主梁的预应力钢筋和普通钢筋，使得主梁安全性大大下降。究其原因，很大程度上是对于主
梁细节设计的不到位，主梁排水构造设置不够完善，桥面积水在长时间不能排出桥外时便
通过梁顶裂隙进入箱体，进而在箱体内不断积累，最终形成箱体内积水。④伸缩缝。伸缩缝
是桥面的重要组成部分，直接影响着桥梁的伸缩性、舒适性。由于对主梁收缩徐变考虑不足，
经常出现的问题是型号选择不当，导致梁端或在最高温度时挤压损坏，或在最低温度时拉
坏梁体。伸缩缝在保证梁体纵向伸缩的同时，也应重视防水设计。在很多设计中，采用直线
式伸缩缝，这样做固然设计比较方便，但在桥梁两端的护栏处成为主要的漏水区域。因此，
建议选用横向两端有翘头的伸缩缝，使得整个伸缩缝形成一个闭合良好的

U 型槽，可以有

效避免桥面积水沿伸缩缝这个排水薄弱环节下泄到分联梁端及分联墩盖梁上。

 

　　

2.2 桥梁下部结构的细部设计 分联墩盖梁  分联墩处由于上部结构设置伸缩缝，桥面水

经常通过伸缩缝薄弱环节泄漏到分联墩盖梁上，尤其是采用除冰盐的地区，分联墩盖梁长
期承受着腐蚀性除冰盐水的腐蚀。因此，分联墩盖梁顶面应该设置横坡以便排走桥面流下的
水，并且要在盖梁保护层厚度方面重点考虑防腐蚀要求。另外，为了防止腐蚀性盐水顺墩身
流下，避免对墩身和桩基产生不利的影响，设计中可在盖梁挑檐上设置滴水槽。桩顶

  桥梁

桩基安全直接决定着桥梁的整体安全，是桥梁设计的重中之重。桩基顶部与承台或墩身相连，
受截面突变的影响，属于应力集中的部位。桥梁桩顶一般设计于地面线附近，受地面水、地
下水、桥面排下的含除冰盐的冰水、地面土（尤其像盐渍土、土中有机质）等因素中的一种或
几种的影响，经常处于干湿交替和腐蚀性环境，对于桩基顶部的钢筋混凝土耐久性产生较
大的不利作用。因此，桩基尤其是桩顶的设计中必须要根据桩顶处的水位情况、土质情况合
理判定环境等级，选择相应的耐久性设计标准，最终确定保护层厚度。

 

　　

3、结构优化设计研究方向 

　　基于可靠度的桥梁结构优化设计，重点研究和解决以下问题：

 

　　

3.1 研究符合桥梁结构特点的、实用可行的优化模型。 

　　

3.2 研究桥梁结构各构件的逻辑功能关系。在结构体系可靠度理论中，研究较多较成熟

的是

“串联系统”，因此，如何将桥梁结构划分为若干具有串联关系的单元(单元可以是单个

构件，也可以是构件的组合，这种组合可能出现并联关系或混合关系

)，也是一个十分有意

义的问题，可使问题得到简化。

 

　　

3.3 研究单元(构件)失效之间、失效模式之间的相关性问题。可靠度计算是结构优化过程

中非常关键的环节，为此，合理考虑各单元

(构件)失效间的相关性及失效模式间的相关性

是非常重要的。

 

　　

4、基于可靠度的结构优化水平的划分及公路桥梁结构优化设计 

　　基于可靠度的结构优化方法按其设计变量的特性可划分为四个优化水平，分别是：水
平一：截而优化，以截而尺寸作为设计变量

;水平二：形状优化，以截而尺寸和描述形状的

几何尺寸作为设计变量

;水平二：结构优化，以截而尺寸、描述形状的几何尺寸和结构特性

参数作为设计变量

;水平四：总体优化，以截而尺寸、描述形状的几何尺寸、结构特性参数和

材料参数作为设计变量。

 

　　公路桥梁结构优化设计

 结构优化模型 基于可靠度的桥梁结构优化模型可以决策出各个

构件的最优可靠度

,各个构件的优化设计就是以最小的造价实现它的最优可靠度,这就将结构

整体优化设计方法分成以下三个方面

: 选择设计变量 一般把对设计要求起主要影响作用的

参数作为设计变量

,如目标控制参数(结构造价 C1 和损失期望 C2)和约束控制参数(结构的可

靠度

PS);而将那些对设计要求来讲,变化范围不大或是根据结构要求或局部性的设计考虑就

能满足设计要求的参数等作为预定参数

,这可以大大减少设计、计算和编制程序的工作量。 确

定目标函数

 一般用全桥所设计的梁结构造价之和作为目标函数进行优化。首先,假设所设计

的梁在使用期内失效概率为

PF,其失效以达到或超过极限状态为标志,一旦结构损坏必须考