城市互通立交匝道桥梁结构设计研究

城市互通立交匝道桥梁结构设计研究

路春龙

身份证号码： 61020319820323****

陕西金昶公路工程设计咨询有限公司 陕西省 西安市 710000

摘要：城市互通立交匝道桥梁是立交桥的重要组成部分，对于桥梁的价值发挥和安全保障有重要的作用，所以强调桥梁的具体设计工作十分的必要。从目前的匝道桥梁设计实践来看，在设计过程中需要对桥梁结构做多方面的分析，一方面，结构设计需要满足实际应用需要，需要符合桥梁安全的标准，另一方面，结构设计还要具备一定的审美效果，这样，桥梁才会具有实用性、观赏性等价值。简言之，城市交通立交匝道桥梁的结构问题关系着桥梁的整体应用，所以对桥梁设计做综合性分析现实意义显著。本文对 城市互通立交匝道桥梁结构设计进行研究。

关键词：城市互通立交；匝道桥梁；结构设计

引言：城市互通立交匝道桥梁结构的设计能够充分发挥桥梁的价值，并且给城市的公共交通提供安全保障。桥上桥下经常会有行人与车辆，如果设计不当的话，往小的方面来说可能承载力不够或者桥的设计不够美观，往大的方面可能会发生桥梁坍塌这样的重大安全事故，所以桥梁的设计需要十分的谨慎，设计一方面需要达到安全的需求，另一方面设计还需要兼具审美性使人们在看到桥梁的时候觉得是赏心悦目，很有设计感的。总的来说，城市互通立交匝道桥梁结构设计具有很强烈的现实意义，是非常值得研究的一个方面。

1城市互通立交匝道桥梁结构设计概述

1.1上部结构的设计

上部结构设计主要指的是桥面的设计，上部设计对实际使用的效果有直接的影响。上部结构设计过程中需要充分考虑到车辆通行的要求，主要体现在三方面的需求，一方面由于桥面的宽度对车辆通行的速度以及流畅性会造成影响，所以说在设计中桥面宽度是需要很谨慎的设计点。另一方面桥面的形状也会影响着车辆运行的安全，所以在设计过程中要考虑桥面形状的流畅性，最后在设计的时候还要考虑到桥面的坡度对于车辆行驶安全以及降水积水的影响。建设立交桥主要是分化车流量，减少道路负担，提升城市居民的幸福感，所以桥梁的实际上是更加重视实用性的，对于直接影响着设计效果的上部结构进行不断的优化非常必要。

1.2下部结构的设计

下部结构主要考虑的是桥梁的支撑部分，所以主要考虑的是桥梁的安全性。安全性是桥梁设计的基本需求，在下部结构设计过程中，要考虑到桥梁的承重能力。因为立交桥的实际上是依据地面道路进行建设的，所以还要考虑地面上是怎么样的交通环境。除了安全性外，人们在经过这个桥的时候，可以比较直观的看到下部结构，下部结构如果比较美观人们印象会比较好，所以设计师在设计过程中还要考虑一些美观度，比方说桥梁的结构以及桥墩的景观设计等。另外在设计过程中要考虑到上部结构与下部结构是紧密结合在一起的，所以要将两者发挥最大的作用。

1.3匝道桥常见病害与分析

在匝道桥设计过程中，可能会有一些温度变化以及承载效应改变的情况，这种变化会对桥梁造成损害，所以在设计过程中要对这方面进行提前的防范以减少事故的发生。桥面是直接承载车辆的地方，可能会发生一些骨料外露以及一些其它的问题。桥建成使用之后，栏杆会长时间暴露在外，会受到阳光与雨水的侵蚀，慢慢的就会有一些磨损与生锈的情况。除了这些问题以外，还有可能在实际使用的过程中，通过车辆的数量比设计时设定的通过数量更高，这样在运行的过程中桥梁可能会发生变形的情况，温度的改变也可能会影响上部结构。所以在设计过程中，这些问题都要考虑到以提前防范减少这些问题的发生。

1.4设计要点分析

在设计过程中，除了要考虑到桥上内部结构的安全问题以及审美的问题之外，还要考虑到这个桥的设计对于这个整体城市环境的影响。在设计的过程中要充分考虑到城市降雨时排水的情况，一方面需要调整桥面的坡度，另一方面在选用材料时可以选用比较防水的材料，要考虑到铺设沥青混凝土的厚度。另外要提前考虑到混凝土的耐久性。

