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摘要：随着我国经济的不断发展，社会在不断的进步，公路桥梁下部结构设计对桥梁结构的整体承载性、抗剪性等综合使用性能有着直接影响。文章重点对下部结构设计方法与要点进行探讨，公路桥梁下部结构包括桥墩、桥台以及其他支撑物、连接物等。桥墩结构设计主要涉及桥墩形状、高度和宽度等关键参数设计，桥台结构设计内容则重点考虑桥台材料、形状等因素，具体的设计应结合项目实际情况。为保证下部结构设计准确性，设计人员应掌握好盖梁结构、桥墩柱结构的内力计算。
关键词：公路桥梁；下部结构；设计方法
引言
桥梁下部结构的作用主要体现在：为上部结构提供支撑，并将其荷载作用于地基工程的桥墩、桥台以及其他基础。因此，其是保证整个桥梁工程建设使用安全性的关键。然而，实际工程设计控制过程中，并未充分认识到与工程项目实际情况结合的重要性，使得下部结构选型缺乏合理性。此情况下，工程建设人员应将现有的科学技术成果充分利用起来，即在保证桥梁下部结构选型合理适用的情况下，通过杠杆计算法与集成刚度法，来提高作用于实践的安全稳定效果。因此，桥梁下部结构的作用效果，就能在最具效用的选型与设计形式的环境下充分发挥出来，以促进经济建设的全面发展。
1桥台结构型式的选择
1.1轻型桥台
轻型桥台结构的体积比较小，一般是直立的薄壁墙结构，通常需要在其结构的两侧安装挡土的翼墙结构，还可以将侧墙的形状制作成斜坡的形式。两个桥台的下侧需要设置钢筋混凝土的支撑结构形式，上部一般会通过锚栓将其连接起来，这就形成了一个四铰框架系统，其可以利用两侧的土压来保持平衡。
1.2钢筋混凝土薄壁桥台
最为常见的薄壁性桥台的结构形式为撑墙式、扶壁式、悬臂式以及箱式等等，其最基本的结构形式是带扶壁的前墙以及侧墙结构所组成，挡土墙的两侧与前墙的距离一般为2.5～3.5m的扶壁组成。
1.3埋置式桥台
埋置式的桥台通常可以分成肋板式桥台、框架式桥台以及桩柱式桥台。其台身通常需要埋设在锥形的护坡中，这样可以大大降低桥台所承受的土压，桥台的体积也就会减小。但是因为台前的护坡所使用的是片石（或混凝土）来制作成一个长期的使用措施，其在使用中容易因为雨水的冲刷而暴露在空气外侧，因此，需要详细计算强度和实用性。
2桥梁下部结构设计形式
以某地区某先简支后连续结构桥梁为例，其设计形式的有效性，需通过对下部结构的计算过程进行优化控制来实现。对于盖梁内力来说，设计人员应采用杠杆计算法进行荷载布置的均匀性控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际计算过程中，如荷载偏心，则应采用偏心受压构件计算方法。即根据外部载荷的分布情况，选择较大的内力值，以计算出其盖梁结构内部的荷载力。桥墩结构内力的计算，设计人员应集成刚度法来控制水平力柔性墩的使用效果。具体来说，就是根据不同形式的桥墩结构形式，对弯矩与水平力进行计算，以确定各个横截面间的受力状态，进而进行有效的优化控制。对于桥梁下部结构桥台内部的计算，其不仅受桥墩各项载荷影响，在竖向还会受土压力与搭板自重等因素影响。此情况下，水平方向上的土压力也有一定程度的上升。为此，在进行内力计算的过程中，应结合工程项目的实际情况进行设计控制。例如，本工程软土路基环境中的桩基钢筋混凝土薄壁，其设计应按照深层结构形式来进行计算控制。而软基施工段的桥台则要根据路线的正交布置情况，通过降低桥台长度，以使伸缩缝作用在合理的范围内。如此，就能避免桥梁下部结构系统受混凝土变形问题的影响，进而杜绝竖向与斜向裂缝病害的出现。在验算桥头沉降量与滑动情况的过程中，设计人员先要对整个结构形式的作用状态进行一定的了解。即查明桥梁下部结构路基发生了大规模的桥头跳车问题，使结构形式的作用稳定性受到破坏，即竖向土压力持续上升，甚至出现了桩体下沉问题。为此，设计人员应随时对深层结构进行滑动验算，以保证整个系统作用的稳定性与设计使用要求一致。