桥梁墩台设计讲义
墩台设计的一般要求及有关规定
第一节一般规定
1.1墩台结构在施工、运营过程中,应具有规定的强度、稳定性、刚度、耐久性，位于重要城镇的桥梁墩台,应适当考虑造型美观。
1.2墩台的结构尺寸及采用的材料，应考虑地区气温对其耐久性的影响.
1.3墩台类型的选定,应根据地形、地质、水文、线路、上部结构、施工条件和经济等综合考虑。一般采用刚性实体墩台及空心墩，在条件具备时也可采用轻型墩台和柔性墩。
第二节墩台构造
1.2.1墩台顶帽构造
墩台顶帽一般为矩形或园端形，上设支承垫石，其尺寸及钢筋的设置应根据梁跨、墩台身尺寸、施工、架设、养护及电气化设施等要求决定。空心墩的顶帽和钢筋混凝土墩台的帽梁除满足构造要求外，尚应通过结构计算确定。
简支梁梁端的空隙应考虑梁及墩台的施工误差、温度变形等因素。对钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁，当跨度L≤16m时，为60mm；L≥20m时，为100mm；对钢梁可按计算确定，但不应小于100mm。
曲线上和坡道上应考虑曲线及坡道布置对空隙的影响，大跨度梁尚应考虑预留拱度和荷载(恒载、远期活载、列车竖向动力作用等)引起梁的伸缩等影响。
顶帽上(无支座者除外)应设置配钢筋的支承垫石。支承垫石外边缘距支座底板的边缘为0.15～0.20m。支承垫石顶面应高出顶帽排水坡的上棱。
支承垫石边缘距顶帽边缘不应小于：
1顺桥方向
跨度L≤8m时为0.15m；
跨度8m＜L＜20m时为0.25m；
跨度L≥20m时为0.40m。
2横桥方向
当顶帽为圆弧形时，支承垫石角至顶帽最近边缘的最小距离与顺桥方向相同。
当顶帽为矩形时，支承垫石角至顶帽边缘的最小距离为0.50m。
顶帽横桥方向的宽度除应满足上述要求和更换支座的顶梁要求外，还应符合下列要求：跨度L≤8m时为4m；
跨度8m＜L＜20m时不小于5m；
跨度L≥20m时为6m。
顶帽的混凝土强度等级应采用不低于C30，其厚度不应小于0.40m，并设置钢筋。
顶帽上应设有不小3%的排水坡(无支座的顶帽可不设)，并应设有突出墩台身0.10～0.20m的飞檐。
托盘式顶帽缩颈处横向宽度B不宜小于支座下座板外缘的间距b，α角不应大于30°，β角不应大于45°，见图5.3.12。
托盘式顶帽图
空心墩的顶帽下面宜设实体过渡段。实体段与空心墩身以及空心墩身与基础的联结处，均应增设补充钢筋或设置牛腿。
空心墩的最小壁厚，当为钢筋混凝土时不宜小于0.30m，当为混凝土时不宜小于0.50m。混凝土空心墩宜设置护面钢筋。
空心墩可根据建筑材料、壁厚与内孔尺寸的比率考虑是否设置隔板。
空心墩离地面5m以上部分，应在墩身周围交错设置适量的通风孔，其直径不宜小于0.20m，并应有安全防护设施。通风孔应高出设计频率水位。
空心墩墩顶应设置带门的进人洞，并可设置固定或活动的检查设备。
1.2.2墩台托盘构造
在满足桥墩台顶帽横向宽度的同时,为了减小墩台身横向尺寸,节约圬工,实体桥墩台多采用托盘式顶帽.托盘式顶帽悬出墩台身缩颈以外的尺寸,应考虑梁部荷载及架梁移梁的影响,为了保证悬出部分的安全,参照已往设计经验,拟定在顶帽缩颈处横向宽度B不宜小于支座下座板外援的间距b,a不得大于30.b角不得大于45.
1.2.3墩台身构造
1.2.3.1实体墩台(主要是对片石砌注筑的墩台的一些构造要求,现在基本不采用了)
1.2.3.2空心墩(目前用的比较多的一种墩型,对震区的桥梁尤其实用)
顶帽下宜设置实体过渡段,实体段与空心墩身以及空心墩身与基础连接处,均应增设补充钢筋或设置牛腿.空心墩的最小壁厚,对于钢筋混凝土的不宜小于0.3m,对于混凝土的不宜小于0.5m,混凝土空心墩宜设置护面钢筋.
空心墩离地面5m以上部分,应在墩身周围交错设置适量的通风口,其直径不宜小于0.2m,并应有安丘防护设施.通风孔应高出设计频率水位.墩顶应设置带门的进人洞,并设置检查设备.
1.2.3.4其它构造要求
桥台顶采用台尾或台顶道渣槽两侧设置泄水管排水等方式,并应有良好的排水设施.台顶道碴槽内的排水坡不应小于3%
第三节设计荷载
1.3.1一般要求
桥墩台设计应满足墩台的强度及稳定性等要求。
桥梁设计时，应仅考虑主力与一个方向(顺桥或横桥方向)的附加力相结合。
根据各种结构的不同荷载组合，应将材料基本容许应力和地基容许承载力乘以不同的提高系数。对预应力混凝土结构中的强度及抗裂性计算，应采用不同的安全系数。
2 流水压力不与冰压力组合，两者也不与制动力或牵引力组合；
3 船只或排筏的撞击力、汽车撞击力以及长钢轨断轨力，只计算其中的一种荷载与主力相组合，不与其它附加力组合；
4 地震力与其它荷载的组合见国家现行的《铁路工程抗震设计规范》(GBJ111-87)。
5长钢轨纵向力及其与制动力或牵引力的组合，按长钢轨纵向力的有关规定办理。1.3.2恒载
材料容重
新旧规范的差别: 恒载碎石道碴20.0/21.0 (基本规范第1.3.2.1条)
梁部结构及桥面重(基本规范第1.3.2.2)采用标准跨度的梁，一般可以从梁图上查取。
桥面的自重由于桥面适用的材料，枕木，道碴槽及人行道宽度的不同二有所变化，
1.3.
2.3土压力
桥规第 4.2.2条规定:作用于墩台上的土的侧压力可按库伦(楔体极限平衡)理论推导的主动土压力计算(见本规范附录A)。对渗水土采用内摩擦角ф=33°；对一般填石(利用弃碴)采用内摩擦角ф=40°；填料与墩台表面的外摩擦角δ=ф/2。当实际情况与上述有出入时，应以实际资料或通过试验作为计算的根据。若土质分层有变化或水位影响计算参数时，应作分层计算。
台后过渡段填土的内摩擦角应根据台后填筑的实际情况确定。
在计算滑动稳定时，墩台前侧不受冲刷部分土的侧压力可按静止土压力计算(见附录B)。
1.3.
