时间：2023-06-05 09:54:14
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇桥梁设计分析，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词:大跨径桥梁；桥面铺装；沥青钱装层；设计方法
Abstract: with the increasing range of long-span Bridges, long-span steel box girder bridge deck pavement of the conditions of use, the construction technology and quality control, is a special requirements, and there is no bridge deck pavement widely recognized by the design method. This paper lists commonly used long-span steel bridge deck pavement design process, in order to ensure that the shop installs the design and construction of success.
Keywords: long-span bridge; Bridge deck pavement; Asphalt money pack layer; Design method
中图分类号：U443.31文献标识码： A 文章编号：
1桥面铺装设计的内容
1.1综合分析桥梁建设当地的气候环境，把温度变化考虑到设计中去，同时还要分析当地的交通条件，车流量和重载情况，并给出有针对性的设计方案。
1.2对大跨径钢桥面铺装层常见的早期破坏类型进行调查分析，根据最容易出现的破坏形式选择相应的铺装材料和结构参数，并提出钢桥面铺装设计指标。
1.3通过对选择的材料进行试验，分析材料的强度等参数是否能满足设计要求，通过对桥面铺装体系的拉拔试验、层间剪切试验等确定防水粘结层材料参数。
1.4通过对设计桥梁的有限分析，得出理论上的力学参数，并与设计指标比对，用以验证铺装结构现场试验的数据是否达到材料性能参数。
1.5通过铺装混合材料的车辙试验和疲劳试验，作出力学分析，并对铺装层材料的选取和铺装结构的设计做出完善。
1.6根据上述材料与结构参数，分析出钢桥上的力学分析结果，划分行车道分布并进行施工组织设计。
2大跨径钢桥面铺装体系受力特性
大跨径钢桥面铺装体系受力特性有：较高的铺装层强度及合理的厚度；优良的层间钻结性能；优良的高温稳定性、低温抗裂性；优良的适应钢桥面板非周期性变形，即变形稳定性；较好的耐久性，即较好的抗老化性、水稳定性和杭疲劳特性；优良的平整性、抗滑性及耐磨性；良好的防水防渗透性能；可靠的施工工艺与质量控制。
3钢桥面铺装的主要结构形式
钢桥面铺装的主要结构形式有：热拌沥青混凝土或改性密级配沥青混凝土；以德国和日本为代表的高温拌和浇注式沥青混凝，以及以英国为代表的沥青玛蹄脂混凝土；德国和日本等国采用的改性沥青；以中国和美国为代表的环氧树脂沥青混凝土。
按照沥青混合料铺装结构可分为三类，即同质单层、同质双层与异质双层结构，具体的结构组合形式:单层浇注式沥青混凝土；上层密级配沥青混凝土+下层浇注式沥青混凝土，以日本使用的最多；上层密级配沥青混凝土+下层改性沥青SMA，德国和日本均有使用；上层改性沥青SMA+下层浇注式沥青混凝土，以德国使用的较多；上下层分别采用不同粒径规格的改性沥青SMA；上层环氧沥青混凝土+下层浇注式沥青混凝土，是中国新创铺装形式；双层环氧沥青混凝土。
4大跨径钢桥面铺装设计步骤及流程
根据大跨径钢桥面铺装的受力特点和使用要求结合桥面铺装的研究成果，其设计流程如下图所示。大跨径钢桥面铺装设计内容主要包括结构设计和材料设计两个方面。
大跨径钢桥面铺装步骤流程图
5钢桥面铺装层材料设计分析
5.1铺装混合料的设计
沥青混合料组成设计的主要任务是选择合适的材料、矿料级配、沥青等级和沥青用量。设计的总目标是确定混合料的最佳沥青用量，以满足路用性能的要求。目前国内沥青混合料组成设计主要以马歇尔试验为主，并通过车辙试验对坑车辙能力进行辅检验。但是鉴于马歇尔设计方法存在的不足和缺陷，国内外道路研究都在致力于探索、研究新的沥青混合料。设计方法有:沥青混合料综合设计方法、沥青混合料设计方法和美国旋转压实剪切试验机设计法等。根据桥面铺装的特牲以及混合料体系的差异，形成了与铺装沥青混合料类型相对应的设计方法，浇注式沥青混合料设计、环氧沥青混合料设计，其中改性密级配沥青混凝土采用常规的马歇尔方法。
5.2性能试验
原材料、混合料设计以及铺装层路用性能的检验主要通过一系列的性能试验完成。在混合料设计过程中铺装材料的性能包括原材料性能、混合料性能以及复合结构性能共大类，性能试验则与之相对应。常用的铺装材料有热拌沥青混凝土或改性密级配沥青混凝土；浇注式沥青混凝土；改性沥青环氧树脂沥青混凝土，每一种铺装类型的原材料和混合料的性能指标都各成体系，其作用是为该铺装体系的合理设计提供保证。
5.3新型钢桥面铺装材料研发
由于钢桥面铺装苛刻的使用条件，对其组成材料的要求很高，因此目前大跨径桥面铺装混合料均采用进口沥青作为结合料组分，这样就大大增加了桥面铺装的建设和养护费用。由于我国在建桥梁包括很多跨径大、铺装面积大的桥梁，因此加大了现场铺装的困难，而美国较多地采用工厂施工现场装配的方案完成大跨径桥梁的铺装工程，如金门大桥在更换钢桥面板时，就采用工厂施工铺装的方法。不仅提高了工作效率，而且保证了铺装工程的施工连续性，从而实现更严格的工程质量控制。
6桥面铺装的设计指标
6.1环境参数的影响
环境参数中最能影响到我们铺装层性能的当属温度参数，在公路设计中通常可以根据设计规范找到沥青路线的气候分区来确定当地工作温度的范围和材料的选取及用量等信息，但是钢桥面铺装设计受到温度的影响要远远大于同地区的公路。这是因为在钢桥面铺装休系中，钢箱梁的特殊结构导致内部不通风，温度要比路面高10℃左右，导致桥面铺装层的工作温度要高于普通沥青路面，同样在低温的情况下，钢箱梁的温度也会更低，这对铺装层的工作温度范围要求就更广了，这也对铺装层材料的选取提出了更高的要求。
6.2交通参数的影响
铺装设计中的交通参数是需要根据当地的交通情况来确定车辆的大小比例，超载车辆的比例等，通过这些实际情况来决定设计荷载用的车辆轴重，轴载累计作用次数等，根据《公路工程技术标准》，荷载作用面积为单矩形200mm× 600mm,轮胎压力0. 7MPa，并且考虑冲击作用。由于桥面铺装体系的力学特殊性，在荷载作用下局部效应比较明显，而单矩形荷载不够准确，因此利用双矩形荷载在桥面铺装设计中更为适应，而且当轴载较大时，轮胎与地面的接触面积更接近矩形。
6.3铺装结构破坏控制指标
根据前面对钢桥面铺装破坏类型的分析以及各种材料特性可知，在车辆荷载和自然环境因素的共同作用下，钢桥面铺装会有不同的破坏方式；对于使用双层浇筑式沥青混凝土以及双层改性沥青SMA等热塑性沥青混凝土铺装材料而言，行车荷载作用会比较容易产生疲劳开裂、超载作用会产生一次性断裂破坏。而且高温车辙、拥包、推移和低温开裂等破坏也经常发生；对于环氧沥青混凝土等热固性材料铺装而言，主要破坏形式是疲劳开裂和一次性断裂破坏。
在设计中要综合考虑南方高温多雨和北方低温干燥的气候特点，合理针对不同地区常见的不同破坏形式，对于铺装层的疲劳开裂、一次性断裂和铺装层钢板之间的剪切破坏为主的破坏形式时，要把铺装层上下表面的最大拉应力(应变)，铺装层与钢板之间的最大剪应力和铺装层表面挠度等作为设计控制指标；而针对疲劳开裂、挠曲破坏、局部冲压破坏和高温稳定性不足引起的破坏为主要破坏形式时，应该把最不利荷载位置下铺装层表面的横向拉应力(应变)，纵向拉应力(应变)，最不利荷载位置下加劲肋上铺装层的相对变形、最不利荷载位置时铺装层内的剪应力作为力学控制指标。
6.4铺装材料设计指标
通常桥面铺装材料采用改性沥青混凝土,浇筑式沥青混凝土和环氧沥青混凝土三种，相比较而言，环氧沥青混凝土铺装材料的指标要求最高，不仅具有更高的温度使用范围，而且温度敏感性小，强度也很好，在高低温性能比较均衡，因此，环氧沥青混凝土是最适合用作桥面铺装材料的。
7结语
通过钢桥面铺装的损坏现象进行分析，提出桥面铺装的设计指标，综合考虑环境环境因素、交通因素、材料因素以及针对经常出现的破坏形式作出钢桥面铺装体系的结构设计，并列出常用的大跨径钢桥面铺装的设计流程。
参考文献：
[1]张晓春.大跨径钢桥面铺装理论与设计的研究进展[J].东南大学学报，2002(3).
[2]黄卫.大跨径桥梁钢桥面铺装设计[J].土木工程学报2007(9).
[3]刘昌仁.大跨径正交异性板钢桥面铺装方案选择研究[J].公路与汽运2010(1).
