市政道路桥梁设计荷载及其组合研究

市政道路桥梁设计荷载及其组合研究

杨喆

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摘要: 基于交通运输和交通运输的便利需求，中国市政道路和桥梁的数量正在逐渐增加。然而，我们必须重视未来与道路桥梁的使用和维护有关的道路和桥梁设计的荷载标准系数及其组合的研究，随着运输压力的不断增加，许多车辆也出现了超载现象。因此，负载的调节非常重要，有必要对道路和桥梁设计的荷载和组合进行研究。

关键词：市政道路；桥梁设计；荷载

引言

近几年我国公路桥梁建设事业快速发展，建设成就越来越显著，从理论上看，公路桥梁建设首先要保证使用的安全性，然后再关注桥梁结构自身的耐久性和稳定性等，因此在具体设计环节中，应重点考虑到桥梁综合荷载设计的影响，尤其是大型公路桥梁在设计和建设的过程中，要重视桥梁自身结构的稳定性，对所取值的桥梁荷载效应值进行科学区分，从而优化恒载、活载分项系数标准，提高总荷载作用体系，其次要对所取值的桥梁荷载效应值进行优化，明确恒载、活载分项系数的设计和计算标准，并对其中的主要占比内容进行分析，以此保障和促进我国公路桥梁设计过程中满足交通事业的发展，对比现在状态下桥梁荷载分布系数，并探究不同国家桥梁规范化组合体系，优化汽车荷载分项标准，提升理论研究具有重要意义。

一、公路桥梁设计荷载及其组合时应注意的问题

1.公路桥梁安全性方面

设计的首要任务就是选择经济、合理的设计结构，其次是结构分析与构件和连接的设计，许多设计者只追求经济的效益和外形结构的完美，但是忽视了公路桥梁设计最根本的理念就是安全性。公路桥梁安全性问题的存在主要包括设计理论和结构构造的不完善。设计者容易在结构设计过程中忽视施工可能存在的误差，对误差积累关注不足容易导致结构构造设计隐患。公路桥梁设计的前提是选择最优化的结构设计，其次是结构分析与构件和连接的设计，设计过程中一定要采用规范给定的安全系数和可靠性指标，以保证该结构的安全性符合要求。公路桥梁在设计的时候，需要考虑多方面内容。但有一点是无论如何都不可以忽视的，那就是安全方面的问题。可以说安全性方面的内容是一个公路桥梁设计的基本点，在进行公路桥梁荷载及其组合设计的时候，尤其是要考虑到安全性方面的问题。因此这就要求相关的设计人员在进行公路桥梁荷载和组合设计的时候，考虑到这条公路桥梁主要是供什么样的交通情况使用。是经常会出现大吨位的运载车辆，还是普通的乡间小路。针对不同的公路桥梁使用情况，要给出不同的荷载及其组合方面的设计。只有这样考虑全面之后再进行的设计，才能满足安全性的要求。才能使得公路桥梁在使用的过程中大大减少事故的发生频率。

2.公路桥梁耐久性方面

各种研究表明，公路桥梁设计过程中重要的一个注意点就是公路桥梁的耐久性。一个公路桥梁项目的建设，将会花费大量的人力、物力以及资金。因此一个公路桥梁在施工前期的设计阶段，就要充分的考虑到公路桥梁使用年限的问题。如果在进行大量资金的投入后，桥梁的使用年限却非常的短，那么这样的设计可以说是非常失败的。因此在进行公路桥梁设计的时候，就要充分的考虑各方面的因素，对桥梁的荷载能力以及应该包含的组合要进行充分的考虑，然后再进行设计工作。只有充分的考虑到这几方面的内容，设计出来的桥梁使用年限才能达到最好的状态。因此我们在公路桥梁的设计以及建造工作中一定要对耐久性这一项多加注意。

3.公路桥梁适用性方面

公路桥梁的建设是为了满足使用的性能。因此在进行公路桥梁设计的时候，就要充分的考虑到适用性方面的内容，桥梁的荷载及其组合与桥梁的适用性是分不开的。举个简单的例子，比如说有些桥梁在进行设计的时候，就会设计出一些人行通道供路人行走。而有些桥梁在设计的时候就没有人行道，只供车辆的行驶。这就很明显的体现出公路桥梁适用性对桥梁荷载及其组合方面设计的影响。这样的例子还有很多就不再一一列举。总之我们要注意公路桥梁的性能在日常生活中是否能够发挥重要作用，并以此对公路桥梁的设计加以改进。