2.4 静水压力与浮力
桥规第4.2.4条规定:位于碎石土、砂土、粉土等透水地基上的墩台，当检算稳定性时应考虑设计洪水频率水位的水浮力；计算基底应力或基底偏心时仅考虑常水位(包括地表水或地下水)的水浮力。
检算墩台身截面或检算位于黏性土上的基础，以及检算岩石(破碎、裂隙严重者除外)上的基础且基础混凝土与岩石接触良好时，均不考虑水浮力。
位于粉质黏土和其他地基上的墩台，不能肯定是否透水时，应分别按透水与不透水两种情况检算基底而取其不利者。
1.3.3列车活载
按目前设计遇到的情况分以下三种活载:
1.3.3.1”中-活载” ,标准活载的计算图式见图
设计中采用中活载加载时，标准活载计算图式可任意截取。“中—活载”换算均布静活载和加载规定见本规范附录C 。
桥跨结构和墩台尚应按其所使用的架桥机加以检算。
1.3.3.2高速客运专线”UIC ”活载
1.3.3.3客运专线”ZK ” 活载
1.3.4列车活载土压力
列车静活载在桥台后破坏棱体上引起的侧向土压力，应按列车静活载换算为当量均布土层厚度计算(见本规范附录A)。 (桥规第4.3.3条规定)
1.3.5离心力 桥规第4.3.6条规定)
桥梁在曲线上时，应考虑列车竖向静活载产生的离心力。离心力应按下列公式计算：
对集中活载N ： )(1272
N f R V F ?= （4.3.6—1）
对分布活载q ： )(1272
q f R V F ?= （4.3.6—2）
???? ??-??? ??+--=L V V f 88.2175.1814100012000.1 (4.3.6—3)
式中N——“中—活载”图式中的集中荷载（kN）；
q——“中—活载”图式中的分布荷载（kN/m）；
V——设计速度（km/h）；
R——曲线半径（m）；
L——桥上曲线部分荷载长度（m）；
f ——竖向活载折减系数，按式(4.3.6—3)计算。
当L≤2.88m或V≤120km/h时，f值取1.0，当计算f值大于1.0时取1.0。
当L＞150m时，取L=150m计算f值。
2 离心力按水平向外作用于轨顶以上2.0 m处。
3当设计速度大于120km/h时，离心力和竖向活载组合时应考虑以下三种情况：
①不折减的“中—活载”和按120km/h速度计算的离心力（f =1.0）；
②折减的“中—活载”（f×N，f×q）和按设计速度计算的离心力（f ﹤1.0）；
③曲线桥梁还应考虑没有离心力时列车活载作用的情况。
1.3.6制动力或牵引力
制动力或牵引力应按列车竖向静活载的10%计算。但当与离心力或列车竖向动力作用同时计算时，制动力或牵引力应按列车竖向静活载的7%计算。(桥规第4.3.7条规定)双线桥应采用一线的制动力或牵引力；三线或三线以上的桥应采用两线的制动力或牵引力。按此计算的制动力或牵引力不考虑第4.3.9条对双线竖向活载进行折减的规定。
桥头填方破坏棱体范围内的列车活载所产生的制动力或牵引力不予计算。
制动力或牵引力作用在轨顶以上2m处，但计算桥墩台时移至支座中心处，计算台顶活载的制动力或牵引力时移至轨底，计算刚架结构时移至横杆中线处，均不计移动作用点所产生的竖向力或力矩。
采用特种活载时，不计算制动力或牵引力。
简直梁传到墩台上的纵向水平力数值按下列规定计算:
1 固定支座为全孔的100%。
2 滑动支座为全孔的50%。
3 滚动支座为全孔的25%。
在一个桥墩上安设固定支座及活动支座时，应按上述数值相加，但对于不等跨梁，此相加值不应大于其中较大跨的固定支座的纵向水平力；对于等跨梁，不应大于其中一跨的固定支座的纵向水平力。
1.3.7横向摇摆力
横向摇摆力应取100kN，作为一个集中荷载取最不利位置，以水平方向垂直线路中心线作用于钢轨顶面。
多线桥梁只计算任一线上的横向摇摆力。
空车时应考虑横向摇摆力。
1.3.8无缝线路长钢轨纵向力(桥规第4.3.10条规定)
铺设无缝线路桥梁，桥梁设计应考虑无缝线路长钢轨纵向力作用。检算墩台时伸缩力、挠曲力、断轨力作用点为墩台支座铰中心，检算支座时伸缩力、挠曲力、断轨力作用点为墩台支座顶中心，台顶断轨力作用点为台顶。断轨力可在全联范围内的墩台上分配。
伸缩力分桥台伸缩力和桥墩伸缩力。
桥梁位于无缝线路的固定区时，无缝线路作用在桥梁的伸缩力应按附录A计算。 4.1.2 等跨简支梁桥，有碴轨道上铺设60kg/m钢轨无缝线路，相邻桥墩纵向水平线刚度差小于较小墩的50%，伸缩力可按附录B之表B.0.1取值。 4.1.3
纵向力组合
桥上无缝线路纵向力组合原则： 5.0.1
1 同一股钢轨的伸缩力、挠曲力、断轨力相互独立，不作叠加；
2 伸缩力、挠曲力、断轨力不与同线的竖向活载、离心力、牵引力或制动力组合。
3 伸缩力、挠曲力按主力考虑，断轨力按特殊荷载考虑。
4 桥梁设计时，应增加表5.0.1的各种组合。
表5.0.1
移至支座顶中心，不计移动作用点所产生的竖向力或力矩。 5.0.2
纵向水平线刚度
1.3.9风力
风荷载应按下列规定计算：(桥规第4.4.1条规定)
(1)作用于桥梁上的风荷载强度可按下式计算：
W=K1*K2*K3*W0 (4.4.1)
式中W——风荷载强度(Pa)；
W0——基本风压值(Pa)，
2 06
.
1
1
v
W=
，系按平坦空旷地面，离地面20m高，频率1/100的10min平均最大风速ν(m/s)计算确定；一般情况W0可按本规范附录D“全国基
本风压分布图”，并通过实地调查核实后采用；
K1——风载体形系数，(桥墩见表4.4.1—1，其他构件为1.3；
(2)横向风力的受风面积应按桥跨结构理论轮廓面积乘以下列系数：
钢桁梁及钢塔架0.4
钢拱两弦间的面积0.5
桁拱下弦与系杆间的面积或上弦与桥面系间的面积0.2
整片的桥跨结构1.0
(3)列车受风面积应按3m高的长方带计算，其作用点在轨顶以上2m高度处。
(4)桥上有车时，风荷载强度应按式(4.4.1)中W的80%计算，并不大于1250Pa；桥上无车时按W计算。
(5)检算桥台时，桥台本身所受风力不予计算。桥台施工时孤立状态的风荷载强度，应根据具体情况按有关规定办理。
(6)纵向风力与横向风力计算方法相同。对于列车、桥面系和各类上承梁，所受的纵向风力不予计算；对于下承桁梁和塔架，应按其所受横向风荷载强度的40%计算。
(7)对于高墩等高耸建筑物，其自振周期较大时，应考虑风振的影响。
(8)标准设计的风压强度，有车时W=K1·K2×800，并不大于1250Pa；无车时W=K1·K2×1400。
1.3.10其它特殊力
1.作用于桥墩上的流水压力
2.位于有冰凌的河流和水库中的桥墩台，应根据当地冰凌的具体条件及墩台的结构形式，考虑下列有关的冰荷载作用：
(1)河流流冰产生的动压力；
(2)风和水流作用于大面积冰层产生的静压力；
(3)冰覆盖层受温度影响膨胀时的静压力(在闭塞空间)；
(4)冰堆整体推移的静压力；
(5)冰层因水位升降产生的竖向作用力。
3.桥涵结构和构件应计算均匀温差和日照温差引起的变形和应力，温差应按当地气侯条件与建造条件确定。(空心桥墩设计时考虑了)
4.船只或排筏的撞击力。
第四节墩台检算
1.4.1一般要求
墩台身一般检算强度、纵向弯曲稳定、墩台顶弹性水平位移;实体墩台还应检算墩台身的合力偏心.高墩、空心墩及其它钢筋混凝土轻型墩台,还应考虑局部稳定、抗裂性、振动、温差及混凝土收缩等影响。
混凝土空心墩应检算墩身截面拉应力,并不超过容许值。
钢筋混凝土墩台和钢塔架不考虑截面合力偏心的要求。
基底应检算压应力和合力偏心、基底倾覆和滑动稳定等。
1.4.2截面检算
1.台身偏心
在各种荷载组合作用下，混凝土的实体墩台身截面上法向合力的偏心距e应符合下列规定(图5.1.1)：
图5.1.1 截面上合力偏心距示意
O——截面重心；P———合力作用点；
B——OP连线与截面外包轮廓线的交点。
主力e≤0.5S
主力+附加力圆形截面e≤0.5S
主力+附加力其他形状截面e≤0.6S
主力+特殊荷载e≤0.7S
式中S系沿截面重心与合力作用点的连线上量取，自截面重心至该连线与截面外包轮廓线
的交点的距离。
2.整体纵向稳定性
混凝土的墩台在中心受压及偏心受压时，其整体纵向稳定性应按下式检算：
KN 式中 N ——作用于墩台顶面处的轴向压力(MN)； K ——安全系数，对于整体灌注的混凝土墩台，主力时K=2.0，主力加附加力时K=1.6；对于混凝土块砌体，主力时K=2.5，主力加附加力时K=2.0； Ncr ——墩台顺截面回转半径较小方向弯曲的纵向弯曲(屈曲)临界荷载(MN)， ???????????????+=02002001.114mE α114mE αNcr A R l I l I C d d （5.1.2-2） 其中： E0 为墩台身的受压弹性模量，对于整体浇注的混凝土墩台采用《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》中的混凝土受压弹性模量，按本规范第3.0.7条确定，对于混凝土块砌体，E0≈900Rc ； Rc 为墩台身的抗压极限强度(MPa)，对于整体灌注的混凝土墩台可采用《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》中轴心抗压极限强度fc 值，对于混凝土块按Rc=K 〔σc 〕求算，这里〔σc 〕为混凝土块砌体的中心及偏心受压容许应力(MPa)，按表3.0.4确定； K 为安全系数，见上面所列； Id 为墩台底截面绕垂直弯曲方向重心轴的全截面惯性矩(m4)； A0 为墩台平均截面的全面积(m2)，对于上面小、下面大的实体桥墩，A0为整个墩身平均截面的全面积； l0 为整个墩台的计算长度； α 为刚度修正系数，可近似按α=[0.1／(0.2+ e 0／h)]+0.16求算，该公式中的e 0为顺弯曲方向轴向压力N 对墩台平均截面重心的偏心距，对于上面小、下面大的实体桥墩，e 0为顺弯曲方向N 对墩台身平均截面重心的偏心距(m)； h 为该截面顺弯曲方向的长度(m)； m 为变截面影响系数，按表5.1.2确定； I0 为墩台顶截面绕垂直弯曲方向重心轴的惯性矩(m4)。 