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橋梁設計論文范文1
在其他許多國家的抗震規范中，也或多或少地采用了這一設計原則，即便如此，各國規范在具體的設計程序上絕大多數仍堅持以安全設計地震為準的單一水平設計手法，并認為第一設計水準的要求自動滿足［3］。近年來，專家已建議對兩個設防水準的地震力都要進行設計，這在一定程度上更加保證了橋梁結構的抗震安全性，也是未來橋梁抗震設計的一個發展方向。理念的提出基于性能的抗震設計思想是一個比較抽象的概念，它沒有明確的力的大小的物理意義，也沒有單純的材料強度或結構位移的具體量化結果。因此，基于性能的抗震設計思想不能比較明確的用一個參數來衡量結構的抗震性能，它是對以往的結構的響應的一個綜合考量，結構的性能往往與結構的受力大小、強度或位移，耗能能力以及結構的功能有關，更為直接地反映的是為滿足人們的正常使用要求或結構功能性或安全性的性能綜合考量。因此，對于不同的需求和功能要求，同樣一座橋梁的抗震評估結果將有所不同［1］?；谛阅艿目拐鹪O計可以簡要的概括為，用總少的投入，建總可靠的橋梁。正如著名的地震工程學家胡聿賢先生所講，工程抗震不僅與工程技術有關，而且與社會經濟密切相關?；谛阅艿目拐鹪O計思想是橋梁抗震設計思想發展的一種必然趨勢，對于人類進步和社會發展都將起到積極的作用?；谛阅艿目拐鹪O計思想是一個全新的思想體系，目前已經取得了一些研究成果，但到廣泛的應用還有一定的距離，甚至目前都沒有形成完全統一的概念。但這并不妨礙基于性能的設計思想的進一步完善。
設計方法的體現
傳統的橋梁抗震設計思想即對某一性能目標進行比較，如對結構的地震響應力、地震位移、結構耗能等單一性能參數進行考慮。從嚴格意義來講，這并不能反映結構的真實安全性能。而基于性能的抗震設計，其目標即為業主的期望目標或結構性能，包括地震動性能目標和結構抗震性能目標?；谛阅艿目拐鹦阅苣繕耍且粋€對傳統的結構的性能的一個綜合考慮，因此，各單一結構性能之間的相互關系顯得十分重要而又相互制約，如連續梁橋梁結構的梁端位移與墩底彎矩即為相互制約的關系，基于性能的設計思想即要從這兩者之間找到一個平衡點，以達到各單一性能的充分而平衡的發揮。同時，基于性能的抗震設計思想也要對結構的經濟指標提出要求。人們總是希望結構設計以社會效益和經濟指標為目的，基于性能的抗震設計思想即在對結構進行抗震設計時，對橋梁結構遭受地震破壞所造成的損失、維修成本、社會影響等進行綜合評估，這也是基于性能的抗震設計思想所必須考慮的一個關鍵所在?；谛阅艿臉蛄嚎拐鹪O計是一個涉及多門學科的綜合型研究領域，需要對多個領域，如地震學、橋梁工程、經濟等都要有一定程度的認知才能進行基于性能的抗震設計，這也對橋梁抗震設計工程師提出了更高的要求。
橋梁設計論文范文2
就目前的發展來看，我國的橋梁結構設計的傾向如下：比較注重強度而忽視耐久性；重視強度極限而忽視使用極限；重視結構的建設而忽視結構的維護，這樣的設計傾向直接導致了橋梁工程事故的不斷發生，不利于和諧社會的發展。我國的橋梁設計理論和結構構造體系還有諸多需要完善的地方，在橋梁設計過程中，尤其在橋梁施工和使用期安全性上改進的空間還是比較大的。在結構設計中首先要選擇科學合理、經濟的方案，其次是結構分析與構件和連接的設計，還要運用規范的安全系數或可靠性指標給結構的安全性以最大的保障。
2我國現代橋梁結構設計的注意事項
2.1對于結構的耐久性問題要重視
