曹风夺
聊城东盛路桥有限责任公司 山东聊城 252000
摘要：城市桥梁主要是指在城区内部的桥梁，其被修建在不同的建筑物基础上，如天桥、立交桥或者河道上部桥梁等，并根据使用年限可以将其分为永久性和半永久性天桥形式。而公路桥梁的机构体系比较特殊，其主要是以力学原理所设计的结构基础，其类型包含钢架桥、悬索桥以及斜拉桥等多种形式。公路与城市桥梁的建设不仅对于缓解交通压力有着极其重要的作用，同时对于改善城市环境、促进城市经济发展也有着极大的意义。
关键词：城市桥梁；公路桥梁；设计荷载标准
引言
现阶段我国经济增长速度，工程建筑行业对此的推动性作用功不可没。公路桥梁作为建筑领域的重要组成部分，其设计的安全性与耐久性是整体工程建造的关键，同样也是当前社会各领域的关注焦点，公路桥梁的使用长久性也代表着国家建筑技术的水平，因而提高公路桥梁设计中的安全性与耐久性十分重要。
1城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准对比
1)设计荷载标准对比公路桥梁法规规定，车辆荷载和车道荷载可以施加在甲板上，最大的荷载效应是以下因素中的最大条件：设计串联效应与设计车道荷载效应相结合；第3.6.1.2.2条规定的变车轴间距设计车的作用，结合设计车道荷载的影响；在均载情况下，反弯点之间负弯矩对所有跨度的影响，以及仅在内墩上的反应，两辆设计卡车的前轴与另一辆卡车后桥的间距最小为15000mm，加上设计车道负荷的90%。每辆卡车14500-N轴之间的距离应为4300mm。2)车辆负载值的比较中国桥梁规范中的车辆重力大于桥梁规范中的车辆重力。前桥基本相同，中轴与后桥不同，车轮底座是中国桥梁规范中的一个固定值，车桥轴距在4.3~9m之间更灵活，装货时调整方便，达到最优状态；规范的轴距相同；桥梁规范中轮胎的表面面积大于中国桥梁规范，桥的规定对轮胎地面面积的调节更为详细。但法规中没有具体规定车辆的尺寸，有些车辆的尺寸是特殊的，这可能会影响到实际情况。我国多车道横向折算系数较为详细，AASHTO规范中的折减系数在车道数大于3时统一为0.65，当车道数大于5时，中国规范中的折减系数小于AASHTO规范，这意味着AASHTO规范的设计较为保守；在只有单车道时，AASHTO规范中的折减系数为1.2，实际上放大了车辆荷载。
2城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准对比
2.1对桥梁结构耐久性引起高度重视
桥梁建造与使用时，必定受到各方面因素的影像，而且还要承受外来作用，桥梁建造时使用的材料不断老化，使结构不同部分产生损伤及劣化。对于大跨桥梁，我国从八十年代开始到现在修建了很多斜拉桥，尽管截至目前并没有出现很多倒塌的案例，但很多桥梁都由于拉索耐久性不足而提前更换，这不仅会影响到正常使用，而且还会造成一定程度的经济损失。应注意的是，很多此类问题都和未能做好耐久性设计存在一定关联，这使得人们开始重视耐久性问题。另外，根据病害实例同样可以看出，除施工与材料因素外，对结构耐久性有影响的因素还包括构造上存在缺陷，而构造上的缺陷，实际上就是设计上的缺陷。我国从九十年代就开始着手进行耐久性分析及研究，目前已经取得了很多成果。这些分析及研究都是从材料角度入手采用统计分析方法进行的，还未能从结构与设计两个角度研讨如何采用方便人员操作、便于人员理解的方法来提高结构耐久性。此外，长时间以来，人们习惯将结构计算方法作为研究的重点，未能对总体构造及细节处理引起重视。耐久性设计和常规设计存在很大区别，在今后的工作中应致力于从定性分析转变为定量分析。
2.2车辆荷载
