时间：2022-03-09 19:15:16
桥址区地形较平缓，跨越的沟渠中部局部地段为负地形，大致呈锅底状，雨季排水较为不畅通，并经常存有死水滩，随后几日，缓慢下渗至地下深处。根据原始勘察资料，桥址区0～10.0m范围内黄土（粉土）具Ⅱ级非自重湿陷性（中等），湿陷系数δs=0.023～0.080，自重系数δzs=0.015～0.034，自重湿陷量Δzs=6.19cm，总湿陷量Δs=56.88cm，桥台基础持力层位于该地层上，虽采用0.5m厚灰土垫层进行地基处理，但处理范围仅在基础之下局部范围内，对基础周围地表水的下渗未起防水作用，从而使地表水扩散运移至基础以下湿陷性黄土之中，在荷载作用下，产生湿陷下沉。其下沉速度较为缓慢，且随季节具有一定的规律，在雨季期间，下沉较迅速，雨季后地下水下渗至地表深处时，下沉较为缓慢或停止。根据地勘报告,基底附加应力为203kPa，第一层土的平均附加应力+自重应力约为124.5kPa，大于9.4m以上土层的湿陷起始压力，故第一层土在上部荷载作用和浸水状态下，0～9.4m范围内将会产生附加湿陷变形，变形量为56.88-2.46=54.42cm。据以上综合分析，桥台地基沉降量主要由湿陷变形量和土层压缩变形量组成，其总的变形量为54.42+8.223=62.64cm，目前已沉降约33cm，完成总沉降的52.7%，以后还会继续下沉，因此对其进行加固是非常必要的。
2桥梁的加固设计
本文针对其出现的桥台整体沉降的病害提出了两个具体加固方案。
2.1方案一
a）在原两侧桥台前1.35m加设双柱式桥墩，形成（1.7+12.6+1.7）m跨径的双悬臂板结构,桥台的支撑作用慢慢消失，新的柱式墩主要起支撑主梁作用，b）铲除后期养护逐年增加的沥青混凝土，以减轻上部恒载，利用液压顶升设备将空心板抬升，恢复原桥面的设计标高。c）在墩顶原铺装层增设一层直径25mm的钢筋网用以承担墩顶负弯矩。d）墩盖梁达到设计强度后，顶升主梁，落梁于墩顶支座上，形成双悬臂结构，完成体系转换。e）将原桥的背墙和侧墙均相应进行加高，原桥台基础周围需做防水封闭处理，以防止其继续渗水下沉。
2.2方案二
a）先采用直径为127mm的钻头钻孔，钻孔按梅花型布置，孔间距为1m，钻孔深度为7m，要求钻孔必须穿透原桥的扩基底部，用直径为127mm的PVC管做护壁。b）通过PVC管将直径为110mm，长度为8m钢管桩垂直击打到原桥扩大基础底以下8m处，利用钢管桩加固原有桥位处的地基，通过桩土复合作用共同承担桥梁的上部荷载。c）为了减轻上部的自重，铲除原桥面沥青混凝土铺装25cm，利用液压顶升设备将主梁进行顶升，梁下垫增高度为25cm焊接好的槽钢，同时更换原桥支座。d）待主梁放下与支座紧密结合好后，需对桥台处进行桥面连续的施工，浇筑钢筋混凝土和沥青混凝土，重新摊铺沥青混凝土铺装层。e）原桥台基础周围需做防水封闭处理，以防止其继续渗水下沉。
3设计方案比对
针对前述桥梁病害以及现行桥梁规范，为彻底消除隐患，保证现有桥梁的正常使用，本文拟定了两个加固设计方案。
4结论
1车辆荷载计算分析
车辆荷载计算含有多个参数，例如车重的测算、轴重、车间距等因素。因为这些数据的准确性会影响桥梁结构的使用期限。但是，将这些数据直接引入桥梁设计的可靠度分析会加大设计人员的工作量。所以，本文通过对各种桥梁结构不同跨径的计算得出详细、准确的数据，并分析这些数据，以获得具有一定控制作用的各种荷载效应。计算这些数据时，采用的是正常运行状态和密集运行状态两种方式，并且采用了规定中的标准荷载效应值的比值K和桥型结构中不同跨径的统计数据类比、分析的方式，正常运行时对应的是汽车20级状态下的荷载，密集运行时对应的是大于汽车20级状态下的荷载。
1.1车辆荷载的效应计算和统计分析在对比、分析各种数据和方案后发现，实际测量正常运行的车队更符合车辆荷载的实测计算。在选择桥型结构时，以效应比值进行分析、统计，相对来说要求就没有那么严格，所以说，主要是计算桥型结构中的简支梁和多跨连续梁。计算简支梁和多跨连续梁的目的是为了控制截面的弯矩和剪力效应，具体的分析步骤如下：①按照国家制定的标准，在不同的桥型结构、跨径、效应等计算的效应容本中，抽取一定比例的样本。②以一年的运行状况为周期，一百年的周期为设计基准，由公式求得：FM（x）=［F（x）］T=［F（x）］100.取FM（x）的某一分位值除以现行标准车辆荷载效应的计算值，就可以得到设计基准期内荷载效应比值的无量纲参数Ks，这里取FM（x）的0.05和0.95分位值，即取［F（x）］100=0.5和［F（x）］100=0.95计算。2004年，国家在颁布的新规范中废除了四级汽车车队荷载，新规范中规定了公路Ⅱ级和公路Ⅰ级（即分别相当于1989规范中的汽-20级和汽-超20级）。为了使车辆的荷载效应计算更为简便，在精简车辆荷载等级的原则上，删除了车队荷载布载，并对车辆荷载和车道荷载采用了局部效应计算和整体效应的计算方式。
1.2新规范对重载交通车辆荷载的改进分析
1.2.11989规范和2004规范的荷载计算对比在我国2004年颁布的新规范中，确定了桥梁冲击系数是采用结构基频的方式决定的，从根本上改变和制约了1989规范中“桥梁冲击系数中是通过计算跨径来决定的”的要求。针对1989规范中只考虑原材料和跨度的因素，在2004规范中加入了桥型、连接方式和截面等结构基频等因素作为参数，从质量、阻尼、刚度等方面来决定桥梁本质。也就是说，为了更加科学地设计桥梁，只要抓住结构基频的本质，保持基频是固定的，无论桥梁的跨度、原材料和桥型等因素有多大的区别，桥梁本身的动力本质都没有大变化。
1.2.2修订了对桥宽的要求为了使计算更加科学化、明确化，我国在2004年的新规范中加入了针对不同等级的道路、桥梁设计的车速测算，并且在设计桥梁宽度时，依据车速对其进行设计。这样就对我国在1989年的规范中“桥宽主要是依照山岭、平原、丘陵等不同地形的确定和地形本身具有的可改造性来确定桥宽”的规定有了更进一步的说明，使其更加明确。
1.2.3修订车辆荷载的划分随着时代的发展，为了使道路、桥梁更能适应社会和经济的变化，在我国颁布的新规范中，在精简了四级汽车车队荷载的基础上，用公路Ⅱ级和公路Ⅰ级（即分别相当于1989规范中的汽-20级和汽-超20级）来取代和明确车辆荷载的计算方式。为了能够更加简单和科学地计算车辆的荷载效应，改进了车队的荷载布载。其中，车辆荷载是指局部效应计算，车道荷载是指整体效应计算。
2结束语
综上所述，在2004年我国颁布的新规范中，采用结构基频决定桥梁冲击系数的确定条件。这样使得设计计算更加科学、简便。
作者：刘星亮 单位：怀来县交通运输局
1三维数字化设计发展与现状
1．1计算机辅助设计系统发展从1963年美国MIT机械工程Coons，首次提出了计算机辅助设计系统（CAD）概念开始，军工、航空航天以及精密制造业等领域就开始了CAD的研究与开发。到20世纪80年代，CAD技术开始走向成熟，并广泛应用于商业领域，开始出现在PC终端系统中。1989年，PTC公司推出Pro／Engineer产品，用参数化的特征设计为CAD三维设计建立了新的标准。此后，随着全球经济的发展，三维CAD设计开始普遍应用于航空航天、船舶、汽车及精密仪器制造业等领域［1－3］。
1．2三维设计应用在国内外的基础建设领域，三维设计技术也正在蓬勃发展，其中在水利水电、公用与民用建筑等行业已经取得较为广泛的应用，初步实现了二维设计向三维协同设计的转换。如图1所示。图1水电厂房剖切视图对于公路工程，特别是桥梁设计领域，CAD设计系统的发展相对较为缓慢，大多还处于二维阶段，或者应用其他主流的三维CAD平台对桥梁结构进行三维展示，中国交通部公路科学研究所研发的桥梁三维造型系统Bridge3D，尝试了采用参数化技术进行桥梁结构外观造型设计。但是，相对于制造行业的参数化、变量化的三维CAD设计系统差距还很大［4－5］。
2基于BIM技术的工程设计概念
2．1BIM技术定义建筑信息模型（BuildingInformationModeling，简称BIM）技术和理念由AutoDesk公司于2002年率先提出，它是通过数字化技术，在计算机中建立一座虚拟的建筑，一个建筑信息模型就是提供了一个单一、完整、逻辑的建筑信息模型［6－7］。BIM是贯穿在工程整个生命周期中，使设计数据、建造信息及维护信息等大量信息保存在BIM中，在建筑整个生命周期中得以重复、便捷地使用，如图2所示。
2．2BIM技术在桥梁工程中的延展BIM的发展是始于建筑行业，但其内涵及外延早已超出了模型的范畴，也延伸出了建筑行业，甚至覆盖了整个工程建设行业。对于桥梁工程而言，可以参考美国国家BIM标准，对桥梁信息模型（BIM）阐释如下：（1）一个桥梁工程物理和功能特性的数字化表达。（2）一个共享有关桥梁建设项目所有信息的资源数据库。（3）一个分享有关桥梁工程的信息，为该工程从概念开始的全生命周期的所有决策提供可靠依据的过程。（4）在项目不同阶段、不同利益相关方，通过在BIM中写入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自职责的协同作业，如图3所示。图3BIM技术支撑的工程范畴