表 3.1)5.1.3混凝土和砌体墩台的截面强度应按下式检算： []σηη≤±±+=x Y X y X Y I y M I x M A G N σ （5.1.3-1） 式中 σ——墩台中任一检算截面上的压应力(MPa)； N ——作用于墩台顶面处的轴向压力(MN)； G ——检算截面以上顺轴向的墩台自重(MN)； A ——检算截面的全面积(m2)； [σ]——墩台的中心受压或偏心受压容许压应力(MPa)； Mx ，My ——检算截面上对重心轴x 和y 的弯矩 IX ，Iy ——检算截面绕重心轴x 和y 的全截面惯性矩(m4)； x ，y ——检算截面上最大应力点或最小应力点的坐标(m)； ηx ，ηy ——检算截面上弯矩My 和Mx 的增大系数： 21111η0 ' x l u B N KN x crx ????????????-?-+≈ （5.1.3-2） 21111η0 ' y l u B N KN y cry ??????????? ?-?-+≈ （5.1.3-3） 这里K 为安全系数，按第5.1.2条所列值采用。u ′为计算位置，对于上端自由、下端固 结的情况，u ′=u ；对于上下端均铰结的情况，当u ≤20l 时，u ′=u ；当u ≥20 l 时，u ′=0l -u ，其中u 为墩台顶面至检算截面的距离(m)；0l 为墩台侧向稳定性检算的计算长度(m)，按《铁路桥涵 钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3）采用；系数 KN A R N A R c c rx c --=00x 1.11.1B , KN A R N A R c c ry c --=00y 1.11.1B ；其中Ncrx 和Ncry 为墩台重心轴x 方向和y 方向的纵向弯曲(屈曲)临 界荷载： ?????????????????+=02002001.114114A R l I mE l I mE N c dy dy crx αα (5.1.3-4) ???????????????+=02002001.114114A R l I mE l I mE N c dx dx cry αα (5.1.3-5) 其中Idx 和Idy 如为墩台底截面绕其重心轴x 和y 的惯性矩。其余符号的意义与第5.1.2条相同。 截面偏心受压应力重分布 在墩台结构应力检算中根据”桥规”规定不考虑圬工承受拉应力.即在偏心轴向力作用下,其作用点在截面核心以外时,圬工截面受拉力部分不与考虑,截面上的压应力将重新分布,以达到和外力平衡. 实体墩台在检算中,按式(5.1.3—1)求得的最小应力为负值时，不考虑截面承受拉应力，而采用偏心距G N M e x x x +=η和G N M e y x y +=η确定合力N+G 的作用点，然后根据截面压应力成三角 形分布和压应力的合力与N+G 相平衡的假定，检算截面的最大压应力，其最大压应力不应大 于墩台身容许压应力。关于最大压应力的计算方法,通常以公式λF G N +进行求算,F 为全截面面积,λ为随截面形状和偏心距而定的系数。 5.1.4混凝土空心墩尚应检算墩身局部稳定和截面拉应力，其拉应力值不得大于表3.0.5规定的容许值。 混凝土空心墩应考虑墩身与顶帽下实体过渡段联结和与基础联结处固端干扰的影响。 4.墩台基础变位及刚度限值的规定： 1墩台基础的沉降应按恒载计算。对于外静定结构，有碴桥面工后沉降量不得超过80mm ，相邻墩台均匀沉降量之差不得超过40mm ；明桥面工后沉降量不得超过40mm ，相邻墩台均匀沉降量之差不得超过20mm 。 对于外静不定结构，其相邻墩台均匀沉降量之差的容许值，应根据沉降对结构产生的附加应力的影响而定。 2墩台的纵向及横向水平刚度应满足列车行车安全性和旅客乘车舒适度的要求，并对最不利荷载作用下墩台顶的横向及纵向计算弹性水平位移进行控制。 ①由墩台横向水平位移差引起的相邻结构物桥面处轴线间的水平折角不得超过1.5‰。 其荷载组合为： －竖向静荷载； －曲线上列车的离心力； －列车的横向摇摆力； －列车、梁及墩身风荷载或0.4倍的风荷载与0.5倍的桥墩温差组合作用，取较大者； －水中墩的水流压力作用； －地基基础弹性变形引起的墩顶水平位移。 墩台横向水平位移限值，当桥梁跨度小于20m 时，采用桥梁跨度20m 的墩台横向水平位移限值。 ②墩台顶帽面顺桥方向的弹性水平位移应符合下列规定：Δ≤5L 式中L ——桥梁跨度(m)，当L ＜24m 时，L 按24m 计算；当为不等跨时，L 采用相邻中较小 跨的跨度； Δ——墩台顶帽面处的水平位移(mm)，包括由于墩台身和基础的弹性变形，以及基底土弹性变形的影响。 计算混凝土、石砌及钢筋混凝土墩台水平变位时，截面惯性矩I 按全截面考虑，混凝土和石砌墩台的抗弯刚度取为E0I ，钢筋混凝土墩台的抗弯刚度取为0.8E0I ，E0为墩台身的受压弹性模量。 3铺设焊接长钢轨的桥梁下部结构的纵向水平线刚度应满足新建铁路铺设无缝线路的要求。 长钢轨纵向水平力 基础倾覆稳定和滑动稳定 3.1.1 墩台基础的倾覆稳定系数应按下式计算(图3.1.1)： 图3.1.1 墩台倾覆稳定计算 O ——截面重心 P ——合力作用点 A —A ——检算倾覆轴 e s h T e p P s K i i i i i =∑+∑∑=0 (3.1.1) 式中 K 0 —— 墩台基础的倾覆稳定系数； P i —— 各竖直力(kN)； e i —— 各竖直力P i 对检算截面重心的力臂(m)； T i —— 各水平力(kN)； h i —— 各水平力T i 对检算截面的力臂(m)； s —— 在沿截面重心与合力作用点的连接线上，自截面重心至检算倾覆轴的 距离(m)； e —— 所有外力合力R 的作用点至截面重心的距离(m)。 力矩P i e i 和T i h i 应视其绕检算截面重心的方向区别正负。 墩台基础的倾覆稳定系数不得小于1.5，临时施工荷载作用下不得小于1.2。 注：对于凹多边形基础，检算倾覆稳定性时，其倾覆轴应取基底截面的外包线。 3.1.2 墩台基础的滑动稳定系数应按下式计算： i i c T P f K ∑∑= (3.1.2) 式中 K c —— 墩台基础滑动稳定系数； P i ，T i —— 意义同第3.1.1条； f —— 基础底面与地基土间的摩擦系数，当缺乏实际资料时，可采用表3.1.2中的数值。 当墩台位于较陡的土坡上，或桥台建于软土上且台后填土较高时，还应检算墩台连同土坡或路基沿滑动弧面滑动的稳定性。 墩台基底容许偏心与应力 外力对基底截面重心的偏心距e 不应大于表5.2.2规定的值。桥台尚应检算孤立地面时基底截面的合力偏心情况。 注：e —— 外力对基底截面重心的偏心距，N M e =，这里N 和M 分别为作用于基底的垂直力和所有外力对基底截面重心的力矩； ρ —— 基底截面核心半径，A W =ρ，这里W 为相应于应力较小边缘的截面抵抗矩，A 为基底面积。 ρe (包括斜向弯曲)可按下式计算： A N p e min 1σ-= 其中min σ为基底最小应力。 混凝土耐久性设计 铁路混凝土结构耐久性设计应包括以下内容： 1 结构及主要可更换部件的设计使用年限； 2 结构所处的环境类别及其作用等级； 3 结构耐久性要求的混凝土原材料品质、配合比参数限值以及耐久性指标要求； 4结构耐久性要求的构造措施（包括钢筋的混凝土保护层厚度）； 5与结构耐久性有关的主要施工控制要求； 6严重腐蚀环境条件下采取的附加防腐蚀措施； 7与结构耐久性有关的跟踪检测要求； 8 与结构耐久性有关的养护维修要求。 环境类别及作用等级 3.3.1铁路混凝土结构所处环境类别分为碳化环境、氯盐环境、化学侵蚀环境、冻融破坏环境和磨蚀环境。不同类别环境的作用等级可按表3.3.1-1、3.3.1-2、3.3.1-3、3.3.1-4、3.3.1-5所列环境条件特征进行划分。 表3.3.1-1碳化环境 化作用等级应按T3级考虑。 2 对于梁部结构，碳化作用等级应按不低于T2级考虑。 表3.3.1-2氯盐环境 1 对于盐渍土地区的混凝土结构，埋入土中的混凝土遭受化学侵蚀；当环境多风干燥时，露出地表的毛细吸附区内的混凝土遭受盐类结晶型侵蚀。 2 对于一面接触含盐环境水（或土）而另一面临空且处于干燥或多风环境中的薄壁混凝土，接触含盐环境水（或土）的混凝土遭受化学侵蚀，临空面的混凝土遭受盐类结晶侵蚀。 3 当环境中存在酸雨时，按酸性环境考虑，但相应作用等级可降一级。 地区和微冻地区最冷月的平均气温t 分别为：t ≤-8o C, -8 o C ＜ t ＜-3 o C 和 -3 o C ≤t ≤2.5 o C 。 表3.3.1-5 磨蚀环境 3.3.2 环境作用等级为L3、H3、H4、D3、D4、M3级的环境为严重腐蚀环境。 6.0.1 混凝土结构外形应力求简洁，便于养护维修。 6.0.2 混凝土结构的构造应有利于减轻环境对结构的作用，有利于避免水、水汽和有害物质在混凝土表面的积聚，便于施工时混凝土的捣固和养护。 6.0.3 混凝土结构表面应设置可靠的防、排水等构造措施。必要时可采用换填土、降低地下水位及设防护层等工程措施，防止水和有害物质接触混凝土表面。 