论桥梁创新设计的一些基本原则

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论桥梁创新设计的一些基本原则

作者:祁军强

来源:《建筑工程技术与设计》2015年第07期

摘要:随着现代科技的飞速发展,计算机在桥梁设计中已经普遍应用,为桥梁设计的创新带来了极大的便利,使各种新颖桥梁结构不断出现,满足人们不断提高的要求。但在各种新颖桥梁结构的设计中,必须要遵守一些桥梁设计的基本原则,这对于桥梁设计水平的提高以及桥梁设计质量的保证有着不可替代的作用。本文提出了一些有关桥梁创新设计必须遵守的一些基本原则。

关键词:桥梁;创新设计;基本原则

一、引言

现代社会的快速发展需要越来越多的新颖桥梁,因此对桥梁设计的创新也提出了越来越多的要求。在原有常用桥型的基础上,已经开始出现越来越多的新颖桥型,但是在桥梁创新设计的同时应当注意在设计时要保证桥梁设计质量,遵守一些桥梁创新设计的基本原则,使所设计的桥梁不但样式创新,而且能够保证其设计质量。

二、桥梁创新设计的一些基本原则

第一,几何不变,一般来说,工程结构均必须为几何不变体系。为能够使车辆与行人安全且舒适地由桥梁通过,桥梁结构在其主要受力方即顺桥向铅垂面之内应当保证其几何不变,另外,在次要受力面即横桥向水平面以及铅垂面之内同样应当保证其刚度足够。这一点为桥梁作为工程结构的一个基本条件。

第二,预应力索结构为大跨理想结构。对于预应力索结构而言,其能够通过预应力使得索系处在张紧且稳固状态,使得结构体系具备承载能力以及刚度,而并非将内力降低或者对其调整。这种特点为不使自重增加而是使结构刚度以及承载能力增强,该特点也是预应力索结构所具备优点。预应力混凝土结构是对混凝土与钢这两种不同材料所具备的优良性能进行充分利用,将其综合而得到的一种结构。

第三,在荷载作用之下传力路径比较短才能保证结构传力路径合理。传力路径所指的就是在荷载作用之下,构件中的主拉应力迹线结构的各个主要受力结构的传力路径总和,将其定义成该结构中传力路径总长。对于拉杆而言,其主应力迹线均与杆件轴线相平行,因而传力路径与杆件长度相等。而对于纯受弯杆件而言,在任何一横截面之内均存在拉应力以及压应力,其主拉应力迹线也与杆件轴线相平行,其传力路径与杆件长度相等。但对于梁而言,一般属于弯剪耦合构件,在梁内的任何一点的状态均为二向受力,其主应力迹线为曲线,因此,其传力路径相对比较复杂,这时可以将梁比作“桁架”,可定义其各个构件的传力路径之和为梁传力路

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