3三维数字化设计与二维设计对比
对于桥梁设计而言，采用BIM的理念与传统CAD相比，改变的是整个设计流程与设计方法。（1）从线条绘图转向构件布置。（2）从单纯几何表现转向全信息模型集成。（3）从各工种单独完成项目转向各工种协同完成项目。（4）从离散的分步设计转向基于同一模型的全过程整体设计。（5）从单一设计交付转向工程全生命周期支持。对于桥梁设计行业，采用BIM技术不仅仅意味着效率与质量的提升，更重要的是设计方掌握了工程项目最核心的信息模型资源，不仅向业主方提供工程设计服务，而是向全寿命周期内各个工程参与方提供高附加值的服务与咨询，使工程项目的潜在价值向设计阶段前移［6］。
4基于BIM技术的桥梁三维设计技术
4．1信息需求的系统分析了解桥梁工程对三维设计技术的需求是建立三维设计系统的基础，虽然其他行业的三维设计技术已经较为成熟，也有了成功的工程案例，但是桥梁工程建设对三维工程信息的要求有自身的特点，并不能将其他行业的工程需求照搬过来。因此，需要重新根据桥梁设计、施工与管理的特点分析其对工程信息的实际需求。只有得到各个工程参与方对三维信息的需求，才能使三维信息模型发挥其在工程建设中的核心数据平台的作用。
4．2信息模型的参数化建立方法三维设计技术的核心是信息化的三维模型，通过前期分析得到各方的信息需求后，如何建立赋含上述信息的三维模型就成为关键。抽象化、变量化、参数化的设计技术是一种高效、直接和便于修改的信息化模型建立方法，该方法的核心思想是把工程项目中具有特征变化的图元要素的特征值抽象为某个函数的变量，通过修改变量值，或者改变函数实现算法，就能够获得赋含各种信息的模型。主要工作在于寻找各类要素的特征变量及其与整个模型的逻辑函数关系［8－10］，桥梁三维模型如图4所示。
4．3CAD－CAE信息共享技术桥梁设计的重要特点是结构计算分析在设计中占有极其重要的位置，计算分析结果决定了主要构件尺寸与构造形式，桥梁结构计算工作量在整个设计流程中占据较大的比例，对于复杂桥梁甚至是控制性的节点工作。因此，实现设计平台与计算平台的信息共享乃至无缝结合，对提高设计效率有着积极的作用。
4．4数字化工程的交付方式与标准数字化虚拟工程移交是三维设计发展的必然结果，因为传统的二维图纸载体已经被全信息模型所取代。基于BIM技术的桥梁工程设计产品是一个包含了各阶段、各参与方所需信息的核心数据模型，这就需要针对不同信息接收方制定不同的产品交付方式与标准，交付方式与标准的确立，标志着三维设计阶段转向了三维信息化的施工与运营管理阶段。
4．5一体化协同设计与管理技术从单点、离散式的分布设计转向基于同一模型的一体化协同设计是BIM技术的重要标志，对于项目管理的效率与质量有着质的提升。同时，协同设计不仅仅指设计方内部的流程与设计过程管理，还包括设计产品交付、进入施工与运营阶段后的协同信息交流与管理，甚至可以延展到工程全寿命周期内的各个参与方的协同工作。只有掌握了一体化协同设计与管理技术，才能发挥三维数字化设计对工程全寿命周期的技术支撑作用［7］。
5三维数字化设计发展存在的问题
（1）全行业对三维数字化设计的认识有待统一。目前整个交通建设行业的三维设计刚刚起步，政府主管部门、工程业主单位、设计单位与施工单位等各方对三维设计的理解与需求是不同的，而以上各方都应该是三维设计的参与方，也是受益方。因此，在交通行业发展三维数字化设计需要全行业对其有一个统一的认识。（2）从设计单位看，意味着设计习惯、工程流程与管理体系的再造。二维设计向三维设计的转变，必然是一个缓慢的过程，大干、快上不符合技术发展规律。在三维设计起步阶段，由于设计人员的技术不熟练，设计系统不够完善，管理体系还不健全，可能会导致工作效率降低。因此，需要在工作中寻找发展与稳定生产的平衡点，这是一个不断摸索、发展与调整的实践工作。（3）从整个交通建设流程看，各个环节的发展节奏不一致。目前交通行业三维数字化的工作与重点集中在设计阶段，大部分的实践工作由设计院承担。但是，设计阶段只是工程建设的中间环节之一，其设计基础数据的获得要依靠前期的规划与勘测方，后期产品要交付于审查与施工方，如果各个环节发展脱节，就难以发挥三维数字化的优势。所以，三维数字化技术的变革比当年“甩图板”工程涉及的范围更广，难度也更大。
6结束语
山区公路桥梁是桥梁设计方面最全面的，只有通过计算分析成果和完善的结构设计措施才能确保桥梁结构的质量可靠。山区公路桥梁在计算中用到的恒载、活载、施工荷载等，基本采用平原公路桥梁的数据，它们几乎相同。但是山区的特殊地质条件和自然条件，是的与平原公路桥梁不同的是还受到风荷载、冻胀力、水力等荷载对桥梁的作用。对于一些受破坏的地形则还应采用高墩大跨结构，在这种路段要严格注意其下部结构的刚度分配是否均匀，其稳定性是否可靠等必要条件。山区公路桥梁的施工由于受地形起伏、沟壑错综等因素而很难实施，大型机具也无法顺利运用施工现场，施工十分困难。提供大型的施工现场是很难做到的，山路弯曲运输问题就很难解决，大跨径的预制构件不能用作山区公路桥梁设计之中。使用中、小跨径预制结构更有利于施工，并且节省机具的造价，把它运用到山区公路桥梁施工现场会是很好的抉择。山区公路桥梁由于受很多因素影响，有些是无法使用标准跨径结构的桥梁，还有无法采用互通式立交中的匝道桥梁，只能运用钢筋混凝土现浇结构和预应力混凝土现浇结构桥梁。山区公路桥梁并非一成不变的，有时使用一些小型结构，就很好地对公路设计起着重要作用。与平原公路相比较，由于山区的障碍物很多，致使山区公路桥梁施工难度增高，造价昂贵。对于山区公路桥梁的设计应充分考虑，所选择的桥型的经济是否实惠，不但要在技术上达到要求，而且要在经济上也显示合理性。所以对于山区公路桥梁的建造要充分考虑所处的地理环境和施工条件，列出多种方案进行比较，找出经济技术指标最合理的方案，可以最大限度节省公路桥梁施工费用。山区公路桥梁建设最受地形条件的限制，在山区公路桥梁设计和施工过程中要加大环保力度，与周围环境协调一致。对路段阶段要做好防护措施，对山体不应大填大挖，更不应破坏周围环境，造成植被死亡，河流污染等境地。山区公路桥梁设计原则如下：桥梁结构安全可靠，质量有保证，经济合理有效，施工有安全措施保证，造型美观，环境不受破坏。
2山区公路桥梁与其他建设工程的关系
2.1山区公路桥梁与隧道的关系
山区地形多变，地质复杂，水文特征多变，地面沟壑很多，并且坡度很陡，时而也会有泥石流等地质灾害发生。山区公路受以上条件影响横坡较陡，易受山谷水流冲刷，在U型山谷必须转弯。山区公路桥梁与隧道连接起来是跨越河流，在U型山谷转弯所做的必要措施，也是最好的解决办法，被称为“两桥一遂”方案，设计这种方案需要桥梁和隧道紧密结合。在地形平缓，变化不大的地质条件下可以调整桥台侧墙的高度和长度完成连接，对于地形复杂，隧道明洞无法延伸的情况下，需要增添桩柱式台以及桥梁主梁放置于隧道明洞完成对接。
2.2山区公路桥梁建设与路基的关系
山区公路要适应地形多变环境，需使用错台路基（两端路基不等高）。但是错台路基在需设置转向车道时，很难运用到施工中。由于两端路基不等高需设计半幅桥来进行衔接。当路基一侧要求填土的高度15m左右时，必须综合考虑地质、水文等条件，把加筋挡墙、弃土方案与半幅桥进行比对，来决定最合理的方案。
3山区公路桥梁设计要点
公路桥梁是交通运输领域中不可或缺的重要部分，随着人们生活水平的提高，公路桥梁的设计和管理也应该提高，有一个好的施工质量对公路桥梁的使用和维护起着非常大的作用。山区公路特点地形起伏，地质复杂。山区路线布置的平面、纵向、横向三个方面都被限制，对于山区公路桥梁的设计，考虑到山区的特点，从上部结构设计、下部结构设计来说明。
3.1山区公路桥梁上部结构设计
山区公路桥梁多采用施工容易，造价低廉的标准化，预制装配化结构，而大跨径桥梁方案比较少。山区公路桥梁常采用标准化、装配化桥梁，标准化、装配化跨径一般有16m、20m、25m、30m、40m、50m。当跨径小于30m时，有三种构造分别是空心板、小箱梁、T梁。当跨径为40m、50m时，由于梁的受力特点适于采用T梁。山区公路桥梁没有严格的空间限制，且平面较小的山区公路，会把较高缓和的路段出现在桥上，使用空心板和小箱梁时，架梁的四个支点调平困难，会引起支座脱空，质量无法保证。对于山区公路桥梁标准横断面需采用T梁。当跨径在50m时，山区公路交通运输条件差，场地不能扩大，很难使大型机具进入，50mT梁单片重达150吨，而且架设设备要求很高，难以控制它的运输和安装过程，50mT梁一般不被使用。山区公路桥梁常用标准跨径为20m、25m、30m、40m。
3.2山区公路桥梁下部结构设计
现实技术是道路桥梁设计在公路桥梁设计中，设计人员经过对公路桥梁的设计技术、设计方案及基础设备等进行有效的设计，形成设计方案，用于工程施工的使用。在计算机技术的大量应，与传统的设计方式相结合，通过现实虚拟技术与其模拟技术以及用传感器等技术将设计方案进行模拟，设计师将改设计方案整合成为三维式的设计，使设计方案利用图纸的形式展现出来；在施工中，不仅能够直观的将设计进行良好的运用，还能够使设计具有方便携带、美观等特点。使公路桥梁设计与计算机技术结合，促进了社会及公路桥梁事业更加优质，有利于计算机技术的推广使用。