二、对市政道路桥梁设计荷载的组合的研究

1.通过道路桥梁的车辆的荷载效应。

在研究市政道路桥梁设计的荷载组合时，首先要考虑的是车辆通过它的荷载效应。根据实际穿过道路和桥梁的车辆的负载影响的综合统计数据获得关于该车辆的负载效益的数据，如果要精确计算车辆的载荷效应值，则必须首先计算桥梁曲率半径值和扭矩总和值。只有获得这两个数据，然后代替特定路段的实际数据才能得到车辆荷载效应的值，具体公式可能是比较拟合效果值与标准值的结果。然后根据具体的统计数据推导出公路桥梁的荷载效应，从而有助于更好地应用荷载组合。

2.道路桥梁的组合箱梁的荷载效应。

在对实际箱梁桥荷载作用的判断中，根据具体数据，不同国家公路桥梁组合箱梁总体变化趋势不断变化，不一样。如果公路桥梁跨度不同，则复合材料箱梁将会不同。主要区别在于负载效应，在许多国家的负载效应的不同标准值中，最大的公路桥的弯曲半径在英国，而中国的弯曲半径大约是英国的一半。虽然不同国家不同的弯曲半径会导致复合材料箱梁的不同荷载效应，但复合箱梁的整体变化趋势可以按照规则公式粗略预测，且波动幅度变化不大。在某些设计中，为了适应更大的弯曲半径，弯矩值也相应增加，但结果是，正在变化的组合箱梁的荷载值不是特别大。有些地方的弯矩相对较小，但结果也适用。然而，在计算路桥组合箱梁的荷载效应时，还必须考虑路桥本身的极限状态，这也将对组合箱的荷载效应值产生很大的影响梁。因此，在研究市政道路桥梁的设计荷载组合时，必须精确计算组合箱梁的荷载效应，以保证路桥的坚固性和耐久性。

3.温度荷载

鉴于中国幅员辽阔，各省的地理位置和气候条件不同，不同的温度会对市政桥梁产生不同的影响，特别是在市政桥梁施工中，温度是影响施工质量的关键因素，因此，在分析市政桥梁荷载的过程中，设计者应重视温度荷载。在温度负荷分析中，可以区分季节变化和日照变化的影响，设计者可以通过查询市政等温线图和调整市政实际温度来掌握市政的季节温差。通常，考虑到近50年的温度变化，在设计温度负荷时，必须在最低温度基础上增加2℃，在最高温度基础上降低2℃。在温度荷载的设计中，有必要对市政桥梁的高度进行分析，每增加100米高程，就有必要把最低温度降低0.5℃，每升高100米，就需要把最高温度降低1摄氏度。此外，阳光引起的温度变化也会有一定的变化。市政桥梁坡度变化的影响在日照温差的影响下，钢筋混凝土结构的市政桥梁在铺装混凝土梁或钢箱梁过程中也会产生相应的温度变化，设计者必须根据市政桥梁所在市政的具体位置，将市政桥梁划分为温带、热区、寒区等相应的温度区，从而使市政桥梁产生的温度效应进行科学计算。

4.市政桥梁结构设计加固的基本原理。

加强市政桥梁结构应遵循以下两个原则：一是为了提高桥梁的承载能力，桥梁上的原有构件应予以更换或修理，并改变桥梁的结构达到目的。二是分析城市桥梁在施工过程中的内力分布情况，在不改变桥梁原有建筑形式的情况下恢复或提高桥梁整体或局部承载力，调整桥梁的分布桥梁结构的内力。它可以增加市政桥梁的能力。

结论

当前，道路和桥梁的建设还是不跨度的比较多，所以不符合高速的发展因此，可以依据荷载的随机性、可靠度、标准值和离心力的相关原理，和组合效应的相关研究来对其进行设计建设，这样可以对其进行更精确的把握，从而促进我国的基础建设和运输业的发展。

参考文献：

［1］王成军．公路桥梁设计荷载及其组合形式研究［J］．交通世界，2020(22):93－94．

［2］颜志，覃怡．公路桥梁设计荷载及其组合研究［J］．黑龙江交通科技，2018，41(06):130－131．

［3］李雷明.浅议公路桥梁设计荷载及其组合[J].江西建材,2014(08):128-129.