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  高速公路桥梁一般矮桥墩的设计由强度控制,但当墩高较高时,就必须得考虑桥墩的
稳定问题。

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(

JTGD62—2004)关于偏心受

压柱条文说明

5.3.10 条指出,“当 l0/h>30 时,构件已由材料破坏变为失稳破坏。” l0 为受压

柱的有效长度,在

0.5~2 倍墩高之间变化,究竟取值多少,与施工状态、上构重量、上构和

墩柱的连接方式即墩柱的支承刚度有关。大量的计算实验表明对于先简支后刚构(墩顶与上
构为钢板焊接)和先简支后连续(墩顶与上构为橡胶支座连接)的多跨

T 梁桥来说,墩柱

的 有 效 长 度

l0=1.2~1.43l , l 为 墩 柱 高 度 , 当 l=40m 且 采 用 矩 形 截 面 时 ,

h≥1.2~1.43×40/30=1.6~1.907m,h=50m 时 h≥2~2.383m,当墩厚大于 2m 时,实心矩形截面
经济性降低,所以可以得出一个结论:墩柱为材料破坏时,采用实心矩形截面,其高度不
宜超过

50m。当墩高大于 50m 时,宜采用空心薄壁墩截面。采用空心薄壁墩,墩高超过 65m

左右时顺桥向应考虑放坡,因为采用等宽尺寸时施工虽然方便,但为了保证桥墩的稳定,
墩柱和帽梁必将尺寸加大很多,这样材料会浪费较大。

 

  桥梁下部结构设计中除了下部结构形式的选择是需要设计人员慎重考虑外,桥梁下部
结构关乎整个桥梁体系的安全性及耐久性,也是需要我们去注意的。

 

  危及桥梁工程的安全问题除施工管理及施工质量外,设计人员更应该从设计层面最大
限度的屏蔽安全风险。多方面入手,增强桥梁的安全性及使用耐久性。在桥梁设计领域,特
别是关于桥梁结构设计和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。

 

  结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设
计,并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。我们不能只满足于规范
对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构
耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安
全性。有的结构整体性和延性不足,冗余性小;有的计算图式和受力路线不明确,造成局部
受力过大;有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄;这些
都削弱了结构耐久性,会严重影响结构的安全性。不少桥梁、虽然满足了设计规范的强度要
求,仅用了

5~10 年就因为耐久性出了问题影响结构安全。结构耐久性不足已成为最现实的

一个安全问题,设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性。

 

  国内从上世纪

90 年代开始重视了对结构耐久性的研究,也取得了不少成果。这些研究

大多是从材料和统计分析的角度进行的,对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工
人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而且,长期以来,人们一直
偏重于结构计算方法的研究,却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。结构的耐久性设
计与常规的结构设计有着本质的区别,目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分
析发展。需要指出的是,很多这类问题与没有进行合理的耐久性设计有关,这也促使人们重
新认识桥梁的耐久性问题。大量的病害实例也证明,除了施工和材料方面的原因,影响结构
耐久性的决定性因素是来自构造上(也即设计上)的缺陷。

 

  不同的环境、使用条件和不同的设计对象都会对结构体系提出不同的布局和构造等方面
的要求。因此,合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外,还要求设计人员具有对结构透
彻的了解、本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。

 

  桥梁安全性和耐久性不足已成为迫切需要解决的问题,要积极借鉴国外成功的经验和
做法,除了加强施工质量管理外,要从桥梁设计理念和结构体系和构造的角度做好耐久性
的设计。同时需要研究疲劳和超载对于桥梁结构耐久性的影响。高速公路桥梁设计有很理念
多区别于平原桥梁的设计,也有更多方面需要探讨,本文结合设计中遇到的部分问题,提
出一些个人看法及解决方法,不正确之处还望专家纠正。