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工程设计
  • 引言 中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-7132318.htm  地震造成的损失巨大,给社会的经济和人们的心理都带来了很大的负面效应,超出了人们所能接受的能力。“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,虽保障了人的生命安全,但随着人口城市化进程的加快和科学技术发展的今天,已不再是一种完美的设计理念。   基于对上述问题的深刻反思,美国学者Bertero在20世纪90年代初期,首先提出了基于性能的抗震设计理论的新概念。这个理念的提出,得到了各国学者的广泛关注和兴趣。并展开了多方面的研究。目前,美国、新西兰、日本和欧洲等国家都把基于性能的抗震设计理论作为改进抗震设计方法、完善抗震设计规范的重要研究课题。   基于性能的抗震设计理论实际上是一个总体设计思想,主要指结构在受到不同水平地震(不同概率地震)作用下的性能达到一组预期的性能目标。这一理论的提出,是结构抗震设计思想的一次重大变革,它使抗震设防目标由传统的以生命安全为单一设防目标转为综合考虑生命安全与财产损失两方面的具体要求,强调了“个性”设计。目前,普遍的观点认为,基于性能的抗震设计理论主要包括以下内容:确定设防水准,划分结构的性能水平,选择合适的性能目标确定抗震的性能准则,研究抗震性能的分析方法,研究基于抗震性能的设计方法,制定基于性能的抗震设计规范。   1 基于性能的抗震设计方法   基于位移抗震设计方法   为实现性能抗震设计思想,可以借助多种方法,如传统的基于强度的设计方法、基于位移、能量、损伤的设计方法等。但就目前的研究水平而言,把性能设计应用到实际设计中主要有两种方法[1-2],分别是基于强度的抗震设计方法和基于位移的抗震设计方法。   与传统的设计相比,基于性能的抗震设计方法从根本上改变了设计过程。主要...
    2016 - 11 - 28
  • 摘 要:进入21世纪以来,地震越来越频繁地在世界各地发生,现代桥梁建筑的抗震性能的设计问题也逐渐成为广大人民群众所关注的热点问题。由于桥梁建筑工程是交通网络的关键要素,因此桥梁的抗震设计的重要性也是不言而喻的。为达到桥梁合理的抗震性能,桥梁结构设计师应通过以往的工程项目以及地震灾害等经验所获得的正确的基本设计原则及设计思想,从而可以更好地解决桥梁建筑结构上、材料以及方案上的问题,这也是桥梁抗震概念设计的精髓所在。桥梁合理的抗震设计就是使桥梁的抗震结构在强度、刚度以及延性上有最佳的组合,从而可以有效而又经济地达到抗震的目标。本文便从桥梁受到地震破坏的主要形式上、桥梁抗震设计的设计原则上以及桥梁抗震设计的相关问题三方面对桥梁的抗震进行探讨,从而详细地分析了现代桥梁建筑的抗震设计。中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-3309877.htm  关键词:桥梁;抗震设计;抗震性能    1 桥梁抗震结构受到地震破坏的主要形式  根据以往地震所获得经验,除因地震失效而引起的破坏之外,桥梁混凝土受到破坏主要有以下四种常见的形式:  1.1 落梁破坏。落梁破坏是当梁体的水平位移超过了桥梁梁端的支撑长度时,桥梁与桥墩之间的相对位移逐渐增大从而使支座失效丧失了对桥梁约束能力的一种破坏形式。当支座受到破坏、桥梁的支撑长度不够、梁间因地震而产生碰撞时常常会导致落梁破坏的发生。  1.2 支座损伤。地震的惯性力是通过支座从桥梁上部传到下部结构的,支座在结构设计时是有荷载强度的,地震来临时,传递的荷载超过了支座的荷载强度时,支座便会损伤并且破坏。由于支座的损伤地震的惯性力便不会传到下部结构,就可以避免地震荷载传到桥墩从而破坏桥梁,同时支座损伤也会造成桥梁落梁受到破坏。  1.3 剪切破坏。当地震发生时,桥梁在地震水平倚戟的作用下,桥梁受到的剪切力超过了自身的剪切强度便会发生...
