桥梁结构设计在结构体系的选择时应考虑以下哪些因素?
1、桥梁的基本类型,从受力角度分类(专业常见角度),主要有梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥、刚架桥等。从承载物品类型分,可以分为,汽车桥、人行桥、火车桥、管道桥,常见的是混合用途的。从材料分,可以有木头桥、石头桥、钢桥、水泥混凝土桥,常见的是混合的材料。
从跨度分为特大桥、大桥,等,这个一般在设计院或者施工单位申请资质的时候有用。
多说一句,有些人说起张家界的玻璃人行桥是玻璃做的,但是那个桥的受力构件并不是玻璃,而是钢缆,所以说是玻璃桥是不对的,应该以主要受力构件划分。
具体选择什么样的桥型,要看一下因素
2、首先要看承载什么样的物体。
例如,高速铁路桥梁很少用悬索桥。主要是因为悬索桥是一种柔性结构,刚性不足,限速120公里的高速公路用悬索桥问题不大,但是用在设计时速200公里的高铁上就有问题了。高速铁路的大桥一般用桁架拱桥、斜拉索桥比较多。例如,京沪高铁跨长江的大胜关长江大桥就是拱桥结构,正在施工的五峰山大桥、上海到南通的沪通铁路桥是斜拉索。
悬索桥做高速铁路桥也不是完全不可以,只是需要进行结构上的特殊加强,例如做成上下两层的公铁两用桥,有利于加大梁的刚度,就可以了。但如果是悬索桥做单纯的高速铁路桥(不是公铁两用)那结构上就划不来了(也不是不能做,就是费钱)。
再例如,如果是重载桥梁,例如普通货运铁路桥梁,用简支梁桥比较合适,因为简支梁桥适合重载。重载桥梁用连续梁结构就不划算,这个是受力方面的特性。
3、第二要看跨度如何。一般来说跨度不大的桥、对墩柱等下部结构要求不高的地形,用梁桥比较划算。
如果跨大江大河、大峡谷,因为通航、地形制约,必须要增大跨径,那就必须要采用大跨径桥梁,这时梁桥就不合适了(梁桥的跨径做不大),需要用斜拉索、悬索桥。
一般而言,对于桥梁来说,如果下部结构(墩柱承台等)造价越高,上部结构(桥面等)造价就会低。反之亦然。
所以就是个费效比的平衡。
4、第三,在满足基本功能的基础上,就看甲方的钱袋满不满、有没有什么特殊想法了。例如景观要求等。有时候为了景观,搞出一些新奇特的桥,也不是不可以。只要钱足够就行。我的师兄有个名(niu)言(bi),只要甲方给的钱足够多,我能把原子弹弄出来。
桥梁的设计?
桥梁设计的基本原则:
桥梁是铁路、公路或城市道路的重要组成部分,特别是大、中桥梁的建设对当地政治、经济、国防等都具有重要意义。因此,公路桥梁应根据所在公路的作用、性质和将来发展的需要,除应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求外,还应按照美观和有利环保的原则进行设计,并考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素。
1.安全可靠 (1)所设计的桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应有足够的安全储备。 (2)防撞栏杆应具有足够的高度和强度,人与车流之间应设防护栏,防止车辆撞人人行道或撞坏栏杆而落到桥下。 (3)对于交通繁忙的桥梁,应设计好照明设施,并有明确的交通标志,两端引桥坡度不宜太陡,以避免发生车辆碰撞等引起的车祸。 (4)对于河床易变迁的河道,应设计好导流设施,防止桥梁基础底部被过度冲刷;对于通行大吨位船舶的河道,除按规定加大桥孔跨径外,必要时设置防撞构筑物等。 (5)对修建在地震区的桥梁,应按抗震要求采取防震措施;对于大跨柔性桥梁,尚应考虑风振效应。
2.适用耐久 (1)桥面宽度能满足当前以及今后规划年限内的交通流量(包括行人通道)。 (2)桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽的裂缝。 (3)桥跨结构的下方要有利于泄洪、通航(跨河桥)或车辆(立交桥)和行人的通行(早桥)。 (4)桥梁的两端要便于车辆的进入和疏散,而不致产生交通堵塞现象等。 (5)考虑综合利用,方便各种管线(水、电气、通信等)的搭载。