关键词：山区；高速公路；桥梁；设计
前言
山区地质条件复杂恶劣，导致桥梁基础设计繁杂。优质的桥梁设计，可以为山区高速公路的施工提供便利，因此加强对山区高速公路桥梁设计分析是非常必要的。
是非常必要的。
1 山区高速公路桥梁设计原则
1.1使用舒适
山区高速公路桥梁在满足承载力的同时，还应尽量减少伸缩缝，加长连续段长度，同时还要充分考虑构件具有充足的刚度，以满足乘车舒适性的要求。
1.2经济性好、施工养护容易：
山岭地区地形起伏大，路线布设困难，高速公路桥梁结构物多，导致造价远远高于平原区高速公路，所以桥梁的设计要考虑其技术的可行性以及经济性指标是否达到最佳范围。山岭地区地形起伏复杂，施工场地布设十分困难，在有预制条件时，中小跨径桥梁尽量采用预制结构，大跨径桥梁由于施工场地受限，尽量采用现浇结构，在材料的选择上应缩短运距，就地取材。处在不良自然条件的桥梁必须具有良好的耐候性，而且便于养护管理。造型优美与自然相协调：桥梁修建应避免对自然环境的破坏，尽量减少对自然界平衡的破坏，确保植被的恢复，在施工期间还应注意减少对河流的污染，使其降低到最小程度。
2 高架桥与高路堤的比较
山区由于地形起伏大，纵横坡陡，桥梁多受地形控制而不受水文控制设置为高架桥，山区高速公路通过“V”形谷地或“U”形山间平原时形成高路堤。高架桥最大优势在于能与山区特有的地形、地貌特征相融合，减少对自然环境的干扰与破坏，防洪抗灾能力也优于高路堤方案，但山区桥梁施工场地比较狭窄，材料和构件的运输较为困难；高路堤设计方案的最大优点在于能充分利用前后路段的挖余废方，减少弃方困难，但路堤方案占用土地多，在环境保护、自然景观等问题上也造成很大的破坏，此外高路堤的稳定性受基底地质条件、路堤填料性质影响较大，工程可靠度低。路基规范规定，“路基中心填方高度超过 20m 时，宜结合路线方案与桥梁作方案比选。”，高架桥与高路堤方案的论证比选涉及面广，比选因素多，要从路线总体布局的角度审视方案是否合理，环境保护、自然景观、工程可靠度、工程造价等因素进行论证。
3 半边桥与挡墙的比较
山区高速公路路线不可避免的沿半坡布设，当地形横向陡峭时，处在半填半挖的路段非常多。对于中心填挖不高，但路基边缘填方很大，填方坡脚无法收敛的情况下，主要通过设置挡墙收缩坡脚和半边桥方案来处理。采用挡墙方案征地较多，运营阶段影响路基稳定性的因素较多，半边桥方案可以节约用地，降低工程风险，但造价较高。当最大填土高度 15m 附近时，应结合地形、地物、地貌、工程地质等因素进行论证后确定。
4 桥梁结构体系
山岭地区山高谷深，地形复杂，坡陡流急，路线布设要么顺山沿水，要么横越山岭，山区桥梁不可避免的出现平面曲线半径小，纵、横坡大，桥长较长。为保证桥梁在运营使用阶段的安全、舒适、耐久性，桥梁多设计为预应力连续结构，预应力砼曲线连续梁桥的特点是弯扭耦合作用，在弯扭耦合作用下，曲线梁桥会沿着某一不动点变形；而对于大长纵坡桥梁，在汽车制动力频繁、反复作用下，上部结构具有沿着下坡方向滑移的趋势，而且梁体的下滑很难恢复。当桥梁上下构间采用支座连接时，梁体的错动将导致支座受力不平衡，甚至脱空、破坏，而采用墩梁固结的连续—刚构混合体系可避免这种情况引起的梁体开裂现象。当纵坡较大、墩高较高时，为防止梁体的纵向滑移，增强桥梁的整体刚度，联内取较高的中墩作墩梁固结。对于连续刚构桥，一联中主墩刚度相差较大，可通过边跨合拢前后加卸载、中跨合拢前顶推主梁的方法来调整墩身的受力。
5 桥梁上部结构设计
山区高速公路，桥梁所占比重大，种类繁多，几乎囊括了所有的桥型，从缩短设计周期、加快施工进度、节约工程造价来讲，多数宜采用预制结构。高墩大跨桥梁因地形、地质、地貌等不同，因此采用的方案也不尽相同，本文不在阐述，重点介绍预制装配式桥梁结构。5. 1 跨径选择山区高速公路桥梁多采用标准跨径 20、30、40m，从桥梁上、下部协调一致美观角度来讲，20m 跨径一般适用墩高 25m以下的桥梁，30m 跨径一般适用墩高 40m 以下的桥梁，40m 跨径一般适用墩高 40m 以上的桥梁，这样可以减少跨径的种类，以使设计、施工标准化。同一标段的结构物应尽量采用相同跨径，保证施工方便，节约造价。部颁标准预制结构断面有 T 梁、装配箱梁以及空心板。相同跨径，采用哪种横断面形式更合理，本文以路基宽 24. 5m 的桥梁进行比较。跨径 20m 时，装配箱梁造价比空心板高 10%左右，T 梁造价比空心板高 20%左右。本文还对跨径 20m、30m、40m 的装配箱梁与 T 梁进行对比，结果表明：同跨径 T 梁的经济性均比箱梁略差，但两者造价相差不大，跨径 20、30、40m 的 T 梁比装配箱梁造价高 10% ～14%。装配箱梁的安装重量较大，运输、施工场地布设极其困难，后期维修养护困难，T 梁安装重量较轻，施工简单、便捷安全，对施工场地要求较低，曲线上横桥向可通过调整边梁外翼缘板长来适用曲线变化，先简支后结构连续的设置及施工较装配箱梁简单，可以更好的适应山区高速公路弯道多、半径小、桥墩高的特点。对于净空受限制的通道、天桥等中小跨径桥梁可优先选用空心板，装配箱梁吊装重量大，经济性介于空心板和 T 梁之间。总之，高速公路桥梁跨径和断面的选择，应考虑路线平曲线对桥梁设计及施工的影响，同时考虑施工预制场地、模板、施工工艺和造价经济。
6 桥梁下部结构设计
6. 1 桥墩
山区桥梁因地形条件的限制往往采用高桥墩，桥墩形式的选择多从桥梁的整体刚度和构件稳定性来考虑。桥墩的种类主要有柱式墩、薄壁墩及空心墩。高度较矮的桥墩（h < 40m）多采用施工方便、结构轻巧的圆柱桥墩，墩柱直径可以随墩高阶梯变化，既适应高墩受力特点，又节约工程造价。对于矮桥墩，设计由强度控制，但当墩高较高时，设计应考虑其稳定性以及墩顶因活载或温度荷载产生过大水平位移对上部结构产生不利影响。根据桥梁设计规范，L0/h >30 时，构件已由材料破坏变为失稳坡。当墩高大于 40m 时，应考虑采用薄壁墩，对于空心薄壁墩应注意预留通气孔，已调节内外温差，改善受力性能。6. 2 桥台山区桥梁桥台的设计往往受山区地形的限制，桥台型式的选择直接影响到两侧山体开挖和台前填土是否可以实施。桥台常用的型式有重力式 U 型台、肋式台、桩柱式台。位于倾角较大的山体斜坡上的桥台不宜采用台前设有填土锥坡的桥台类型，如肋板台，避免台前锥坡的不稳定性，只有在地形较为平缓的地段可以采用填土锥坡桥台，如桩柱式桥台；对边坡稳定性有十分的把握可采用 U 型台，扩大基础外，一般应采用桩式桥台或组合式桥台较安全。根据《墩台与基础》规定，U 台的高度宜控制在 10m 以内，由于纵横坡较陡，根据地形、地质、地貌做成台阶状，节省台身材料数量。当山体较为平缓，填土高度小于 5m 时，可以采用桩主式桥台。
6.2 基础
山区高速公路桥梁由于地形条件复杂，两侧的地质岩性差异较大，往往将一侧设置成扩大基础而另一侧则采用桩基础，扩大基础与桩基础是山区桥梁最常用的基础类型。由于山区一般地质情况较好，桩基础多为嵌岩桩，地质情况较差地段采用摩擦桩。根据桥梁纵、横断面地形变化以及岩性差异情况，基础可采用台阶式。
7 结束语
高速公路桥梁由于地形条件复杂，岩性差异大，设计人员需要先收集完整的资料，并根据具体地段的实际情况，进行充分的对比分析和论证，选取最佳的山区高速公路桥梁设计方案确保高速公路桥梁的安全、舒适、经济性。
参考文献：
[1]公路桥涵设计通用规范（JTGD60 -2004）.
Abstract:The design and planning of the bridge construction must be strict to keep the construction smooth,and they are essential parts of the construction. The budget of the construction must obey the planning of the construction to guide the construction. The bridge construction in our country is still regulated by the traditional techniques and controlling method. The thesis uses the practice cases to analyze and illustrate the planning and design of the bridge construction in detail.
关键词:桥梁施工;施工现场;规划;方法
Key words:bridge construction;construction site;plan;method
中图分类号:U445 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)04-0179-01
0 引言
在我国,大型桥梁的设计与建筑都已经取得了很大的进步,特别是近年来,我国自主设计与施工建设了多所大型桥梁,其中不乏很多占有世界之最的作品,这更加说明我国在桥梁建设方面已经走在了世界的前沿。
在桥梁工程施工中,对施工现场的人工、材料、机械设备等进行合理的规划与管理都有着十分重要的意义。
1 桥梁施工现场的规划与设计的具体问题分析
1.1 桥梁施工现场的布局问题。施工场地布置是施工组织的重要内容之一,要做好此项工作,必须掌握桥梁两岸的地形、地貌与周围的环境,按照总工期与施工方法进行场地设施的合理规划。除此之外,场地规划要因地制宜、统一布控,使场内设施少占地、施工便利,发挥整个施工组的最大效率。
一般情况下,施工场地要先进行平整后再做布置,场地应尽量选择在较高的河岸滩地上,标准为高于5年一遇的水位,必要时要采取围筑与排涝,重要的设施及机械设备等应设在高处。工地的运输主要指场内运输,在规划安排时,首先要了解工程的绝大数材料与设备是以何种运输方式和运输路线进入工地的,场内的运输要衔接场外至工地的接口,应使场外材料直接运至施工使用点,不进行反复搬运装卸,这是最经济的运输组织方式,但由于现场情况的多变,及各种因素不可能如此协调一致,所以场内的搬卸与运输是难免的。