在我國的橋梁建設過程中，很多時候都缺少建設前期所需要準備、視察及考證等工作，這是一大問題。周圍的環境會在很大程度上影響到橋梁的建設和使用，不僅包括由于車輛超載而出現的疲勞情況，還包括橋梁結構本身的老化和損傷。我國從上世紀九十年代有些研究者就針對橋梁結構的耐久性進行了研究，但多集中在橋梁的材料及統計等方面，而對橋梁結構及設計的研究卻是忽視的，還缺少以設計及施工人員為出發點改善橋梁的耐久性。設計人員所關注結構的計算方法比較多，而容易忽視總體構造的設計和一些細節處的把握。結構耐久性的設計應該有別于其他普通的結構設計，就現階段而言，我國橋梁結構的耐久性研究應轉變為定量分析而不是傳統的定性分析。諸多研究實踐表明一座橋梁是否能夠安全使用，結構的耐久性發揮了很大的作用，經濟性也包含在其中。
2.2充分重視橋梁的超載問題
超載會造成橋梁疲勞應力幅度加大、損傷加劇，嚴重的情況下還可能引發結構破壞事故。橋梁的超載不僅會引發疲勞問題，還可能造成橋梁內部損傷難以及時恢復，進而使得橋梁在正常荷載下的工作狀態產生一定的變化，將威脅到橋梁的安全性和耐久性。所以設計人員應加強分析超載所帶來的嚴重后果，最大限度的加強橋梁的穩定性。
2.3重視對疲勞損傷的研究
動荷載是橋梁結構所承受的車輛荷載和風荷載的主要方面，其會在結構內產生循環變化的應力，除了會引起結構的振動外，結構的累積疲勞損傷也是不可忽視的方面。在橋梁建設中所使用的材料實際上均勻性和連續性都不是很理想，諸多微小的缺陷夾雜其中，在循環荷載作用下，它們會不斷發展、合并進而形成損傷，最終形成宏觀裂紋。一旦宏觀裂紋沒有得到很好地控制，就會產生材料、結構的脆性斷裂。疲勞損傷在初始階段被察覺的可能性比較小，所產生的嚴重后果卻是毀滅性的。所以應該加強疲勞損傷的研究工作。
2.4積極借鑒國外的經驗和成果
我國橋梁設計中存在結構使用性能差、耐久性和安全性差等諸多問題，這和現階段我國的施工質量和管理水平不高是分不開的，但問題已然存在，并且在短時間無法得到有效解決，設計人員對此問題要有一個清醒的認識，在設計時對上述問題充分考慮到，運用恰當的設計方法、恰當的安全系數使橋梁的使用性能達到要求的標準，這才是設計的關鍵。尤其是橋梁的耐久性和安全性問題與結構體系、使用材料選擇不合理、結構細節處理不當有著千絲萬縷的聯系。針對我國設計中存在的問題應積極借鑒國外的有益經驗，PBD就是其中之一。PBD即為性能設計，涵蓋了結構設計的眾多方面，如變形、裂縫、振動、耐久性等。PBD研究不僅保證了橋梁結構在使用中的安全性，還具有很多優良的使用性能，這其中包括壽命和耐久性、耐疲勞性、美觀等。對此，我國應該積極借鑒其優良方面的性能，并結合我國橋梁設計的實際和使用過程中的具體情況來最終尋找適合我國的設計。
3對我國現代橋梁結構設計的建議
總而言之，我們在對橋梁結構的耐久性、疲勞損傷以及橋梁超載問題進行必要研究的同時，還可以把研究面放得更寬一些，諸如結構系統的可靠度、模糊隨機可靠度等，這樣做的目的都是為了加強橋梁結構設計的使用性、安全性及耐久性。下面就選擇幾個方面就行分析，希望為研究人士提供參考。
3.1結構系統的可靠度分析
結構系統可靠度分析其實不是一項容易的研究課題，具有一定的復雜性，近年來不少研究者對其從不同方面進行了研究，并且取得了一定的研究成果。例如利用系統系數，主要針對結構各種破壞水平所對應的極限狀態不同，計算系統可靠度并進行結構設計的方法；利用蒙特卡洛法應用重要抽樣技術最終將結構系統的可靠度計算出來。另外還有研究者對系統可靠度界限進行深入的研究?？偠灾?，在進行系統可靠度的研究上難度系數比較大，內容也包羅萬象。在研究上還是有一定的上升空間的。
3.2在役結構的可靠性評估與維修決策問題
對在役建筑結構的可靠性評估與維修決策正成為建筑結構學的邊緣學科，它既包括結構力學、斷裂力學、建筑材料科學、工程地質學等比較基礎的理論，還離不開施工技術、檢驗手段、建筑物的維修使用狀況等方面的內容。值得注意的一個方面是對于在役結構的可靠性評估的研究，經典的結構可靠性理論也可在此過程中得到更為廣泛、更有深度的進步和發展。
3.3模糊隨機可靠度的研究