2高速公路计算机设计和虚拟现实
2.1国内辅助道路平面设计
道路平面是不亚于金牌的平面,平面设计的高速公路的和平的方向是表面上的程度与信息媒介元素,最终确定因素的木桩的坐标木桩高速公路。首先,根据地形线等确定高平面设计的开始和结束时和污染要素的人行道上。确定总趋势和自然美设计的高速公路。道路设计中做出怎样的选择污染轮廓,考虑到各种因素：
（1）创下了历史最高纪录。对应该是水平齐的连续兼用地形协调的环境和周围地形。（2）维持打破均衡和型号飞机。（3）皮犀利的直线。
2.2道路辅助设计
根据直线道路中央部署文件共享和扩大,总是起伏的空间设计概要道路的举动,汽车主要任务是根据当地等级、道路性能的自然条件和工程经济研究和空间的大小和长几何结构,人口迅速、交通、经济、合理的安全、高旅客。这种需求需要高速公路上好的形象。垂直截断面的主要道路概要设计的结果,也是道路设计的重要技术文件。道路纵断面的结合,平面图明确确定道路的位置。
3两个电脑和建模高度化技术
公路企业建设中工程中分，设计人员必须进行综合性因素的考虑。将设计方案与实际工程项相组合，取得良好的效果。建筑设计中，基础的模型与施工的模式在通过电脑的制图技术，运用图纸的形式明确的展现出来。
4联合业务系统的电脑技术
提供计算机技术的使用使人类得到更多的效益，因此对于计算机技术的发展续期越来越高，计算机技术逐渐受到重视。CSCW(computersupportedcooperativework)的具体的意义是指人的任何地方,得益于计算机技术,计算机技术可以进行信息及资源的共享，在虚拟环境下将信息的接收传送功能进行结合。道路桥梁设计中，充分的运用了计算机技术的这一特点，将工程中的各种信息进行统一管理，在设计中明确的体现出来。
5电脑ERP技术
对于电脑生产技术是1950年代末太空梭和军事工业发达国家。道路桥梁设计也为了缩短工期的整体事业,届时韩国,对于3比CAM,提出了并行的概念。CE简称公社事业执行的主要需求能够共享数据库和相关人士和计算机网络技术的赞助下,产品数据管理系统。20世纪80年代以后产品数据管理系统(PDM)的设计和开发PDM-II系统。计算机技术的应用，在很早的太空与军事领域方广泛应用，计算机技术应用主要包括工程的设计、检测、图片处理、机械制造等高端领域的应用；计算机事业的发展，在近些年，被各国普遍应用。公路桥梁设计中也逐渐应用计算机技术，利用计算机技术的高效、智能、科技化先进等特点与设计有效结合。
6电脑辅助报道
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
国内外多座桥梁的突然破坏与倒塌，已使工程界对桥梁安全性问题倍加关注。一般的看法认为当前的工程事故主要是野蛮施工和管理腐败所导致。对于短期内发生的诸如突然破坏与倒塌，多是由于施工质量没有达到规范和设计要求，典型的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等；也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题，更是对桥梁安全造成致命的损害。
而大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时，出现了影响正常使用的病害与劣化；特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题，这也与施工质量低下有重要关系，典型的问题有钢筋保护层不足及目前广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题（主要原因包括：水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等）。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响，但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。
2）设计理论和结构构造体系不够完善
在承认施工存在问题的同时，也不可否认，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。
许多设计人员往往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。
不同的环境和使用条件、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。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。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本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。
需要改进和努力的方向
1）应该更加重视结构的耐久性问题
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。在大跨桥梁领域，国内从上世纪80年代以来，修建了大量的斜拉桥；虽然迄今为止出现倒塌或严重损害的例子很少，但已经有多座桥梁因为拉索的耐久性问题而不得不提前换索，既影响了使用又增大了经济损失。
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。
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。
国外的桥梁设计有鉴于耐久性不足导致的严重损失，近年来十分重视提高结构物的耐久性并将其作为重要的设计原则，统一考虑合理的结构布局和构造细节，强调使结构易于检查、维修，以保证桥梁的安全使用、尽可能地减少维修费用，取得了较好的综合经济效益。实际上，国内外的研究和实践都表明，结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。
2）重视对疲劳损伤的研究
桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，会在结构内产生循环变化的应力，不但会引起结构的振动，还会引起结构的累积疲劳损伤。
由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的，实际上存在许多微小的缺陷，在循环荷载作用下，这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤，并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制，极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到，但其带来的后果往往是灾难性的。
疲劳损伤过去一直被认为是钢桥设计中的核心问题，由钢结构疲劳引起的钢材开裂案例较多，亦有不少因疲劳断裂引起桥梁垮塌的例子。近20年来，疲劳损伤的研究已进入混凝土结构，但对于使用期受腐蚀的钢筋混凝土构件的动态性能和疲劳性能的研究还需加强。
对疲劳损伤的研究不仅仅指对整个结构而言，事实上桥梁结构常常由于某些关键部位的局部疲劳失效而导致整个结构的失效，例如斜拉桥拉索锚固端的疲劳损害。
3）充分重视桥梁的超载问题
汽车超载主要有三种情况：其一是早期修建的老桥超龄负载运营；其二是桥梁通行的车流量超过原设计；另一种是车辆违规超载。前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加；后者是车辆使用者违法超载营运，后两种超载现象在我国公路运输中较为普遍。
桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化，从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。例如，混凝土桥梁一直被认为具有足够的耐久性，但在汽车超载作用下，可能发生开裂；裂缝即使在荷载卸除后能够闭合，但由于混凝土结构内部已经受到损伤，构件的开裂弯距降低、刚度下降；于是在正常使用荷载作用下，本来不该开裂的结构产生裂缝或本来较小的裂缝成为超出规范允许的裂缝或产生较大的变形。这些都会对结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响，因此除了交管部门要加强管理外，也需要对超载带来的后果进行研究、分析。
4）积极借鉴国外的经验和成果