6.0.4 结构的各种接缝应尽量避开最不利环境作用的部位。 6.0.5 对于遭受严重冻融破坏和化学侵蚀的混凝土结构，应考虑暴露面上混凝土的可能剥蚀对构件（特别是薄壁构件）承载力的损害，设计时需适当增加混凝土厚度。 6.0.6 混凝土保护层垫块的强度和密实度应不低于构件本体混凝土的强度和密实度。 6.0.7 桥梁端部应采取有效构造措施防止污水回流污染支座和梁端表面。 6.0.8 封锚混凝土宜采用水泥基聚合物混凝土，混凝土的水胶比应不大于本体混凝土的相应值，并采取可靠的防护措施，以防止环境水和其它有害介质渗入接缝。 6.0.9 隧道拱墙初期支护与二次衬砌之间应设置可靠的防水层。 6.0.10 钢筋的混凝土保护层厚度除遵守现行铁路工程有关专业标准的规定外，还应符合以下规定：离混凝土表面最近的普通钢筋（主筋、箍筋和分布筋）的混凝土保护层厚度c（钢筋外缘至混凝土表面的距离）应不小于表6.0.10规定的最小厚度c min与混凝土保护层厚度施工允许偏差负值△之和。 注： 1 钢筋的混凝土保护层最小厚度应与表5.2.1规定的混凝土配合比参数限值相匹配。如实际采用的水胶比比表5.2.1中的规定值小0.1及以上时，保护层厚度可适当减少，但减少量最多不超过10mm，且减少后的保护层厚度不得小于30mm。 2 钢筋的混凝土保护层最小厚度不得小于所保护钢筋的直径。 3 直接接触土体浇筑的基础结构，钢筋的混凝土保护层最小厚度不得小于70mm。 4 如因条件所限钢筋的混凝土保护层最小厚度必须采用低于表中规定的数值时，除 了混凝土的实际水胶比应低于表5.2.1中的规定值外，应同时采取其他经试验证明能确保混凝土耐久性的有效附加防腐蚀措施。 5 对于轨道结构、抗滑桩，钢筋的混凝土保护层最小厚度可根据结构构造型式和耐 久性要求等另行研究确定。 桥梁结构设计方法的研究 摘要：目前桥梁结构耐久性研究中存在的问题。在比较了各国几种主要耐久性设计理论和方法的基础上，提出了一种新的耐久性设计思路和方法，即利用耐久度来衡量结构保持耐久性的能力，通过计算耐久性指标来评判某一时刻结构耐久性能否满足设计要求。该方法强调了多种因素共同作用、结构体系和构件荷载类别以及桥梁寿命周期经济性对耐久性设计的影响，具有概念明确、形式简单、便于应用等特点。 关键词：桥梁结构、设计、可靠性、创新 引言： 桥梁设计是一个复杂的，系统的工程。需要丰富的理论知识，并且尽量避免主观经验因素对设计的影响。在桥梁设计过程中仍然有许多重大的理论问题需要解决。目前，国内的桥梁结构设计普遍有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少：重视强度极限状态而不重视使用极限状态，而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现；重视结构的建造而不重视结构的维护。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果；也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背；也不符合结构动态和综合经济性的要求。 我国的桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善，在桥梁设计领域，特别是关于桥梁施工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。 一、结构的耐久性设计问题： 桥梁在建造和使用过程中，一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。 在大跨度桥梁领域，国内从上世纪80年代以来，建造了大量的斜拉桥。需要指出的是，很多这类问题与没有进行合理的耐久安全性设计有关，这也促使人们重新认识桥梁的耐久性问题。而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来改善桥梁耐久安全性却很少有人研究。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。因此，需要努力将耐久安全性的研究从定性分析向定量分析发展。 二、桥梁的超载问题： 《桥梁墩台与基础工程》课程设计任务书 一、课程设计目的 该课程设计是为了更好的掌握桥梁墩台与基础的一般设计方法,使其具备初步的独立设计能力；掌握如何综合考虑上部结构、水文、地质条件来进行一般墩台基础设计能力；提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力；培养学生在综合性和实践性方面能力,以期能独立地、系统地完成一个工程设计的全过程。 二、课程设计题目 某简支梁桩柱式墩、台设计 三、课程设计内容和要求 （一）课程设计内容 1、设计荷载标准 公路Ⅰ级，人群荷载—3.5KN/m2。 公路Ⅱ级，人群荷载—3.0KN/m2。 2、桥面净空 5梁式：净7+2×1.0m。 6梁式：净9+2×1.0m。 3、上部构造 该桥上部构造尺寸及永久荷载见下表1和2：表1 表2 注：冲击系数为1+μ=1.3 4、水文地质资料（a） （1）地质资料表3 中砂20.560 粘性 土 19.5650.40.8中砂厚度如下：表4 中砂厚度（m） ( 1) ( 2) ( 3) ( 4) ( 5) ( 6) 3 .0 4 .0 4 .5 5 .0 5 .5 6 .0 （2）水文资料 墩帽盖梁顶标高：246m，常水位：242.5m，河床标高：240.5m，一般冲刷线：238.5m，局部冲刷线：235.2m。 水文地质资料（b） （1）地质资料 标高20.00以上桩侧土为软塑亚粘土，各物理性质指标为：容重=18.5kN/m3，土粒比重Gs=2.70，天然含水量w=21%，液限w L=22.7%，塑限w p=16.3%；标高20.00以下桩侧及桩底均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：容重=19.5kN/m3，土粒比重Gs=2.70，天然含水量w=17.8%，液限w L=22.7%，塑限w p=16.3%。 （2）水文资料 墩帽盖梁顶标高：127m，常水位：125m，河床标高：122.00m，一般冲刷线：120.00m，局部冲刷线：118.00m。 5、主要材料 （1）盖梁和墩身均采用C30混凝土； （2）承台与桩基采用C25混凝土； （3）主筋采用335 HRB级钢筋； 箍筋采用235 R级钢筋。 （二）课程设计成果要求 （1）设计成果完整，计算数据准确，图表规范。 （2）墩台基础结构构造图，图纸一律用铅笔绘制，幅面采用3号图纸（A3） 目录 1设计任务书......................... 3 ........ 1.1设计目的...................... 3 .......... 1.2设计任务...................... 3 .......... 1.2.1设计资料.................... 3…… 122地质资料..................... 3…… 1.2.3 材料..................... 4 .......... 1.2.4基础方案.................... 4…… 1.2.5计算荷载.................... 4…… 1.2.6设计要求.................... 6…… 1.3时间及进度安排.................. 6…… 1.4建议参考资料.................... 6…… 2设计指导书......................... 8 ........ 2.1拟定尺寸...................... 8 .......... 2.2荷载设计及荷载组合................ 8 ?… 2.2.1荷载计算................... 8…… 2.2.2桩顶荷载计算及桩顶荷载组合 (8) 2.3桩基设计计算与验算................ 10… 2.3.1桩长确定及单桩承载能力验算 (10) 2.3.2桩身内力及配筋计算 (11) 2.3.3单桩水平位移及墩台水平位移验算12 3设计计算书1?… 《桥梁基础工程》课程设计说明书 目录 前言 课程设计是土木工程专业本科大学生培养方案中的综合性实践性教学环节，也是大学生综合素质和毕业后实际工作能力，适应社会能力中的最大环节。因此它对扩大我们的专业知识也是极其重要。课程设计集理论与实践一体，通过一个整体的课程设计，对于相关设计规范，手册，标准图以及工程实践中常用的方法有较系统地认识了解。因此，充分重视课程设计环节对提高大学生的综合能力有十分重要的意义。 作为道路桥梁专业的大学生，未来社会主义建设事业的精英，肩负着时代艰巨使命，更应该努力学习好自己的专业课，扎实基础，培养专业技能。当然，理论基础是必要的，但光有书本知识显然不够，我们需通过实践加强动手能力，理论联系实践，学得真本事才是根本。是最基础也是非常重要的的一部分。 《桥梁基础工程》是土木工程道桥专业的专业基础课，在土木工程学科的知识体系中占据了重要地位。《桥梁基础工程》课程的特点是综合性强、设涉及面广，所有对桥梁结构设计计算有关的的课程内容，在该课程中都会有所体现和应用。教学内容和课程体系改革是在上述背景条件下展开的，其主要目标是在学时有限的条件下，使学生能够对课程的知识体系有较为系统和整体的把握，重点掌握其基本理论和基本方法，并具有一定的工程概念和知识。 