模糊隨機可靠度理論研究作為工程結構廣義可靠度理論研究的重要內容，在不斷健全的模糊數學理論與方法的推動下，會得到不斷的完善和發展。
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橋梁設計論文范文3
車輛荷載計算含有多個參數，例如車重的測算、軸重、車間距等因素。因為這些數據的準確性會影響橋梁結構的使用期限。但是，將這些數據直接引入橋梁設計的可靠度分析會加大設計人員的工作量。所以，本文通過對各種橋梁結構不同跨徑的計算得出詳細、準確的數據，并分析這些數據，以獲得具有一定控制作用的各種荷載效應。計算這些數據時，采用的是正常運行狀態和密集運行狀態兩種方式，并且采用了規定中的標準荷載效應值的比值K和橋型結構中不同跨徑的統計數據類比、分析的方式，正常運行時對應的是汽車20級狀態下的荷載，密集運行時對應的是大于汽車20級狀態下的荷載。
1.1車輛荷載的效應計算和統計分析在對比、分析各種數據和方案后發現，實際測量正常運行的車隊更符合車輛荷載的實測計算。在選擇橋型結構時，以效應比值進行分析、統計，相對來說要求就沒有那么嚴格，所以說，主要是計算橋型結構中的簡支梁和多跨連續梁。計算簡支梁和多跨連續梁的目的是為了控制截面的彎矩和剪力效應，具體的分析步驟如下：①按照國家制定的標準，在不同的橋型結構、跨徑、效應等計算的效應容本中，抽取一定比例的樣本。②以一年的運行狀況為周期，一百年的周期為設計基準，由公式求得：FM（x）=［F（x）］T=［F（x）］100.取FM（x）的某一分位值除以現行標準車輛荷載效應的計算值，就可以得到設計基準期內荷載效應比值的無量綱參數Ks，這里取FM（x）的0.05和0.95分位值，即?。跢（x）］100=0.5和［F（x）］100=0.95計算。2004年，國家在頒布的新規范中廢除了四級汽車車隊荷載，新規范中規定了公路Ⅱ級和公路Ⅰ級（即分別相當于1989規范中的汽-20級和汽-超20級）。為了使車輛的荷載效應計算更為簡便，在精簡車輛荷載等級的原則上，刪除了車隊荷載布載，并對車輛荷載和車道荷載采用了局部效應計算和整體效應的計算方式。
1.2新規范對重載交通車輛荷載的改進分析
1.2.11989規范和2004規范的荷載計算對比在我國2004年頒布的新規范中，確定了橋梁沖擊系數是采用結構基頻的方式決定的，從根本上改變和制約了1989規范中“橋梁沖擊系數中是通過計算跨徑來決定的”的要求。針對1989規范中只考慮原材料和跨度的因素，在2004規范中加入了橋型、連接方式和截面等結構基頻等因素作為參數，從質量、阻尼、剛度等方面來決定橋梁本質。也就是說，為了更加科學地設計橋梁，只要抓住結構基頻的本質，保持基頻是固定的，無論橋梁的跨度、原材料和橋型等因素有多大的區別，橋梁本身的動力本質都沒有大變化。
1.2.2修訂了對橋寬的要求為了使計算更加科學化、明確化，我國在2004年的新規范中加入了針對不同等級的道路、橋梁設計的車速測算，并且在設計橋梁寬度時，依據車速對其進行設計。這樣就對我國在1989年的規范中“橋寬主要是依照山嶺、平原、丘陵等不同地形的確定和地形本身具有的可改造性來確定橋寬”的規定有了更進一步的說明，使其更加明確。
1.2.3修訂車輛荷載的劃分隨著時代的發展，為了使道路、橋梁更能適應社會和經濟的變化，在我國頒布的新規范中，在精簡了四級汽車車隊荷載的基礎上，用公路Ⅱ級和公路Ⅰ級（即分別相當于1989規范中的汽-20級和汽-超20級）來取代和明確車輛荷載的計算方式。為了能夠更加簡單和科學地計算車輛的荷載效應，改進了車隊的荷載布載。其中，車輛荷載是指局部效應計算，車道荷載是指整體效應計算。
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橋梁設計論文范文4
1.1優點