    2016 - 11 - 28
  • [摘要]随着经济的快速发展和城市化进程的不断加快,使我国的城市道路建设得到了快速的发展,同时这也对道路建设提出了更高的要求。路基设计作为道路建设的重要环节,它的好坏对道路建设的质量和使用寿命造成直接的影响。因此,为了提高道路建设的质量,就必须加强路基设计和规划。本文就对路基设计在道路建设中的设计方案进行了分析研究。 中国论文网 http://www.xzbu.com/3/view-6203241.htm  [关键词]路基设计;道路建设;设计方案        1.引言   随着我国公路建设规模的不断扩大和公路等级的提高,人们对公路设计与施工技术等方面都提出了更高的要求。路基作为道路建设的重要组成部分,不仅是路面建设的基础,同时也是道路结构的主体。所以,路基设计是否科学合理将直接对道路建设的质量和使用寿命造成影响。为了提高道路建设的质量,节约道路建设成本,就必须对公路路基进行研究分析。   2.道路建设中路基设计的主要原则   路基是道路的基础,它的好坏直接关系到道路的质量,因此为了设计出科学合理的路基,需要坚持一定的原则进行设计。(1)保证路基的强度。由于路基不仅要承受自身土石的重量和路面的重量,同时还要承受大量从路面传递而来的行车荷载,因此在设计时要注重路基的强度。路基强度指的就是路面以下的基础强度,在各种压力的作用下,路基抵抗变形或破坏的能力。当路基达到一定的程度时,才能有效的抵抗外力的作用而避免路面变形,否则将会影响道路的使用,引起路面坍塌而发生事故。(2)保证路基的整体稳定性。由于不同地区的地质情况具有较大的差别,这就使得道路建设的环境变得较为复杂。特别是在一些地质条件非常差的地区,路基的修建很容易造成原地面出现不稳定的现象,这就可能造成路基的各种破坏问题发生。因此,针对不同地...
    2016 - 11 - 25
  • 建筑工程中,桥基荷载作用下的边坡问题长期以来为建筑业、广大学者所关注,桥基荷载作用下的边坡稳定性计算与设计优化对于桥基工程,甚至是建筑施工的发展都起着巨大的作用。因此,对于桥基荷载作用下的边坡稳定性的分析意义重大。 中国论文网 http://www.xzbu.com/2/view-425574.htm     一、桥基荷载作用下的边坡稳定性计算分析      (一)有限元法概述   有限元法是用有限个单元体所构成的离散化结构替代原来的连续体结构分析岩土体的应力和变形。一般材料本构关系和应变一关系位移可以分别表示为:   {σ}=[D]{ε},{ε}=[B]{6} (1)   式中:{σ}为应力列向量,[D]为弹塑性系数矩阵,{ε}为应变列向量,[B]为应变矩阵;{δ}为位移列向量。   由虚位移原理可建立单元体的结点力与结点位移之间的关系,进而写出总体平衡方程:   {R}=[K]{δ} (2)   式中:[K]为刚度矩阵;{R}为节点荷载列向量。   (1)、(2)是有限单元法的基本方程,岩土体的应力一应变非线性关系,反映到式中,就是[D]和[K]都不是常量,都随着应力或应变的变化而变化。利用有限元法,求得每一个计算单元的应力及变形后,便可根据材料的屈服强度指标确定破坏区的位置及破坏范围的扩展情况。      (二)计算方法   首先根据现场的工程地质调查确定分析对象的类型,并在几何模型的基础上,根据岸坡参数建立数值分析模型。结合“强度折减系数法”求出边坡在桥基荷载作用下的稳定性系数。强度折减系数法的基本原理是将士体参数c,西值同时除以一个折减系数F,得到一组新的c,值,然后作为新的材料参数进行试算,当边坡处于临界状态时,也即F再稍大...
