有关桥梁设计的几个基本问题

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有关桥梁设计的几个基本问题
1、 作为桥梁设计技术人员,首先应考虑的一个问题是,若给我一座桥的设计任务,我有无把握和信心去完成?如何完成:从何处下手?要收集那些资料?运用什么手段?
2、 桥梁结构设计的核心是结构计算、内力分析
1、 应熟悉的力学知识:理论力学,材料力学,结构力学,要了解“弹性理论”
1、 理论力学是材料力学,结构力学,弹性理论的基础。
2、 材料力学主要是研究杆状构件(梁)在拉压、剪切、弯曲、扭转作用下的内力、应力和应变。梁(杆状构件)是一类最常见的构件,几乎在各类工程中都占有重要地位,在外力作用下,其轴线变形后成为曲线。梁的长度远大于宽度和高度。
3、 DIGITAL GAP结构力学是研究杆状构件所组成的整个结构,即杆状系统,例如桁架、刚架、拱等。
4、 弹性理论也称弹性力学,是研究非杆状构件,例如板、壳、挡土墙、堤坝、地基等实体结构。
  这样的划分也不是绝对的,例如“弹性地基梁”在【A】材料力学(⑴铁摩辛柯的‘材料力学’(高等理论及问题),⑵前苏联别辽耶夫的材料力学,⑶1958年唐山铁道学院,天津大学和清华大学三校合编的材料力学)【B】结构力学(清华大学龙驭球)【C】弹性理论(徐芝纶)都编入其中。
2、 在胡人礼变著的“桥梁力学”一书中,除了理论力学,材料力学,结构力学,弹性理论外,还涉及结构动力学、土力学和水力学。
3、 除了以上力学内容外,还应熟悉数学的有关内容,把数学作为力学的重要工具。石灰石粉1940年美国加州工学院与哥伦比亚大学的两教授出版了“工程中的数学方法”一书,其中就谈到“人们常常说数学的主要目的之一,就是作为物理学家和工程师的工具,用来解决他们的问题。”
4、 建议大家在工作中,经常翻翻这些力学书,也看看相关的数学书。特别是理论力学中的静力学;材料力学中的弯曲内力、应力,梁弯曲时的位移;结构力学中的位移计算、力法及形变法(位移法)的基本概念,高等数学中的微积分、定积分、常微方程等。
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5、 简单的计算用手算,稍复杂的用能编小程序的计算器,或用VB,TB等编制小程序进行计算。
一般连续梁、刚架、拱桥、斜拉桥都必须用专用程序进行计算,如“桥梁博士”,“桥梁通”,“QJS”以及“BSAS,ASCB”等平面计算程序,“MIDAS,ANSYS”以及“SAP2000”等空间计算程序,悬索桥更要专门程序来算。
6、 每个人最少应较熟练掌握一个平面程序,进一步学习空间程序。
3、 桥梁设计应遵循的原则
  ⒈、公路桥梁设计规范 JTG D60-2004 要求
技术先进,安全可靠,适用耐久,经济合理。
污染指数⒉、铁路桥梁设计规范 TB J460-2005要求
  安全适用,技术先进,经济合理。
⒊、周念先著的“桥梁方案比选”一书中要求
  安全、功能、经济、美观。
⒋、归纳以上要求,桥梁设计应遵循的原则就是:安全适用,经济合理。即是:
1, 要达到安全的目的,桥梁结构必须在强度、刚度、稳定等方面满足规范的要求;
2, 适用,就应满足在使用功能方面的要求;
3, 在满足以上要求的前提下,要尽量降低造价、方便施工、易于维修。
⒌、结构愈简单愈好,受力愈明确愈好。
4、 提醒大家注意的几个力学概念
⒈、弹性结构受到荷载(包括重力、温度变化),作用,就要变形,产生内力。反之,结构发生变形,就一定有荷载作用。
⒉、一般桥梁结构受力达到平衡,最后总要把力通过支座(边界条件)传给大地。
⒊、要了解力的传递路线:
1、 梁式结构力的传递路线比较简单明确,即通过支座或立柱传给大地;
2 下承桁架,下承刚性系杆拱等结构,其力的传递路线就比较复杂。 
⒋、结构各构件的内力分配是按照它们刚度的大小来分配的:刚度愈大分配的力也愈大,刚度愈小分配的也愈小。内力的分配只与刚度的大小有关与材料的种类无关。这个概念很重要。
        我们在学习材料力学、结构力学进行内力分析时,并没有限制结构必须是钢筋混凝土或是钢材、木材、砖石等。因此我们设计钢箱天桥、公路铁路钢桥,钢筋混凝土桥或钢管混凝土桥都是用同一个程序,其区别在于进行强度等验算时所遵循的规范不同,钢桥设计规范,钢筋混凝土与预应力混凝土桥梁设计规范,钢管混凝土结构规范等等
5、 正确理解和执行规范
1、 设计规范是设计工作的法律,必须认真执行;
2、 在学习,执行“规范”条文时,同时也要认真学习“规范”后面的条文解释,必要时还要看看材料力学,结构力学等相关的内容;
3、 “规范”的制定都非常慎重,一般都是参照国内外同行业、不同行业的规范并通过大量调查研究及试验,同时考虑发生的几率,国家物资,经济状况等综合多种因素制定的。因此,执行规范不能降低标准也不能提高标准;规律性
4、 规范还根据经验的不断积累,科技不断进步,经过几年还要修改,使其更切合实际。
6、 桥梁设计单靠计算还是不行的
7、 我们在看图纸过程中发现的一些问题

本文发布于:2024-09-24 16:29:21,感谢您对本站的认可!

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