體外預應力混凝土結構的優點主要表現在以下幾個方面:(1)體外預應力筋在轉向時呈折現，因此與混凝土接觸面少，降低了預應力摩擦損失，促進預應力效益的提高。(2)預應力筋主要布置在腹板的外面，提高了腹板振實效果。(3)縮短了施工工期，提高了施工工作效率。(4)提高了施工的準確性等。
1.2缺點
(1)體外預應力混凝土結構中，由于鋼絞線在端部錨固，導致混凝土施工中澆筑振搗比較困難。(2)容易損壞和著火。(3)體外束的應力計算較為復雜。(4)預應力加工費用較高等。
2體外預應力混凝土橋梁轉向結構設計方法
體外預應力橋梁中與預應力受力結構相聯系的構件有兩種:錨固橫梁外鋼束以及轉向結構，同時體外預應力橋梁中的轉向結構還承擔著對鋼束的轉向，如果轉向結構出現問題，那么就會橋梁的整體結構造成毀滅性的破壞。對轉向結構的配筋設計主要采用的是將有限元軟件分析與拉壓桿法相結合，但是該方式在計算過程中較為麻煩，因此筆者主要介紹了一種更為簡便的轉向結構配筋設計方法。在進行設計時之前我們可以先制作空間網格模型。該模型主要將轉向結構當做豎向的一塊板，并對每一個板進行梁格劃分，劃分后的梁格作為每個板的受力，通過這個模型，可以分析出箱梁中的梁格在鋼束轉換里的作用下的受力。該模型的計算結果可以對結構中的受力情況進行直觀分析并能夠加強轉向構造配筋。同時，對空間網格模型進行準確性分析可以通過ANSYS軟件進行分析。轉向結構的受力性能可以通過空間網格模型對其進行參數分析。對轉向結構的受力性能有較大影響的參數主要有箱梁底板厚度、斜腹板斜率以及箱梁高度。在現場澆筑立模是時，混凝土的拉力容易受到箱梁底板轉向結構厚度的影響。因此，在設計中應該充分考慮這些影響因素，采取合理的轉向結構形式對轉向結構平面框架進行分析時，箱梁腹板和頂板相交處是支座最合理的設置位置。在對轉向結構受力情況影響因素分析時，我們發現箱梁的頂板、腹板其縱向的長度變化對其影響較小，因此，可以將箱梁簡化，轉變為一個倒置的T型梁，受壓翼緣用底板代替。根據相關規定對轉向結構進行計算。在設計時，要充分考慮這些計算結果，確保轉向結構的穩定向。平行布置和錯開布置是轉向結構在轉向管道雙層布置中的兩種形式，著兩種形式的優缺點較為明顯。平行布置與錯開布置相比，其轉向管道層中間的拉應力較小，但結構構造規整;在上層體外束獲得的偏心距方面，錯開布置轉向管道更能提高預應力效率。所以在實際設計中，要對根據實際情況對其進行選擇。
3體外預應力混凝土橋梁錨固橫梁設計方法
體外預應力混凝土橋梁錨固橫梁配筋設計方法，國內外均采用的是有限元實體單元分析與拉壓桿法相結合算法。在對錨固橫梁配筋設計方法進行分析時，可以直接采用AN-SYS應力分析。體外預應力錨固橫梁的形狀、位置變化等都不相同，其配筋設計可以采用兩種形式:一是橫梁內側配筋設計，二是局部承壓設計。在相應的規范中對局部承壓設計有明確的規定，在設計時，可以直接使用規范方法。在體外預應力混凝土橋梁錨固橫梁配筋設計中，對橫梁內側受拉鋼筋的設計方法主要采用拉壓桿模型法。拉壓桿模型分析步驟主要有以下幾步。(1)首先進行結構的形狀、支撐以及荷載等方面實現整體確定。為了方便分析，我們通常將立體的空間三維結構劃分為不同的平面進行獨立分析。(2)對結構的整體的靜力進行分析，由此確定結構支撐反力。(3)對結構進行劃分，劃分依據為圣維南原理，主要分為B區和D區。B區能夠建立起標準桁架模型，可以直接采用拉壓桿模型法。D區則需要結合自身實際情況分別建立拉壓桿模型對其進行設計。(4)將B區和D區相結合形成完整的拉壓桿模型，并計算出該模型中每個拉桿和壓桿的軸力。(5)校正每個桿件的承載能力并對拉桿進行配筋設計。(6)實現對每個節點區以及鋼筋的細節設計。混凝土結構的配筋設計方法主要采用的是拉壓桿模型法，主要是由于其計算結算結果比較安全，但是針對錨固橫梁的配筋拉桿模型的構建過程相當復雜。
4相應的工程實例
