楊碧濤

【摘 要】 在交通建設(shè)當(dāng)中，橋梁建設(shè)不但可以有利于廣大百姓的出行，還能夠舒緩交通的壓力，加快城市的進(jìn)步。城市橋梁與公路橋梁作為城市橋梁建設(shè)的重點(diǎn)類型，必須要建設(shè)的十分合理、穩(wěn)固、耐用，才可以實(shí)現(xiàn)城市交通優(yōu)化的目的。

【關(guān)鍵詞】 橋梁設(shè)計(jì)；荷載；標(biāo)準(zhǔn)；比較

一、城市橋梁與公路橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比重要性

1、促進(jìn)城市的規(guī)劃更加具有科學(xué)性

城市的發(fā)展和進(jìn)步主要集中表現(xiàn)在城市的交通發(fā)達(dá)程度和橋梁工程的建設(shè)中，所以城市橋梁設(shè)計(jì)要考慮的實(shí)施點(diǎn)主要在城市河道上和道路與交叉道路立交、道路跨越鐵路的立交橋及人行天橋等實(shí)際中的設(shè)計(jì)，以及橋梁設(shè)計(jì)的使用年限，但是排除臨時(shí)性橋、鐵路橋、涵洞等，現(xiàn)在的城市橋梁表現(xiàn)形式就主要是立交橋，公路的橋梁建設(shè)較多的也主要集中在立交橋和高速公路的高架橋建設(shè)上，所以城市的進(jìn)一步規(guī)劃和建設(shè)要將交通便利作為規(guī)劃的主要參考依據(jù)，城市的橋梁工程建設(shè)才具有實(shí)際的科學(xué)意義。

2、能夠保證城市道路的建設(shè)更加具有規(guī)范性

城市橋梁設(shè)計(jì)的規(guī)范性演變和公路橋梁設(shè)計(jì)的有效性，能夠?qū)蛄旱暮奢d標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，因此城市的發(fā)展和建設(shè)才具有全面的科學(xué)意義。根據(jù)《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ11-2011）規(guī)定：城市橋梁的荷載分為永久作用、可變作用和偶然作用三類，細(xì)分后的城市橋梁建設(shè)才能夠規(guī)范施工，其質(zhì)量才有保障。公路橋梁設(shè)計(jì)還要考慮到橋梁建設(shè)是為了保證城市的交通便利，從實(shí)際的要求發(fā)展中才能夠?qū)⒌缆返脑O(shè)計(jì)和施工全面科學(xué)的展開。

橋梁的設(shè)計(jì)和荷載也會(huì)根據(jù)城市橋梁的類型不同而產(chǎn)生變化，因此城市橋梁的設(shè)計(jì)荷載會(huì)更加的具有現(xiàn)實(shí)意義，例如：面對(duì)城市的立交建設(shè)時(shí)，城市的道路橋梁就必須要將城市的交通通行效率考慮在內(nèi)，根據(jù)立體交叉道路的數(shù)量，將城市道路橋梁的交叉口橋梁設(shè)計(jì)分別設(shè)計(jì)成三路立體交叉、思路立體交叉以及多路立體交叉的類型，因此城市的道路建設(shè)會(huì)朝著高效、科學(xué)、穩(wěn)定性走，而且城市橋梁與公路橋梁的設(shè)計(jì)荷載也會(huì)逐步的清晰，從而將城市的總體道路規(guī)劃和建設(shè)的更加具有規(guī)范性。

二、城市橋梁與公路橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

1、適用范圍和具體運(yùn)行不相同

城市的橋梁設(shè)計(jì)是為了適應(yīng)城市的交通和經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，因此城市的橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)自己的使用任務(wù)和服務(wù)性質(zhì)以及所在線路的遠(yuǎn)景發(fā)展需要，按照安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的設(shè)計(jì)原則，一般的城市橋梁設(shè)計(jì)要有足夠的承載和泄洪能力兼顧當(dāng)前和以后的城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)，既要滿足交通運(yùn)輸?shù)谋旧硇枨?，也要兼顧其他社?huì)經(jīng)濟(jì)個(gè)體的發(fā)展要求，在經(jīng)濟(jì)上也要求了城市橋梁的設(shè)計(jì)應(yīng)該和城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展相互協(xié)調(diào)，因?yàn)槌鞘械臉蛄航ㄔO(shè)在某種程度上是為了提高城市的環(huán)境規(guī)劃建設(shè)，而且實(shí)施其過程時(shí)還要將技術(shù)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)行比較，盡快的滿足施工建設(shè)的要求。