国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差（指与设计期望相比，可归结为适用性能差，包括桥梁的过大振动、线形不平顺、接头跳车、结构开裂和过大的变形等）、耐久性和安全性差（包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等）。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关，但平心而论，既然这种现状不能在短期内得到解决，那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提，充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平，采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到，这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。
在欧洲国家（如德国、丹麦等），非常重视对结构物进行性能设计（即PBD，PerformanceBasedDesign），内容包括结构的变形、裂缝、振动、强健性、美观、耐久性能、疲劳性等。PBD研究主要是为了使结构在运营过程中除了保证最低的安全性要求外，尚应有良好的使用性能（包括寿命和耐久性、抗腐蚀、耐疲劳性、美观等）。就其本质而言，欧洲国家的PBD理论，主要研究结构在使用过程中表现出来的服务性能，分析使性能受到弱化的原因和其发生的机理、规律，寻求新的结构设计理念和方法。
关键词：桥梁景观设计现状分析改进措施
中图分类号： U445 文献标识码： A 文章编号：
城市桥梁景观设计，不仅仅体现了建筑学方面的内容，还充分体现着工程学、美学等多个方面的技术和知识，由此也可以看出，城市桥梁景观设计是一项综合性很强的工作，尤其是近年科学技术的发展，对桥梁景观设计的要求也更多且严格。城市桥梁所处的地理位置决定了其重要性和城市的吸引力。[1 穆祥纯：《城市桥梁结构安全度和耐久性问题的研究》，载《第十六届全国桥梁学术会议论文集，长沙:人民交通出版社，2004年版第18页。]1同时，随着经济的发展，城市化的脚步明显加快，我国城市基础设施建设的支持力度也显著提高，城市道路桥梁建设作为其中的一个重要组成部分也引起了极大的关注。当前，城市桥梁除了作为交通之外还具有了观赏的价值，所以要充分利用美学、科技等多个方面的知识，恰当的进行融合，使之成为体现了文化特色的城市景观，以下内容将对城市桥梁景观设计的现状等问题展开详细论述。
一、城市桥梁设计的概述
对于城市桥梁的理解通常是指在城市的整体范围内，在内部的河道之上修建桥梁和道路与道路立交、道路跨越铁路的立交桥及人行天桥。伴随着科学技术的进步，我国城市桥梁建设的技术也得到了极大的提高，桥梁的建设也发生了巨大的转变，一些大跨度、重荷载与高时速的桥梁开始在城市中出现。从我国城市桥梁的种类上看主要有梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥，这些桥梁的建设技术我国已经熟练掌握，并且基本上达到了世界先进水平。从美观性和观赏性上看斜拉桥是最受欢迎的形式，其也是现代桥梁建设发展的标志。在我国城市之中已经建设完工投入使用和正在建设且跨度冲过四百米的斜拉桥就有30多座，这个数量已经牢牢占据了世界的首位。
悬索桥是特大跨径桥梁的主要型式之一，其显著特点是是外形优美且规模宏大，通常被誉为“桥梁皇后”，从其特点就可以看出悬索桥的跨度是很长的，一般都在八百米甚至更长。悬索桥在我国代表就是西陵长江大桥，在上世纪末建成，单跨达九百米。[2蒋承杰：《运河桥梁的复合景观美学设计》，载《科技创新导报》，2009年第11期。]2
受制于我国工业的发展水平，我国城市桥梁的建设在二十世纪才有了巨大的进步，取得了显著的发展，主要表现为在桥梁的跨径上明显增加；城市桥梁的结构与桥梁建设的技术、外观都有了明显突破；深水大跨桥梁建设技术成熟。当前，在我国的各个地方，不论是在江河湖泊海，还是高速公路、铁路之上，各种形态、样式、类型的城市桥梁，异彩纷呈，全面体现着我国交通的进步与桥梁建设技术的发展所取得的巨大成就，这是我国人民勤劳智慧的结晶，也是我国经济发展、国力增强的体现。
二、我国城市桥梁景观设计内涵
前面提到了我国桥梁建设的发展，与桥梁建设伴随发展的就是桥梁景观的设计，这一概念来自于美国的桥梁景观设计专家FrederickGottemoeller，他认为城市桥梁景观的设计是桥梁景观与大地或城市景观尺度的和谐和统一，这是一个包含多种文化的构建过程，体现了对当地文化环境的注重和融合，也包括对于城市桥梁建设地点的生态环境的保护。城市桥梁景观设计的具体内涵应包括:线形设计、造型设计、平面布局设计、色彩设计、肌理设计和装饰设计。同时FrederickGottemoeller还对于设计中的符号学进行了考虑和运用，这就使桥梁景观设计既能保证桥梁功能的正常发挥，又能彰显美学与文化。由此可以看出，现代城市桥梁建设不应当只考虑桥梁的正常使用价值，还应当在保障正常使用的前提下尽量体现其艺术色彩，扩大其吸引力。
三、我国城市桥梁景观设计的现状与未来发展
1.我国城市桥梁景观设计的现状
在当今世界，城市景观设计的经典之作很多，比如美国旧金山金门的悬索大桥，旧本明石海峡大桥，法国塞纳河上的大桥等。我国在城市化发展的过程中也极为重视对于城市桥梁景观的设计，在我国比较突出特色的有上海卢浦大桥，该桥总共跨长550米，属于世界上跨度最大的桥，该桥充分考虑了土地的承受力，并且气势恢弘，结构舒展、尺度适当、较好地体现了其桥梁的超常跨径，赋予了强烈的艺术表现力(主要体现在雄伟的桥体)、超凡的尺度等对桥梁所在地的景观产生了重大的影响。还有在六年前完工使用的江苏苏通大桥，这是我国第一次建成跨度为一千多米的斜拉桥，在建设工程中克服了种种困难，解决了跨度过程的难题，而且通过系统的景观创新设计，把苏通大桥建成了一座标志性、示范性的精品工程和地标性建筑物。还有一些城市的桥梁景观设计也具有特色，可以说随着我国国力的增强，城市化的发展，我国城市桥梁景观设计已经取得了巨大的成就。但是，我国的桥梁景观设计还存在的一些缺陷，比如在很多地区的城市桥梁建设还没有充分顾忌的景观的问题，桥梁建设对环境的破坏较为严重，材料使用不当等。
2.城市桥梁景观设计的未来发展
随着经济实力的增强，人们对美学设计的追求，未来城市桥梁景观设计的发展必定有一个美好的前程，笔者认为，未来发展可以体现在以下几个方面：首先，人们将会非常重视对于桥梁的美学和景观设计，追求河、海等于周围环境的结合；其次，重视学习国外的先进经验，并不断发展更新；最后，从事该项事业人员将会不断增加，并且桥梁的设计也会更加科学。规范。[3潘晶星：《论公路桥梁景观设计》，载《科技创新导报.》，2011年第9期。]3要想实现以上的发展目标，应当做好以下方面：首先，将景观设计作为桥梁设计的一个部分做好落实，制定相关的规范；其次，努力创新，发散思维，同时借鉴吸收外国的先进经验；再次，为推动我国城市桥梁景观建设的发展，应加大新型材料的推广应用。
参考文献：
1.穆祥纯：《城市桥梁结构安全度和耐久性问题的研究》，载《第十六届全国桥梁学术会议论文集，长沙:人民交通出版社，2004年版第18页。
【关键词】桥梁工程施工维修
前言：
桥梁工程指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程，以及研究这一过程的科学和工程技术，它是土木工程的一个分支。桥梁工程学的发展主要取决于交通运输对它的需要。古代桥梁以通行人、畜为主，载重不大，桥面纵坡可以较陡，甚至可以铺设台阶。自从有了铁路以后，桥梁所承受的载重逐倍增加，线路的坡度和曲线标准要求又高，且需要建成铁路网以增大经济效益，因此，为要跨越更大更深的江河、峡谷，迫使桥梁向大跨度发展。石材、木材、铸铁、锻铁等桥梁材料，显然不合要求，而钢材的大量生产正好满足这一要求。
本文针对桥梁工程施工技术进行了阐述和分析。
1、桥梁工程施工技术的发展
在技术方面，只是凭经验修桥，曾使19世纪80～90年代的许多铁路桥发生重大事故；从这时起，正在发展中的结构力学理论得到了重视，而在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后，桥梁因强度不足而造成的事故明显大为减少。二十世纪以来，公路交通有很大发展。在内陆，需要在更多的河流、峡谷之上建桥。在城市中，以及在各种交通线路相交处，需要建造立交桥。在沿海，既需在大船通航的河口、海湾、海峡修建特大跨度桥梁，又需在某些海岛与大陆之间修建长桥。桥梁需要大量修建，而人力、物力、财力有限；于是，不断提高技术水平，引用新材料、新工艺、新桥式，对结构行为进行更精确的数值分析，采用更精确的结构试验进行验证，以使桥梁建设的经济效益不断提高，已成为时代的要求。
2、桥梁工程施工材料与设计
2.1材料方面
在建桥材料方面，以高强、轻质、低成本为选择的主要依据，近期仍以发展传统的钢材和混凝土为主，提高其强度和耐久性。对于建筑钢材的脆断机理、初始几何缺陷等，以及混凝土材料的非弹性问题（收缩徐变以及疲劳等），将继续作充分的研究，使能正确控制结构的受力和变形。至于碳纤维塑料等在桥梁上的广泛应用，还必须在降低成本以后才有可能。