桥梁基础工程课程设计是该课程学习的一个实践环节。是对该课程进行综合性学习和训练，使同学们更好的掌握该课程知识为今后的毕业设计打下坚实的基础，对以后的工作也有着重要的意义。课程设计的目的是为加强对桥梁基础设计知识的进一步巩固，了解桥梁基础设计的主要过程，培养正确熟练地运用结构设计规范手册，各种标准图籍及参考书的能力。通过设计训练，初步建立设计与施工的全面协调统一思想。 桥梁结构设计理论方案 作品名称蔚然水岸 参赛学院建筑工程学院 参赛队员吕远、李丽平、李怡潇、赵培龙专业名称土木工程 一、方案构思 1、设计思路 对于这次的设计，我们分别考虑了斜拉桥、拱桥、梁式桥和桁架桥的设计方案。斜拉桥可以看作是小跨径的公路桥，且对刚度有较高的要求，所以斜拉桥对材料的要求比较高，对于用桐木强度比不上其他样式的桥来得结实；拱桥最大主应力沿拱桥曲面而作用，而沿拱桥垂直方向最小主应力为零，可以很好的控制桥梁竖直方向的位移，但锁提供的支座条件较弱，且不提供水平力，显然也不是一个好的选择；梁式桥有较好的承载弯矩的能力，也可以较好的控制使用中的变形，但桥梁的稳定性是个很大的问题，控制不了桥梁的扭转变形，因此，我们也放弃了制作梁式桥的想法；而桁架桥具有比较好的刚度，腹杆即可承拉亦可承压，同时也可以较好的控制位移用料较省，所以，相比之下我们最后选择了桁架桥。 2、制作处理 （1）、截杆 裁杆是模型制作的第一步。经过试验我们发现，截杆时应该根据不同的杆件，采用不同的截断方法。对于质地较硬的杆应该用工具刀不断切磋，如同锯开；而对于较软的杆应该直接用刀刃用力按下，不宜用刀口前后切磋，易造成截面破损。 （2）、端部加工 端部加工是连接的是关键所在。为了能很好地使杆件彼此连接，我们根据不同的连接形式，对连接处进行处理，例如，切出一个斜口，增大连接的接触面积；刻出一个小槽，类似榫卯连接等。（3）拼接 拼接是本模型制作的最大难点。由于是杆件截面较小，接触面积不够，乳胶干燥较慢等原因，连接是较为困难的。我们采取了很多措施加以控制，如用铁夹子对连接处加强压、用蜡线进行绑扎固定等。对于拱圈的制作，则预先将杆件置于水中浸泡并加上预应力使其不断弯曲，并按照先前划定的拱形不断调整，直至达到理想形状。 在拱脚处处理时，先粘结一个小的木块，让后用铁夹子施加很大的压力，保证连接能足够牢固。 乳胶粘接时要不断用电吹风间断性地吹风，使其尽快形成粘接力，达到强度的70%（基本固定）后即可让其自行风干。 （4）风干 模型制作完成后，再次用吹风机间断性地吹粘接处，基本稳定后，让其自然风干。 （5）修饰 在模型完成之后，为了增强其美观性，用砂纸小心翼翼的将杆件表明的毛刺打磨光滑，注意不要破坏结构，以免影响其稳定。 3、设计假定 (1)、材质连续，均匀； (2)、梁与索之间结点为铰结；梁与塔柱（撑杆）之间的连接为刚结； 桥梁设计要点 一、结构计算要点 1、根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第1.0.6条要求，公路桥涵结构的设计基准期为100年，市政桥涵据此采用设计基准期100年，各类主要构件及其使用材料应保证其设计基准期要求。 2、汽车荷载根据道路、公路等级分别采用公路-I级、公路-II级，特殊荷载根据业主要求确定。桥梁设计安全等级根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第1.0.9条，分为一级、二级、三级，重要性系数根据设计安全等级确定。设计中注意按照单孔跨径确定，对多孔不等跨径桥梁，以其中最大跨作为判断标准，同时在设计中结构重要性系数应大于等于1.0。 3、抗震设计标准：青岛市桥梁抗震设防烈度为6度，地震动峰值加速度为0.05g。其他地区及有特殊要求桥梁根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001）附录A规定的烈度和地震加速度，结合桥梁抗震规范和实施细则进行抗震设计。 4、环境类别根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第1.0.7条确定，并按照要求提出相应的耐久性的基本要求。 5、混凝土保护层厚度根据环境类别确定，详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第9.1条，当受拉区主筋保护层厚度大于50mm时， 应在保护层内设置直径不小于6mm，间距不大于100mm的钢筋网（主要用于承台下层）。 6、护栏防撞等级根据《公路交通安全设施规范》（JTG D81-2006）和《公路交通安全设施设计细则》（JTG/T D81-2006）确定，中央隔离墩预制长度4米。设计规范需要在桥梁设计说明依据中列出。 7、桥涵应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计，其中正常使用极限状态不应遗漏挠度计算和预拱度设置。 8、预应力混凝土受弯构件应根据规范进行正截面和斜截面抗裂验算，并满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第6.3条的规定。 9、普通钢筋混凝土构件和B类预应力混凝土构件，在正常使用极限状态下的裂缝宽度，应按作用短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算，其宽度限制根据环境类别确定，详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第6.4.2条。 10、 T形截面梁的翼缘有效宽度和箱形截面梁在腹板两侧上下翼缘的有效宽度应根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第4.2.2条和4.2.3条进行断面折减。各类受力筋应布置在有效宽度范围内。 11、由于日照正温差和降温反温差引起的梁截面应力，可按附录B计算。竖向日照温差梯度曲线可按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.10条计取，桥面混凝土铺装层不计入温度梯度，沥青混凝土铺装层厚度大于10cm的按照14度计算。 桥桥墩桩基础基础设计 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】 华东交通大学 课程设计（论文） 题目名称某桥桥墩桩基础设计计算 院（系）土木建筑学院 专业道路与铁道工程 班级道铁2班 姓名欧阳俊雄 2011年 6 月 13 日至 2011 年 6 月 29 日共 1 周 指导教师: 耿大新 教研室主任: 李明华 资料收集 某桥梁上部构造采用预应力箱梁。标准跨径32m，梁长31.9m，计算跨径31.5m，桥面宽13m，墩上纵向设两排支座，一排固定，一排滑动，桥墩采用圆端形实心墩，平面尺寸形式如图1所示，墩高12m，计算墩顶变形时，不考虑墩身的挠曲。下部结构采用钻孔灌注桩基础。 1、地质及地下水位情况： 河面常水位标高25.000m，河床标高为22.000m，一般冲刷线标高20.000m，最大冲刷线标高18.000m处，一般冲刷线以下的地质情况如下： 2、设计荷载： （1）恒载： 桥面自重：1N=1500kN+学号×20kN=1500+16×20=1820kN 箱梁自重：2N=6000kN+学号×40kN=6000+16×40=6640kN 桥墩自重：3N=3875kN （2）活载 一跨活载反力：2835.75kN M1? =； kN 3334.3 N4=，在顺桥向引起弯矩：m 两跨活载反力： N5=5030.04kN+学号×50kN=5030.04+16×50=5930.04kN\ （3）水平力 制动力：H1=300kN，对承台顶力矩6.5m； 风力：H2=2.7 kN，对承台顶力矩4.75m 主要材料 承台采用C30混凝土，重度γ=25kN/m3、γ′=15kN/m3(浮容重)。 什么样的桥梁结构承重最大 （春光小组：周鹏徐德闯） 一、项目概述 1. 开展年级：五年级、六年级 2.学科：科学、数学、信息技术 3. 简介： 本学习项目主要对象是五年级至六年级学生，桥梁是他们日常生活中常见事物，但桥梁的承重量有多大，什么样的地理环境适合建造什么结构类型的桥梁等等问题却很少同学去关心。本次项目探究 活动，将从少年儿童身边熟悉的桥梁入手，让他们自己提出有关对桥梁感兴趣的问题，设计探究方法，通过调查、实验、观察、搜集资料、整理信息等方法，培养他们对科学探究的兴趣及数学、信息技术 应用的能力。 二、学习团队 1. 教师： 周鹏：综合实践 徐德闯：科学 2．学生： 旅顺口区迎春小学： 庄河光明山中心小学： 三、学习目标与任务 1. 教学目标分析 认知目标：了解不同结构的桥梁承重力是不同的 能力目标：能通过改变桥梁的结构来改变桥梁的承重力 情感与价值观：培养学生科学探究的方法与能力，知道科学就在我们身边。 信息素养：提高学生利用现在网络技术、高科技手段搜集、整理文字、图片信息的能力。 2. 学习任务 5位同学为一小组，合作完成以下任务: ●任务1：从日常生活中同学们司空见惯的桥梁入手，让学生提一些比较感兴趣、乐于研究的问题， 确立研究主题。 ●任务2：从电视、杂志、互联网等寻找一些有关桥梁的图片、数据信息。 ●任务3：通过信息的整理与分析，从中发现问题及思考解决问题的方案，设计对比实验。 ●任务4：把任务1、2、3的研究成果进行整理，做出一份可以相互交流的项目报告。 