场内运输方式主要采用简易的公路运输与铁路便线运输,视现场情况而定,如需要两者均可设置,若无大型机械设备或成品材料,可只设公路运输线路。场内主要运输系统布置有:沿桥修至引桥墩位与各施工点,从场外运输接口到达材料堆放场、仓库,再从以上贮存点运至直接使用点与各加工点,接通场外水路运输上岸的码头,到达水上施工的下河码头与桥头各临时设施的道路。
由于桥梁工程的施工现场条件是各不相同的,普遍情况是施工场地域狭窄且受到水位涨降的限制。以浑江大桥施工为例,它地处山区,是一座城市桥梁,该桥的施工现场规划就存在着一定的难度。但施工单位在施工前做好了现场施工规划与设计方案。
方案一:将生活区与指挥部都设在路基下的洼地上,材料场、作业区及机械设备也沿洼地的长度方向布置。这个方案的优点是,可减少施工占地,不必占用正在施工的路基。但它的缺点是受洪水位上涨的威胁很大,如水位上涨,施工方就得用土方填筑,这样产生的工程量就会增大,不仅经济利益会减少,也会给施工增添很多无形的麻烦。所以这一方案不是很适用。
方案二:将生活区、作业区及材料堆放场全部设在浑江大坝上这一方案的优点:它同样具备了第一方案的优点,并且不受水位上涨威胁的优点。但它的缺点也很明显,受大坝宽度的限制,将作业区、生活区及材料堆放场一字在大坝上排开的话,势必会使施工的战线拉长,非常不利于施工现场的整体规划与管理。所以这一方案也不实用。
方案三:将指挥部、生活区及部分材料堆放在路基下的洼地上,再将部分材料堆放在对岸的大坝上。这一方案是将前两个方案进行了综合,原因是一方面考虑到地形偏差的问题,另一方面考虑到工地面积狭长、现场不宜集中管理的问题。根据实际情况来看,这一方案是最为实用的。
由此可见,施工现场的布局问题,尤其是材料的堆放位置、材料加工制作间的设置等等,都将直接影响到工程作业的顺利进行。为减少施工场内运输线路及减低场内搬运量,将作业流向线直指向施工现场,尽量避免重复运输。如果施工现场的平面布局不合理,就会增加很大的运输量,以及一些额外的工作量,所以说,施工场地的平面布局规划直接影响着整个施工是否能保质保量地完成。
总之,桥梁工程施工在开工前对施工现场的合理布局,对监建工程的合理规划,减少施工过程中管理上的难度,相对降低了工程成本。
1.2 现场的人员调配问题。在桥梁工程施工中,除按施工作业计划管理外,还必须进行施工现场的微观调控,主要目的就是增加施工时日平均的实际作业时间。因为桥梁工程施工属于野外作业,常常受到天气条件的影响,江河水位的影响等等,不可预见的不利因素很多。如何使日平均实际操作时间趋近于理论时间,使窝工现象少发生或不发生,就必须进行施工现场的人员合理调配,让工人组基本满负荷工作,提高时间的利用率。
2 结束语
近年来,我国在大江、大河上修建了很多大型桥梁,有很多事我国自主设计并施工完成的,这也表明我国在桥梁建设方面已经取得了很大的进步。综上所述,我国在桥梁建设的施工中,每项工程都有着它特殊的情况,如地质情况、资金情况、政策问题、运输条件、天气情况等等,所以仅凭以上几方面入手是远远不够的,必须在施工过程中一步一个脚印,仔细认真,扎扎实实的做好每一个布局安排,同时要根据现场情况和工程进度随时进行动态调整,从各个方面做好准备工作及相应措施,同心协力,团结协作,才能按时保质保量地完整个桥梁建设施工任务。
参考文献:
【关键词】现代桥梁结构；优化设计；验算；结构体系
1前言
随着我国现代桥梁结构设计理论的发展，由容许应力法发展到基于可靠度理论的半概率设计法、近似概率设计法及全概率设计法等，基于可靠度的桥梁结构优化设计开始快速的发展了起来，这无疑是设计思想和设计理论的一大进步。
由于大部分桥梁是超静定甚至是高次超静定结构，结构复杂，而且设计变量多（如几何尺寸、材料参数等），使得进行整体优化依然存在困难。因此，桥梁结构的优化设计多以局部优化为主，但对桥梁的评价是以整体效果为主，局部优化对整体改善的效果难以评定，各个构件独立优化后构成的结构体系并不一定就是最优。随着体系可命度理论的发展，桥梁结构优化设计可以以可靠度为约束条件，以整体经济指标、整体结构功能或整体动力性能最优为目标进行优化。
2 结构体系可靠度的基本理论
对于单个构件或截面的可靠度，其极限状态一般定义为单一的失效模式（如拉坏、剪坏、失稳等），但在实际中，同一个结构往往涉及多种或多个失效模式，若其中任意一个失效模式出现，则会造成构件或结构体系的失效。另一方面，结构体系的系统组成方式有串联、并联和混联（由串联、并联组合而成），对于一个复杂结构体系，某个构件的失效未必会造成整个结构体系的破坏。因此，体系可靠度的研究可认为是多个功能函数的可靠度问题。
2.1 结构体系可靠度的一般计算式
设结构体系A由n个构件单元A1、A2 …An组成，单元Ai（i=1，2…n）的荷载效应Si和抗力Ri分别有分布函数Fi（x）和Gi（x），密度函数fi（x）和gi（x）。
构件单元Ai的可靠概率为
（1）
结构体系A的可靠概率为
（2）
式中，pA（x1， x2，…，xn）为在指定荷载效应水平（x1， x2，…，xn）下A的可靠概率；fs（x1， x2，…，xn）为荷载效应（S1， S2，…，Sn）的联合密度函数。然而这是一个复杂的多重积分，涉及到构件或失效模式间的相关性质，在实际工程中难以精确求解，在实践中往往采用近似估算的方法。
2.2 串联、并联体系的可靠度估算
在结构体系可靠度分析中，根据构件失效与体系失效之间的关系，可将实际结构理想化为串联、并联和这两种体系的组合。
串联体系是指结构体系A中任意一个构件单元（或失效模式）Ai（i=1，2…n）失效就导致结构体系A失效。A的可靠概率为
（3）
按一般界限法，有
（4）
当构件单元A1、A2 …An相互独立时取左边等号；当单元完全相关时取右边等号。
并联体系是指结构体系A中全部构件单元（或失效模式）失效才导致结构体系A失效。A的可靠概率为
（5）
按一般界限法，有
（6）
当构件单元A1、A2 …An完全相关时取左边等号；当单元相互独立时取右边等号。
一般界限法取两种极端情况作为上下界，易于理解和运用，但其估算范围较宽，于是学者们提出了精度更高的窄界限估算法、PNET法、β约界法和蒙特卡罗法等近似计算方法，但这些方法较为复杂，在由体系可靠度求解构件可靠度的逆运算存在着较大困难，可作为结构优化后的体系可靠度验算。
3 桥梁结构体系可靠度的优化分析
桥梁结构体系可靠度的优化，就是在给定的整体可靠度指标条件下，根据一定的目标函数，从整体到局部，分析构件的合理可靠度，最后再从构件到体系验算整体可靠度及目标函数的过程。
3.1 优化模型
假设桥梁结构A由n个构件单元A1、A2 …An组成，以整体经济费用为目标函数，整体可靠度为约束条件建立数学规划：
（7）
式中，W和Wi分别为桥梁整体和构件的经济费用；PA和P*分别为桥梁整体可靠概率和整体可靠概率要求。
该模型实际上就是在保证整体可靠度的条件下寻求总的经济费用最低。各构件的经济费用与尺寸和材料有关，尺寸和材料又影响其可靠度，因此假设构件的经济费用为其可靠度的函数。当然，除了整体经济费用，还可以以整体动力性能作为目标函数，或以效能-费用比作为指标，把美观等方面的评价通过权重也纳入效能的表达式里，甚至可以使用多目标优化，以达到安全、经济、适用和美观的统一。
3.2 优化分析
式（7）的优化模型可以说是属于概念模型，具体分析要视其第二式目标函数的具体表达。假设构件的经济费用与其可靠度在一定范围内承线性关系，并考虑其失效造成的经济损失，式（7）第二式可表达为
（8）
式中，Ci为构件i的造价系数，则Cipi为其造价；Li为构件i失效时的经济损失。该表达式为。
若使用效能-费用比作为指标，式（7）中第二式可改为
（9）
式中，M为桥梁整体美观的评价；α、β为衡量整体可靠度PA和美观度M的权重。
对于式（8），Ci不一定大于Li，根据不等式定理有
（10）
当且仅当
时取等号。
因此，当所有构件的经济费用期望值相等时结构体系的总经济费用期望值最低。通常有Ci
对于式（9），由于其难以展开成关于pi的显式表达，对于类似表达的优化则往往需要寻求数值解。随着电子计算机硬件的发展，大型计算的耗时越来越少，可靠度的分析可使用响应面法、蒙特卡罗法甚至仿生学（如神经网络）等方法结合有限元、有限差分和边界元等方法进行，这样可得到更精确的数值解，甚至可以同时进行多目标优化。
当结构体系较为复杂时，可将结构分成若干个子结构，作为总体结构的“子构件”，每个子结构可以再往下分级，直到基本构件。每一级的优化同样可以应用上述模型及步骤，从整体到局部逐级分析每层子结构或构件的合理可靠度。尽管如此，在已知上层可靠度求解当前层的合理可靠度时，往往需要下一层的信息（如费用等），这便增加了方程的未知数，方程需联立到底层构件才能求解，另一种方法是按经验给出下一层信息求解当前层，然后进行验算调整。
3.3 整体可靠度验算
虽然由根据带可靠度约束的优化模型求解出可能最优目标函数值及各构件的可靠概率，但其结果是在一定的假设或简化的基础上求得，忽略了一些细节如结构间的关联性质和荷载信息等，而且由整体可靠概率往往难以精确反算出各构件的可靠概率，由此求出的结果较为粗糙，并不一定最优甚至不满足要求，因此必须进行更高精度的整体可靠度验算，并逐步调整到最优解。在调整过程中还应注意到当构件可靠概率改变时，材料或尺寸等参数相应改变，而构件的刚度及内力也会随之改变，即构件的抗力和荷载效应均产生了变化，构件的可靠度需重新计算。
通常一个结构体系并不一定简单地由串联、并联及两者的组合构成，构件间往往存在着一定的联系，特别是当某个构件失效时往往会发生内力重分配，在假设或简化的计算条件下，计算结果更需要多次调整和验算。
关键词：山区；桥梁基础；设计；计算
在桥梁结构设计过程中，做好了上部结构设计、下部墩台设计之后，再下来的设计重点就是基础设计。任何结构物的基础都是与相应的地基相接触，因而设计人员在做基础设计时必须掌握两方面的知识。一是掌握各种桥梁基础结构方面的知识，一是懂得相关的工程地质方面的知识。山区桥梁，正是由于其工程地质方面的复杂多样性导致了桥梁基础设计具有了相当的难度，再加上山区工程地质当中往往会遇到岩溶、滑坡、冻土、黄土等各种不良地质条件，就更加增添了基础设计的复杂性。近年来，公路工程环境保护越来越被人们所认识和重视，早期的一些较粗糙的基础设计常常诱发地质病害，防护加固、地基处理又加大了工程费用，被破坏的原有自然环境又进一步造成水土流失……种种迹象都要求工程设计人员在做工程设计时，应尽可能的做到环保优先，最大限度的减少对自然环境的扰动，在做基础设计时就更应精心设计，地制宜的选择最适宜的基础结构型式。