3.经济合理 (1)桥梁设计应遵循因地制宜,就地取材和方便施工的原则。 (2)经济的桥型应该是造价和养护费用综合最省的桥型。设计中应充分考虑维修的方便 第12页 和维修费用少,维修时尽可能不中断交通,或使中断交通的时间最短。 (3)所选择的桥位应是地质、水文条件好,并使桥梁长度较短。 (4)桥梁应考虑建在能缩短河道两岸运距的位置,以促进该地区的经济发展,产生最大的效益。对于过桥收费的桥梁就能吸引更多的车辆通过,达到尽快回收投资的目的。
4.技术先进 在因地制宜的前提下,桥梁设计应尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺。在注意认真学习国内外的先进技术、充分利用最新科学技术成就的同时,努力创新,淘汰和摒弃原来落后和不合理的设计思想。只有这样才能更好地贯彻适用、经济、安全、美观的原则,提高我国的桥梁建设水平,赶上和超过世界先进水平。
5.曼观 一座桥梁应具有优美的外形,而且这种外形从任何角度看都应该是优美的。结构布置必须简练,并在空间上有和谐的比例。桥型应与周围环境相协调,城市桥梁和游览区的桥梁,可较多地考虑建筑艺术上的要求。合理的结构布局和轮廓是桥梁美观的主要因素,另外,施工质量对桥梁美观也有很大影响。
6.环境保护和可持续发展 桥梁设计应考虑环境保护和可持续发展的要求。从桥位选择、桥跨布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方法、施工组织设计等全面考虑环境要求,采取必要的工程控制措施,并建立环境监测保护体系,将不利影响减至最小。
桥梁结构设计中应主要考虑哪些结构或构件的稳定问题
按主要承重结构体系分有梁式桥、拱桥、悬索桥、刚架桥、斜张桥和组合体系桥等(图4),前三种是桥梁的基本体系。按桥梁上部结构的建筑材料分有木桥、石桥、混凝土桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥(有时三者统称混凝土桥)、钢桥和结合梁桥等。木桥易腐蚀多用于临时性桥梁。石料和混凝土抗压强度高而抗拉强度低,主要用于拱桥。钢筋混凝土桥为耐压的混凝土和抗拉、抗压性能均好的钢筋结合而成的桥,主要用于跨度不大的梁式桥和拱桥。预应力混凝土桥是采用高强度钢筋(丝)和高标号混凝土建成,可达到比钢筋混凝土大得多的跨度,可采用的结构体系也比钢筋混凝土桥广泛得多。钢桥用结构钢制造,现常用于实腹梁桥及大跨度的桁架梁桥、拱桥、斜张桥和悬索桥。其主要优点是施工速度较快,跨越能力大;缺点是用钢量较多,维修费大。结合梁桥也称组合梁桥,是由两种不同建筑材料结合而成的桥,通常指用钢梁和钢筋混凝土桥面板结合而成的桥,可以节省钢材。此外,还有用轻质混凝土、铝合金、玻璃钢等建筑材料建造的桥梁。按用途分有公路桥、铁路桥、公铁两用桥、城市桥。公路桥的活载一般小于铁路桥,但活载的作用点(车轮)在桥的横向是变化的,桥面较宽,桥梁的容许挠度也大。铁路桥活载沿轨道运行,在桥上横向位置不变,桥面系易于布置,但桥面通常较窄,在大跨度铁路桥的设计中,由于横向稳定、刚度和风振等原因而需加宽桥梁;其活载大,容许挠度小,因此在选择结构体系上不如公路桥有较多的自由。在同一桥位上供公路和铁路使用的桥梁称公铁两用桥。公路、铁路一般分别布置在上、下两个平面上;也可布置在同一平面上,将公路设置在铁路两侧,但运营性能较差。城市桥的构造接近公路桥,但车行道和人行道较宽,桥梁高度要低,以减少桥头引道长度和填土数量;在通行混合交通时,桥梁纵坡不宜大于2%;设计中应考虑公用事业管线(电信、照明、自来水、暖气和雨水管等)的过桥设置,不得妨碍桥梁的维修和养护,但高压输电线路、煤气管、输油管与污水管等不允许在桥上敷设。城市桥应视为重要的艺术建筑之一,应注意桥梁本身的造型要和周围的景观协调,对桥头堡、栏杆、灯柱的艺术要求也高。城市桥上游人乐于驻足,以选用不影响眺览风景的上承式桥梁为最好。
怎么样才能做出比较好的桥梁设计方案?
