水力计算，施工围堰挡水水位为1．762m，堰顶高程为2．3m。一期横向施工围堰最大堰高为4．8m，围堰顶宽4．0m，边坡1∶2．5。二期横向施工围堰最大堰高为3．5m，围堰顶宽均为4．0m，边坡1∶2．0。纵向施工围堰最大堰高为3．5m，围堰顶宽4．0m，边坡1∶2．0。本工程施工导流采用分期围堰导流方式，根据工程结构要求及特点，结合现场施工条件，共分2期围堰。本工程纵向围堰位置的选择首先能保证在一期围堰束窄河床后，剩余河道过水断面能够满足导流流量的过流要求，并避免在导流期间对河道造成冲刷。其次，尽量增大一期围堰围护的宽度，以节省导流工程量，加快工程进度。第三，最好不占压联接墩位置，避免在施工联接墩时产生深基坑问题。经水力计算，确定了本工程纵向围堰的位置，分期围堰采用矩形方式布置，纵向围堰为一期围堰和二期围堰共用。

2总结

篇(7)

【关键词】桥梁设计 水文调查 外业勘测 桥梁调查 水文资料 小流域径流 工点

中图分类号：K928文献标识码： A 文章编号：

一．引言。

随着我国经济的快速发展，公路和桥梁建设作为社会和经济发展的基础工程也得到较快发展。在桥梁的设计阶段中，桥梁的水文计算十分重要，其结果直接影响到桥梁后期的孔径设计和基础的埋深，这对桥梁自身的建筑质量是起到决定性的因素。要能保证桥梁水文资料的准确性，就要在前期做好水文资料的调查和资料收集、整理、分析。要将工程所在地的水文资料、历年洪水的流量、当地气象资料、当地降水分布情况等基本资料进行收集整理，在对水文进行调查、对外部环境进行勘测后，才能开始进行水文计算。

二．工程概述。

娄底至双峰一级公路，位于湖南省娄底市的娄星区和双峰市境内。起点位于娄底城市规划区南侧的余家祠堂，与规划娄星南路对接；终点位于双峰县城，与娄衡高速双峰连接线相接，终点位于双峰县城，与娄衡高速双峰连接线相接。娄底属于中亚热带大陆季风湿润气候区，热量丰富，温度适宜，四季分明：冬季少严寒，夏季多酷热，秋季晴朗温暖，春末夏初多雨成涝，盛夏初秋少雨多旱，全年平均气温16-17.3°C。年平均日照时间1538小时，东部多于西部，无霜期268天。双峰属于中亚热带季风气候，四季分明，春季寒潮频繁，气温变化剧烈；夏季暑热期长，伏旱明显，前秋干旱频繁，后秋天气多变；冬季严寒期短，阴晴少雨天多。全县年平均气温17.0℃，年降水量1200-1500mm，年日照1500-1600小时，无霜期260-300天。

三.水文计算。

1.水文调查。

本工程段区气候属于中亚热带大陆季风湿润气候。沿线河沟大多为耕织土冲沟，或由冲沟汇集形成较大的河流，如侧水河等。

1、历史洪水位调查的主要内容有：

（1)、河段探勘。确定历史洪水痕迹的位置。

（2)、现场访问。不失访一位老人，不漏掉一点情况，不放松一条线索，不错过一个机会。

（3)、形态断面及计算河段的选择。形态断面所在河段具备以下条件：河段顺直无支岔，河段稳定、洪迹多，靠近桥位、滩地少，滩槽洪水流向一致，有足够的洪迹。

（4)、形态断面、调查洪迹高程、河床纵坡野外测量。

2、暴雨资料收集的主要内容有：

（1)、流域内的1:5万地形图。用于勾绘汇水面积、长度、宽度、坡度等特征值。

（2)、流域内的地形、地貌、土壤类别、植被特征。

（3)、基于年汛期月最大平均值的雨力分布图、径流分区表。

2.分析水文计算的依据。

由于路线沿线跨越的河流，均为中小河流，属于小流域的范围，小流域的洪水多由暴雨形成，而且流域面积小，坡度陡，汇流快，洪水暴涨暴落，历史短，泛滥范围小。小流域的洪水很少能留下明显的痕迹，往往也不会引起人们的注意，而且这些河流均为桑干河、源子河、元子河、十里河的小支流，没有设水文站，所以在实际调查时只有尽可能收集历史洪水资料，同时为了避免出现大的误差，采用多种方法进行计算，相互比较分析，针对实际情况综合分析后选用其中较为可靠者。本次设计流量分析计算对大河这条较大的河沟采用了历史形态法和经验公式法相比较，其它一般性小型冲沟只采用经验公式法。