公路橋梁的設(shè)計(jì)就是要將整個(gè)公路橋梁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和其部分構(gòu)件在制造和運(yùn)輸、安裝過程中有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性，同時(shí)橋梁的設(shè)計(jì)還要將橋梁的總體使用效率提高，而且在跨江跨海大橋建設(shè)時(shí)也要將橋梁的荷載能力考慮在內(nèi)，設(shè)置該橋段的最大荷載標(biāo)準(zhǔn)要求，將安全隱患全面的排除。

在城市的橋梁荷載設(shè)計(jì)中，要將荷載主要的成立主體進(jìn)行分類，而且公路橋梁的荷載主要表現(xiàn)為：鐵路列車、公路等交通工具的沖擊力，保證其安全運(yùn)行，橋梁的設(shè)計(jì)在遵循以上原則之外還要考慮其恒載能力和負(fù)載能力，從而在有效地?cái)?shù)據(jù)規(guī)定內(nèi)將橋梁的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)予以規(guī)定。

2、對(duì)比可變特點(diǎn)

城市橋梁的變形程度一般不大，一般設(shè)計(jì)的城市橋梁是為了將城市的環(huán)境設(shè)計(jì)要求考慮在內(nèi)，并且城市的橋梁建設(shè)工程規(guī)模較公路橋梁建設(shè)較小，城市的橋梁設(shè)計(jì)建設(shè)要將橋梁的表面工作進(jìn)行美化作業(yè)，例如：鋪設(shè)人行道地磚、花崗巖、大理石等，一般恒定性的荷載工程建設(shè)作業(yè)在城市橋梁工程中開展，而公路橋梁承載的荷載就主要是移動(dòng)震動(dòng)設(shè)備，所以要解析城市橋梁與公路橋梁的設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，才能夠?qū)⑵渥冃宰饔眠M(jìn)行對(duì)比分析。

城市的橋梁設(shè)計(jì)和公路橋梁設(shè)計(jì)中要考慮的因素，設(shè)計(jì)的車道荷載橫向布置和車道數(shù)目行車道的總寬度進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能夠找到橋梁的荷載最大承重力，將汽車的荷載、汽車沖擊力的荷載、人群荷載、汽車制動(dòng)力的荷載、橋梁的內(nèi)力和荷載程度全面的進(jìn)行總結(jié)和分析，將橋梁要加固和拓寬的部分進(jìn)行分析，如果公路橋梁的建設(shè)要面對(duì)大江大河那么其承載能力和壓強(qiáng)的均衡度會(huì)不平衡，而且只有在設(shè)計(jì)中先確定其荷載能力，才能夠在施工加工結(jié)構(gòu)上使工程結(jié)構(gòu)或者構(gòu)建產(chǎn)生相對(duì)的接力作用，因此在其對(duì)比可變作用下才能對(duì)橋梁的荷載標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)表現(xiàn)。

3、對(duì)比特性

城市的橋梁荷載雖然較多，但是公路橋梁的承重荷載主要是持久的大面積受力，公路橋梁的建設(shè)就是為了將更多的大型資源進(jìn)行調(diào)配和運(yùn)輸，所以公路橋梁的設(shè)計(jì)要講究堅(jiān)固和穩(wěn)定，以便公路橋梁能夠正常的保證各交通運(yùn)輸車輛的流通，城市橋梁和公路橋梁的設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)就是為了建設(shè)穩(wěn)定的橋梁工程提供基礎(chǔ)的參考依據(jù)，只要確定住工程建設(shè)的施工要求，再加上對(duì)工程建設(shè)施工的全面控制，因此橋梁工程的建設(shè)才具有針對(duì)性和科學(xué)性，其真實(shí)的荷載能力才能夠全面的被要求，從而實(shí)現(xiàn)橋梁建設(shè)的高效性。

三、關(guān)于城市橋梁與公路橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)的思考

通過對(duì)比城市橋梁與公路橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)，讓我們了解到了它們的區(qū)別與聯(lián)系，也認(rèn)識(shí)到正由于它們有一定的區(qū)別，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格依據(jù)所對(duì)應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)橹挥袊?yán)格依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)才能保證橋梁質(zhì)量，在對(duì)比之余，筆者還有以下兩個(gè)方面的思考：

1、重視設(shè)計(jì)的耐久性問題

通過研究表明，若橋梁缺乏耐久性設(shè)計(jì)，就會(huì)使得一些橋梁受到損害甚至出現(xiàn)倒塌的現(xiàn)象，這便使得橋梁的耐久性設(shè)計(jì)成為當(dāng)今一個(gè)重要的、亟待解決的問題。設(shè)計(jì)上若有缺陷就會(huì)影響橋梁的耐久性，甚至已經(jīng)成為了一個(gè)決定性的因素。與常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比，結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)有著其特殊性，所以在研究耐久性時(shí)要從定性分析逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎糠治?。縱觀國(guó)外的橋梁設(shè)計(jì)，他們的設(shè)計(jì)原則就是將結(jié)構(gòu)物的耐久性提高，為此，他們統(tǒng)一考慮橋梁的結(jié)構(gòu)布局，并注重其構(gòu)造的細(xì)節(jié)，這樣一來使得結(jié)構(gòu)的檢查比較容易，同時(shí)維修也比較簡(jiǎn)單，除此之外還在一定程度上降低了維修費(fèi)用的支出，確保了橋梁的安全性，最終提高了經(jīng)濟(jì)效益。