2.2设计方面
在桥梁勘察设计方面，随着交通事业的迅速发展，大跨度或复杂的桥型将不断涌现。高速公路的发展，对桥梁设计亦将提出新的要求。在桥式方案设计中，将有可能利用结构优化设计理论，借助电子计算机选出最佳方案。在结构设计计算中，采用空间理论来分析桥梁整体受力已成为可能；以概率统计理论为基础的极限状态设计理论，将进一步反映在桥涵设计规范中，使桥梁设计的安全度得到科学合理的保证。桥梁美学作为时代、民族的文化在某些方面的反映，将愈来愈受到人们的重视：桥梁的面貌将蔚为大观。
3、桥梁工程的施工与维修
3.1桥梁工程的施工
在桥梁施工方面，对施工组织将充分利用电子计算机进行经济有效的管理。在施工技术中，将不断引用新技术和高效率、高功能的机具设备，借以提高质量、缩短工期、降低造价。如采用激光测量控制结构的精确定位；引用自升式水上平台克服深水基础的困难；利用遥控设备在沉井、沉箱中挖基，以减少劳动强度并避免人身危险；利用高质量的焊接技术，借能推广工地焊接等，此外，装配式桥梁也将有所发展，以使结构和构件标准化，生产工业化。指桥梁上部结构的制造和安装架设，包括钢桥制造和钢桥架设、混凝土桥制造（包括素混凝土桥、钢筋混凝土桥及预应力混凝土桥）和混凝土桥架设，以及石桥、木桥的施工等。钢桥在工厂内制成杆件或梁段、运至工地拼装架设。
3.2桥梁工程的维修
在桥梁养护维修方面，要求对既有桥梁建立完善的技术档案管理制度。在桥梁维修检查中，引用新型精密的测量仪表，如用声测法对结构材料的缺陷以及弹性模量进行测定；用手携式金相摄影仪检查钢材的晶体结构俾能及早进行加固防患于末然，以便延长桥梁的使用寿命。
4、搅拌机在桥梁施工中的应用
桥梁工程中所用到机械设备有很多，本文主要介绍搅拌机在桥梁工程中的应用，侧入式搅拌机是将搅拌装置安装在设备筒体的侧壁上，搅拌机上的搅拌器通常采用轴流型，以推进式搅拌器为多，在消耗同等功率情况下，能得到最高的搅拌效果，功率消耗仅为顶搅拌的1/3～2/3，成本仅为顶搅拌的1/4～1/3。转速可在200～750r/min。广泛用于脱硫、除硝以及各种大型贮罐或贮槽的搅拌。特别是在大型贮槽或贮罐中利用一台或多台侧入式搅拌机一起工作，在消耗低能耗的情况下便可以得到良好的搅拌效果。搅拌器的类型、尺寸、转速、功率等参数，对介质搅拌混合的效果有着重要影响。不同的搅拌过程需要由不同的搅拌装置运行来实现，在设计选型时首先要根据工艺对搅拌作业的目的和要求，确定搅拌器的类型、电动机功率、搅拌速度，然后选择减速机、机架、搅拌轴、轴封等各部件。奇联所生产的搅拌装置是根据客户的具体需求定制生产的，对搅拌器进行计算机模拟试验设计，确定电动机功率、搅拌速度、搅拌器直径等参数，使得搅拌器更加符合客户的使用需求。我们所生产的搅拌器均经过动平衡检测，搅拌效果好，使用寿命长。
5、结语
桥梁工程始终是在生产发展与各类科学技术进步的综合影响下，遵循适用、安全、经济与美观的原则，不断的向前发展。我国路桥工程的迅速发展，我国的经济社会才能有更加巨大的发展空间和前景，这要求我国要有大量的、专业知识扎实、施工技术过硬的公路建设单位和工程技术人才。笔者根据相关实际案例，分析了在道桥施工中常见的问题以及应注意的事项，提出了一些安全有效的施工措施和办法供大家参考。
参考文献：
关键词：桥梁；概念设计；教与学
中图分类号：G642.0？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0147-05
一、引言
土木工程从17世纪中叶诞生开始，经历了最初近300年的“奠基时期”和一战前后的“成熟时期”，并以计算机和信息技术为标志，进入了现代桥梁工程发展阶段。这一时期，中国桥梁经历了“80年代的崛起”和“90年代的腾飞”两个阶段，取得了举世瞩目的成就，但在设计创新、桥梁美学和经济性方面存在一些问题，这三个问题与设计人员的素质直接相关。桥梁设计人员的素质与其所接受的工程教育密切相关。传统桥梁工程的教学是按照不同材料讲授结构原理，按照不同规范教授设计方法。这种传统的教学方法使得学生容易形成思维定式，限制了学生的创意思维。同时，在教学当中缺少桥梁美学、桥梁经济性能比选这两方面的教育。学生在学习完《结构力学》、《材料力学》和《理论力学》等基础课程，《桥涵水文》、《桥梁施工》、《桥梁工程》等专业课程之后，所学知识是一堆分散的、凌乱的知识点，在毕业设计阶段，学生常常感觉到毕业设计难以着手展开。为了加强学生对桥梁设计的整体理解，整合学生本科学习的知识，培养学生的在桥梁设计时在创新理念、工程质量和美学考虑三方面的能力，同济大学桥梁系在本科生中增加了《桥梁概念设计基础》的课程。本文着重介绍了本科《桥梁概念设计》课程的教学目的和课程设置，并就教学特色谈谈作者的体会。
二、课程设置
桥梁的概念设计就是选择满足桥梁功能、结构、施工、耐久、环保、经济与美观要求和设计原则的最佳设计的过程。学生学完结构力学、材料力学、土力学等力学知识以及桥梁工程、桥涵水文、基础工程、桥梁施工等专业知识后，如何让他们学到《桥梁概念设计》所必须的基础知识是课程设置中必须考虑的问题。概念设计首先要分析设计环境，即分析该桥建设的自然条件、人文条件，社会条件和技术条件；然后生成一系列概念方案，针对不同桥型确定桥梁的各个层次的基本参数；最后根据《桥梁概念设计》的六个基本原则——“安全、适用、经济、美观、耐久、环保”，从这六个角度对概念方案逐一对比分析，比选出最优的案。图1较为直观地介绍了《桥梁概念设计》的设计流程。
根据桥梁概念设计基本流程和本科阶段的特点，《桥梁概念设计基础》课程主要设置以下内容。
1.概念设计概论。概论当中，首先整合了桥梁工程的知识体系，介绍了桥梁的基本组成和分类；然后介绍国内外桥梁的最新发展动态。并从中国桥梁建设当中出现的问题的角度，说明概念设计的目的、意义和重要性。最后介绍了《桥梁概念设计》中安全、适用、经济、美观、耐久、环保的原则及其含义，并详细阐述了如何建立创新理念。
2.桥梁美学设计。美学是人们对于美和丑的认识，虽然不同人拥有不同的看法，但是美学还是有其一般性的规律。在桥梁美学设计当中，首先介绍了东西方美学的哲学基础，提出了桥梁美学的五个基本原则——“多样与统一”、“比例与匀称”、“平衡和和谐”以及“韵律与协调”。并针对桥梁，提出了概念设计中的美学考虑和处理方法。最后，介绍了桥梁美学设计的实例。
3.设计构思和总体布置。设计构思和总体布置是《桥梁概念设计》中最为关键的环节，是生成概念方案所必须有的过程。设计构思主要是分析桥位处的自然条件、技术条件、人文条件、社会条件，进而对桥梁总体设计进行设计。①自然条件。自然条件主要包括河势、水文、气象气候、地形地貌、地质水质和地震这七个方面。在概念设计阶段，这些资料的应用一般有两个方面：一方面，在理解消化这些资料的基础上，抓住核心要素和控制条件，形成构思和布局的雏形；另一方面，用于总体和关键构件的宏观、控制性的计算和分析，来验证和调整先前的构思和布置。②技术条件。经过近200年的发展，桥梁的上部结构和下部结构已发展形成了一些较为成熟的形式，在当今技术条件下，这些不同类型的上部结构和下部基础都有着各自的适用范围，在桥梁概念设计的初始阶段，我们应当尽可能地根据桥梁所处的自然条件，选择最为合适的上部结构和下部基础。③人文条件。人文条件主要是指桥梁所处地区的历史文化背景和该区域的桥梁使用者对于美的诉求。桥梁作为一种永久建筑物，除了跨越功能之外，其景观功能也是其功能的一个重要方面，在某些情况下，尤其是城市桥梁当中，桥梁的景观功能可能是其最为重要的一个方面。只有在这些准备工作做好之后，才能够根据“变化与统一”、“比例与匀称”、“平衡与和谐”，“韵律与协调”这些基本的美学基本原则，设计出满足人们人文诉求和美学要求的美的桥梁。④社会条件。社会条件主要是指桥梁的使用功能、桥梁的经济性。使用功能包括交通功能、航运功能。交通功能方面，对于公路桥梁、铁路桥梁和城市桥梁，其荷载标准和建筑界限不同；不同的航道等级和通航标准对应的通航净空也不相同。经济性方面，不同的桥型、总体布置、基础方案和施工方案对于桥梁的经济性能均有影响。
4.结构安全验证。在结构安全验证中，介绍了桥梁的荷载，讲解了结构分析的一般方法和结构的强度、刚度、稳定性、动力特性的验算，然后介绍了桥梁耐久性设计的一般原则和耐久性验算的方法。
5.工程案例分析。通过分析《桥梁概念设计》的工程实例，来完整的介绍桥梁概念设计的流程，以及各个步骤当中应当注意的问题，使学生在掌握全局的同时不忽略细节。
三、概念设计教学特色
同济大学桥梁系在国内土木工程专业首先开展了概念设计的课程，作为桥梁工程教学改革的一部分，这门课程尝试了一些新的教学方法。具有以下几个方面的特点。
1.强调桥梁创新和美学设计。通过概论，首先强调《桥梁概念设计》中创新的重要性，从总体布局、结构体系和局部构造三个层次引入创新理念。并分别配以工程实例，深入浅出，强化了创新和美学设计在桥梁设计中的重要性，引导学生在创新和美学方面进行思考。如在讲解从总体布局的角度创新桥梁设计时，列举了某高新区中央岛的桥梁概念设计。