    2016 - 11 - 24
  • 摘 要:随着我国交通基础设施建设速度的加快,大量的桥梁工程投入建设。在桥梁设计中桥梁位置的选择占有十分重要的地位,对于整个桥梁工程的安全和稳定都有较大的影响。除此之外,建造一座桥梁,首先要选择好桥梁的位置,在桥位设计以前,必须对桥位地区的政治经济情况、自然地理情况及其他各种条件进行详细的调查与测量,选定桥梁的跨河位置是至关重要的。本文结合工作经验对桥梁位置选择进行深入探讨。中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-3259965.htm  关键词:桥梁;设计;测量  1 概述  随着我国交通基础设施建设速度的加快,大量的桥梁工程投入建设。在桥梁设计中桥梁位置的选择占有十分重要的地位,对于整个桥梁工程的安全和稳定都有较大的影响。因此,桥位选择必须认真贯彻党的方针政策,从政治、经济、国防的需要出发,结合当地的实际情况,全面考虑各种影响因素,经过深入的现场调查与勘测,选择几个可能的桥位方案,征求有关部门的意见;既要考虑当前的需要,又要照顾将来的发展,经过全面分析研究和经济比较后,再确定推荐方案。  2 桥位的测量  要确定桥梁的位置,首要任务是对现场进行详细的勘察,掌握科学的数据,在数据的基础之上绘制相应的图纸,主要包括以下几个方面:  2.1 桥位总平面图  是以较小的比例尺测绘桥位附近较大范围的总图,供布设水文基线、选定桥位与桥接线、布置调治构造物与施工场地等总体布置使用。根据测量范围大小的实际情况来确定平面图比例尺的大小。  2.2 桥址地形图  根据桥梁相关的设计参数来对桥址附近的地形进行测量,范围应该根据桥梁的实际设计需要来确定,从而绘制地形图。一般在桥轴线的上游约为桥长的 2 倍,下游约为 1 倍,在顺桥轴线的方向为历史最高洪水位以上 2m或洪水泛滥边界以外 50m。在绘制地形图的过程当中应该充分的考虑有可能对桥梁的设计产生影响的地形,进行详细...
    2016 - 11 - 23
  • 摘 要:在实际工程中,由于一些因素,需通过新老桥搭接的方式将新老桥梁顺接。这种顺接方式,对设计和施工都踢出了很高的要求。以长沙市第一垃圾中转站处理场改扩建工程进出场桥梁工程为例,介绍新老桥结构搭接设计的方法,以供类似工程设计参考。 中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-4663284.htm  关键词:新老桥 顺接 搭接     由于社会经济的发展,一些既有工程已不能满足使用的需求,须对其进行该造和扩建。在工程的该扩建中,为了取得良好的经济效果,往往需要充分利用已有桥梁的功能,这就需要进行新老桥的衔接设计。进行衔接设计时,应综合考虑老桥的桥位、地基和结构等实际情况,新桥通常采用与原桥结构相一致的上部结构型式,有利于新旧部分协调统一。目前,对新老桥连接部位广泛采取植筋、现浇混凝土的刚性连接方法[1],这种方法对设计和施工都提出了较高的要求,并且,连接后的新老桥受力十分复杂且不明确,新老桥间的变形不协调难以解决。为了避免这个问题,本文以长沙市第一垃圾中转站处理场改扩建工程进出场桥梁工程为例,提出了新老桥采用牛腿搭接,该搭接方式施工便利,新桥建成后,整个桥梁运营状态良好,这表明该连接方式是一种切实可行的连接方式。   1 工程背景   近年来,随着城市化进程加速,人口的增加,长沙市城区生活垃圾产生量呈快速增长,致使长沙市第一垃圾中转处理场日处理生活垃圾量达到3650 t/d的峰量值。   为提高长沙市生活垃圾二次转运能力,降低长沙市第一垃圾中转处理场运行负荷,同时为减轻将来生活垃圾产生量超出现有转运能力时,超出部分直接运输过程中造成的二次污染,降低运输费用,业主单位决定建设长沙市第一垃圾中转处理场扩建工程。   2 新老桥连接设计   2.1 老桥介绍   2.2 新老桥连...