2城市互通立交匝道桥梁结构设计的具体实施

2.1数据收集

数据收集主要有两大类：①桥梁车辆数据收集。匝道桥梁的设计主要目的有两个：a.实现道路的互通，实现城市道路交通体系的完整性强化；b.利用匝道实现车辆的分流，保证道路交易的流畅性，解决车辆拥堵问题。基于此目标，在匝道结构设计的过程中，需要收集区域车流量，还要对车流量的变化规律以及未来发展趋势等做数据搜集，这样，结构设计的数据资料会更加的丰富。②桥梁安全数据收集。互通立交车流量大，安全性要求高，所以在结构设计的时候一方面需要对各结构的优势、特点做比较，另一方面需要桥梁安全标准数据做搜集，这样可以为结构设计提供更为详细的安全资料。

2.2数据建模

利用已经收集的数据资料，结合匝道桥梁设计的基本思路，运用BIM技术可以实现互通立交匝道桥梁结构模型设计。此设计的优势主要体现在两方面：①可以更加直观的将桥梁的整体结构特点展现出来。匝道桥梁是互通立交的重要组成部分，其结构设计不仅要满足基本的通信要求，更要符合区域交通的流量变化特点，所以利用BIM技术进行匝道桥梁的模型建设，从模型入手可以对匝道的特点等做调整。②BIM技术应用所构建的立交模型，其能够反应数据之间的关联性，所以在设计优化的过程中，可以通过数据变化来确定具体因素的综合影响，如此一来，结构设计的优化效果会更加突出。

2.3仿真实验

所谓的仿真实验主要是模拟互通立交的具体应用情况对匝道桥梁的使用效果做分析。在仿真实验的过程中，需要强调两部分内容：①仿真模型。在信息基础上利用BIM技术完成的立交模型，整体的结果表现比较的显著，所以在仿真试验中，可以将该模型做应用。②仿真方法。为了获得更加真实的仿真结果，仿真方法的利用需要注意。在具体的仿真中，采用细节仿真的方法效果会更加显著。所谓的细节仿真具体指的是对匝道桥梁应用的各个阶段细节做分析。比如在仿真中，当车辆驶入匝道桥梁后，对行车的平稳性、视野情况做分析，对桥梁的结构受力变化等做分析，这样可以更加准确的界定仿真中细节的变化。总之，保证仿真模型的科学应用，强调仿真方法的具体利用，这能够帮助获取最为真实的仿真结果。

2.4评价优化

所谓的评价优化具体指的是对实验仿真的过程和结果进行评价，确定仿真过程是否具有专业性，结果是否具有科学性。评价是改进的基础，在评价分析的基础上总结问题，然后对存在问题的地方进行改进，这样可以获取更加真实的评价结果。给予评价结果对设计做优化，最终的匝道桥梁结构设计效果会更突出。比如在桥墩景观的评价中，因为评价指标的细小失误导致了桥墩景观评价结果的不准确，这对桥墩结构设计造成了影响，对评价指标体系做完善，然后获得准确的评价结果，基于评价结果再次分析桥墩的结构，发现桥墩结构在受力方面存在着小瑕疵，基于信息模型做出调整和优化，最终的桥墩结构实现了设计科学性的增强。

结束语

综上所述，城市互通立交匝道桥梁的结构设计在互通立交的整体功能发挥中起着重要的作用，所以必须要对其设计进行强调。从现实分析来看，设计工作包括多个方面，而影响匝道桥梁整体价值的核心设计是结构设计，所以需要对结构设计的相关内容做研究和探讨。文章对互通立交匝道桥梁的结构设计做具体的分析，指明设计过程中需要注意的内容，这对于设计工作而言有重要的指导作用。

参考文献

[1]王吉文.城市立交匝道桥梁的下部结构设计及要点[J].工程建设与设计，2017（19）：81-83.

[2]薛朝阳，裴兴鹤.公路互通立交匝道桥方案设计研究[J].各界，2017（24）：120.

[3]邓小伟.某既有城市高架增设匝道桥梁总体设计[J].石家庄铁道大学学报：自然科学版，2017，30（1）：36-40.