由于该区域是交通道路上的重要视觉节点，连岛的两座桥梁需要表现出磅礴的气势和很好的视觉冲击力，常规桥梁无法表现这一特征。虽然可以通过大跨度悬索桥、斜拉桥凸显气势，但是桥位处没有大跨度斜拉桥的要求，同时，大跨度桥梁经济上也不合理。通过总体布局的创新，采用建筑学上借势造景的技法，将一座常规大跨度桥梁一分为二，分别放在南北两个河道处，中间道路形成虚拟的桥梁中跨，远处观看，如同一座十分宏伟的大跨度悬索桥，既凸显了气势，又满足了经济合理的要求。
2.注重讲解概念性的原理。传统的桥梁工程注重从力学计算方面推导出一些公式，通过公式里的参数分析来讲解桥梁工程中的基本力学原理。在《桥梁概念设计》的教学当中，复杂的力学计算不是重点，因为其与概念设计注重概念的理念背道而驰。相反，概念性的原理才是重中之重，一方面，概念性的原理便于理解性记忆；另一方面，如果概念设计不合理，将直接导致后续力学计算结果出现问题，进而需要返工或者通过额外措施解决出现的问题。例如，在讲解桥梁结构体系对于桥梁受力性能的影响时，列举了作者设计的昆山玉峰大桥的外部约束、内部链接和刚度分配处理方法的例子。
？摇？摇昆山某区域需建立一座城市桥梁，通过概念分析，拟建立一座斜靠拱桥。由于该区域为软土地基，无法承担水平推力。因此，主拱圈采用无水平推力的系杆拱（外部连接），主拱圈承担主要的恒载，主拱圈斜靠拱共同承担活载（刚度分配），进而解决了软土地基的问题。在讲解主拱圈和主梁之间的内部连接方式时，同样也采用了重视概念、简化计算的教学思路。由于主梁为双边箱钢箱梁主梁，在纵横梁上搭设混凝土预制桥面板，桥面板之间通过现浇段和横纵梁上的剪力钉连接，因此在拱梁交接处存在着负弯矩区段，会导致桥面板开裂。为了解决这个问题，主拱圈和主梁之间采用铰接的连接方式，释放了负弯矩；同时，等主梁支架拆除后再浇筑现浇段，通过让混凝土桥面板和钢主梁在不同的阶段参与受力，也减小了拱梁连接处的桥面板拉应力，防止了桥面板开裂。由于一般的系杆拱桥主梁为混凝土箱梁，可以张拉预应力，因此拱梁交接处主梁拉应力不是设计的关键因素，但是在玉峰桥中，在混凝土桥面板中张拉预应力较为困难，因此采用了释放拱梁之间弯矩的铰接的连接方式。
3.教学结合工程实际。以上两个例子，只是《桥梁概念设计》课程教学当中所举的众多例子的一个缩影。为了改变传统桥梁工程教学时，学生只知其然，不知其所以然的状况，在《桥梁概念设计》教学中加入了众多的工程实例，讲解出原因，让学生加深理解，加深印象。例如，在介绍悬索桥抗风问题时，列举了著名的“塔科马大桥风毁”事故，并从悬索桥的计算理论发展的角度，解释了塔科马大桥发生风毁的背景。在线弹性理论当中，不考虑结构变形对于平衡的影响，因此主梁高度很大；随着挠度理论的诞生，人们发现主梁的刚度对于悬索桥的整体刚度贡献不大，最终，从曼哈顿桥到金门大桥，悬索桥主梁高度越来越小。到塔科马大桥时，主梁高跨比只有1/350，主梁形式为抗扭性能差的双边主梁开口断面，最终导致主梁发生风致颤振破坏。这种结合工程事故发生的理论发展背景的讲解思路，让学生的理解更为深入。
4.整合知识体系。通过一个完整的桥梁概念设计流程，学生明白了本科所学课程在桥梁概念设计中的作用以及各个课程之间的关系，进而达到了整合学生的知识体系的目的；同时，概念设计当中历史文化、美学诉求方面的人文内涵需要学生提高综合素质，耐久性、环保以及全寿命设计思想要求学生进一步学习相关知识，从这个角度来说，概念设计也起到了引导学生学习方向的目的。
5.注重学习与实践相结合。让学生更深入地理解《桥梁概念设计》，最好的方式是让学生参与到真实的桥梁概念设计当中。在教师指导下，学生参加桥梁方案竞赛是一个很好的方式。从同济大学桥梁系开设《桥梁概念设计》课程以来，历届学生分别参加了广东省虎门二桥、北京长安街西延永定河桥、北京通州运河区北运河桥和通惠河桥的国际方案竞赛。在参与竞赛的过程中，学生对桥梁概念设计的流程有了更深入地理解，同时也增强了实践能力。下面介绍了长安街西延永定河桥梁的概念设计。桥位位于首钢工业改造区，该区域规划功能定位为北京西部综合服务中心和后工业文化创业产业区。桥位北部为被誉为“燕都第一仙山”的石景山，西岸为门头沟滨水商务区，功能以商业服务，文化娱乐为主。大桥跨越永定河莲石湖，该湖注水后，形成湖滨绿色生态走廊。概念设计当中，石景山、永定河和首钢是不可或缺的三个元素，桥梁应当与这三个元素相互融合，构建出“一山、一水、一桥，一部钢铁史”的和谐篇章。①跨径布置。桥位处控制桥梁跨径的主要因素有：路线与河道及两侧道路斜交53度；东侧跨越丰沙铁路和东滨河路（红线宽度40米）；西侧跨越河堤路（红线宽度30米）；河堤处不能设置桥墩。因此，采用东侧一跨跨越丰沙铁路、东滨河路和东河堤，西侧采用一跨跨越西河堤及西河堤路，最小跨径均为120米。河道中桥墩设置不受通航影响，但需要考虑排洪的作用，桥位处上下游桥梁跨径均为40米左右。②桥型选择。桥型选择考虑结构的外形与周边环境相符，控制结构的高度，是的结构与石景山和山下的首钢厂区高度协调，不遮挡永定河自南向北的视觉走廊。根据跨径布置，梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥都是可行的。③横断面布置。桥位处道路规划红线宽度为80米，若采用单层桥面布置，桥面宽度约为60米；若采用双幅桥面布置，桥型选择限制较多，如采用横向四片拱肋的拱桥，景观效果不佳；如采用双层桥边，可以使桥宽变为30米左右，同时具有许多优点。非机动车道、人行道和车行道分离，为互通立交的实现提供了很好的条件；双层桥面的下层人行道、非机动车道可以与东滨河路实现平交，方便了行人。④概念生成与选择。梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥都是可选桥型，根据上述分析，概念生成了十四个比选方案。从安全适用、结构布置的合理性与经济性、与环境的协调和美观、可设计性和可施工性、耐久环保五个方面进行综合比选打分，最终概念选择了五跨连续桁架拱桥方案、斜拉桥和梁桥组合方案、斜拉桥和拱桥组合方案，进行下一步的设计。以下为三个方案——锦绣河山（五跨连续桁架拱桥方案）、日月同辉（斜拉桥和梁桥组合方案）、龙凤呈祥（斜拉桥和拱桥组合方案）的效果图。
⑤概念设计。下面简略介绍锦绣河山方案极其概念设计。
美学处理方面，五跨连续桁架拱桥方案主梁和拱肋均采用钢桁架形式，厚实的金属质感让人们感受到首钢改造区曾经辉煌的钢铁文化。桥面以上主拱圈的高度近似按照黄金分割比设计，犹如连绵起伏的山峦，突出了锦绣河山的主题。桥头堡外形也同样进行了美学优化，参照石景山上宝塔的形象进行了处理。主桥为采用双层桥面的梁拱组合体系，各跨拱脚均采用固定铰支座约束。主梁宽度为32.6m，高度为6.5m。上下桥面每隔6m设置一道横梁，梁高1.5m。采用正交异性钢桥面板，主梁上吊杆间距为6m。除拱肋的风撑与弦杆，腹杆与弦杆采用高强螺栓连接外，其他钢构件采用焊接连接。基础采用钻孔灌注桩。永定河大桥概念设计是国际方案竞赛，有六家国际知名设计单位的十八个方案参加竞争，最终有六个方案入围。作者指导学生所完成的三个方案均得以入选。部分竞争者的方案因采用大跨、奇异的造型来标新立异而被淘汰，而学生们所完成的方案思路清晰、考虑的因素较为全面，创新性、经济性均较好，设计方案外形也比较优美，因此得以入围。在前面提到的另外两个国际比赛中，学生们的方案也获得了第二和第一名。参加比赛既提高了学生的学习积极性，也达到了《桥梁概念设计》的教学目的。
四、学生反应
本文第二作者作为《桥梁概念设计基础》课程的学生，也切身体会到了《桥梁概念设计》不同于传统的灌输式教学。传统的桥梁教学思路只重视结构计算，而《桥梁概念设计》重概念、重视原理、重视讲解思路，重视用实例说明抽象的问题。这些教学思路对于学生的理解十分有益。同时，提高了创新和美学考虑在桥梁设计中地位，让听课的学生认识到，新的桥梁设计理念需要工程师从传统的桥梁计算工程师转变到桥梁创新设计工程师甚至是桥梁建筑师，让其更为重视自身的人文修养和综合素质发展。《桥梁概念设计》的学习就是一个桥梁概念设计训练的过程，本科学习的知识经过梳理后成为了一个体系。在进行本科毕业设计，学生拿到一个桥梁基本信息后，处理更为得心应手。最后，参与方案竞赛的实践帮助学生从理论性的知识当中走出来，进行实际的概念设计操作，加深了学生对概念设计本身的理解，对概念设计流程也更加熟悉。
我们国家的桥梁在过去的三十年当中实现了跨越式的发展，但是，这种高速发展的背后也隐藏着很多问题，创新理念不足、桥梁不够优美以及经济性能不好是众多问题中比较突出的几个方面。
高校学生是未来青年工程师中的骨干力量，是未来桥梁设计的中坚。同济大学桥梁系率先开展《桥梁概念设计》这一课程，希望能够通过这门课程，加强学生对桥梁概念构思的重视，将创新思维和美学优化的理念贯穿桥梁设计始终。希望通过这种形式，在桥梁界中倡导一个重视概念设计、重视创新、重视美学优化的氛围，为中国桥梁的进步贡献出一份力量。
参考文献：
[1]项海帆，肖汝诚，徐利平，等.桥梁概念设计[M].北京：人民交通出版社，2011：39-41.
