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摘要：随着经济的发展和人们生活水平的提高，当今路桥建设不仅是一项简单的交通建设，同时也是一项技术的比拼。越来越多的路桥工程在设计中国采用先进的技术，无伸缩缝桥梁技术就是其中一种。无伸缩缝装置较之传统的桥梁具有经济成本低、运行使用质量高、维护保养费用低、建设难度小等优势，是国内外桥梁事业中普遍采用的一种模式。文章围绕公路桥梁无伸缩缝设计的要点进行分析。
关键词：公路桥梁；桥梁设计；无伸缩缝设计
1.无伸缩缝桥梁概述
桥面板上没有伸缩缝的桥梁即为无伸缩缝桥梁。它是将上部梁体结构与下部结构结合成一整体的单跨或多跨桥梁。无伸缩缝桥梁由于是梁、墩台固结构造，因此墩台必须为柔性结构，以吸收梁体的变形，同时满足大变形下承载力和稳定性的要求。一般地，这些桥梁采用带有盖梁的桩柱式桥台。无伸缩缝桥梁的桥墩可以与上部结构固结，也可以与上部结构分离。半整体式桥台桥梁被定义为:由刚性的非整体基础和上部结构与桥台接触面的水平滑动支座组成的单跨或多跨连续梁桥。
2.无伸缩缝桥梁的特点
无伸缩缝桥梁不仅实现了对桥梁通行状况的改善，同时也减少了过往车辆对桥梁形成的冲击力，延长了桥梁的使用寿命，维护费用低，工程造价经济，无伸缩缝桥梁除了具体优点可以概括为：采用无伸缩缝设计，不仅便于施工，而且降低了桥梁造价解决维修费用；提高了桥梁抵抗冲击力的能力、延长桥梁使用寿命外还有如下特点：
首先，无伸缩缝公路桥梁的设计简单，该桥梁的连续结构桥台与桥墩各由一排自由的桩柱支撑，支撑墩即可与上部结构连接，为了简化设计便于分析，可以将整体式桥台当做一个多个竖直单一水平的连续钢架。
其次，无伸缩缝设计提高了桥梁的使用效率，使桥梁活荷载分布更加均匀。采用无伸缩缝形式的二跨连续桥梁的纵向荷载分布比同跨度的伸缩缝桥梁减少33%，如果采取整体式桥台支座设计，那么同跨度的横向荷载也会减少3%。由于无伸缩缝公路桥梁的上部结构域桥台为一个整体，因此，可以改善桥梁主料端部的荷载分布情况，降低汽车超载对桥梁带来的损害。
第三，无伸缩缝公路桥梁的出现提高了桥梁抗击灾害的承受力。伸缩缝桥梁的伸缩装置是一个容易遭受破坏的结构，当地震等自然灾害发生伸缩装置遭受破坏的风险极大，而无伸缩缝桥梁采取整体式桥台与桥梁上部结构构成一体，当地震等自然灾害发生时，便不会发生落梁现象，因此无伸缩缝桥梁的投入使用提高了桥梁的抗击灾害的承受力。
3.无伸缩缝桥梁设计分析
3.1 无伸缩缝桥梁设计要求
无伸缩缝桥梁取消了伸缩缝、支座等结构，传统的设计理念已经无法满足该项目结构的设计工作。目前我国在无伸缩缝桥梁设计过程中存在的主要问题就是无法有效控制温度对桥梁变形产生的影响。笔者研究了大量的文献资料发现，在实际的使用过程中温度变化对该类型桥梁整体性能的影响并没有预期的大，但是与混凝土结构的桥梁相比，温度对钢桥梁的影响程度较大一些。无伸缩缝桥梁设
计重点可以从以下几方面来分析。
（1）尽量消除温度变化对桥梁结构的影响为有效降低温度变化对桥梁结构的影响，可以在一定程度上减少桥梁的整体长度，梁体间的斜交角也应该控制在一个合理的范围内。
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（2）采用整体式桥台
使用柔度较高的单排桩来减少桥梁的梁体在日常使用过程中产生的形变。另外在进行单排桩安装时，要选择地质情况较好的地区，并预留出较多的变形空间。
（3）桥台的设计要满足桥梁的内力要求
