怎么样才能做出比较好的桥梁设计方案

桥梁设计的基本原则：

桥梁是铁路、公路或城市道路的重要组成部分，特别是大、中桥梁的建设对当地政治、经济、国防等都具有重要意义。因此，公路桥梁应根据所在公路的作用、性质和将来发展的需要，除应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求外，还应按照美观和有利环保的原则进行设计，并考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素。

1．安全可靠 (1)所设计的桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应有足够的安全储备。 (2)防撞栏杆应具有足够的高度和强度，人与车流之间应设防护栏，防止车辆撞人人行道或撞坏栏杆而落到桥下。 (3)对于交通繁忙的桥梁，应设计好照明设施，并有明确的交通标志，两端引桥坡度不宜太陡，以避免发生车辆碰撞等引起的车祸。 (4)对于河床易变迁的河道，应设计好导流设施，防止桥梁基础底部被过度冲刷；对于通行大吨位船舶的河道，除按规定加大桥孔跨径外，必要时设置防撞构筑物等。 (5)对修建在地震区的桥梁，应按抗震要求采取防震措施；对于大跨柔性桥梁，尚应考虑风振效应。

2．适用耐久 (1)桥面宽度能满足当前以及今后规划年限内的交通流量(包括行人通道)。 (2)桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽的裂缝。 (3)桥跨结构的下方要有利于泄洪、通航(跨河桥)或车辆(立交桥)和行人的通行(早桥)。 (4)桥梁的两端要便于车辆的进入和疏散，而不致产生交通堵塞现象等。 (5)考虑综合利用，方便各种管线(水、电气、通信等)的搭载。

3．经济合理 (1)桥梁设计应遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则。 (2)经济的桥型应该是造价和养护费用综合最省的桥型。设计中应充分考虑维修的方便 第12页 和维修费用少，维修时尽可能不中断交通，或使中断交通的时间最短。 (3)所选择的桥位应是地质、水文条件好，并使桥梁长度较短。 (4)桥梁应考虑建在能缩短河道两岸运距的位置，以促进该地区的经济发展，产生最大的效益。对于过桥收费的桥梁就能吸引更多的车辆通过，达到尽快回收投资的目的。

4．技术先进 在因地制宜的前提下，桥梁设计应尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺。在注意认真学习国内外的先进技术、充分利用最新科学技术成就的同时，努力创新，淘汰和摒弃原来落后和不合理的设计思想。只有这样才能更好地贯彻适用、经济、安全、美观的原则，提高我国的桥梁建设水平，赶上和超过世界先进水平。

5．曼观 一座桥梁应具有优美的外形，而且这种外形从任何角度看都应该是优美的。结构布置必须简练，并在空间上有和谐的比例。桥型应与周围环境相协调，城市桥梁和游览区的桥梁，可较多地考虑建筑艺术上的要求。合理的结构布局和轮廓是桥梁美观的主要因素，另外，施工质量对桥梁美观也有很大影响。

6．环境保护和可持续发展 桥梁设计应考虑环境保护和可持续发展的要求。从桥位选择、桥跨布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方法、施工组织设计等全面考虑环境要求，采取必要的工程控制措施，并建立环境监测保护体系，将不利影响减至最小。

简单说，桥梁工程初步设计阶段的主要工作就是确定桥梁设计的初步方案，估算工程量，提出施工意见，编制设计概算，形成文字图表资料，为编制施工设计文件提供依据。  理论上讲，桥梁设计分为三个阶段。国内一般的(常规的)桥梁设计采用两阶段设计，即初步设计和施工图设计，对于技术简单、方案明确的小桥，也可采用一阶段设计，即施工图设计。1、初步设计    初步设计应根据批复的可行性研究报告、测设合同和初测、初勘或定测、详勘资料编制。初步设计的目的是确定设计方案，应通过多个桥型方案的比选，推荐最优方案，报上级审批。在编制各个桥型方案时，应提供平、纵、横布置图，标明主要尺寸，并估算工程数量和主要材料数量，提出施工方案的意见，编制设计概算，提供文字说明和图表资料，初步设计经批复后，则成为施工准备、编制施工图设计文件和控制建设项目投资等的依据。       这个过程也是两阶段（三阶段）施工图设计的第一阶段。2、技术设计    对于技术上复杂的特大桥、互通式立交或新型桥梁结构，需进行技术设计。技术设计应根据初步设计批复意见、测设合同的要求，对重大、复杂的技术问题通过科学试验、专题研究、加深勘探调查及分析比较，进一步完善批复的桥型方案的总体和细部各种技术问题以及施工方案，并修正工程概算。       这个过程也是三阶段施工图设计的第二阶段。3、施工图设计    两阶段(或三阶段)施工图设计应根据初步设计(或技术设计)批复意见、测设合同，进一步对所审定的修建原则、设计方案、技术决定加以具体和深化，在此阶段中，必须对桥梁各种构件进行详细的结构计算，并且确保强度、稳定、刚度、裂缝、构造等各种技术指标满足规范要求，绘制出施工详图，提出文字说明及施工组织计划，并编制施工图预算。这个过程是三阶段施工图设计的第三个阶段。

一、设计方法：

1、方案构思与结构选型

根据竞赛规则要求，我们从模型设计的要求、模型制作材料的性能、加载形式和制作方便程度等方面出发，采用白卡纸、白乳胶和白棉线设计制作了桥梁模型。

为了达到轻简抗挠的效果，通过对稳定性的分析，我们采用了悬索与拱桥组合的结构。简支梁是我们结构的核心部分，为了增加其的刚度和稳定性，在接点出增加了承台，两条梁用棉线绑扎固定。

2．模型规格：

1）模型总跨度1050mm，桥面宽220mm，桥面高

差>150mm。

2） 桥梁模型设计为双跨不对称结构，左跨300mm右跨

650mm，每个车道宽100mm。

3.） 受力构件设计

a) 核心部分为支架简支梁。桥面板和简支梁的组合，作为压弯系统，承担结构的整体受压、受弯；

b) 简支梁之间用棉线绑扎为了增加简支梁的稳定性； c) 多层梁组合作为抗拉系统，承担桥梁变形由简支梁传递过来的的拉力。

二、设计过程：

1.材料性能分析

白卡纸：A0图纸。此模型设计的重点是抵抗均布载荷和动载过程对桥梁产生的屈 曲、断裂、磨损以及弯曲等破坏。所以考虑到白卡纸具有两考的抗拉性能，而且通过简易的构建制作，能够大大提高白卡纸的强度。组合成一个具有良好结构体系的桥模型。发挥纸所体现出的钢的特性。

乳白胶：粘结力强，满足结构受力特点，使纸间紧密结合。缺点是湿度 大，不易干燥，干燥后硬度强，但容易产生脆性破坏。

棉线：韧性较好，材质较轻，易于绑扎节点与乳白胶配合使用可以使结构更加牢固，还可以承受一定的拉力。

2.结构选型

此模型设计的重点是抵抗静载加载砝码对桥梁产生的弯矩总和，利用好卡纸自身抗拉的力学特性。再者组合梁结构综合应用了刚性构件抗弯刚度高的优点，结构可以做到结构自重相对较轻，体系的刚度和稳定性相对较大，因而可以承受较大的载荷。