    2016 - 11 - 23
  • 摘要:基于确保路桥过渡段的行车安全考虑,在对路桥过渡段路基路面常见病害进行分析的基础上,就路桥过渡段路基路面设计与其施工技术进行了较为深入的探讨,这对于提高路桥过渡段的行车安全、促进我国路桥工程的健康持续发展均具有重要作用。 中国论文网 http://www.xzbu.com/3/view-5095113.htm  关键词:路基路面 设计 施工技术 路桥过渡段   1 概述   随着我国经济的快速发展,促进了路桥工程的迅猛发展,在建路桥工程规模的持续扩大,有关其质量问题也开始凸现并日益成为人们普遍关注的焦点问题;特别是有关路桥过渡处的连接问题,因其桥面平整度不够好,再加上一直以来未能把早期出现损坏较为普遍的桥台路基沉陷这个问题进行根本性解决,故这个路桥过渡处的连接问题最为常见;基于此,以下结合路桥过渡段路基路面常见病害的成因分析,就路桥过渡段路基路面设计与施工技术这方面问题进行一些探讨。   2 关于路桥过渡段路基路面常见病害的分析   有关路桥过渡段路基路面常见的病害及形成原因,主要包括这几方面:第一,因路桥过渡段,其桥涵、地基通常由于沉降不均衡而形成台阶,当此台阶的高度达到一定程度时,就会使得行车出现显著的跳动颠簸现象;第二,随着社会的发展,也日益提高了公路的等级,致使其设置结构物也日益增多,所以带来了众多高度不一致的桥台台阶,也给行车过程中带来了跳动和颠簸现象;第三,当前所施工建设的高速公路,因具有相当高的线形标准,带来了不断提高的桥头引道路,致使有关路基变形和沉陷极易出现,例如,出现路面裂隙致使路面不平坦、桥台路基下沉而形成台阶等等,给行车带来跳动颠簸。   3 关于路桥过渡段路基路面的设计技术分析   3.1 进行搭板设置的桥头路基设计。结合我国多数高等级公路的成功修筑经验,进行搭板设置,这是有...
    2016 - 11 - 22
  • 【摘 要】本文主要对山区路桥的设计要求、设计方案选择、结构上的设计考虑等方面进行论述,来探讨山区路桥设计上的问题。 中国论文网 http://www.xzbu.com/2/view-2227013.htm  【关键词】山区;路桥工程;设计;结构      引言   路桥工程施工安全隐患多,施工难度大,成本造价高等,要抓住关键的控制要点进行路桥方案的合理设计,而桥梁作为重要组成部分,其设置是否适合桥梁设计方案,直接影响整条路线的工程造价及使用功能。   1山区路桥的设计的原则   1.1 选择合适的地段   山区高速路桥工程设计时,出于对地形考虑,一般选择设计高架路桥。山区路桥的设计,不但考虑地形、地质、取弃土石方量、排水、通行、前后构造物设置情况,施工条件及工程造价等,还要考虑建设工期和公路建设效益。   1.2 考虑路桥的衔接方式   山区地形纵横向、起伏大、地势陡峭,进行路桥设计时,桥头高度应小于3米;而平缓的地势及路线纵坡小的桥梁,桥长应有所增加;当桥台高度难以调低时,可适当提高桥头填土高度,以降低桥梁规模。进行桥梁连接时要慎重考虑使用高大U型桥台,避免使用高大U型桥台接高挡墙,并控制桥台基础的开挖面积,避免开挖山体时出现边坡失稳,致使桥台基础不稳定,诱发地质病害,破坏生态环境等。   2 桥梁方案设计的形式   2.1 跨越山谷的高架桥   跨越山谷的高架桥常用的形式有:上部结构有型梁和空心板。特大桥、大桥可采用连续梁或刚构体系,有利于行车;中小桥可选用造价较低的空心板简支体系,以降低工程投资。此外,在同一合同段不能出现多种跨径,避免影响预制模板的周转使用。   2.2 跨河桥梁   设计跨河桥梁时,要根据水文状况设计方案,具体...