1.历史形态法。

对于河流的某一特定形态断面，我们可以根据已知洪水位计算相应的洪水流量。在桥位上下游调查历史上各次较大洪水的水位，确定洪水比降和河床糙率，推算相应的历史洪水流量；同时，调查河道附近的冲淤变形及河床演变。在调查过程中，细心访问沿岸居民，查明历史洪水痕迹以及发生的时间、大小和稀遇程度。

2. 经验公式法。

交通部交通科学研究院的径流简化公式——“全国径流法”，适用于小流域的流量计算：

计算基本公式：Q=ψ（h-Z）3/2F4/5β×γ×δ

Q：计算流量，m3/s

β：洪水塌平折减系数

δ：湖泊折减系数

Z：被植物或洼地滞留的径流厚度

z：植物截流和水利化措施的拦蓄厚度，mm

h：径流厚度，mm

F：汇水面积，km2

ψ：地貌系数

γ:流域内降雨不均匀影响洪峰流量的折减系数

3.水文调查计算资料。

依据历史形态法来反推流量。按形态法计算流量，形态断面基本接近调查历史洪水位，对河流断面和河床纵坡进行实地测量。根据调查结合，按形态法计算流量，形态断面基本接近调查历史洪水位，对河流断面和河床纵坡进行了实地测量，由于计算出来的流量一般都偏大，且由于人类活动的影响，流域情况也有所变化，取与按调查洪水位推算所得流量较接近的结果作为设计流量。

4.水文分析内容。

(1)分析内容。公路工程水文勘测设计包括路基和桥涵的水文调查和勘测，水文、水力计算，以及桥孔布设，调治工程的设置等。

（2）基本要求。水文调查和勘测应根据设计要求和所在区域条件，采用相应的方法，收集和调查的资料应作可靠性评价，勘测精度应符合规定（要求）。

（3）基本途径。水文、水力分析和计算成果应作合理性论证。对水文条件复杂或通航等级较高的特殊大桥，应进行水文测验及水力模型试验（河工模型动、定床试验。

（4）分析前提。符合现行国家颁发的有关标准、规范的规定。

5.水文调查资料的收集、整理和外业勘测方法。

（1） 调查法：通过调查、走访河流两岸附近居民，通过他们对历史洪水的记忆对已有的水文系列进行插补和延长。

（2）考证法：通过文献、历史记载、碑刻、民间传说等对已有的水文系列进行插补和延长。

（3）两系列的相关分析法：若分析站水文系列较短，而同一流域内或相近的另系列水文系列较长，则可将该站作为参证站，将两站的水文系列通过回归分析的方法得到相关方程，再通过相关方程对较短的分析站水文系列进行插补和延长，从而得到更长的水文系列。

（4）流域面积比拟法：当上、下游水文站与测站流域面积相差不超过10％可直接引用。如较大但不超过20％可按下式计算：

Q1=(F1/F2)ªQ2

（5）水位、流量关系曲线法：当上、下游水文站间无支流汇入，两站 相同年的最大洪峰流量大致成比例，则可通过两站资料用如下函数进行插补和延长。

Q=f（Qˊ） H= f（Hˊ） Q= f（ Hˊ）

（6）过程线叠加法：利用两支流洪水过程线叠加得到合流后桥位处的设计流量。

四．结束语。

桥梁的水文是公路桥梁质量和使用寿命、工程建筑最直接的决定性因素，同时也是衡量桥梁是否符合建设标准的重要标准。在设计中要做好水文调查和外业勘测，要提供准确的设计计算资料，以此来提高桥梁设计的准确度。

参考文献：

[1] 董珍林 桥梁的水文调查与外业勘测[期刊论文] 《青海交通科技》2005年6期

[2]井旭东 浅析铁路桥梁勘测设计中的水文勘测 [期刊论文] 《现代企业文化》2008年14期

[3]戴松涛 Dai Songtao 水库下游桥梁水文检定方法的探讨 [期刊论文] 《铁道标准设计》 ISTIC PKU2007年9期

[4]王昕 王乃家 柳琪 大中桥水文勘测设计的几个注意问题 [期刊论文] 《辽宁交通科技》2005年1期

[5]赵会雨 单晓方 张祚龙 高速公路大桥的水文计算分析 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 2013年3期