1基础设计
任何结构物都建造在一定的地层上，结构物与地层接触的部分就是基础。工程实践表明：结构物的地基与基础的设计和施工质量的优劣，对整个结构物的质量和正常使用起着根本的作用。基础工程时隐蔽工程，如有缺陷，较难发现，也较难弥补和修复，而这些缺陷往往直接影响整个结构物的使用甚至安全。基础工程在质量、工期、费用3大指标上影响着整个工程建设的始终，在工程建设中占据了举足轻重的重要地位。因此，对于桥梁工程设计人员，应该全面掌握桥梁基础的专业知识，了解各种桥梁基础的特点及适用范围，才能在各种复杂的地质条件下发挥所长精心设计基础工程，确保桥梁工程建设更好完成。
2基础工程的分类及特点
基础根据埋置深度分为浅基础和深基础。将埋置深度较前(一般小于5米)，且施工简单的基础称为浅基础；由于浅层土质不良，需将基础置于较深的良好土层上，且施工较复杂的基础称为深基础。基础埋置在土层内深度虽较浅，但在水下部分较深，如深水中桥墩基础，称为深水基础，在设计和施工中需要作为深基础考虑。公路桥梁及其人工构造物首先考虑用天然地基上的浅基础。当需要设置深基础时常采用桩基础或沉并基础，我国公路桥梁现今最常用的深基础是桩基础。
（一）浅基础的特点
天然地基浅基础特点是施工简单，不需大型的机具设备，比较经济，在中、小型桥梁上使用较广泛。浅基础根据受力条件及构造可分为刚性基础和柔性基础两大类。基础内不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础。柔性基础需在基础当中配置一定数量的钢筋，如十字条形基础、箱形基础等。其特点是整体性能较好，抗弯刚度大，对上部结构产生的附加应力比较小，适用于地基条件略差上部结构较高时。
（二）深基础的特点
深基础特点是承载力高、稳定性好、埋置深度大、工期短、适应大型及大跨度桥梁的建设。常用的深基础有桩基础、沉井基础、气压沉箱基础等。沉井基础是以井内挖土，依靠自身重量克服井壁摩阻力后下沉至设计标高，然后经过混凝土封底，并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础。沉箱基础是一个有盖无底的箱形结构物，人在压入压缩空气的工作室内挖土，沉箱依靠自重沉入土中。这两种基础都具有整体性强，稳定性好，能承受较大荷载等特点。但在公路桥梁中最常用的深基础是桩基础。
（三）桩基础的特点
桩基础由若干根桩和承台两个部分组成。桩在平面排列上可成为一排或几排，所有桩的顶部由承成一整体并传递荷载。桩基础的作用是将承台以上结构物传来的外力通过承台、由桩传到较深的地基持力层中去，承台将各桩联成一整体共同承受荷载。各桩所承受的荷载由桩通过桩侧土的摩阻力及桩端土的抵抗力将荷载传递到桩周土层中去。桩基础的特点是承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀，具有较好的适应性。桩基础按施工方法可分为挖孔桩、打入桩和钻孔灌注桩。桩基础按受力特性可分为支承桩(或嵌岩桩)及摩擦桩。需要说明的一点是，对于支承桩(或嵌岩桩)，可认为大部分垂直荷载可由桩底岩层抵抗力承受，但对于较长的支承桩(或嵌岩桩)，因受荷载后桩身弹性压缩较大，将在桩侧产生摩阻力，作设计时尚应考虑。对于摩擦桩，一般情况下，除桩侧土的摩阻力支承垂直荷载外，桩底土层抵抗力也支承部分垂直荷载。
3山区桥梁基础工程的常见形式及特点
对于山区公路桥梁，墩台基础形式主要有两类：钻(挖)孔桩基础(嵌岩桩或摩擦桩)和明挖扩大基础。
在做设计时，应根据具体地基条件来选择基础形式。一般来说，对于地质条件较好的桥位处，指岩层或地基持力层埋藏位置较浅，一般不大于5米，且基岩稳定，山体平缓，基础边缘距坡面有一定安全距离的情况下，我们首先选择明挖扩大基础。小型构造物，如涵洞、通道，一般也考虑设计为浅基础，若地基持力层达不到承载力要求可考虑采用换填或夯实等方法对地基先进行处理。对于荷载较大，地基上部土层软弱，适宜的地基持力层位置较深时，可考虑采用桩基础。桩基础的设计核心是在满足单桩承载力的前提下，以摩擦桩桩长作为控制指标；嵌岩桩一般取用双控指标：嵌岩深度和基岩强度。目前规范对嵌岩深度无明确要求，设计中一般取用2.5倍桩径。此外，对于山区中一些常见的不良地质现象，如滑坡、岩溶、崩塌、泥石流、断层、破碎带、湿陷性黄土、膨胀土、冻土等等，在公路选线上首先应合理绕避，在基础设计时应先对地基进行综合处理。例如，对于湿陷性黄土地区桥梁基础设计时，必须考虑不均匀沉降与地基承载力不均匀给上部结构带来的问题，采用明挖扩大基础时，尽量以非自重湿陷性黄土层作为持力层，并对其进行加固和防排水处理，采用桩基础时，桩必须穿透湿陷性黄土层，计算摩擦桩承载力时必须考虑湿陷性土层产生的负摩阻力。对于岩溶地区的基础设计，首先应详细进行工程地质勘探，在设计方案上使结构物尽量避开强岩溶地区和地质构造破碎带，桩位处的溶洞应进行逐桩钻探，准确查明桩位溶洞的详细资料，并根据具体情况采用打穿或挤填等处理方法。
4桩基础的设计计算
桩基础的设计，最根本的是从分析单桩入手，确定单桩承载力，然后结合桩基础的结构和构造型式进行基础受力分析计算。
根据《公路桥涵地基及基础设计规范》，摩擦桩的单桩轴向受压容许承载力[P]可按下列方法进行计算：
式中A：桩截面面积(m2)
u：桩截面周长(m)
(成孔直径按钻头直径增大5cm-10cm)
l：桩在局部冲刷线以下的有效长度(m)
：桩壁土的平均极限摩阻力(KPa)
：土层i的层厚(m)
：桩尖土的极限承载力(KPa)，按下式计算：
式中 ：桩底清底系数取0.7~0.8
：桩长比效应修正系数0.7~0.72
：桩尖土容许承载力(KPa)
：桩尖土容许承载力深度修正值取2.0~3.0
：桩周土平均容重(KN/m3)取20KN/m3
h：桩埋置深度(m)当h的计算值大于40m时，按40m计算。
嵌岩桩的单桩轴向受压容许承载力[P]可按下式进行计算：
式中 ：岩石单轴抗压强度(KPa)
A：桩截面面积(m2)
U：桩截面周长(m)
h：桩嵌岩深度(m)
：桩端阻力修正系数0.4
：桩端阻力修正系数0.032
结束语
在山区桥梁基础设计过程中，应本着环境保护的理念，因地制宜的慎重选择基础结构型式，准确计算精心施工才可以保证基础设计的成功。
参考文献：
[1]陈奉敏、汪宏.山区高速公路桥梁的设计体会[J].公路交通技术，2008(4)
[关键词] 桥梁设计抗震方法应用
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
一、桥梁在地震中的破坏点
地震是破坏力最大的自然灾害之一，给人的生命财产和生活设施带来的危害是无法估量的。对于桥梁而言，如何准确地进行抗震设计，尽可能提高桥梁的抗震性能，显然是一个无法回避的问题。国内外桥梁的震害资料表明，桥梁在地震中出现的损害虽然不尽相同，但也有规律可寻，常见的破坏点主要表现在三个层面。
结构的震害。桥梁结构在地震中发生损害最为常见，而且破坏点大多在上部结构，主要是桥梁在地震中由于碰撞、位移的原因，加之自身质量性能的优劣而发生严重的震害。下部部结构结构在地震的发生逐渐变得脆弱，当震力达到足够强大，以至于下部结构的自身惯性力无法抵抗，就会导致桥梁下部结构发生形变。如果桥梁结构在设计之初缺乏科学与合理，在连接的环节上不够严谨，地震力的破坏作用首先就会从缝隙处发生，直至整个桥梁的坍塌。
支座的震害。支座作为桥梁的根基，在地震中也容易受到损害。其原因是多方面的，传统桥梁设计忽视了支座的抗震性能、结构设计不合理、材料质地的缺陷等因素，都会导致桥梁的支座部分在震力的冲击下发生变形或是位移。
地基土液化的震害。地基作为桥梁的支撑部分，在地震中有可能发生液化而丧失支撑功能，地基所支撑的结构物就会随之整体倾斜下沉、甚至出现落梁现象。严重的形变对桥梁的破坏无疑是致命的。
二、桥梁抗震设计分析方法介绍
桥梁抗震设计的新理论，是基于性能的抗震设计方法，由20世纪90年代初由美国学者提出。这种理论主要研究方向在于在未来的地震灾害下桥梁结构能够保持早先的抗震性能。这在目前美、日、新西兰等国家成为地震工程学者热衷研究的课题。基于性能的抗震设计的主要原理是弹塑性分析方法，主要包括推倒分析方法、位移实验法、能力谱法、功率谱法、虚拟激励法等。
推倒分析方法是一种静力弹塑性分析方法。它致力于桥梁结构在侧向单调加载下承载力、内力、变形和能量耗散之间的关系探究塑性铰出现的顺序和位置和可能出现的问题等。这种推倒分析方法在具体评估地震作用下结构的抗震能力设计具有一定的效用，更多倾向于设计地震作用下的结构目标位移。
能力谱方法是一种以推倒分析方法和反应谱相结合的简化分析方法。此种方法通过对结构的推倒分析，得到能力谱，再进行第二次推倒分析，以评估桥梁结构在设计地震作用下的弹塑性反应。
功率谱法是根据地震动的随机性模拟地震动的随机过程的一种概率性分析方法。功率谱方法是在已知统计特征的随机干扰下，求得桥梁结构的谱密度、平均值、相关函数、方差、等。它是目前桥梁抗震设计分析方法的热点。
虚拟激励法。随虚拟激励法作为一种新的随机振动分析方法,已对多点非均匀随机激励问题设计精确高效的计算方法，通过普通微机计算有数千自由度、几十个地面支座的大跨度多点地震激励问题，达到实用要求。
位移实验法。位移实验法是确定桥梁结构静力弹塑性分析的有效方法。其研究方向为如何将多高层建筑结构的多自由转化为等效的单自由度体系。但从实际效果看，其精确度还待检验。在主要构件的损坏情况及具体楼层的劣势，是位移实验法的弱势。
三、桥梁抗震设计应用的有效途径
作为桥梁的设计师，在桥梁的设计过程中应遵循抗震的新理念，通过选择对抗震有利地段、设计合理的桥梁结构方案，运用正确桥梁结构动力分析方法，以提高桥梁的抗震性能。实践经验表明，减小桥梁震害的有效途径是增加结构的柔性来延长结构的自振周期，以减小地震载荷进而增加结构的阻尼。具体方法有以下三种。
建立隔震支座。建立隔震支座法是在抗震设计应用的较为常见的方法。由于桥梁连接处的结构与地震反应是直接关联，可以通过设计或是应用新材料在梁体与墩台的连接处设置减震、隔震支座，实现结构柔性和阻尼的增加。这种方法的实质是通过增加结构的柔性和阻尼来减小桥梁的地震反应的，有足够说服力的实验数据为依据，可以有效的减小墩、台所受的水平地震力，从根本上减小了地震的影响，提高了桥梁的抗震性能。如果将隔震支座和阻尼器有效组合，抗震效果将成倍增强。