4.1體外預應力采用方式
針對該橋的施工方式以及單側張拉預應力分析后得出，該橋具備體外預應力式的所有有利條件。在施工中，如果將體外預應力筋改為體預應力筋，并且進行單側張拉，那么主梁就需要進行分段施工，同時預應力筋也要分階段進行張拉。因此，在設計中將其全部采用體外預應力，使整個設計具有經濟性。同時還將主梁在縱向方面的所有鋼材全部設置為體外筋，不僅能夠最大程度的發揮出其優點，同時還可以減少混凝土使用數量。除此之外，還改善了體外力筋的防銹方法，將傳統采用的聚乙烯保護管結合灌注水泥漿的方法，轉換為采用環氧樹脂涂層鋼絞線，并且沒有設置保護管。
4.2設計概要
(1)結構分析模型。在設計計算時，采用的是平面鋼架模型，用于對截面內力的計算。同時采用“換算內力荷載力”對體外預應力筋的應變能力進行分析計算。(2)荷載作用時的分析。轉換結構中的預應力筋在按照曲線布置時會產生一定的附加應力，因此，體外預應力筋的張拉應力的取值應該符合實際的設計需要。同時，該橋的荷載設計主要是由極限荷載作用進行控制的，體外預應力筋的數量也由此決定。(3)極限荷載作用時的分析。極限荷載作用時的抗彎計算，主要依據《體外力筋PC橋梁設計手冊》進行，對抵抗破壞的彎矩進行計算時，將體外力筋作為抗拉構件考慮。同時，結合結構變形時產生的體外預應力筋應力增量，對該橋的極限荷載值進行確定。(4)錨固端。在體外力筋預施應力方式中，高強預應力筋與體內預應力方式不同，其主要錨固在橫梁上，而不是在腹板或是頂底板上，將會產生剪應力和彎曲應力。在對錨固橫梁的彎矩和剪力計算時，主要依據《體外力筋PC橋梁設計手冊》將其作為格構模式或者是四邊固定板進行計算，同時還要配備抗拉和抗剪鋼筋。(5)非線性分析。對體外預應力橋梁進行非線性分析，主要是為了確定其結構的破壞安全度。在對其進行分析計算時，主要采用復合非線性框架分析。對材料非線性評價時，為了將混凝土、鋼筋等應力的應變關系能夠用合適的模型反映出來，可以將主梁構件按照纖維模型進行處理。當主梁構件任意一個纖維達到極限應變值時，將其作為主梁達到極限狀態的判定條件。除了上述分析之外，還要考慮以下幾個方面。①在體外預應力混凝土橋梁設計中還要加強對斜截面的抗剪設計的研究。②為了推動體外預應力結構的應用，應該在無粘結預應力規程中增加體外預應力。③加強對橋梁在體外預應力橋梁在往復荷載下產生的疲勞問題的研究。
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橋梁設計論文范文5
畢業設計中，雖然學過的橋梁形式有很多，但是學生在選擇設計方案時，一般是反向思維，即覺得哪個橋型好做，能方便找到參考示例，就以哪個橋型作為重點設計對象。而對各類拱橋、連續剛構橋、T型剛構橋、斜腿剛構橋、懸索橋等很多具有結構創新特點的，并且在實際工程中使用得也較多的橋型卻很少甚至沒有學生選擇，最終導致畢業設計成果雷同化的現象很嚴重，也使優秀學生的科研創新能力得不到很好的提升和鍛煉。
二、畢業設計過多依賴設計軟件，忽視對基礎理論的理解
橋梁設計軟件為學生在畢業設計中選擇更多種形式的橋梁創造了條件，也為解決復雜的結構分析計算提供了有效的途徑。但是，一些突出問題也隨之而來。主要體現在兩個方面：一是很多學生由于不能在短期內熟悉設計軟件的操作方法和基本理論，在畢業設計初期，忽略了對橋梁基本知識的學習，而只是埋頭于對設計軟件的操作練習，影響了設計質量和效果；二是有的學生雖然能夠使用軟件進行設計計算，但是對結構設計相關概念模糊、計算原理不清楚，使得學生的工程創新能力和實踐能力受到了限制。綜上所述，為了更好地培養學生的專業理論知識和工程創新能力，需要對現有的橋梁畢業設計教學進行相應的改革和完善。
三、橋梁畢業設計教學改革研究