关键字：沥青混凝土桥面 病害分析 设计方法
桥面柔性铺装能大大缓和行车对桥面板的冲击,较易达到运营中平稳舒适的要求,随着沥青材料性能的改进,应用将更加广泛。但现行规范对沥青铺装结构的设计主要从所用材料、做法及厚度等方面作了指导性的说明,关于具体的设计理论与方法还是空白,铺装层的设计无章可循。这就造成了在实际设计中,桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构,设计者对其甚少花费精力,从而为桥面铺装的早期损坏埋下了隐患。因此,应加快对桥面铺装,特别是结构破坏机理和设计理论方面的研究。
一、对沥青混凝土桥面的病害分析
1、结构理论与设计
(1)桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零,现行规范中只给定了厚度的推荐值,工程界一直在各等级的公路中运用了几十年。随着交通量的增大,现行铺装与重型、超重型汽车的增多和车速的增快已不相适应。桥面铺装层直接承受车轮荷载的冲击,桥面铺装部分或全部参与了主梁结构的变形,因此桥面铺装是一个受力复杂的动力体系,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。
(2)现行桥规第3.2.2条规定:……如无精确的计算方法,箱形梁也可参照T形梁的规定处理。从众多箱梁的设计来看,大部分设计者对箱梁构件是按T形梁进行处理的。而箱梁的实际受力虽有近于T梁的一面,又有异于T梁的一面,对于连续箱梁差别更大。尤其是近年来箱梁的桥面越来越宽,桥跨与桥宽之比越来越小,箱梁仍按T梁那种长细杆件设计配筋,就越来越不适宜了,导致按梁设计的箱梁骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以,设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。
(3)随着材料工业的发展,桥梁承重结构的改进,使桥梁主梁能以较柔的结构达到受力的要求,高等级公路大跨桥梁的横向越来越宽。特别在设计计算中侧重于主梁纵向的计算分析,对桥梁横向刚度重视不足,横向构造措施不利使桥面铺装分担了过多的次内力。
(4)对于连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等桥型结构,由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力,使桥面铺装层受到拉力的作用而产生负弯矩区裂缝,从而造成桥面铺装的损坏。
(5)在对高速公路进行交通组织管理中,由于车道功能的不同,人为强制地使桥梁结构运营始终处于偏载状态,使主车道的铺装承担了比超车道高得多的运营应力水平,因此加快了主车道铺装层的疲劳。特别是随着私营运输业的发展,货运业主为追求短期经济利益,通过改变车厢结构如加长车厢和加高车轴弹簧等使汽车的载重、轴重及轮载成倍增加。这些车辆对铺装层具有严重的毁坏作用,并使桥梁结构局部超载,加快了主车道铺装层的病害发展。因此,在设计中应根据运营中车辆荷载的实际分布情况,在明确了桥梁结构受力的基础上,对桥面铺装层进行受力计算。
2、施工工艺
(1)铺装层厚度偏小。由于桥梁上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确地预测,或由于施工工艺控制欠佳,施工中主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的,一般在测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度。如果调整不好,就会造成铺装层厚度不均,使有的地方厚度偏小。
(2)梁顶清理不利,造成铺装层与主梁结合欠佳。
3、桥面防水层的影响
由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度有差异,它的存在使上部结构按模量形成刚―柔―刚的板体受力体系,中间柔性夹层会增大桥面板板中部的板底拉应力。处于防水层上的铺装层一经开裂,在车轮的动力荷载作用下,彼此间的缝隙越来越大,直到松散脱落。另外,防水层的使用使铺装层发生剪切破坏的机率大大提高。
4、桥面铺装的约束条件
桥面铺装受桥梁结构的约束,受荷后其边界条件与一般路面相差甚大,加之梁体的挠度、扭曲等形变的耦合作用,给铺装层的工作性能造成不利影响。
二、桥面铺装设计方法的讨论
目前关于桥面铺装的研究还很不成熟,并且现有研究主要集中在材料设计和铺装技术等方面,而关于理论分析和结构计算的研究很少。
从现有的结构分析方法看,主要是用三维等参元模型进行分析,目前较多采用的是三维八结点和二十结点单元。
合理的有限元模型是计算分析的前提,从目前的研究状况来看,主要有如下几个方面急需探讨。
对于桥面铺装,如何假设及模拟层间接触状况是有限元建模一个很重要的问题。对于不设防水层的情况,可以借鉴复合路面的处理方式。总之,如何模拟层间接触状况,特别是如何考虑防水层的影响,是建立合理有限元模型的一个关键问题,是研究铺装层结构设计理论的一个重点。要采取理论计算与试验分析相结合的方法,将计算结果与试验和实测结果相对比,寻找一种与结构实际受力吻合的模型。
桥面铺装层是一种特殊的路面结构,如何合理简化荷载模型,以及如何进行横向和纵向布载,也直接关系到计算结果的精确程度。
另外需要研究的一个重要问题是,桥梁在荷载作用下产生挠度及其它形变,这些因素对铺装层的力学特性有何影响,如何考虑这些影响,这也是桥面铺装不同于一般复合路面的一个方面。目前,国内还没有专门针对这方面的讨论。
合理解决桥面铺装问题需要从理论分析和结构计算两方面入手,正确的理论基础是根本，合理的力学模型是关键。通过计算分析与实测对比，较好的解决如上述的接触模型、荷载简化等问题,搞清其它因素的影响；还要加强对模型尺寸及收敛条件的研究；在条件允许的情况下,加强对其动力性能的研究。在分析铺装层破坏形式的基础上,确定关键因素,提出控制指标并建立相应的破坏准则,为设计提供依据,要达到这一目标需要做大量的基础性研究工作。
关键词：无伸缩缝 桥梁 影响
0 引言
公路桥梁的伸缩缝已成为桥梁施工和维护的难题之一。研究、设计和制造使用更好的伸缩装置固然十分重要，但从另一方面讲，如能采用无伸缩装置的桥梁结构，则是从根本上解决桥梁由于伸缩装置遭受毁坏的现象。因此，世界各国的学者都在努力寻求最好的伸缩缝结构，得到的结论是“最好的伸缩缝是无伸缩缝”。因此，无伸缩缝桥梁应运而生。
1 无伸缩缝桥梁的构造细节
混凝土梁和钢梁采用无伸缩缝整体式桥台的细部构造。这些细部构造的图示仅仅是一个基本骨架，还不能反映出其他设计方面的重要细节。细部构造只是为了给初次接触无伸缩缝桥梁的人们以一个基本的概念和印象，不可能在本文中进行更为详细具体的描述和形容，对此，我们将在以后的讨论中进一步加以阐述。但是初步了解这些细部构造对于全面认识无伸缩缝桥梁的性能、整体性和耐久性会有很大的帮助。
2 无伸缩缝桥架设计中的影响因素
由于无伸缩缝桥梁的纵梁埋入混凝土桥台，上部结构受到部分的约束，因此设计时要考虑次要荷载的影响。下文归纳总结了次要荷载的影响。
2.1 徐变的影响 徐变引起的应变大小取决于上部结构的跨径、混凝土承受荷载时的龄期、荷载的持续时间、混凝土的质量、周围的温度以及混凝土构件的形状。本文采用随龄期变化的有效弹性模量法分析徐变对中小跨径、钢-混凝土组合梁的无伸缩桥梁的影响。结果表明徐变的存在可以减小桥台处和墩顶处截面上缘的拉应力，但同时也会增加钢纵梁下缘的压应力(小于恒载引起的应力的10%，不会对结构的受力产生有害影响)。因此，在设计中小跨径、钢-混凝土组合梁的无伸缩缝桥梁时可以不考虑徐变的影响。
2.2 收缩的影响 混凝土桥面板和钢纵梁收缩的不一致会在结构内部引起自应力。此外，无伸缩缝桥梁的端部受到部分或完全的约束，导致收缩、徐变会在结构内部引起应力。一些学者认为收缩和徐变的作用相反，两者可相互抵消。但本文分析表明，收缩和徐变的作用不能完全抵消，会有余应力存在，可能导致混凝土裂缝的逐渐开展，而混凝土裂缝的开展又会使得收缩应力得到部分的减小。因此在对无伸缩缝桥梁进行分析和设计时应当考虑收缩对上部结构的影响。
2.3 温度对无伸缩缝桥梁的影响 温度的影响无疑是无伸缩缝桥梁设计中的一个非常重要的因素，但事实上正如前文所指出的那样，对许多桥梁的应力测试表明，由于温度作用而测得的应力值要比预计的要小，分析其原因可能有两点：
其一是混凝土由于温度的膨胀或收缩，会产生徐变。徐变将使得应力不能达到设计时所预计的程度。因此为了使理论更好地反映实际的情况，有的部门设计时考虑把混凝土的温度弹性模量减小到动力荷载弹性模量的1/3。