要避免桥台过多深入路堤，最大程度上降低桥台的高度。设计人员对施工区的实际情况进行考察，在必要的情况下可以在桥台后方搭建搭板，消除通过车辆对桥台填土产生的压力，降低日常使用过程中桥台结构损耗。由于无伸缩缝桥梁内部结构已经最大程度地简化，所以要尽量将桥梁结构进行对称设计，以此平衡桥台结构所受压力。
3.2 无伸缩缝桥梁设计重点
3.2.1 基桩及上部结构应力设计
目前在对无伸缩缝桥梁进行设计时，通常将整个桥梁结构的重心设置在桩基以及上部结构中，设计人员要着重对该部分结构进行优化设计：
（1）要采用单排垂直桩，这样可以有效避免因施工不规范或者特殊地形而使得其桩基结构在使用过程中出现位移现象；另外设计人员还可以设置一些相应的附属设施来对基桩结构进行限制。
（2）在对该部分结构进行设计时还要充分考虑结构的承载力问题，工作人员要将该部分结构架设的斜交角控制在一个安全的范围内，并根据桥梁的实际情况对H型桩弱轴受力方向进行调整，从而使得该部分结构整体承载稳定。
3.2.2 桥梁沉降设计
桥梁在日常使用过程中都会产生一定程度的沉降，无伸缩缝桥梁也是如此。由于该桥梁的内部支撑结构在一定程度上进行了简化，这就对沉降设计提出了更高要求。从理论上来看，无伸缩缝桥梁在使用过程中，如果桥梁的下部基础结构出现沉降，就会对桥梁上部结构的整体稳定性造成影响，使得桥梁内部产生应力，加大了桥梁整体结构的损耗程度，增加了日常使用过程中安全事故发生的风险，降低了桥梁的使用寿命。所以设计人员在对桥梁沉降环节进行设计时，首先要对施工区域的实际情况有一个全面了解，并对相关数据进行详细分析，对桥梁的各个结构进行相应的优化完善，有效消除桥梁沉降而产生的应力现象。
3.2.3 应对温度变化的设计
目前，我国桥梁项目建设的材料主要是混凝土，如果在设计过程中没有一个有效的温度变化应对办法，就可能导致在施工以及日后的使用过程中混凝土材料因温度变化而产生形变，从而对桥梁的整体稳定性产生影响，因此设计人员要重视温度变化应对方案的设计。设计人员在对施工方案进行设计时，应将温度弹性模量降低到动力荷载弹性模量的1/3左右，主要是因为温度变化后，混凝土会产生一定的形变，使得实际的应力值达不到设计的应力值，将温度弹性模量降低可以有效减少两者之间的差距，提升设计方案的精准性。另外由于混凝土的整体体积较大，其对周围环境温度变化敏感程度较低。在进行设计时要根据项目的实际情况对相关系数进行调整，从而提高无伸缩缝桥梁的设计质量。
3.2.4 土压力设计
桥梁被动土压力主要是由于上部结构受热膨胀，导致桥台挤压台后填土造成的。由于该压力的计算存在着较多的不确定性，近些年来有相关的研究标准认为可以忽略不计土压力对桥梁整体结构造成的影响，本文认为在对无伸缩缝桥梁进行设计时可以不需过多考虑土压力的影响。
4.结语
本文对无伸缩缝公路桥梁设计进行深入的研究分析，针对该桥梁结构的整体特点提出了相应的设计关键点。无伸缩缝公路桥梁是我国公路桥梁未来的发展方向，希望可以通过文中的分析来加深行业工作者对该项目设计工作的认识，找出目前在设计工作中存在的问题，并不断对其进行完善，从而有效推动我国无伸缩缝公路桥梁项目的发展。
参考文献
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[3]庄泳浩，刘芳.公路桥梁结构的抗震设计要点分析[J].中国市政工程，2011（4）.
论文作者:洪梓翔
论文发表刊物:《防护工程》2017年第12期
论文发表时间:2017/9/22
标签：桥梁论文; 伸缩缝论文; 桥台论文; 结构论文; 温度论文; 公路论文; 过程中论文; 《防护工程》2017年第12期论文;