巧用桥墩延性。利用桥墩具有延性的特点，在抗震设计中应加以巧妙利用。在强级别的地震发生时，桥墩部位形成的稳定延性塑性铰可以产生弹塑性变形，在延长结构周期的同时会耗散地震产生的较多能量因此，利用桥墩自身加强的延性，将震力通过限度内的塑性变形而外展缓冲，是桥梁设计中不难实现的抗震方法。利用延性的抗震设计，需要根据弹性反应来计算塑性变形的程度，再根据抗震等级进行修正，以提高桥梁的抗震载荷。
设计新型桥梁。传统的桥梁抗震设计，主要是通过提升强度和延性来抗衡地震力，其安全性来自于桥梁的抗震力小于地震力。但地震力的破坏作用在很多情况下是无法准确预知的。当地震力超出了设计值，桥梁很难在地震中全身而退。因此，针对这种问题，桥梁的研究者设计了一种新型的桥梁结构―型钢混凝土结构，较之传统的混凝土结构具有较高的性价比和较强的技术优势。因为型钢混凝土结构的承载能力是同等条件下钢筋混凝土的两倍，抗剪能力、延性也更强。而且，新型的型钢混凝土结构在吸收、隔离和耗散地震能量方面具有更多的优势，能最大程度的减小桥梁在地震中的反应，从而有效地避免变形带来的危害，既提高了桥梁结构的安全系数，又能降低造价，无疑是桥梁抗震设计的首选方法。
参考文献：
关键词：隧道；灌浆法；施工；初探
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
灌浆法是指以气压、液压以及电化学原理为出发点，以较高参数的灌浆压力为基本前提，以具备固化性能的浆液为基本对象，将其注入各种介质空隙及裂缝中的施工技术。灌浆法最主要的应用目的在于改变工程项目地基基础的物理及化学特性。从灌浆法的加固特性角度上来说，水泥原料在于其他浆液相互充填以及相互渗透的过程当中能够在压密扩展的作用之下形成浆柱体。而浆柱体又能够在于压密地基土体相合成的过程当中形成复合地基，从而达到控制建筑物沉降趋势，提升地基基础承载作用力的关键目的。从这一角度上来说，灌浆法在桥梁隧道施工中有着极为关键的应用价值。那么，在灌浆法应用于桥梁隧道施工实际的过程当中，其灌浆设计及施工环节有哪些问题需要引起现场作业人员的特别关注与重视呢？本文现对其作出详细分析与说明。
1 桥梁隧道施工中的灌浆设计分析
1.1 灌浆标准
1.1.1 强度控制标准
对墩台基础进行灌浆之后,杂填土的承载力标准值(fk)要求达到130 KPa,淤泥或淤质土的承载力标准值(fk)要求达到80～100 KPa,粉细砂的承载力标准值(fk)值要求大于110 KPa,复合地基承载力标准值(fk)要求不得小于130KPa。
1.1.2 施工控制标准
制定相应的施工控制标准是获得最佳灌浆效果的必要保证。本次对墩台基础进行灌浆，由于墩台基础具有均一性差、孔隙变化比较大和理论耗浆量不定等特点，因此我们不能单纯用理论耗浆量来进行控制，与此同时，我们还要按耗浆量降低率来进行相应的控制。
1.2 灌浆段选择
本次灌浆段的选择区域主要为墩台基础的四周。
1.3 浆材及配方设计
本文的灌浆材料我们选用水泥粉煤灰浆液，相应的浆液配比为∶水泥∶粉煤灰的比例为4∶1，水灰比为0.5～0.55，水泥我们选用强度为32.5的普通硅酸盐水泥。
1.4 浆液扩散半径(r)的确定
由于墩台基础的地质具有均一性差，孔隙率和渗透系数变化比较大等特点，因此在进行具体的灌浆过程中，用理论公式来计算出来的浆液扩散半径不合适，现据大量的经验数据我们暂且把浆液扩散半径的值定为1.5m，具体的数值在现场进行灌浆试验后进行进一步的确定。
1.5 灌浆孔孔深
根据工程勘探的相关资料，我们暂且把灌浆孔的孔深定为3.5~6.Om，平均值约为4.5m，平均值的选取是以孔底到粘性土层为准。
1.6 灌浆压力
灌浆压力我们可以通过现场实验来进行相应的确定，通常的取值范围为0.3~0.5 MPa。在灌浆过程中，遇到特殊情况时，要根据具体的情况进行具体的分析然后再做适当的调整。
1.7 灌浆量
灌浆量的选取通常是按照灌浆对象土量的20%来进行相应的计算，我们也可以根据现场的实际情况来进行相应的计量，无论怎样来计算，但最终的目的是灌浆必须饱满，填满地基。
1.8 灌浆结束标准
灌浆结束标准如下：在规定的灌浆压力标准下，要求孔段吸浆量小于0.6L/min，延续30min即可以结束灌浆，或者当孔段单位吸浆量大于理论估算值时，那么此时也可以结束灌浆工作。
2 桥梁隧道施工中的灌浆施工分析
2.1 桥梁隧道施工中的灌浆施工准备工作分析。在桥梁隧道灌浆施工进行正式施工阶段之前，现场作业人员应当确保相关设备装置及材料能够按时且准确的进场。在这一过程当中，应当重点关注灌浆试验工作：灌浆压力应当合理调整，优化浆液扩散半径参数与孔距参数，确保孔位放样操作的稳定性与精确性。
2.2 桥梁隧道施工中的灌浆施工工艺分析。对于桥梁隧道工程灌浆法施工作业而言，具体操作流程如下所示：在成孔施工完成之后，应当安装灌浆管并针对成孔空口进行封堵处理，在充分搅浆并灌浆基础之上留有部分的待凝实践，进而进行封孔处理。在灌浆施工过程当中，应当重点关注以下几个方面的问题：①.成孔作业分析。选取合适直径参数钻头参照成孔方式对桥梁隧道基础进行钻进处理。若钻进过程涉及到的孔壁不稳定问题，则应当采取下导管护壁的方式对其进行问题处理；②.灌浆管安放及成孔孔口密封作业分析：一般情况下，灌浆管下部位置统称设置有孔径参数为8mm且长度参数为0.7m～1.0m的花管，花管下端位置做封口处理，其孔隙率参数多在15%左右。考虑到防止流砂在作业过程中涌进花管，现阶段大部分施工人员均采取对花管外壁进行软橡皮包扎的处理方式，但此种方式会在一定程度上导致灌浆施工无法持续进行，从而不应予以采纳；③.灌浆搅浆处理作业分析：现场作业人员应当向搅拌桨筒内注入一定量的水，采用搅拌机装置进行灌浆搅拌处理，确保搅拌的持续性与均匀性，进而加入一定硬度的硅酸盐水泥试剂进行中和反应（搅拌时间保持在3min～5min范围之内），进而在滤网过滤之下进入储浆筒储存系统当中；④.灌浆处理作业分析：灌浆作业过程当中应当依照由上至下的方式采取空口封闭纯压方式进行灌浆处理，确保灌浆深度的合理性；⑤.封口处理作业分析：灌浆施工结束之后应当对成孔进行及时的封口处理。特别值得注意的一点在于：若砂液在封口作业24h之后出现下沉现象，现场作业人员还应当以0.5：1水灰比比例制备浆液并进行二次处理。
3 结束语
伴随着交通运输事业的蓬勃发展，桥梁隧道施工在现代经济社会中所扮演的角色日渐关键。如何确保桥梁隧道施工的质量性与安全性成为了当前相关工作人员普遍所关注的问题之一。从桥梁隧道施工基础加固的角度上来说，灌浆法可以说是当前技术条件支持下应用最为普遍的加固方式之一。基于此，本文以灌浆法为研究对象，着眼于桥梁隧道施工，从桥梁隧道施工中的灌浆设计分析以及桥梁隧道施工中的灌浆施工分析这两个方面入手，围绕桥梁隧道施工中的灌浆法应用这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述，并据此论证了灌浆法积极处理恰良隧道裂缝质量问题，发挥桥梁隧道基础加固职能，提升桥梁隧道施工质量与施工效率的过程中所发挥的至关重要的作用与意义。对于桥梁隧道工程施工而言，灌浆法在实际应用过程当中所体现出的可操作性、适应性以及经济性优势极为突出。同传统意义上的基础加固方式相比，灌浆法的应用不需要对在运行桥梁隧道项目进行中断且大量开挖，从而省却了繁琐的二次换填施工作业，极大的控制了加固成本，并且确保了处理质量的高效性，有着极为深远的研究意义与价值。
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1连续刚构景观小桥的特点
最大平均载弯曲数值与简支梁相比明显减少了50%，使桥梁弯曲数值得到了有效控制。平均载弯曲图具有的总面大小积与简支梁比较也能减小约67%，减少了纵向受力钢筋使用量。因控制弯曲变小，造成恒载减小，使桥梁本身重量减轻。加大桥梁根部梁高能起到减小跨中弯曲的作用。桥墩出现不规则下沉现象会造成内力增加，使桥梁地基性能要求变高。由于主梁和桥墩固结，混凝土徐变、混凝土收缩以及温度改变都会造成内力增加。桥梁的负弯曲区域出现在桥墩结构的主梁上缘位置，当出现裂缝情况时容易受到水侵蚀。因主梁高度变小，导致桥面标高变低，使桥梁纵坡较平缓，对于城市桥梁而言方便非机动车辆以及行人通行。从桥梁形状看，连续型刚构桥具有的结构轻巧，简约、线条流畅以及俊秀，桥型比较美观。
2台山市某桥梁工程的设计分析
该景观桥梁是5．75+15．5+5．75(单位:m)的连续钢构型变截面箱梁小桥，采用的材料是钢筋混凝土，全桥长为40m，宽10m，桥梁设计的纵坡是1．9%。参照钢筋混凝土连续型梁桥设计的边跨比值通常为0．6～0．8，当边跨比值低于0．5时，边跨支座结构有可能会发生拉力作用。受到人工河具有的宽度限制，该桥边跨比值为0．37，小于相应标准数值。因此在计算桥梁结构受力过程中应重视边跨支座有无拉力情况出现。
2.1桥墩与桥台结构探析
桥上栏杆设计与该小区四周采用的栏杆设计结构及颜色均一致，在栏杆结构上综合了栏杆受力需求以及构造需求进行重新设计，主要是从适应性桥梁发生变形以及防撞性能方面考虑。该桥梁设计为达到桥梁变形需求，同时还要确保栏杆外形美观，选择在栏杆柱子中间位置设计变形缝的方式，能够较好的解决这个问题。桥台结构是:承台材质是钢筋混凝土，基础是钢筋混凝土桩，U形桥台是重力型素混凝土，其中承台为1．5m厚，1．2m桩径，桩基设计依据的是摩擦桩。桥墩构造设计为:桩基混凝土钢筋式承台，混凝土钢筋矩形实体桥墩，其中桥墩厚为0．7m，宽为6．9m，两个桥墩高度约为7m，桩径为1．2m，承台厚度为1．5m，按照摩擦桩进行设计。连续刚桥要求固结桥墩柔性要高，但考虑到桥梁整体结构造型，为了防止发生“头重脚轻”现象，影响桥梁整体外型美观，将桥墩厚度设计为0．7m，加大桥墩刚度将会造成附加应力变大。
2.2计算连续刚构受力分析