四、学习过程 项目学习活动过程（概念图）： 任务一寻找世界各地的桥梁设计 ?报章、杂志：你们可以从报章或杂志寻找你们所熟悉的桥梁结构，把图片及设计方案(或有关新闻)剪下，并记录你是从哪一份报章(报章名称)和哪一天(日期)取得的。 ?互联网：你亦可以从互联网上寻找桥梁结构设计并把它打印出来，记录你是从哪个网址中取得的。 ?其他途径：其实，若你能细心观察，亦可以从其他途径发现桥梁结构的设计应用，例如电视节目等。把有关的桥梁结构设计记录下来，并记录你是从哪里获得有关资料。 想一想以下的问题: ?桥梁的整体形状是什么样子? ?桥梁的主体结构是怎样设计的? ?最突出的、最令人印象深刻的桥梁结构设计对你的启发? 任务二设计桥梁结构设计图 学生搜集力学原理，结构以什么样的形式制作最稳定？ 注意：进行访问时，紧记要表现应有的礼貌! 根据搜集讨论得来的思路绘制桥梁设计图（可以是多个设计方案） 从绘制成的桥梁结构设计图中，你们发现什么? 有什么总结? 把你们的发现记录下来。并思考问题: ?桥梁的整体形状及桥体的结构特征? ?你会如何解释你们的发现? ?你们的发现对你有什么启示? 任务三制作项目实践探究整理 课程设计课程名称：基础工程 设计题目：某铁路桥梁桥墩基础设计 院系：土木工程系 专业：检测1班 学号： 姓名： 指导教师： 西南交通大学峨眉校区 2013年11月15 日 课程设计任务书 专业检测一班姓名学号20117565 开题日期：年月日完成日期：年月日 题目某铁路桥梁3号桥墩基础设计 一、设计的目的 地基基础设计的目的是根据上部结构的使用功能和结构形式在确定的场地条件下选择适宜的低级基础方案并确定其技术细节，使设计的地基基础在预定的使用期限和规定的使用条件下能够安全正常地工作，在此基础上满足降低造价和保护环境的要求。 二、设计的内容及要求 检算相关内容，设计满足要求的刚性基础，绘制基础横断面、平面图。该课程设计主要按如下步骤进行： 1.收集相关的设计资料 2.初步确定地基基础的技术方案 3.地基基础的技术设计 4.绘制施工图，计算工程数量，编制工程概预算 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日 设计计算说明书 第一章设计资料 1.1 工程概述 该桥梁是某Ⅰ级铁路干线的特大桥，路线为单线平坡，不考虑冲切荷载等。该地区地震强度较低，不考虑地震设防问题。 桥梁及桥墩部分的设计已经完成，桥跨由8孔32m预应力钢筋混凝土梁，1孔48m下承式钢桁梁和8孔32m预应力筋混凝土梁组成。 3号桥墩的已知设计资料如下图： 1.2工程地质与水文地质 土工试验成果表 土层编号及名称地 质 年 代 比重 Ｇs 重度 γ (kN/ m) 含水 量Ｗ (%) 液限 Ｗl (%) 塑限 Ｗp (%) θ c (kPa) 渗透系 数Κ (cm/s) 压缩 系数 a /MPa6 ①软粘土Ｑ4 2.72 14.9 91.5 85.0 55.0 6°17′10.1 2.8E-8 0.494 ②砂粘土Ｑ4 2.69 18.8 34.5 43.0 28.0 12° 05′ 19.4 3.4E-7 0.112 ③粗砂中密Ｑ5 2.60 19.5 26.2 24° 32′ 2.7E-1 0.011 ④强风化 砂岩 K 饱和单轴抗压强度R=2.4MPa ⑤中风化 砂岩 K 饱和单轴抗压强度R=6.7MPa 1.3设计荷载 各桥墩作用于设计低水位处的设计荷载（高程22.00m处） 墩位号两孔满载（低水位）一孔重载（低水位）一孔轻载（高水位）一孔轻载（低水位）N H M N H M N H M N H M 1-6 8858.2 406.7 2720.1 7956.4 406.7 3160.1 6130.4 402.7 3039.8 7334.6 406.7 3055.7 7、10 8920.2 409.5 2739.1 8812.1 409.5 3786.4 6173.3 405.5 3061.1 7385.9 409.5 43077.1 8-9 13355.0 613.2 4100.9 11995.4 613.2 4764.3 9242.5 607.1 4582.9 11058.0 613.2 606.9 11-17 8858.2 406.7 2720.1 7956.4 406.7 3160.1 6130.4 402.7 3039.8 7334.6 406.7 3055.7 注：1.桥梁位于直线平坡地区，故只考虑纵向荷载组合。 2.竖向力N和水平力H的单位为KN,力矩M的单位为KN-m，H和M的符号相同 表示两者对基础的转动效果相同。 桥梁结构设计问题探讨 摘要：近年来，随着科学技术的发展，桥梁结构设计也得到了相应的发展，但是我国的桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善。本文通过桥梁结构设计中应注意事项，对桥梁结构设计的理论及设计问题进行探讨。 关键词：桥梁结构；设计问题；分析 abstract: in recent years, with the development of science and technology, the bridge structure design also got the corresponding development, but china’’s bridge design theory and structure system is still not perfect. this article through the bridge structure design should note, bridge structure design theory and design issues were discussed. keywords: bridge structure; design problems; analysis 中图分类号：u443文献标识码：a 文章编号： 一、桥梁结构设计现状 目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果，也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背，也不符合结构动态和综合经济性的要求。 缘 聚 桥 结构设计说明书 队名：创造模力 队员：张钧堂熊富有 李人志李庆典 一、设计说明书 1、方案构思与结构选型 根据竞赛规则要求，我们从模型设计的要求、模型制作材料的性能、加载形式和制作方便程度等方面出发，采用A0图纸、白卡纸和白乳胶精心设计制作了“缘聚桥”桥梁模型。 为了达到轻简抗挠的效果，通过对稳定性的分析，我们采用了三角梁与桥墩结合作为整个桥的受力结构，桥面我们使用三角型折纸与正方形折纸并列捆绑的方式，这样能最大程度使加载分散在每一个构件上，并且我们还在桥面上粘了一层白卡纸，使受力韧度增大，桥面不易变形。 2．模型规格： 1、模型总跨度1000mm，桥面宽130mm，桥面高差≤20mm，桥高度100mm。 2、桥梁模型设计为单跨单车道，跨长度1000mm，车道宽100mm。 3. 受力构件设计 a)受载荷部分为桥面，桥面采用三角型折纸与正方形折纸并列捆绑的方式，这样能最大程度使加载分散在每一个构件，达到最大刚度要求； b)支撑部分为三角型支梁。桥墩和简支梁的组合，作为压弯系统，承担结构的整体受压、受弯； c)桥墩与桥面的垂直结合，卡在桥的三角型折纸内部，，分担梁的部分支撑； d)三角梁之间捆绑一根小梁，组成另一个三角形，进一步增大梁的抗变形能力； e)桥面下方用5根细纸棒做为载荷支撑，纸棒用纸带连接到梁上。 4.设计过程： 此模型设计的重点是抵抗均布载荷和动载过程对桥梁产生的屈曲、断裂、磨损以及弯曲等破坏。所以考虑到A0具有两考的抗拉性能，而且通过简易的构建制作，能够大大提高图纸的强度。组合成一个具有良好结构体系的桥模型。发挥 纸所体现出的钢的特性。而乳白胶粘结力强，满足结构受力特点，使纸间紧密结合。缺点是湿度大，不易干燥，干燥后硬度强，但容易产生脆性破坏。白卡纸具有表面硬度大的特点，用来做桥面，增大桥面的韧度，不易损坏变形 5.结构特色 三角梁是由图纸卷制而成，卷的时候层层加胶，这样更增加了桥梁的刚度，连接部分用纸带加胶捆绑，达到最够连接强度。桥面使用空心三角型折纸，强度大且质量轻，制作精确简易、精确，搭配白卡纸桥面，从而提高了桥的受压能力；三角梁之间连接架极大地增强了桥体抗侧扭的能力。 