其二是由于大多数混凝土结构体积相对较大，使得它们对周围的温度变化比较不敏感。AASHTO（美国各州公路和运输工作者协会）在计算温度变化时对此进行了规定："必须考虑到大体积混凝土构件或结构内部温度对大气温度的相对滞后。"混凝土桥温度周期的最大值要比钢桥的小。由于混凝土较大的体积要吸收热量，因此它的温度不会与理论预计的一样？这就可以从某一方面解释，为什么这两种材料的热膨胀系数α几乎相同（混凝土α＝0.00001，钢a＝0.000012），而钢桥对温度的变化要比混凝土敏感得多。至于温度对无伸缩缝桥梁的影响在定量上的分析还有待于进一步的讨论研究。
2.4 沉降的影响 下部结构的沉降会在无伸缩缝桥梁的上部结构引起相当大的应力，其影响取决于桥梁的结构特征和几何特征，如上、下部结构的刚度、沉降量、跨数、跨径、台高和支承情况等。GangaRao等人在1981年的研究中指出沉降对单跨桥梁的影响不大;对于多跨桥梁，恒载引起的沉降可通过使桥台和桥墩所受的反力大致相等来得到解决。因此通过合理的设计，无伸缩缝桥梁可以不考虑沉降的影响。
2.5 土压力的影响 当上部结构受热膨胀时，桥台会挤压台后填土引起被动土压力。台后土压力的计算存在着许多不确定性的因素，如被动土压力的大小及其在纵向和横向的分布。虽然被动土压力会在上部结构引起轴力和弯矩，但本文的研究却表明土压力的影响可以忽略不计，因此作者建议在分析和设计无伸缩缝桥梁时可以不考虑土压力的作用。
2.6 桩的应力 考虑到上部结构与整体式桥合的桩基础对纵向移动的抵抗作用有直接关系，在进行无伸缩缝桥梁设计时：①限制整体式桥梁的基础形式，最好做成单排的细长垂直桩。②限制桩型。③调整H型桩弱轴方向，使之与运动方向一致。④提供一种铰接装置来控制桩的挠曲。⑤限制结构斜交角的大小。
还有一些其他问题，如：如何平衡整体式桥台后面的主动上压力？是否在整体式桥合后留有自由的空间以允许温度膨胀？如需要的话采用什么样的细部构造？等等。当然这些问题的解决，需要今后在无伸缩缝桥梁设计中不断地进行研究和实践。
关键词：公路桥梁；安全隐患；问题分析
中图分类号：K928文献标识码： A 文章编号：
一 公路桥梁设计的隐患问题
在公路桥梁设计的过程中，桥梁设计人员不能很好的把握和了解桥梁工程的全面情况，如桥梁规模大小、地理位置、桥梁结构性质、当地的自然气候等。这样就很有可能出现一些考虑不到位的问题，从而造成设计不合理等原因的缺陷。有些设计工作人员对公路桥梁结构强度的设计考虑过多，但从桥梁结构体系、构件材料、结构性质、结构耐久性、美观性等考虑的太少，不能很好地体现设计的全部功能意义。近年来，在我国虽然有不少桥梁工程从表面上看设计达到了规范的结构安全要求，但是有的桥梁使用了不到几年就出现了安全隐患问题，所以桥梁结构耐久性设计已经是安全设计的一个必须考虑的问题之一。此外，公路桥梁的设计图纸样式和实际工路标符的不够明确，公路桥梁工作者如不是专业桥梁设计者，或者在计算设计过程中的一些失误，都会造成桥梁安全隐患问题的发生。
忽视或不重视现阶段存在的公路桥梁设计理论体系法规，如在《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》指出，对于钢筋混凝土桥梁，因其结构重量占总荷重比例很大，活载引起的疲劳影响较小，因此不考虑重复荷载对结构产生的疲劳影响。这种理论体系对于桥梁的墩台和主梁等是有作用的，但对于桥梁的一些特殊构件的布局设计及忽略疲劳状态的设计是为隐患性的设计缺陷。再如桥梁支撑体与桥梁面板设计寿命时间不一致，在设计中没有充分考虑承载能力极限和正常使用极限情况状态。分为两种情况：一方面是指桥梁支撑体结构达到极限承载能力，结构整体或部分丧失稳定性，一方面是指在重复荷载作用下构件由于材料的疲劳而导致破坏的疲劳极限。对于桥梁墩台和主梁过于加强的特殊设计，而对桥面行车道板构件的设计不重视，显疲劳状态下的设计。通过调查发现，多数公路桥梁主体结构承受力状态良好，而桥梁行车道板损坏严重，分析原因笔者认为是由于对行车道板的设计没有很好的把握。
公路桥梁设计方案过于陈旧、缺乏创新。随着我国桥梁建设的快速发展，面对交通新形势下一些原有旧的公路桥梁的设计都跟不上交通建设形势的需要，甚至落后，停步不前。而有些桥梁设计人员思想设计观念落后、仍在模仿或运用过去的公路桥梁设计方案、缺少创新开拓精神、质量责任意识、经济等设计观念落后陈旧，设计方案单一、自然而然的就造成了缺乏论证所造成的设计方面的资源浪费、安全性问题等影响了我国桥梁的设计发展水平。
主要表现在以下几个原因：
（1）桥梁设计人员专业素质不强、对桥梁可能出现的隐患问题，没有考虑周全。再加上承接的工程量大、给的设计时间过短、只顾想着经济好处和早点交工，而桥梁设计人员又不想花太多时间和精力热情对原有的设计方案去优化和论证，只能按照已有的或从别处找来的不切合实际的设计方案，缺乏机制创新；
（2）没有真正建立公开、公正、公平的竞争或招标制度。没有成立认真严格的考核部门，使桥梁设计审核和监理处于真空状态。但在现有的制度潜规则下，一些优秀合理的设计方案不被采纳。
（3）没有进一步规范各类评比达标表彰项目活动，只注重工程规模大小，不管设计创新意识如何和经济指标情况，影响桥梁设计人员的工作积极性。桥梁施工方面存在缺陷。桥梁承
包施工者在施工过程中，只追求高经济利润，不惜降低成本，偷工减料，同时施工的质量达不到规范和设计的标准，施工的工艺不合理等。
二 解决公路桥梁设计隐患问题的方法
要提高桥梁设计人员的专业水平和质量责任意识。因桥梁设计人员的水平高低是影响的桥梁工程的质量安全问题，是关系着桥梁工程的设计是否科学合理。同样一座优质的公路桥梁工程是与优秀的设计人员分不开的。桥梁设计人员在设计工作前，要准备充足的时间查勘、了解即将要建设桥梁的实际工场地上的地理位置、天文、地质构造等综合相关的条件因素。找出不利条件因素。并借签参考中外成熟先进的桥梁设计技术，大胆思考、放开思路、联系实际，综合的全面考虑在设计中易出现的隐患问题。学习掌握先进科学的设计理论重视设计人员团队建设，发挥大家的智慧和作用。并把设计的目标以质量安全和经济指标作为评奖依据，激发桥梁设计人员的热情心和责任心。
作为桥梁工程设计人员，要以充分体现以桥梁全寿命期内的综合费用评价桥梁的经济性和社会效益、要以科学可持续发展的眼光看待公路桥梁的安全耐久性问题、提高桥梁结构的使用寿命。一定要用严谨的科学态度，认真计算，设计人员要采用先进计算机或智能化仪器辅助手段精心设计，进行有效的优化组合和仿真分析。杜绝因计算结果有误而引发的事故发生。同时桥梁施工单位要严格按照设计文件合同、施工规范及相关的技术标准，并控制好桥梁结构和熟悉施工方法。以桥梁工程合格质量为已任，全力做好桥梁设计和施工工作。
桥梁设计人员在设计时，应考虑当地的公路的交通通行能力是否发达、公路的等级功能，并结合当地的桥梁工程实际情况，如环境、地质水文、使用条件、设计对象、设计要求都不尽相同，熟悉我国现有的各种桥梁设计规范要求前提下并进行全面考虑综合进行设计。实际桥梁结构体系的布局和构造都有各方面的差异，但这些不同的差异，也要随着实际情况的设计进行调整。如一些规模大的桥梁，包括高速公路桥梁、一级公路桥梁等宜注重形象方面的
景观设计，加强自然环境和人文景观相协调，还有一些公路桥梁结构应全面考虑桥面人行道铺装的综合设计。桥面设计要考虑有完善安全的路灯照明，既要美观节能，又能反映出为桥梁增添夜色的美感，也要考虑桥面防水、排水系统的方面设计。
在桥梁设计中，要重视设计桥梁结构的耐久性问题。桥梁设计人员不但要认真计算结构，还要重视桥梁总体构造和细节处理方面的过程。并以桥梁结构物的耐久性作为重要的设计原则，要全面考虑自然条件环境因素，如风、雨、地震和疲劳、超载、外来人为因素等。并科学合理的规划桥梁结构布局和构造细节，以减少这些自然环境和外力人为因素的对设计的影响。大量的桥梁病害实例也证明，除了施工和材料方面的原因，很多这类问题与没有进行合理的设计有关。
三 结束语
总之，公路桥梁设计是一个系统复杂的综合设计工程，所以作为桥梁设计人员对桥梁设计中对存在的隐患问题，要加强重视和思考，综合考虑多方面因素，因地制宜地从具体桥梁
工程实际情况出发，丰富设计理念、完善结构体系，并对各个工程设计环节加以控制，同时应该积极借鉴学习国内外成功经验和做法，并努力进取，通过创新技术，只有这样，我们才能有效解决桥梁存在的隐患，实现公路桥梁的设计目标的经济性、耐用性、安全性。
参考文献：
[1]杨大勇.我国公路桥梁建设现状和存在的问题［J］.黑龙江科技信息，2008（27）