2、在世界范圍內(nèi)共同分享橋梁設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和成果

當(dāng)前，由于我國(guó)的橋梁的設(shè)計(jì)人員沒有選用科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法，致使國(guó)內(nèi)橋梁設(shè)計(jì)存在結(jié)構(gòu)正常使用耐久性差、性能差以及安全性差。相比之下，對(duì)于一些發(fā)達(dá)的國(guó)家，他們則對(duì)結(jié)構(gòu)物的性能設(shè)計(jì)十分重視，內(nèi)容主要包括裂縫、振動(dòng)、變形、疲勞性、耐久性能等。除了設(shè)計(jì)合理性方面的缺陷外，由于當(dāng)前國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)主要是靜態(tài)的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)理念對(duì)于成本維護(hù)以及橋梁的使用壽命方面缺少全面的考慮，僅從經(jīng)濟(jì)的角度確定建設(shè)施工的成本。雖然我國(guó)的橋梁設(shè)計(jì)有一定的缺陷，但不可否認(rèn)的是，我國(guó)的橋梁設(shè)計(jì)有著國(guó)外一些國(guó)家所沒有的優(yōu)點(diǎn)與不具備的方法，也是可以與外國(guó)一起分享的。因此，為了能夠有效地延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，保證橋梁的整體質(zhì)量，在未來的橋梁荷載設(shè)計(jì)中，要在世界范圍內(nèi)共同分享橋梁設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和成果，各國(guó)家應(yīng)一起努力，推進(jìn)國(guó)際橋梁的建設(shè)。

四、其它方面的對(duì)比分析

1、內(nèi)力荷載組合

對(duì)比《公路04規(guī)范》與《城市98標(biāo)準(zhǔn)》能夠看出，兩種規(guī)范的可變荷載影響也存在不同。不過均采用的為統(tǒng)一計(jì)算模型。筆者以預(yù)應(yīng)力、鋼筋混凝土空心板梁和連續(xù)箱梁為實(shí)例，來分析上述兩個(gè)規(guī)范的不同之處與相同之處。

在最大彎矩方面，《城市04規(guī)范》均布荷載大，但是集中荷載比較小，而公路荷載沖擊系數(shù)卻得到顯著提高，最大值以20m跨徑為界。公路-I級(jí)荷載、城-A級(jí)交替控制。從整體來看，各比較項(xiàng)最大差值為17%，多數(shù)差值應(yīng)控制在10%以下。因此，在最大彎矩計(jì)算時(shí)，城A、B兩級(jí)公路可取一個(gè)近似值。

2、汽車制動(dòng)力

符合確定汽車制動(dòng)力，即汽車制動(dòng)力的制動(dòng)方式，兩個(gè)規(guī)范中的規(guī)定相同，為固定值與10%車道荷載中較大值。不同之點(diǎn)在車道荷載、加載車道等方面。對(duì)于汽車荷載制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)，《城市98標(biāo)準(zhǔn)》在離心力、風(fēng)荷載、溫度影響力和冰壓力等方面，均與《公路04規(guī)范》中有很大的不同。

3、作用效應(yīng)組合

比較從作用效應(yīng)組合上來看，《城市04規(guī)范》和《城市98規(guī)范》的差異性也非常大。在結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生效應(yīng)與汽車荷載效應(yīng)，兩者同號(hào)時(shí)：

不過，兩種規(guī)范的最大不同點(diǎn)在于：結(jié)構(gòu)性系數(shù)控制結(jié)構(gòu)類型橋梁安全等級(jí)的不同，比如準(zhǔn)永久值、組合系數(shù)，以及標(biāo)準(zhǔn)值、分項(xiàng)系數(shù)等不同。在《公路04規(guī)范》中，根據(jù)使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分為兩種，一種為作用短期效應(yīng)組合，即永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)+可變作用頻遇值效應(yīng)組合，一種為作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合，即可變作用永久值效應(yīng)+永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合。

五、結(jié)束語

總而言之，通過對(duì)比我們可以發(fā)現(xiàn)，城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)與公路橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)大部分是相同的，但還是有一部存在差異，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，不能混淆兩種設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照各自的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，同時(shí)，加強(qiáng)國(guó)際的交流與合作，進(jìn)而延長(zhǎng)橋梁壽命，保證質(zhì)量安全。

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