1.采取嚴格的教學監管措施，督促學生自主學習。①提前擬定思考題，定期匯報討論。指導老師在畢業設計任務書下達后，針對每個階段的設計內容，提前擬定一些思考的題目，采取每周定期匯報、定期集中討論的形式，督促學生真正深入自己的設計任務進行研究和思考，鍛煉他們的獨立思考能力和自學能力。例如在方案比選階段，要求每個學生結合擬定的思考題，把自己比選的方案逐一論述清楚，包括：橋梁結構常用的上下部結構形式的優缺點分析；不同的橋梁結構適用的跨徑范圍；主梁截面形式如何選擇等等。論述和討論問題的過程，不僅可以鍛煉學生的語言和溝通表達能力，使他們對所學的專業基本知識有更深入的掌握，另一方面還可以督促引導他們自行學習和研究，提高自主學習的能力。②嚴格控制階段性成果。畢業設計系統中要定期提交階段性成果，需嚴把質量關。對那些不合格的設計結果或抄襲設計的成果，采取不允許進入下一階段設計、退回修改或延遲提交，必要時增加中期答辯、推遲畢業答辯、畢業設計不予通過等處理。這些措施不應只流于表面，而是要切實落到實處，這樣才能激勵督促學生重視自主學習，提高學習意識和主動性。
2.舉辦各類專題講座，培養創新意識。創新意識的培養不僅在于對學生，指導教師應首先具有創新意識和指導能力，這是培養學生的創新意識并實施創新設計的前提。兩年的實踐表明，舉辦各類專題學術報告，無論對老師還是學生創新意識的培養都是非常有效的途徑和方法，具體實施如下：首先，在畢業設計正式開始前，邀請了天津城建設計院的總工為所有師生做了專題報告，就城市景觀橋梁（包括天津大沽橋、赤峰橋、進步橋等新型城市橋梁）的設計理念、設計計算、施工管理等方面進行了詳細的介紹，進一步拓展了廣大師生的知識面，極大地增進了師生進行創新橋梁設計的意識和興趣。除此之外，還邀請了同濟大學等名校的教授，進行了橋梁抗震新理念、橋梁沖刷研究等方面的學術報告，這些都快速引導師生進入學科最前沿，激發了他們的創新熱情和研究動力。另外，還多次邀請高校及設計院技術人員就橋梁博士、Midas等橋梁設計軟件的應用進行培訓講座，這些都為創新設計提供了必要的手段和工具，也使創新設計成為可能，避免了前期占用大量的時間學習軟件操作。
橋梁設計論文范文6
關鍵詞：山區；公路；橋梁；設計
Abstract: with the rapid development of China's national economy, especially in the implementation of the western development strategy, the mountainous area highway is in rapid development period. The mountainous area highway construction for vehicle provides a good driving conditions, has greatly improved the mountainous area of transportation situation, based on the characteristics of the mountainous area highway, analyzes the often use the bridge structure of the body, from the upper structure of the bridge pier and, on the basis of the abutment, etc were discussed the mountainous area highway bridge design process problems needing attention. In order to actual engineering design is of some reference value.