在设计桩筋与桩长的过程中，桩基各个截面配筋需根据施工图纸进行配置，且将配筋作用于弯矩载荷最大的位置。这样一来，配筋就能从桩顶延伸至下一步的固定位置。此过程中，如施工环境为软土路基，设计人员应将整体配筋作用于软土结构层，以提高桥梁下部结构作用的稳定性。当工程处于软土路基环境中，设计计算人员应结合工程项目的实际情况考虑其具体的受力状态。例如，对于弯矩的设计，应使用零点配筋方法，以避免各项计算数据与位置出现偏差，进而导致配筋长度与设计需求不符的情况出现。值得注意的是，如桥梁下部结构桩基在实际工程中出现了较大的变形量，相关人员应结合设计形式的受力情况与土质特性，对受力进行综合性分析，以确保桥梁结构作用的整体效果。由于桥梁工程建设在山区环境，施工现场的许多基层岩石均暴露在边坡上，因此，边坡易受自然环境的侵蚀，进而降低其作用于实践的质量效果。为此，设计人员在确定桥梁基础结构部件时，应将安全性作为首要设计思想。而后，再从工程建设的经济效益方面进行分析，可以提高基础部件设计应用的整体性能效果。
3公路桥梁下部结构内力计算
3.1盖梁结构内力计算
在计算路桥墩台盖梁结构内力的时候，主要适宜采用杠杆法来进行计算，且需要尽量在确保荷载保持对称布置条件下来进行计算。如果需要进行偏心受压计算，那么实际的内力计算中要以荷载偏心位置处的最大内力值来进行控制设计。先绘制出截面内力影响线，借助杠杆法或偏心法等来确定出其中最坏条件下的横向布载情况下的受力状况，求解不同截面的内力的大小限值，这样就可以为后续盖梁结构的配筋结构设计以内力包络图为主要依据。针对盖梁结构的抗弯配筋设计而言，需要结合相应裂缝宽度来进行确定。通过基于剪力设计，需要合理确定混凝土和箍筋所承受的剪力值，且要适当多地设置一些箍筋来增加配筋自由度。此外，为了确保整体路桥梁体结构的稳定性，需要在结构设计时适当多设置一些承受斜剪力作用的钢筋。
3.2桥台结构内力计算
首先，需要按照桥梁承台相应深度来对软土地基上带基桩的薄壁台土压力值进行计算。与此同时，在对埋置式桥台土压力进行计算，具体需要基于实际土质验算结果来进行合理确定。在设计桥台材料时候，要选择透水性和稳定性比较强的施工材料，避免影响桥台结构的稳定性。其次，要结合搭板作用来科学设置搭板桥台。再次，要进行桥台路基滑动和沉降验算，科学确定桥台配筋，避免对桥头路基和桥台结构造成破坏。最后，在进行桥台内力计算过程中，还需要考虑公路桥梁施工现场的地质条件和水文条件，结合实际的情况来决定是否需要进行深度验算等计算。比如，在软土地基条件下，如果路桥下部结构设计中选择带基桩的混凝土薄壁台，那么设计人员需要进行深度验算等。此外，在山区等地形或地势比较复杂的区域中，设计人员在确定桩长及桩筋等基本结构设计参数的过程中，需要考虑路桥桥墩在恶劣环境条件下的整体受力情况，确保受力分析的全面性和合理性，以便确保所设计的桩长及桩筋等结构参数可以符合实际路桥结构设计需求，避免因为受力分析不全面而影响设计结果的准确性，否则也势必会影响后续公路桥梁工程使用性能的发挥。
结语
公路桥梁设计人员要全面了解桥梁设计的基本理念和技术，同时应该尽可能了解地质知识，及时查阅相关的地质资料并且加强与地质技术人员沟通。设计过程中要充分了解当地的地形条件，然后综合利用先进的技术来进行设计，考虑到经济、科学的基本方法，综合考虑后最终确定工程设计方案，提高桥梁设计水平和质量。
参考文献：
[1]孙力虹.桥梁下部结构设计探讨[J].黑龙江交通科技，2010（5）：155.
[2]陈磊，孔凡佳，熊亮.公路桥梁下部结构的设计与施工[J].山西科技，2008（4）：58.
[3]姜鹏.桥梁下部结构的设计及施工[J].工程建设与设计，2016（17）：176.
论文作者:郑亮
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/14
标签：桥台论文; 结构论文; 桥梁论文; 内力论文; 桥墩论文; 结构设计论文; 形式论文; 《防护工程》2018年第26期论文;