对于结构设计,专业能力要求强,得有一定的基础知识。然后阅读更多图纸和规范,并学习结构分析软件,如Dr.bridge、Midas等。对于图纸,仍取决于经验。
桥梁设计方案是1996年出版的公路交通科学技术术语。
拓展资料:
施工网络带来的桥梁设计方案早期方案比选的重要性
1.安全是桥梁结构设计的前提
随着改革开放的加强,城市车辆发展迅速,城市交通十分繁忙,速度也在不断提高。桥梁结构不仅要求结构本身的应力安全,而且要求桥梁结构的安全。。
2.经济性是桥梁结构设计的保证
无论一座桥梁的建筑设计有多美,如果它的造价比看上去一般化的桥梁高得多,那么再漂亮的桥梁设计也会失败。
3.桥梁结构设计中不可忽视的作用
城市桥梁不同于公路桥梁。在城市交通量不断增加的情况下,交通组织功能在桥梁方案设计中也应放在重要位置,尤其是立交桥。桥上不仅有车辆,桥下也有车辆。如果不综合考虑交通功能,下行车辆撞击桥墩或相关桥梁部位,导致桥梁坍塌,这在国内外都有发生。作为桥梁设计人员必须注意这一点来进行桥梁方案比选,乃至方案确定后的桥梁分跨。
4.桥梁设计必须考虑美学
城市桥梁建筑是交通工程中的重点建筑,也是美化环境的装饰品。因此,为了在投资少的情况下达到桥梁的美观效果,必须对设计进行仔细的比较、设计和施工。例如,要在市区修建跨度为20或30米的立交桥,无论是钢制还是预应力混凝土,通常的做法是使用等截面梁跨越。然而,由于人们的视觉错觉,这种梁经常被视为弯曲的梁,具有下垂的挠度,看起来非常不舒服,甚至害怕摔倒。
道路桥梁的结构设计
随着交通事业篷勃发展,以高速公路、一级公路为主的高等级公路数量逐年增加,我国公路事业开始进人以建设高等级公路为重点的新阶段。高等级公路应特别注重线形的设计,保持线形的连续性,使乘客在生理和心理上有安全感和舒适感。对高等级公路线形设计作以下探讨。
1、平面线形设计
道路平面的基本线形是直线、圆曲线和回旋线。若直线与圆曲线连接,无论圆曲线半径多大,当汽车驶过切点时,由于发生突变,必然引起乘客感觉上的不愉快。在视觉上,直线与圆曲线的连接处,线形不连续。要改变这些缺陷,应该在直线与圆曲线之间插人一段足够长度的回旋线。
2、纵面线形设计
道路纵向的基本线型是直线和竖曲线,在直线变坡点设置竖曲线,将两头的直线坡面连接成圆顺的曲线坡面,供汽车安全、舒适的行驶。规范中所规定的竖曲线最小半径和最小长度,是保证汽车安全行驶的最低要求,不是最好的设计指标。若要求更平缓的纵面线形,竖曲线的设计半径应比规定值大3—5倍,有时甚至于10倍。为此虽然须增加一些路基土石方和小型构造物的工程费,但是,可获得圆滑柔和的升坡和降坡,使驾驶员和乘客在视觉上和心理上,有一种轻松舒适的感觉。如果我们所选用的设计半径,能使两相邻的竖曲线在公切点上彼此连接起来,构成连续曲面纵坡,不仅路容更加美观,消除直线纵坡的僵硬感,同时还将大大提高载重汽车的营运效益。
3、平、纵面线形配合
平、纵面线形组合,是道路线形设计的重要部分。平、纵配合恰当,可使两者相形益彰。如果伸展在大地上的是一条连续流畅三维曲线,必然会呈现出和谐轻松的路容。一般来讲,各项技术指标均衡的道路线形,不但可以节省工程费,还可以提高道路的服务水平。
4、其它几点说明
一条道路是一条完整的线形工程。应该自成一个体系,随着地形变化,线形由缓到急或由急到缓时选取各项技术指标,应力求均衡渐变,形成固有的风格。不应只见局部,不见整体,不应以符合规范为满足,随机选取,以致失去均衡。如果我们在线形设计中,只注意契合局部地形和减少土石方工程量,却忽视道路整体的均衡,就会因小失大,留下瑕疵,最后形成难以改变的遗憾。
桥梁设计具体学些什么,我需要学哪些?
桥梁设计,首先是结构设计。除了一般的材料力学和结构力学,以及钢筋混凝土、钢结构知识外,工作者至少要会两个桥梁结构计算软件,以便相互照应。现在普遍采用的计算软件是桥博和MIDAS,局部分析用ANSYS,也有用sup2000的,看个人喜好了。
然后是CAD,看cad图纸是获得设计经验最快的途径,也是以后向别人表达你的设计的必备工具。要是可以顺便考个CAD高工证书更好。
还有既然是设计,最好还能在平时注重桥梁美学。不过如果是公路桥梁设计的话,这块不是重点。