Keywords: mountain; Highway; Bridge; design
中圖分類號：U442.5文獻標識碼：A 文章編號：
1 山區高速公路橋梁的主要特點
山區高速公路的主要特點是地質、地形復雜。地形復雜主要表現為地面高差大，沖溝發育、橫坡陡直；地質復雜主要表現為滑坡、巖溶、不穩定斜坡、陡崖、崩塌、煤礦采空區等不良地質。受這些方面的影響，路線布設時平縱橫三個方面都受到約束，一般有平曲線多、平面半徑小、縱坡大、橋梁比例高、橫坡陡、半邊橋和高擋墻多等特點。山區高速公路橋梁也相應具有上述特點，高墩大跨多，斜彎坡橋多，墩臺形式多，施工場地狹窄、個別路段橋隧交替相連等特點。
2 山區高速公路橋梁的主要結構體系
為了保證行車的舒適性和結構的耐久性、適用性，山區高速公路橋梁體系一般采用先簡支后連續或部分橋墩與主梁固結的連續剛構混合體系。由于山區橋梁墩高相差較大，如果采用全剛構體系，需要通過調整橋墩的線剛度來改善橋墩受力，這樣會造成橋墩尺寸種類多，美觀性降低，施工相對麻煩一些，所以全剛構體系采用較少。連續結構的一聯不能設置太長，墩臺水平位移較大，墩柱尺寸需設計的相對大一些，材料較費。根據地形特點，將連續梁中
間墩高較高，剛度相差不大的相鄰幾個橋墩與主梁固結起來，利用其柔性適應橋墩所受的內力，在較矮的邊墩上設置滑板支座或橡膠支座，形成連續梁。
這樣的連續一剛構體系，高墩、矮墩的受力性能都得到了改善。彎、坡橋在山區高速公路橋梁中較多，曲線梁橋在彎扭耦合作用下，具有沿某一不動點變形的趨勢。單向行駛的大縱坡長橋在長期反復的汽車制動力作用下，梁體具有沿下坡方向滑移的趨勢。如果采用全連續結構，即上、下部結構之間為橡膠支座連接時，這種滑移趨勢會造成梁體受力不平衡，支座脫空甚至破壞的現象，從而導致梁體開裂。因此，山區高速公路橋梁宜采用先簡支后連續結構或部分橋墩與主梁固結的連續一剛構混合體系，既要適應平面線形，又要適應橋梁受力特點。
3 山區高速公路橋梁設計要點
（1）與平原地區的高速公路相比，山區高速公路在地形、地質、水文條件等方面有著很大的差別，因此我們在設計橋梁時必須高度重視這些差別，尤其是在地形、地質方面。有時同一座橋在縱橋向的地質變化很大，在橫橋向的地形變化很大，如不重視，很容易出現差錯，因此在設計前一定要認真收集設計資料，做到心中有數，有條件時設計人員最好到實地調查一下。
（2）由于山區高速公路的地面高差變化較大，運輸材料、機械比較困難，給施工帶來很大的不便。所以我們在設計時一定要考慮到施工的可行性，因地制宜。
（3）橋梁設計要遵循“適用、安全、經濟、美觀、環?！钡幕驹瓌t?，F在隨著國民經濟不斷提升“美觀和環?！币咽艿皆絹碓蕉嚓P注。橋梁設計在注重安全性、舒適性、和耐久性的同時，應引人“環保、美化、人文”的理念，把高速公路橋梁的景觀設計作為一項重要內容加以考慮。在保證橋梁使用功能的前提下，要盡可能地考慮到使建成后的橋梁與周圍環境相協調，不對原有的環境造成破壞。設計時應開拓藝術創新思路，全方位、多角度地展示橋梁景觀的美學效應，同時應維護生態平衡，保護珍稀動、植物及特有的地質風貌。對橋梁進行涂裝時，不但要考慮與周邊環境色調、橋梁造型相協調，還要考慮橋梁所在地區的民風、民俗。
4 上部結構設計