由于受到实际情况限制，桥梁边跨长度相对标准值比较小，边跨比值仅为0．37，造成恒载作用情况下悬臂端处对向下支座产生的压力值为0，悬臂结构向上翘，这种条件下出现中跨加载情况会比较严重。边跨比值过小还会导致桥墩处于受弯情况。因桥墩梁高与中跨值比为1/13，稍大于一般数值，导致跨中弯曲过度降低，加大了桥墩支点结构负弯曲，造成支点负弯曲明显大于跨中负弯曲。经过对比不考虑桥墩下沉差值和考虑1cm桥墩下沉差值两种情况，可以得出连续型刚构桥梁对下沉差值相当敏感，每发生1cm下沉差值就会对支点产生约2272kN·m的负弯曲，负弯曲达到约34%的增长幅度，所以在桥墩基础设计过程中应考虑桥墩下沉情况，加大桩基的承载力。全桥温度最大附加效应值位于桥墩根部结构，其数值约为416kN·m，数值相对比较小，这种效应在极限条件下已经得到考虑。结果表明该桥感应温度变化不太灵敏，原因可能是桥跨度过小，温度变化造成的应变相对较小。桥梁收缩和徐变最大附加效应数值也是处于桥墩根部，数值约143．5kN·m，数值较小，此种效应在进行极限条件下也已考虑在内。结果表明该桥对于徐变、收缩改变也不敏感，原因是桥梁墩高和桥梁长度都比较小，因此徐变收缩改变量很小。对比承载能力达到极限状态和处于正常使用情况下的弯曲包络图，该桥梁在处于正常使用情况下第点中不科学情况均得到一定缓解，一方面是将安全系数考虑在承载能力达到极限情况之内，而另一个是由于效应数值发生变化的非线性导致的。上述结论说明该桥尺寸不能使桥受力结构得到最优化，在各种情况下比较合理的状态应是:悬臂端处不发生上翘，桥墩不承受负弯曲，而且跨中和支点弯曲的比值与支点和和跨中梁高的比值比较贴近。由于景观性桥梁的独特性，受到使用地点的限制，在大部分情况下对分析结构受力表现出的“不合理”情况，只可以通过提高建材性能，加大配筋来解决。该桥梁针对分析受力数据给桥墩和箱梁结构进行配筋，配筋是根据桥梁承载水平极限情况分析和常态使用极限情况分析。箱梁内每片腹板结构均设置有5片骨架，骨架采用直径大小为32的HRB335钢筋类型构成，不足的竖向受力钢筋设置是位于底板下层和顶板上层。进行配镜之后采用相关验算软件帮助验算，得出的数据为:计算跨中下缘结构裂缝宽度值为0．09mm，计算墩顶裂缝宽度是0．122mm，计算桥墩裂缝最大宽度值为0．05mm，跨中挠度最大是向下12mm，跨中挠度最小是向下8mm，悬臂端处向上翘数值小于1mm。表明按照这种设计方法，桥梁连续刚构能满足桥梁承载水平极限情况以及常态使用极限情况设计的要求。
作者：徐贤金 单位：黔西南州交通勘察设计
关键词：高等学校；《大跨桥梁结构》；双语教学；探索；实践
中图分类号：U44 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）06-0157-02
我国地貌复杂，河谷密布，对大跨度桥梁有大量需求。近30年来我国大跨桥梁建设取得了巨大的进步，在世界排名前10位的悬索桥和斜拉桥中，我国目前分别占据了5座和6座，因此我国已经成为名副其实的桥梁大国[1]。在世界经济深度调整和中国“一带一路”战略构想推进实施的大背景下，众多中国桥梁企业纷纷“走出去”，开拓国际市场，在世界范围内承接大跨度桥梁的设计和建造。在“国际化”的大形势下，作为人才培养基地的高校有必要开展桥梁工程相关课程的双语教学，以满足学习国外桥梁工程先进技术和理念的需要、向国外宣传中国桥梁技术成就的需要和参与国际竞争的需要[2]，从而促进中国从“桥梁大国”向“桥梁强国”迈进[3]。
《大跨桥梁结构》课程是土木工程专业本科生的专业方向课，其前置课程有《结构设计原理》、《桥梁工程》和《基础工程》等，一般在大四开展。学生在学习该课程之前已具备了梁式桥、拱桥和斜拉桥等多种桥型的结构构造、设计计算和施工方法等专业基础知识，因此该课程非常适合于开展双语教学。该课程是东南大学开展的双语教学课程建设项目之一。
一、课程建设的目标
通过双语教学这一方式完善《大跨桥梁结构》课程的教学体系，将该科目的理论教学、实践教学和科学研究有机结合起来，从而实现以下目标：（1）为学生提供一个良好的理论学习环境和实践锻炼的机会，提高学生阅读专业英语书籍和文献的水平，培养学生用英语学习、思考和解决专业技术问题的能力，训练他们严谨的科学态度、创新意识和团队精神，使他们成为理论知识水平和实践动手能力都很强的有用人才。（2）构建多维教学资源，制定适合土木工程专业情况的《大跨桥梁结构》课程双语教学大纲、教学计划和教学内容，创建教学网络平台以及开放式的教学环境。（3）探索出适合《大跨桥梁结构》双语教学的模式，提高教师的双语教学水平和教学效果，推进土木工程学科教学改革的研究与实践。
二、教材和课件
《大跨桥梁结构》教学内容主要包括：绪论、大跨度混凝土梁桥的基本构造和设计分析理论、大跨度拱桥的基本构造和设计分析理论、斜拉桥的结构设计特点和悬索桥的设计特点。
在教材建设方面，在原有校内自编中文教材的基础上，增加国内外桥梁案例的介绍，同时为了适应英语讲课的需要，适当减少理论内容。利用英文论文和原版教材相关内容讲解基本理论和国外案例；利用作者发表在国际学术会议和国际期刊上的英文论文介绍国内大型桥梁工程案例。在选取英文论文和原版教材时主要考虑两个方面的因素：（1）要适合国内教学的需要；（2）难度要适中，不但英语文字的难度适中，专业知识的难度也要适中。
在此基础上，合理利用双语，编写生动、形象的多媒体教学课件。教材中图片较少，以文字为主；而教学课件中以图片为主，配上少量的关键文字。教材与教学课件各有所侧重，可以激发学生的学习兴趣。另外，在PPT中，部分内容直接采用国外教授提供的英语PPT。
三、教学方式
现阶段在双语教学方式方面，常用的主要有以下三种[4]：（1）教学中以中文为主、以英语为辅的初级形式，学生用中文形式学习专业知识。该双语教学方式对教师和学生的要求最低。（2）教学中以英语为主，仅用汉语作辅助说明。这是双语教学的高级形式，学生以英语形式接受知识，因此对教师和学生的外文水平要求都很高。（3）教学中中英文教学并重。教师中英文相结合授课，而且尽量使用原版教材中精练又准确的英语，使学生理解和学习正确的英语表达方法。采用多媒体技术，把关键部分展示在大屏幕上，并由教师进行详细解释和分析，便于学生视听、学习和掌握。
我们选取第二种模式进行《大跨桥梁结构》课程的双语教学。在教学中加强对课前预习和课后复习的要求，对于可能的生词和稍难的技术词语用汉语做注释，对于技术难点也辅以汉语说明。
四、教学方法和手段
采用教师讲解和学生研讨相结合的方法，两者课时比例约为2∶1。通过课堂研讨，使学生能够利用PPT讲述表达对桥梁结构的理解，这样可以培养学生的研讨能力。学生在准备研讨内容过程中需要广泛查找并阅读相关专业资料，在这个过程中培养和提高了学生阅读参考书籍和文献、自我扩充知识领域的自W能力。
在研讨题目的选择方面，结合教师讲解内容并适当延伸和扩展，使得研讨题目与教师讲解内容相关但不重复，两者互补并有机结合成一个完整的知识体系。作为示例，下面给出“斜拉桥”部分的5个研讨题目：（1）Discussion on structural features of cable-stayed bridges.①Cable-stayed bridges with single pylon；②Cable-stayed bridges with double pylons；③Cable-stayed bridges with triple or more pylons.（2）How to optimize and adjust cable tensions.①Optimization objectives；②Adjustment ways in design and construction.（3）How to elongate the span of cable-stayed bridges.①Limiting factors；②Solution and methods.（4）Discussion on cable vibration.①Vibration forms and corresponding reasons；②Measures of vibration mitigation.（5）FEM-based analysis of cable-stayed bridges considering erection process.①Forward process calculation；②Backward process calculation.
研讨以“合作小组”的形式进行，小组组建时以优势互补、自愿结合为原则，明确分工。组长负责领导、策划，主持人负责主持讨论等，必要时还可以轮流执政。学生可以各抒己见，集思广益，丰富知识。学生们之间可以互相学习，明白自己的差距并培养团队精神。
五、教学网络平台的建设
通过建设网络教学平台，提供教学视频和电子教案，使学生掌握大跨度桥梁的基本理论和方法，把大跨度桥梁的理论和科技英语相结合，培养学生英语思维能力。在《大跨桥梁结构》双语网络教学平台建设过程中，重点建设以下内容：（1）与原版教材配套的讲义。在讲义中对原版的教材进行注释，可以保持英文的“原汁原味”。为了兼容中英文教材的优点，每章结尾增加中文概要，这样有利于学生对要点的理解和掌握；专业术语和词汇增加中文注释，书后添加中英文词汇对照表。为了便于学生学，将这些讲义放在教学网络平台上。（2）收集音像资料和制作授课视频。收集大跨桥梁工程案例的音像资料，可以进一步增加学生英语的听力能力。将课题组成员上课的过程进行录像，这样方便学生课后的自学。（3）加强网络交流。在双语教学过程课时比较紧张的情况下，与学生通过网络教学平台在网络上形成互动，可以及时掌握学生的课堂学习效果，对于共性的问题进行分析总结，如果有必要就在下次课堂上加以引导解决。
六、结语
高校《大跨桥梁结构》课程有必要并适合开展双语教学。通过该课程双语教学的探索和实践，形成以下教学模式：（1）中英文教材的结合使用，推行新的《大跨桥梁结构》教学知识体系，在专业课程中进行英文工程案例教学。（2）采用教师讲解和学生研讨相结合的方法，两者课时比例约为2∶1。研讨题目结合教师讲解内容并适当延伸和扩展，使得研讨题目与教师讲解内容相关但不重复，两者互补并有机结合成一个完整的知识体系。（3）鼓励学生以分组和合作的形式就大跨度桥梁工程中的热点和前沿问题展开讨论、发表看法，特别是用英文表达出来。（4）在实施双语教学过程中课时比较紧张的情况下，进行教学网络平台建设，与学生在网络上形成互动，及时掌握学生的学习效果，有利于学生的自学。
参考文献：
[1]项海帆.21世纪中国桥梁的发展之路[J].科技导报，2015，（5）.
[2]陈宝春，杨艳.大跨度桥梁课程双语教学的实践与体会[J].高等建筑教育，2008，（2）.