二、方案图 目录 1 设计任务书 (3) 1.1 设计目的 (3) 1.2 设计任务 (3) 1.2.1 设计资料 (3) 1.2.2 地质资料 (3) 1.2.3 材料 (4) 1.2.4 基础方案 (4) 1.2.5 计算荷载 (4) 1.2.6 设计要求 (6) 1.3 时间及进度安排 (6) 1.4 建议参考资料 (6) 2 设计指导书 (8) 2.1 拟定尺寸 (8) 2.2 荷载设计及荷载组合 (8) 2.2.1 荷载计算 (8) 2.2.2桩顶荷载计算及桩顶荷载组合 (8) 2.3 桩基设计计算与验算 (10) 2.3.1桩长确定及单桩承载能力验算 (10) 2.3.2桩身内力及配筋计算 (11) 2.3.3单桩水平位移及墩台水平位移验算 (12) 3 设计计算书 (13) 3.1 设计拟定尺寸 (13) 3.2 荷载计算及荷载组合 (13) 3.3 桩基设计计算与验算 (14) 3.3.1 承载能力极限状态荷载组合 (14) 3.3.2 正常使用极限状态荷载组合 (17) 3.4 桩基设计与验算 (20) 3.4.1 桩长与单桩承载力验算 (20) 3.4.2 桩的内力计算 (21) 3.4.3 桩身配筋计算…………………………… 24 4 钢筋构造图 (29) 4.1 钢筋用量计算 (29) 4.1.1 纵筋用量计算 (29) 4.1.2 普通箍筋用量计算 (29) 4.1.3 横系梁主筋用量计算 (29) 4.1.4 横系梁箍筋用量计算 (29) 4.1.5 加劲箍筋用量计算 (29) 4.1.6 定位钢筋用量计算 (30) 4.1.7 伸入横系梁箍筋用量计算 (30) 4.1.8 钢筋总用量 (30) 4.2 配筋图 (30) 4.3 三视图 (30) 4 参考文献 (31) 第五届大学生结构设计竞赛 桥梁结构设计理论方案 作品名称平波桥 参赛队员邵明帅、温雯、文月桂、胡红亮 专业名称土木茅以升、车辆詹天佑、土木茅以升、土木茅以升、土木茅以升 指导教师张雪珊 大连交通大学结构设计竞赛组委会 二〇一三年 作品简介总言：桥梁是我们生活中很常见的一种交通方式，许多有河流的地方就有桥梁的身影，从很简陋的独木桥，到如今气势恢宏的跨海大桥，桥梁的建造技术在飞速的发展着，随着材料科学的发展，各种新型的材料也在不断运用到桥梁建造中来，但总体有一个原则“稳定性好，材料省”。一般现在的桥梁形式可分为“拱，吊，桁架”三种。 我们的理念：考虑到拱桥较难制作，且较易出现应力集中现象，所以我们选择了桁架和吊桥的结合形式来制作我们的作品，桁架结构具有制作简便，刚度大，几何特性好，扩大了粱式结构的适用跨度等优点，本次制作的桥梁长度为2010mm,是一种大跨的结构，而吊桥的优点就是受拉好，自重轻，跨径大，在支座承压方面，我们采用了增加横杆的方式，一方面增大了它的承压面积，另一方面使支座受力均匀，在主梁上，我们采用工字梁的方式来增加梁的抗弯能力，在整个梁的受力方面，我们尽量都是让力均匀分布的方式进行。这样可以减少挠度。 我们的特色： 1.梁的横截面： 目的：增大梁的抗弯能力。 效果图 2.腹梁的承压结构 目的：降低挠度 3．吊桥的受拉结构 目的：适合大跨径受拉结构 注：作品简介应包括对方案的构思、造型和结构体系及其他有特色方面的说明（可加页）。 结 构 承 重 验 算 1.结构选型：我们所设计桥是以空间组合形式，结构是以梁承受抗弯，以 腹杆承受抗压，以吊索承受拉力来支撑桥面的载重。 2.荷载分析：将小车在车轮与桥面接触点简化成2个集中荷载同时车辆 通过速度可控制所以在任意时刻可以按静载处理。这样每条主梁同时 受均布力及两个集中荷 3.计算简图 4. 5内力分析：结构力学求解器分析图 位移计算 杆端位移值 ( 乘子 = 1) ----------------------------------------------------------------------------- ------------------ 杆端 1 杆端 2 ---------------------------------------- ------------------------------------------ 一、课程设计（论文）的内容 在学习桥梁基础工程等课程的基础上，根据给定基本资料（地质及水文资料，荷载）进行桥梁群桩基础的设计，初步掌握桥梁桩基础的设计与计算方法。 二、课程设计（论文）的要求与数据 （一）基本资料 1 地质及水文资料 河床土质为卵石土，粒径50-60mm 约占60%，20-30mm 约占30%，石质坚硬，孔隙大部分由砂填充密实， 卵石层深度达58.6m ； 地基比例系数4/120000m kN m =（密实卵石）； 地基承载力基本容许值[]01000a f kPa =； 桩周土摩阻力标准值kPa q ik 500=； 土的重度320.00/kN m γ= (未计浮力)； 土内摩擦角40?=。 地面(河床)标高69.50m ；一般冲刷线标高63.54m ；最大冲刷线标高60.85m ；承台底标高67.54m ；常水位标高69.80m ，如图1。承台平面图如图2所示。 纵桥向断面 横桥向断面 图1 桩基剖面图（单位：m ） 图2 单位：m 2 作用效应 上部为等跨30m的钢筋混凝土预应力梁桥，荷载为纵向控制设计，作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下。 永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载) 时: ∑N=40746kN ∑(制动力及风力) = H kN 358.60 ∑M=4617.30kN.m（竖直反力偏心距、制动力、风力等引起的弯矩) 永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时: ∑N=46788.00kN 3 承台用C20混凝土，尺寸为9.8×5.6×2.0m，承台混凝土单位容重 3 γ=。 25.0/ kN m 4 桩基础采用高桩承台式摩擦桩，根据施工条件，桩拟采用直径m =，以 d2.1 冲抓锥施工。 （二）主要设计依据规范 1 公路桥涵地基及基础设计规范（JTG D63-2007 ） 2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004） 三、课程设计（论文）应完成的工作 设计满足要求的群桩基础，并形成图纸与计算文件。计算文件包括以下内容：1.群桩结构分析 （1）计算桩顶受力 （2）计算沿桩长度方向弯矩，水平压应力，并画出相应分布图 （3）桩顶纵向水平位移验算 2. 桩身截面配筋并绘出基桩构造及钢筋图(横截面，立面)，进行桩截面强度校核 3按地基土的支承力确定和验算单桩轴向承载力 4．承台验算 验算项目：承台冲切承载力验算 四、课程设计（论文）进程安排 一、课程设计（论文）内容 在学习桥梁基本工程等课程基本上，依照给定基本资料（地质及水文资料，荷载）进行桥梁群桩基本设计，初步掌握桥梁桩基本设计与计算办法。 二、课程设计（论文）规定与数据 （一）基本资料 1 地质及水文资料 河床土质为卵石土，粒径50-60mm 约占60%，20-30mm 约占30%，石质坚硬，孔隙大某些由砂填充密实， 卵石层深度达58.6m ； 地基比例系数4/120000m kN m =（密实卵石）； 地基承载力基本容许值[]01000a f kPa =； 桩周土摩阻力原则值kPa q ik 500=； 土重度320.00/kN m γ= (未计浮力)； 土内摩擦角40?=。 地面(河床)标高69.50m ；普通冲刷线标高63.54m ；最大冲刷线标高60.85m ；承台底标高67.54m ；常水位标高69.80m ，如图1。承台平面图如图2所示。 纵桥向断面横桥向断面 图1 桩基剖面图（单位：m）图2 单位：m 2 作用效应 上部为等跨30m钢筋混凝土预应力梁桥，荷载为纵向控制设计，作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向荷载如下。 永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载) 时: ∑N=40746kN ∑(制动力及风力) 358.60 = H kN ∑M=4617.30kN.m（竖直反力偏心距、制动力、风力等引起弯矩) 永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时: ∑N=46788.00kN 3 承台用C20混凝土，尺寸为9.8×5.6×2.0m，承台混凝土单位容重 3 γ=。 kN m 25.0/ 4 桩基本采用高桩承台式摩擦桩，依照施工条件，桩拟采用直径m d2.1 =，以冲抓锥施工。 第一章概述 1.1基本资料 本设计资料是江阴市某大桥低桩承台基础设计，该桥上部结构型式采用变截面连续箱梁 双幅桥，荷载标准公路一一I级，桥面双幅并立，中央空间9m,单幅横向布置为0.35m （栏杆）+5m（非机动车道）+0.4m （隔离栅）+12.25m （车行道）+0.5m （防撞护栏）=18.5m,总宽46m.桩的型式采用钻孔灌注桩，桩身采用C25混凝土，承台采用C30混凝土。 本设计是针对15#墩（左幅），对应的地质钻孔是ZKB4,其设计控制荷载分别为： N=60000kN （J）、H=600kN（~）、M=6204kN? m（\）。 1.2施工方法 1.2.1施工方法简介及机具设备 本设计工程桩基础采用钻孔灌注桩。施工时直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼、灌注混凝土而成。钻孔的方法主要根据地质条件，本设计采用的正循环回转钻机。 正循环旋转钻进是泥浆由泥浆泵压进泥浆笼头，通过钻杆从底端钻头射出而输入孔底， 泥浆挟钻渣上升，从护筒顶溢流口不断流出排至沉淀池内，钻渣沉淀，泥浆流入泥浆池循环 使用。 由于是在粘土中钻孔，采用自造泥浆护壁。钻孔达到要求的深度后，测量沉碴厚度，进行清孔。清孔采用射水法，此时钻具只转不进，待泥浆比重降到1.1左右即认为清孔合格。钻孔灌注桩的桩孔钻成并清孔后，应尽快吊放钢筋骨架并灌注混凝土。用垂直导管灌注法水 下施工。水下灌注混凝土至桩顶处，应适当超过桩顶设计标高，以保证在凿除含有泥浆的桩 段后，桩顶标高和质量能符合设计要求。施工后的灌注桩的平面位置和垂直度都需要满足 规范的规定。 1.2.2主要的施工程序 （一）、施工工艺 钻孔灌注桩是用动力驱使钻头在土中钻进成孔。主要的工序是钻孔、清孔、下钢筋笼和灌注 混凝土。具体施工工艺流程图见图一。 （二）、主要工艺的技术要求 1、埋设护筒 埋设护筒是钻孔灌注桩准备工作中的一个最主要环节。混同为圆形，可用木、钢板。钢筋混凝土制作，要求坚实耐用、不变形不漏水，并应能重复使用。埋设护筒要满足以下要求： ①护筒直径应比钻头直径大100~40 Omm,依据成孔方式来确定。 ②护筒顶标高奥高出地面或岛面300~500mm,高于地表水面或地下水面 1.5~2.0m; ③护筒底应用粘土夯填，不得漏水跑浆。 2、泥浆制备 泥浆是用作护壁用，由水、粘土（或膨胀土）和添加齐U组成。泥浆的作用：增大孔内向外的静水压力，并在孔壁形成一层泥皮，隔断孔内外水流起着护壁的作用；用作悬浮钻渣，润滑 钻头，减少钻进阻力。 盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 第五篇桥梁墩台和支座 第一节桥梁墩台类型与构造 一、概述 组成：墩台帽、墩台身、基础 承受荷载：上部结构：竖向力、水平力、弯矩，地震力、风力、流水压力等 二、桥墩的类型与构造 受力：刚性墩、柔性墩 构造：实体墩、空心墩、柱式墩、框架墩等 按截面形式分：矩形、圆形、园端形、尖端形 1、实体墩 实体桥墩由一个实体结构组成，按其截面尺寸及重量的不同又可分为实体重力式桥墩和实体轻型桥墩。实体重力式桥墩是一实体圬工墩，主要靠自身的重量（包括桥跨结构重力）平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定。此种桥墩自身刚度大，具有较强的防撞能力，但同时存在阻水面积大的缺陷，比较适合于修建在地基承载力较高、覆盖层较薄、基岩埋深较浅的地基上。 实体轻型桥墩可用混凝土、浆砌块石或钢筋混凝土材料做成，此结构显著减少了圬工体积，但其抗冲冲击力较差，不宜用在流速大并夹有大量泥沙的河流或可能有船舶、冰、漂流物撞击的河流中，一般用于中小跨径桥梁上 墩帽是直接支承桥跨结构，应力较集中，因此对大跨径的重力式桥墩墩帽厚度一般不小于0.4m，中小跨梁桥也不应小于0.3m，并设有50～100mm的檐口。 2、空心桥墩 空心桥墩有两种形式：一种为部分镂空实体桥墩，另一种为薄壁空心桥墩。 3、桩（柱）式桥墩和柔性墩 柱式桥墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩型式。它具有线条简捷、明快、美观，既节省材料数量又施工方便的特点，特别适用于桥梁宽度较大的城市桥梁和立交桥。 柱式桥墩一般可分为独柱、双柱和多柱等形式，它可以根据桥宽的需要以及地物地貌条件任意组合。柱式桥墩由承台、柱式墩身和盖梁组成，对于上部结构为大悬臂箱形截面，墩身可以直接与梁相接。 柔性排架桩墩是由单排或双排的钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁连接而成。其主要特点是，可以通过一些构造措施，将上部结构传来的水平力（制动力、温度影响力等）传递到全桥的各个柔性墩台，或相邻的刚性墩台上，以减少单个柔性墩所受到的水平力，从而达到减小桩墩截面的目的 4、框架式桥墩 框架式桥墩采用钢筋混凝土或预应力混凝土等压挠和挠曲构件组成平面框架代替墩身，支承上部结构，必要时可做成双层或多层的框架 三、桥墩防撞 流冰对桥墩的危害主要表现在大面积流冰对桥墩的撞击力和大面积流冰堆积现象以及流冰对桥墩的磨损。对此，在中等以上流冰河道（冰厚大于0.5 m，流水速度1 m/s左右）及有大量漂流物的河道，应在迎水方向设置破冰棱体 航运繁忙的河道，船只往往因突发原因引起航行失控，或是因能见度低造成船舶与桥墩相撞。桥墩在设计中不但要有一定抵抗船舶冲击荷载的能力，还要考虑采用缓冲装置和保护系统，预防或改变船只冲击荷载 各种桥梁结构示意图 斜拉桥结构图 1. 桥梁按体系划分可分为梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系桥。 2. 桥梁的建筑高度是指桥面与桥跨结构最低边缘的高差。 3. 公路桥梁总长是指桥梁两个桥台侧墙尾端间的距离。 4. 下列桥梁中不属于组合体系桥梁的结合梁桥。 5. 以公路40m简支梁桥为例，①标准跨径、②计算跨径、③梁长这三个数据间数值对比关系正确的是①> ③>②。 6. 以铁路48m简支梁桥为例，①标准跨径、②计算跨径、③梁长这三个数据间数值对比关系正确的是①＝②<③。 7. 桥梁设计中除了需要的相关力学、数学等基础知识外，设计必须依据的资料是设计技术规范。 8. 我国桥梁设计程序可分为前期工作及设计阶段，设计阶段按“三阶段设计”进行，即初步设计、技术设计与施工设计。 9. 下列哪一个选项不属于桥梁总体规划设计的基本内容桥型选定。 二．判断题(判断正误，共6道小题) 10. 常规桥梁在进行孔跨布置工作中不需要重点考虑的因素为桥址处气候条件。 11. 斜腿刚构桥是梁式桥的一种形式。（×） 12. 悬索桥是跨越能力最大的桥型。（√） 13. 桥梁设计初步阶段包括完成施工详图、施工组织设计和施工预算。（×） 14. 桥位的选择是在服从路线总方向的前提下进行的。（×） 15. 一般来说，桥的跨径越大，总造价越高，施工却越容易。（×） 16. 公路桥梁的总长一般是根据水文计算来确定的。（√） 三、主观题(共3道小题) 17. 请归纳桥上可以通行的交通物包括哪些（不少于三种）请总结桥梁的跨越对象包括哪些（不少于三种） 参考答案： 桥梁可以实现不同的交通物跨越障碍。 最基本的交通物有：汽车、火车、行人等。其它的还包括：管线（管线桥）、轮船（运河桥）、飞机（航站桥）等。 桥梁跨越的对象包括：河流、山谷、道路、铁路、其它桥梁等。 18. 请给出按结构体系划分的桥梁结构形式分类情况，并回答各类桥梁的主要受力特征。 参考答案： 桥梁按结构体系可以分为：梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系桥梁。 梁桥是主要以主梁受弯来承受荷载；拱桥主要是以拱圈受压来承受荷载；悬索桥主要是以大缆受拉来承受荷载；组合体系桥梁则是有多种受力构件按不同受力特征组合在一起共同承受荷载。 19. 请简述桥梁设计的基本原则包括哪些内容 参考答案： 桥梁的基本设计原则包括：安全、适用、经济和美观。 桥梁的安全既包括桥上车辆、行人的安全，也包括桥梁本身的安全。 桥梁的适用能保证行车的通畅、舒适和安全；桥梁运量既能满足当前需要，也可适当照顾今后发展等方面内容。 在安全、适用的前提下，经济是衡量技术水平和做出方案选择的主要因素。桥梁设计应体现出经济特 国内桥梁设计存在的主要 问题 摘要：国内现行规范对桥梁设计提出的要求是适用、经济、安全、美观，这些要求基本上包含了人们关心的所有重要问题。 关键词：道路桥梁具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。前者是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力、设计的基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值，必须小于或等于结构抗力的设计值。利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备，是一个半概率的极限状态设计法。可以认为是对安全性要求的保证。后者控制结构在正常使用状态时应力、裂缝和变形小于一定的限值，对应于适用性的要求。暂且不论这些控制方程和计算理论是否完全合理，它们至少从定性和定量的形式上保证了安全性和适用性两项要求，而对于经济、美观的要求则没有具体的指标进行衡量。当然，在方案设计和评审阶段会考虑到经济和美观的要求(中小桥梁主要关注经济性，而大型和特 大型桥梁对美观问题越来越重视)；但需要指出的是该阶段对经济性的评估往往是只注重考虑建设成本，而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑，因此这种评估经常是比较片面的。一个典型的例子是斜拉桥的换索问题。由于目前技术水平的限制，斜拉桥拉索的平均使用寿命在20年到30年之间，也就是在其服役期期间至少要进行一次换索，如果考虑到后期换索的巨大投入，那么在跨度1000米以下的桥型竞争中，悬索桥与斜拉桥在经济性方面的差距将大大减小。现在，国内的结构设计过程中，有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少；重视强度极限状态而不重视使用极限状态，而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现；重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上，目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计（从材料、结构措施及设计程序上上保证耐久性，并明确声明在何种维护和使用条件下，桥梁具有哪种程度的耐久性）。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果；也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背；也不符合结构动态和综合经济性（考虑结构建设、使用、维护等整个周期的费用）的要求。桥梁安全性、耐久性差的主要原因1）施工和管理水平低国内外多座桥桥梁结构设计方法的研究
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