橋梁在山區高速公路中所占的比例較大，但一般情況下，特殊的大跨徑橋梁較少。因此，對于數量眾多的常見跨徑橋梁，其設計原則就是盡量采用施工方便、造價經濟的標準化、預制裝配化結構。常用的大、中橋標準跨徑有16m、20m、25m、30m、35m、40m、50m，常用的中、小橋標準跨徑有6m、8m、l0m、13m、16m。上部結構形式主要有空心板、預制T梁、預制小箱梁等。一般情況，對于跨徑小于30m的橋梁空心板、預制T梁、預制小箱梁等結構形式都可以采用，對于跨徑為35m、40m、50m的橋梁，根據梁的受力特點，更宜采用T梁或者小箱梁。從造價上講，20m跨徑以下，用空心板截面的橋梁造價相對經濟些；從橋下凈空方面來講，對于較小跨徑且橋下凈空不高時，空心板截面最適宜；從受力上講，對于較大跨徑40m、50m的橋梁，用T梁截面則更好，這種結構形式充分利用混凝土的抗壓性能和鋼筋的抗拉性能，減輕梁體的自重。小箱梁從造價、施工簡便性還是受力等各方面看，可以說是介于空心板和T梁之間的一種截面。因此，對于跨徑25―35m的截面，常采用的是小箱梁的結構形式。
5 橋墩設計
對于常見高度的橋墩，即墩高小于40m的橋墩多采用柱式墩或Y型薄壁墩，其中又以柱式墩最為常用。柱式墩分圓柱和方柱兩種。圓柱施工時外觀質量易控制，與樁基銜接方便，而且箍筋對核心混凝土的約束作用較強。但是從美觀角度來說，方柱棱角分明，與上部梁體協調，有一定的視線誘導性，較美觀。從受力上看，截面積相等的圓柱和方柱，方柱的抗彎剛度要大于圓柱，受力優于圓柱，當體系為連續剛構時，方柱可以方便的調節兩個方向的尺度來調整墩柱的剛度，從而達到調整墩柱受力的目的。
因此，對于常見墩高，設計中采用何種墩柱形式應根據具體地形、上部結構形式、墩高等因素綜合考慮。一般矮橋墩的設計由強度控制，但當橋墩較高時，就必須考慮橋墩的穩定問題。在做高墩連續梁橋設計時，高墩的柔性必須考慮，防止結構發生失穩破壞。
6 橋臺設計
山區高速公路橋臺一般采用重力式u型臺、肋式臺、柱式臺三種形式。根據《墩臺與基礎》規定，u型臺控制的填土范圍一般為4～l0mm，因此u臺高度最好控制在l0mm之內。山區橋梁u型臺一個顯著特征就是橫向、縱向橫坡陡，為了適應地形，減少開挖，節約圬工結構方量，u型臺設計時必須合理分臺階。由于樁柱式橋臺的抗推剛度較小，當聯長較長、臺后填土較高時不宜采用，一般樁柱式橋臺的臺后填土高度宜控制在5m以下，聯長宜控制在150m以內。
7 橋墩與路幅的關系
山區高速公路有整體式路基和分離式路基兩種。目前路線選線越來越強調占地少、環保與景觀協調的理念，除了中長隧道等設置分離式路基外，越來越多的采用整體式路基。整體式路基的雙幅橋，一般情況下下部結構按照分幅單獨設計，即雙幅四柱。對于高墩長橋，為了減少開挖、增強邊坡穩定性、節約材料，降低造價，整體式下部結構即雙幅兩柱不失為一種較好的選擇。與雙幅四柱相比，在橋墩截面積及橫向寬度相當的情況下，整體式下部結構橫向和縱向剛度是分幅設置的兩倍以上，除了可以減少開挖、節約材料、施工方便外，還能減小墩頂位移。當然整體式下部結構帽梁跨度較大，還須考慮車輛雙向行駛時扭矩影響，帽梁需要設置的大一些。一座橋究竟是采用整體式下部結構還是分幅下部結構，需要結合橋位處地形、地質、水文、墩高等多方面因素綜合考慮。
8 基礎設計
山區高速公路橋梁最常用的基礎形式為擴大基礎與樁基礎。山區一般地質情況較好，采用擴大基礎的情況相對較多，且宜采用分離式擴大基礎。因為分離式擴大基礎適應地形橫坡，承載力亦能滿足要求。斜坡上的擴大基礎與樁基礎必須考慮基礎擴散角和覆蓋層厚度以及施工時的相互影響。樁基礎多為嵌巖樁和柱樁，地質情況較差地段可以采用摩擦樁。樁基礎施工方法多為挖孔灌注樁。
當遇到軟弱夾層多、卵石、漂石等容易造成坍孔的地質情況時，地下水位較高、地層含有煤氣、瓦斯等有害氣體時不宜設計為挖孔樁。對于高墩大跨橋梁采用擴大基礎時，當基礎底的巖石飽和單軸抗壓強度高、風化程度和軟化程度低時，可采用在巖石內設錨桿的方法，以達到滿足基礎偏心矩，墩身穩定性要求的同時減少基礎混凝土和鋼筋用量的目的。