关键词：桥梁支座；设计应用；解析；抗震减震
中图分类号：TU997文献标识码： A
近几年，我国的桥梁技术有了较为快速的发展，为了满足我国一些特殊桥梁功能的需要，例如桥梁抗拉力的需要以及桥梁抗震的需要，我国对新型桥梁支座的研究与实践也进入了一个新的研究方向。例如：研究人员对桥梁抗震设计的研究更为广泛，SMA抗震支座、LRB铅芯橡胶支座和防错动平板支座等研究已经得到了较为广泛的运用。早在钢铁工业迅速发展的19世纪中期，多数的铁路桥梁多采用钢支座，但是在其使用的过程中钢部件容易受到外界的影响而腐蚀，导致桥梁支座冻死，进而影响到了桥梁钢支座的使用性能。在工业水平不够发达的时期，多数的桥梁均采用比较简易的支座。而橡胶支座是随着工业化的发展而进一步的发展起来，早在20世纪50年代，橡胶支座就已经在国外得到了比较广泛的应用。我国的橡胶桥梁支座在上个世纪70年代开始逐渐的发展，目前我国常见的桥梁支座主要有GPZ型、TPZ型以及QPZ型。本文主要依据某铁路桥梁的实例来探讨一种新型支座的设计。
一、桥梁支座的分类
1.桥梁钢支座
我国早期的桥梁支座多数采用的是钢支座。钢支座的形式主要有摇轴支座、辊轴支座、铰轴支座和弧型支座。在支座的使用材料上，其支座的上、下摆、座板等多采用铰轴、辊轴等。桥梁的弧型支座和摇轴支座等主要应用于中小跨度的钢梁。而大跨度的钢梁或者混凝土梁主要采用的是承载力比较强的辊轴支座。这种钢支座在实际的应用中，构件的锈蚀比较容易导致桥梁支座的冻死，进而在一定程度上影响到了桥梁的使用性能。对桥梁钢支座的改进，设计人员可以在施工过程中采用聚四氟乙烯滑板代替桥梁的辊轴。
2.桥梁的板式橡胶支座
板式的橡胶支座是一种比较新型的桥梁支座，其具有结构简单、零件加工制作容易、所使用的钢材较少、施工制作成本较低以及施工简单等优点。板式橡胶支座主要是有基层薄的橡胶片与薄钢片进行粘合、镶嵌及压制而成。这种支座具有比较强的竖向刚度，可以承受垂直的荷载，可以将桥梁上部结构的反力在第一时间内传到桥梁的墩台，其良好的弹性能够适应桥端的转动，在较大程度上满足桥梁结构的水平位移。板式橡胶支座比较适用于中型和小型跨径的公立、铁路桥梁和城市桥梁。板式橡胶支座分为圆形和矩形两种，圆形板式的橡胶支座主要用在圆形桥梁的桥墩施工中。板式橡胶支座的高度、型号等应该根据桥梁的实际位移和支座反力的大小来进一步确定。在安装板式橡胶支座的时候，施工人员应该尽量的保持水平安装，当需要进行倾斜安装的时候，其最大的坡度应该在2%。
3.盆式橡胶支座
盆式橡胶支座其主要是有钢构件与橡胶构件进行组合而形成的一种新型的桥梁支座。其具有承载力大、水平位移大且较为灵活等特点。这种支座适用于承载力在1000KN以上的、跨度较大的桥梁，也适用于林区、城市和矿区的桥梁。这种橡胶支座主要有固定支座、单向支座和多向支座三种形式。
二、新型桥梁支座的设计研究
随着桥梁技术的不断发展，现在又产生了新的桥梁支座，下面以某铁路桥梁关键技术试验作为研究对象，来对新型的滑板铰轴钢支座的设计进行研究。
1、 支座的总体结构
新型滑板铰轴钢支座为了能够适应转动位移，故将结构设计成铰轴，这和平时将转动部分设计成弧形明显的不同。铰轴的设计能够使得接触应力更小，同时使得转动更加的灵活，定位也比较的精确。此外，为了能够减小摩擦阻力，在铰轴部位要涂抹上钙基脂。
为了能够适应顺桥向水平位移，将结构设计成填充聚四氯乙烯复合夹层滑板以及不锈钢板的摩擦副。同时，为了能够防止支座随意的移动，在两侧还设计了具有填充聚四氯乙烯复合夹层滑板以及不锈钢板的导向摩擦副。
2、 聚四氯乙烯摩擦副设计分析
在新型铰轴滑板钢支座中，填充聚四氯乙烯复合夹层滑板和不锈钢板的摩擦副是非常重要的一部分。根据相关的试验可以得出，复合夹层板有着非常大的优势，其中最为突出的特点就是承载力很大以及疲劳寿命比较长。另外，填充聚四氯乙烯复合夹层滑板和不锈钢组成的摩擦副，使得摩擦的系数较低。除此之外，和刚性的材料相比较，填充聚四氯乙烯的复合夹层板有着非常大的适应性。所以，在填充这个摩擦副的时候，接触是平均的，能够防止刚性材料之间相互碰撞导致的接触力不均匀的问题。
3、 新型滑板铰轴钢支座的强度设计以及有限元应力解析
在设计滑板铰轴钢支座的时候，最为关键的部分就是接触应力以及平面摩擦副的接触应力如何进行设计控制。依照相关的规定，三种支座铰轴处的接触应力校对完成后，都符合相关的要求。与此同时，填充聚四氯乙烯复合夹层滑板和不锈钢板的接触应力，经过相关的试验测定，也符合要求。侧滑限位挡板的强度，按照相关的规定进行校核之后，也是符合要求的。
为了能够更加清晰的对支座的应力分布进行了解，需要对支座进行有限元的应力解析。通过相关的分析，其结果显示：对本工程来说，其支座的最大VON MISES应力的大小应该小于100MPa，这个压强对于屈服强度是270MPa的ZG270-500铸钢来说是非常安全的；其次，聚四氯乙烯滑板平面上的VON MISES应力大小范围是11到20MPa之间。因为聚四氯乙烯有着非常好的适应性，与此同时，有限元分析有一定的局限，因此，我们可以肯定的是滑板上的应力比计算的要均匀的多。
在额定荷载下，支座有限元应力分析的结果如下面的图表所示：
部位 所用材料 有限元应力分析结果（MPa） 材料能够允许的应力（MPa）
上摆铰轴瓦外伸凸台上面部分 ZG270-500 41.1 150
上摆纵向肋板下面部分 ZG270-500 77.6 150
下摆伸凸台下面部分 ZG270-500 59.2 150
下摆纵向肋板上面部分 ZG270-500 74.6 150
滑动底板 Q345A 34.4 200
聚四氯乙烯滑板 LR516 24.8 60
表一 支座有限元应力分析数据结果
结语：
桥梁的支座作为桥梁上部结构与下部结构的中枢地带，在整个桥梁的建设中有着极为重要的作用，且桥梁支座直接影响到了桥梁的使用性能、使用结构以及使用的寿命。尽管我国的设计人员和研究人员对新型的桥梁支座进行了更加深入的研究，但是随着科学技术和施工设备的快速发展与完善，人们对桥梁的建设结构有了新的要求。对于铁路桥梁来说，使用新型滑板铰轴钢支座，能够使得传力更加均匀，同时建筑高度也比较低，还能节省原材料。因此这种钢支座的设计成功必将会推动我国桥梁建设的不断发展。
参考文献：
[1]张勇.既有铁路桥梁支座病害调查及原因分析[J].铁道建筑,2011(11)
[2]穆祥纯.论新型桥梁支座在城市桥梁建设中的创新发展[J].特种结构,2012(07)
[3]王勇.浅谈桥梁支座设计理论[J]工程技术,2010(17)
[关键词]公路桥梁 抗震设计 地震 地基
中图分类号：U1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01
一、引言
近几年来，在我国乃至世界都频频发生地震灾害，其中公路桥梁等交通工程在地震中遭到严重的破坏，所造成的财产损失是不可估量的。所以，需要对公路桥梁抗震设计进行深入的研究。从当前的地震破坏程度来看，我们有必要增强桥梁的抗震能力，做到预防为主兼顾治理，并对现有的桥梁做好全面深入的调查，建立档案，做好抗震设计工作，这是增强公路桥梁抗震能力的有效措施。
二、地震对公路桥梁的破坏及原因
1、对梁式桥梁地震位移所造成的上部活动节点处因盖梁宽度设置不足导致落梁或梁体相互磁撞引起的破坏，而对拱式结构则主要表现在拱上建筑和腹拱的破坏，拱圈在拱顶、拱脚产生的破损裂缝，甚至会整个隆起变形。
2、桥台震害主要表现为桥台与路基一起滑动并移向河心，致使桥头、重力式桥台的胸腔及桩柱式桥台的桩柱出现不同程度的沉降、开裂、倾斜和折断等。除此之外，桥头的沉降还会导致翼墙被损坏并致使其开裂，进而重力式桥台胸腔开裂会引起整个台体被移动并下沉。
3、地基与基础震害在地震力作用下地基中的砂土会被液化，以致地基失效，基础沉降或不均匀沉降，从而导致地面较大变形，地层发生水平滑移、下层、断裂等，加大了地面位移从而加剧了结构反应。地基与基础震害使路面、桥梁发生坍塌，给震后修复工作带来困难。
4、发生地震时会使在松软地基上的桥梁在发生河岸滑移导致全桥长度的缩短而造成的比较严重的震害。桥墩震害在地震力作用下桥墩会不同程度的倾斜、沉降、滑移、开裂、剪断和钢筋扭曲。
三、桥梁的主要震害形式
1、上部结构的破坏
上部结构自身因直接受地震力而破坏的现象极为少见，但因支撑面过小、支承连接件失效或下部结构失效等引起的落梁现象在破坏性地震中常有发生。桥梁上部结构震害按照产生的原因不同，可以分为结构震害和位移震害。其中较为常见的是位移震害。桥梁位移震害主要表现为上部结构的纵向位移、横向位移以及扭转。如果上部结构的位移超过了墩、台等的支撑面，则会发生更为严重的落梁震害。为了能避免上部结构的破坏，应该从如何使梁与支撑连接件连接更可靠、使下部结构以及基础更稳定、变形更小来考虑。
2、下部结构的破坏
产生下部结构的震害主要原因为：受较大水平地震力瞬间反复的震动，引起下部结构损坏，轻微的破坏造成混凝土保护层剥落、墩台身开裂和纵向钢筋屈曲等，严重的破坏便会造成墩台的严重倾斜、剪断或折断、倒塌等。公路桥梁中广泛采用了钢筋混凝土柱式墩，在历次地震中的破坏大多发生在盖梁下方或柱身与基础的连接处。
3、支座的破坏
桥梁支座是桥墩与梁体联系、传力的关键部位，它的破坏直接影响到梁体和桥墩。强大的地震力导致支座连接件的破坏，严重的造成桥梁上下部结构失去联系，引起落梁。支座的破坏主要表现为以下几种形式：支座锚固螺栓拔出、剪断、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏。其中，最为普遍的就是地震中桥梁支座的破坏。
4、墩柱震害
墩柱的震害主要有塑性铰破坏和剪切破坏这两个方面的特征。柔桥墩柱在地震力的作用下，墩柱底部、顶部和墩柱与系梁连接处容易出现塑性铰，塑性铰混凝土在反复地震作用下剥落、破碎，进而便失去了承载能力。刚性墩在地震作用下，变形能力小，主要以强度抵抗地震力，当地震力超越其承载强度时，剪切破坏就会由此产生。
5、基础震害的破坏
扩大基础自身的震害是很少发生的，主要原因就是地质条件不良而出现了基础沉降、滑移和倾斜等；桩基础的破坏现象则时有发生，而且不易及早发现。基础的破坏与地基的破坏紧密相关，地基破坏主要是指地震作用下因砂土液化、不均匀沉降及稳定性不够等因素导致的地层水平滑移、下沉、断裂。
四、公路桥梁抗震设防的主要措施
1、选择地段
在设计之初，路桥项目工程的设计者就要对建筑地段合理的选择，对当地的地质资料和地震活动有准确的掌握，尽量避开基本烈度较高的地区和震害危险性较大的等不宜建筑的地段，采取适当的防护措施。
2、合理的设计结构方案
国内外桥梁抗震研究人员一直都在研究桥梁的合理构造措施，合理的构造措施可以提高整体的延性及滞回耗能能力。一般情况下，项目设计者在确定路线和控制点时，利用好当地的地形和地势，采取合理的设计方案，协调结构物的长度和高度，以减少各部分不同性质的振动所造成的危害作用，以确保桥梁的防震水平，从根本上减少自然平衡条件的破坏。
3、对桥梁系统中抗震强弱部分进行分析
根据多年来查阅资料，我们可以看出桥梁下部结构崩塌现象比较严重，相比较而言，桥梁上部结构的抗震能力比较好，震害会导致桥梁上部结构中桥梁端撞损、梁片分离，桥梁的主要功能不受影响，震后修复也比较容易。尽量减轻结构的自重和降低其重心，以减小结构物的地震作用和内力，提高稳定性。
4、桥梁延性设计抗震设计
延性设计抗震设计主要是利用结构及构件自身的延性耗能能力来抵抗抗震的破坏作用，在设计时主要是通过增加结构及构件延性来实现的，如梁体与墩、台的连接处增加隔震支座，可以有效的减少墩、台所受的水平地震力；利用桥墩延性抗震，采用隔震支座及阻尼器相结合的系统来达到减震的目的，从而提高桥梁的安全性能。适当降低结构刚度，使用延性材料提高其变形能力，从而减少地震作用。
5、防止桥梁落架设计措施
在公路桥梁设计上，我们应该考虑主梁支承长度和主梁限位装置，在主梁支承长度上应放大取值，在纵向上我们可以设置纵向防落架构造，纵向装置不可妨碍纵向防落架构造功能的发挥，同时在强震区桥梁上结构应该采用重量轻的钢结构连续体系，增加整体性，减小地震惯性作用。
五、结束语
综上所述，我国是世界地震多发国家之一，公路桥梁这种典型的线状工程地震易损性是很高的。目前，地震对于公路桥梁结构的破坏规律是不可预测的。所以，设计人员要根据具体的地质环境条件，结合着公路桥梁的结构特点及合理的设计理念，控制好施工质量，从多方面入手来尽量降低震害对公路桥梁的影响。
参考文献
[1] 王克海《浅谈公路桥梁抗震设计理念》[J]，《土木工程学报》2013年08期.