在城市与公路桥梁中，车辆荷载的规定有着较大的差异，设置标准重车为车辆标准，在公路桥梁采用55t的五轴车，城市桥梁采用70t的五轴车。
一般车辆荷载标准主要在桥梁建设局部中的构件设计上，如涵洞、横梁等部位。而提升城市荷载标准也是目前随着经济发展所必须要考虑的因素。
2.3引进先进的技术与相应人才
经济的增长与科学技术的日新月异为国家的发展和工程建设创造了优异的基础条件，因此公路桥梁设计中安全性与耐久性的提升可以通过引进先进的科学技术和设备来实现。与此同时，要随之引入先进的技术型人才，以保障技术的全面应用和设备积极作用的发挥，并且要注意学习国内外成功建设的案例，并从中学习经验。技术与设备的更新必须及时，从硬件至软件多方面完善才能确保设计中安全性与耐久性的提高与保持，要保持相应先进硬件机械设备的引进，以及相关技术软件的更新，软硬技术的双向与时俱进才能促进建设技术的高效应用。与此同时，技术人员专业技能与职业素养的提升更是确保工作质量和效率的关键，人工与智能的并驾齐驱可有效保障建设与施工的高质量，并稳定提升公路桥梁的安全性和耐久性。
2.4抗震性能
在本研究中，以CHBDC2014为基础，采用FBD和PBD设计了一座混凝土排架公路桥，并基于CHBDC2006设计了FBD。在设计和分析中，采用p-y曲线将土-结构相互作用纳入其中。进行了动力时程分析，以评估抗震性能。评估基于CHBDC2014的最大应变限值。FBD方法的主要限制是它不能明确地与桥梁的性能相关，因为在达到预期的性能水平方面存在许多不确定性。FBD的第二个限制是减力因子R，它是用来减小地震力的。第三个限制是对刚度不变的结构施加设计地震力，这意味着结构的单元同时屈服。实际上，地震力的分布也受结构变形的影响。由于结构的刚度随变形的变化而变化，因此结构的刚度并不像FBD中所假定的那样恒定。为了比较FBD与CHBDC2014中方法的差异，对CHBDC2014和CHBDC2006进行了比较，这两种方法的关键比较有助于确定桥梁在不同设计地震水平下的预期性能。这项研究决定了与FBD相比，FBD是保守的还是非保守的，在CHBDC2014中，有许多描述性的性能标准。
2.5提高对桥梁超载问题的关注程度
对于汽车超载，可分成以下三种情况：第一，旧桥超龄负载；第二，桥梁通行实际车流量远超原设计；第三，违规超载。对于前两者，其产生原因以设计荷载变化与交通量增加为主，第三种在实际的公路运输中属于一种十分常见的情况。桥梁超载会引发疲劳问题，导致疲劳应力大幅增加，使损伤加剧，严重时还会造成结构破坏。此外，超载引起的损伤往往难以恢复，导致桥梁在正常使用情况下工作状态产生变化，对桥梁安全性及耐久性造成影响。比如，对于混凝土桥梁而言，一直被人们视作一种耐久性很好的桥梁，而在汽车超载影响下，也会产生裂缝；即便卸载卸除之后裂缝可以闭合，但因为结构已经被损坏，所以构件刚度已经明显下降；在这种情况下，处于正常使用荷载状态时，可能不会产生裂缝的结构也会产生裂缝或远超规范要求的变形。显然，这会给结构性能与耐久性造成很大影响，一方面要切实加强管理，另一方面则要加强对超载后果的分析与研究。
结语
荷载标准作为桥梁建设的主要参考标准，能够有效地将桥梁未来的使用寿命和利用程度进行总体控制。分析城市桥梁和公路桥梁设计，是为了适应建筑结构设计，以符合建筑桥梁的安全要求。因此，分析城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准对比是最有效的研究方式。
参考文献
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