    2016 - 11 - 21
  • 建筑工程中,桥基荷载作用下的边坡问题长期以来为建筑业、广大学者所关注,桥基荷载作用下的边坡稳定性计算与设计优化对于桥基工程,甚至是建筑施工的发展都起着巨大的作用。因此,对于桥基荷载作用下的边坡稳定性的分析意义重大。   一、桥基荷载作用下的边坡稳定性计算分析      (一)有限元法概述   有限元法是用有限个单元体所构成的离散化结构替代原来的连续体结构分析岩土体的应力和变形。一般材料本构关系和应变一关系位移可以分别表示为:   {σ}=[D]{ε},{ε}=[B]{6} (1)   式中:{σ}为应力列向量,[D]为弹塑性系数矩阵,{ε}为应变列向量,[B]为应变矩阵;{δ}为位移列向量。   由虚位移原理可建立单元体的结点力与结点位移之间的关系,进而写出总体平衡方程:   {R}=[K]{δ} (2)   式中:[K]为刚度矩阵;{R}为节点荷载列向量。   (1)、(2)是有限单元法的基本方程,岩土体的应力一应变非线性关系,反映到式中,就是[D]和[K]都不是常量,都随着应力或应变的变化而变化。利用有限元法,求得每一个计算单元的应力及变形后,便可根据材料的屈服强度指标确定破坏区的位置及破坏范围的扩展情况。      (二)计算方法   首先根据现场的工程地质调查确定分析对象的类型,并在几何模型的基础上,根据岸坡参数建立数值分析模型。结合“强度折减系数法”求出边坡在桥基荷载作用下的稳定性系数。强度折减系数法的基本原理是将士体参数c,西值同时除以一个折减系数F,得到一组新的c,值,然后作为新的材料参数进行试算,当边坡处于临界状态时,也即F再稍大一些,边坡将发生破坏,对应的F被称为边坡的稳定性系数,此时土体即将发生剪切破坏,即计算结果是指达到临界状态时的折减系数F。   C&...
    2016 - 11 - 17
  • 【摘 要】随着我国经济建设和社会的发展,高速公路建设步伐的加快,公路等级越来越高,公路建设向山区发展,为优化公路线形,大幅度地缩短线路长度,降低路线标高,改善和通过不良地质的条件,提高行车舒适性。 中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-5826360.htm  【关键词】山区公路;路线;勘察设计   1.路线方案问题   山区公路沿河线型一般选地势平坦的低线位,以降低工程数量。山区沿河山体的特征一般都是地形地质复杂,地质灾害多;坡面呈直线或曲线型,河谷断面有发育不完全的“V”形或基本稳定的“U”形;沿途多为峡谷段与开阔段相间;洪水持续时间不长,暴涨暴落,危害性极大;河床比降大,其自然纵坡远大于路线平均最大纵坡;流速快,冲刷强烈等。它们是影响山区公路路线设计方案和工程措施的重要因素。   山区原有公路标准低,路窄坡陡,线形曲折,大都连接城镇。在原有公路上改建等级公路线形指标相差大,应尽量开辟新的走廊,以保证技术标准,缩短路线长度。然而,往往是原有低等级公路占据了最佳的路线走廊,更有条件差者,仅有唯一的走廊,且旧路为低线位,占用地形地质较好的一岸。这是山区公路设计路线方案时常碰到的问题。在这种情况下,应主张沿旧路建设以提高公路标准。山区公路现有的交通量一般都较小,因此,施工时干扰小,只要做好边通车边施工的组织安排,都是可以实施的。若新建高速公路,也可占用旧路走廊及旧路位置,重建低等级公路的辅道。正常情况下,工程总投资比另辟地形地质差、绕线长的新走廊省。   路线方案有大方案与小方案之分,大方案是选择路线基本走向。局部性的路线方案,属于线位方案,叫小方案。在山区公路中大方案确定后,小方案是影响技术标准和工程造价的主要因素。常用的沿河线,它有其它线型没有的有利条件,如:纵坡受限制不大,便于为居民点服务,有...
    2016 - 11 - 16
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