[2] 郑丹《论桥梁抗震性能的评定》[J]，《公路交通技术》2011年04期.
【关键词】桥梁；支座；设计；抗震设计
0 引言
桥梁支座作为桥梁的重要组成部分，在桥梁的整体中起着非常重要的作用，它使桥梁构成一个整体，桥梁支座也是桥跨结构的重要支撑部分，它是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件。它能够将桥跨结构的支撑反力传给桥墩，并且它还需要能够保证桥跨结构在荷载和温度变化的作用下具有设计时所要求的一些静力条件，从而能够适应梁体转动和自由伸缩的需要。并且还应该具备便于安装、维修和养护的作用，支座还必须能够保证在墩台上的位置充分的固定，不能滑落。桥梁支座的好坏直接影响着桥梁的整个结构，因此对桥梁支座的研究是非常重要的。
1 桥梁支座的分类
按支座变形的情况分为：固定支座、单项活动支座、多向活动支座。
按支座材料的情况分为：钢支座、混凝土支座、铅支座、聚四氟乙烯支座、橡胶支座。
按支座结构形式分为：弧形支座、板式橡胶支座、摇轴支座、盆式橡胶支座、球型支座等。
下面简单介绍几种支座：
（1）板式橡胶支座
板式橡胶支座由数层薄橡胶片与薄钢板镶嵌、粘和、压制而成。它需要具有足够的竖向刚度，以承受垂直荷载，能将上部结构的反力可靠地传递给墩台，需要有良好的弹性，以适应梁端的转动，有较大的剪切变形以满足上部结构的水平位移。板式橡胶支座适用于中小跨径的公路、城市和铁路桥梁。我国公路桥梁规范规定，标准跨径20m以内的梁和板桥，一般可采用板式橡胶支座，但在实际应用中往往超越上列跨径界限，只要严格按设计原则考虑，均能取得比较满意的结果。板式橡胶支座有矩形和圆形两种。国产板式橡胶支座的支座承载能力范围可在150～7000KN间。
（2）盆式橡胶支座
盆式橡胶支座是钢构件与橡胶组合而成的新型桥梁支座。具有承载力大、水平位移量大、转动灵活等特点，适用于支座承载力为1000KN以上的大跨径桥梁，也适用于城市、林区、矿区的桥梁。盆式橡胶支座按使用性能可分为：双向活动支座（又称多向活动支座），具有转动和纵向与横向滑移性能；单向活动支座，具有转动和单一方向（纵向或横向）滑移性能；固定支座仅有转动性能。
（3）大吨位的球形钢支座
随着大跨度桥梁结构的发展，要求桥梁支座的承载能力大，同时具备适应大位移和转角的要求。球形钢支座传力可靠，转动灵活，它不但具备盆式橡胶支座承载能力大，允许支座位移大等特点，而且能更好的适应支座大转角的需要，与盆式橡胶支座相比具有如下优点。
①球形钢支座通过球面传力，不出现力的缩颈现象，作用在混凝土的反力比较均匀。
②支座各向转动性能一致，适用于宽桥、曲线桥。
③支座不用橡胶承压，不存在橡胶老化对支座转动性能的影响，特别适用于低温地区。
（4）拉力支座
在连续桥梁、悬臂桥梁、斜桥、宽悬臂翼缘箱梁桥以及小半径曲线桥上，因荷载的作用，在某些支点上产生拉力，在这种情况下，必须设置能抗拉、并且能承受相应的转动和水平位移的支座。球形钢支座、盆式和板式橡胶支座都能变更功能作为拉力支座，这种变更既可用于固定支座，还可用于活动支座。板式橡胶拉压支座能够用于拉力较小的桥梁，对反力较大的桥梁则用球形抗拉钢支座或盆式拉力支座更适合。但是，支座拉力超过1000KN时，上述结构则不经济。
（5）减震隔震支座
地震地区的桥梁支座不仅应满足支承要求，同时应具有减震、防震等各种功能。按抗震要求设计的支座必须具有抵抗地震力的能力；而减、隔震支座的作用是尽可能地将结构或部件与可能引起破坏的地震地面运动分离开来，以大大减少传递到上部结构的地震力和能量。目前国内主要的减、隔震支座和抗震支座的类型有新型减震橡胶支座、抗震型球形钢支座、高阻尼橡胶支座和铅芯橡胶支座。
2 支座设计计算（以板式橡胶支座为例）
2.1 确定支座的尺寸
支座尺寸包括支座平面面积与支座高度两部分数据的确定。
支座平面面积可以这样计算：
支座橡胶层总厚度Σσ1：则Σσ1满足（la/10）≤σ1≤（la/5），即20 ≤σ1≤40要求。同时不计制动力时σ1≥2ΔL
其中Nmax为最大的支点反力；A为橡胶支座的平面面积；δ为支座的平均许用应力。Δla=-Δt×αt×l×β
根据S=la×lb/2×（la+lb）×δ1
支座高度由橡胶高度与钢板高度两部分构成，橡胶高度由支座所要提供的剪切变形量（它将决定纵向位移量）来确定，而且要符合规范中要求总高度小于等于支座沿桥纵向长度的1/5的规定。钢板高度即为约束橡胶片各层薄钢片的厚度之和。
2.2 验算支座偏转与压缩变形
桥跨结构在支座处会产生转角，支座通过不均匀压缩来提供这种转动能力，同时支座与桥跨结构之间不能有“脱空”现象发生，支座的平均压缩量越大这种转动能力就越强，这就要求在转角一定的条件下，支座要保证一个最小的平均压缩量Δs，Δs可以这样求得：Δs=-Δt×αt×l×β
其中，E为橡胶支座的弹性模量；Σσ1为橡胶层的总高度。
此外，规范还规定了支座平均压缩量的最大值不应超过橡胶总厚的5%。
2.3 验算支座抗滑
支座要想发挥起作用，必须要保证其处于设计的位置，在水平力作用下在支座与桥跨结构的接触面上以及支座与墩台的接触面上不能出现相对滑动，这种保证来自于支座与混凝土之间要有足够的摩擦力，摩擦力的大小可以通过压力与摩擦因数再考虑一定的经验系数来确定。
3 减震隔震支座的设计分析
3.1 减震隔震支座的设计
减隔震支座设计的目的是使地震作用下大部分能量集中于减隔震支座，而降低下部结构所承受的惯性力和延性需求。工程结构抗震减震控制的方法按照是否有外部能源输入可分为以下五类：①被动控制（无外部能量输入）；②主动控制（有外部能量输入）；③半主动控制（有少量能量输入）；④混合控制（有部分能量输入）；⑤智能控制（有少量能量输人）。多质点体系地震作用下振动方程为：[M]{X″}+[C]{X′}+[K]{X}=-[M]{I}{Xg″}其中，[M]、[C]、[K]分别为结构的质量、阻尼、刚度矩阵；{X}、{X′}、{X″}分别为结构反应的位移、速度、加速度矩阵；{Xg″}为地面运动的加速度矩阵。可见，桥梁结构的地震反应与地面运动的加速度、结构的质量、阻尼和刚度有关。与传统的依赖加大结构构件截面尺寸，增大配筋率，以提高结构刚度的“硬抗”方法相比，按上述思想与方法进行减震隔震设计，较大的节约了工程量，经济效益显著。
3.2 防震支座与防护设施的施工为使支座及其防护措施能够正常使用，发挥减震隔震的作用，支座的施工质量要求较高
依据抗震支座及其防护措施的施工经验，总结以下施工注意事项：（1）支座顶面要严格保持水平。先对墩台顶面的垫石用砂轮打磨平整，其平整度误差控制在1mm以内。然后，均匀地铺厚度相同的环氧树脂砂浆，放置支座，拧紧螺栓。（2）安装支座后，应在钢盆内的位移槽中填塞泡沫或棉絮，以避免梁体施工时，混凝土及杂物落入支座内，最终影响支座的自由位移。临时支座拆除后，及时将泡沫或棉絮取出。（3）临时固结支座施工与拆除，勿损害永久支座。尤其拆除，若人工拆除，防止混凝土碎碴和切割钢筋时碎片等落入支座滑移槽。可采用微膨胀炸药拆除，方便快捷。
4 结束语
桥梁支座作为桥梁的重要组成部分，在桥梁的整体中起着重要的作用，它将直接影响桥梁结构的使用性能和寿命。作为桥梁重要构件的支座在应用中存在的质量隐患令人担忧，对结构的安全性和耐久性产生不容忽视的影响。
【参考文献】
[1]骆成生，陈丽.桥梁支座安装质量控制措施[J].河南建材，2013（02）.
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