设计技巧论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇设计技巧论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

服装设计的对象是人，它是美化、装饰人体、表现人的个性与气质的一种手段。因此，服装设计的第一目的是：适合功能，美化人体。同样，这也是服装设计构思要遵循的原则。

服装的存在和发展有着绵延数千年的历史，而作为设计正式出现在服装上只有数百年的时间。构思在设计出现以后变得尤为重要，世界服装设计大师们层出不穷的不凡构思使服装真正具有了前所未见的内容与形式，从而引导了服装市场一次又一次的穿着潮流。

构思，“指作者在写文章或创作文艺作品过程中所进行的一系列思维活动。包括确定主题、选择题材、研究布局结构和探索适当的表现形式等。”在艺术领域里，一般说，构思是意象物态化之前的心理活动，是“眼中自然”转化为“心中自然”的过程，是心中意象逐渐明朗化的过程。无论是在生活还是艺术领域里，都需要进行设计。谈到设计，就离不开人的一系列思维活动，就离不开构思。有些人在设计时常感到构思贫乏，不知如何下手，或是最终的作品与原来的构思差距很大，达不到预想的效果。因此，服装设计构思要依据服装设计原理从以下几方面思考：如穿着的对象、场合、时间及穿着的目的，还有加工条件、市场情况、人们消费心理及流行趋势的分析等诸多方面的问题。

一、T(Time)时间

时间(Time)简单地说不同的气候条件对服装的设计提出不同的要求，服装的造型、面料的选择、装饰手法甚至艺术气氛的塑造都要受到时间的影响和限制。同时，一些特别的时刻对服装设计提出了特别的要求，例如毕业典礼、结婚庆典等等。服装行业还是一个不断追求时尚和流行的行业，服装设计应具有超前的意识，把握流行的趋势，引导人们的消费倾向。

二、P(Place)场合、环境

场合、环境(Place)人在生活中要经常处于不同的环境和场合，均需要有相应的服装来适合这不同的环境。服装设计要考虑到不同场所中人们着装的需求与爱好以及一定场合中礼仪和习俗的要求。一件夜礼服与一件运动服的设计是迥然不同的。夜礼服适合于华丽的交际场所，它符合这种环境的礼仪要求，而运动服出现在运动场合，它的设计必然是轻巧合体而适合运动需求的。一项优秀的服装设计必然是服装与环境的完美结合，服装充分利用环境因素，在背景的衬托下更具魅力。

三、O(Object)主体

主体、着装者(Object)人是服装设计的中心，在进行设计前我们要对人的各种因素进行分析、归类，才能使人们的设计具有针对性和定位性。服装设计应对不同地区、不同性别和年龄层的人体形态特征进行数据统计分析，并对人体工程学方面的基础知识加以了解，以便设计出科学、合体的服装。从人的个体来说，不同的文化背景、教育程度、个性与修养、艺术品位以及经济能力等因素都影响到个体对服装的选择，设计中也应针对个体的特征确定设计的方案。

四、加工条件

服装工艺的功能性与装饰性要通过相应的加工条件才能体现出来，与服装款式、服装材料、服装工艺三者进行融会贯通。只有能实现的设计才是好的设计，好的设计要有好的构思。设计师在构思时要考虑加工制作的可实施性。比如：①人体平均尺寸、人体运动功能的放松度、当时的流行尺寸；②面料的质地、性能、辅料、配件的选用；③裁剪方法、工艺车缝还是手工艺制作。这样，才能使最后的成品服装既符合设计者的意图，又能保持服装制作的可行性。

五、市场情况

设计师在构思阶段要进行市场调研，把握当时当地的历史潮流和市场变化。资料信息市场：时装信息、流行趋势、设计师手稿资料；成衣市场：品牌、批发与零售；服饰市场：首饰、配饰、美容护肤等；生产一线市场：制作、洗水、制衣、整染、印花等。了解不同的档次要求和品质要求，对成本价格要核算。这样在设计构思时，才能广开思路，广泛借鉴。作为一种产品设计，服装设计效果的优劣不是靠某位专家来评说的，而是由市场来检验的。因此，设计师如果对自己所服务的目标市场一无所知就构思设计，那将非常危险，因为其设计投产后很可能不被市场认可而造成积压，给企业带来巨大的经济损失，甚至使之倒闭。设计师应保持自己的个性和独特的设计风格构思，但这并不等于无视市场的需求。设计师与画家不同，不能孤芳自赏，一定要时刻注意把握市场的新动向，在保持自己的设计风格的基础上，一定要站在消费者的立场上来构思服装，每个细部都经营到位，这样才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

六、人们消费心理及流行趋势

设计的主体是人，好的设计构思要吻合人们的消费心理，满足人们的消费需求。服装流行意味着人们服饰审美心理和审美标准的变化，反映了在不同时代和环境条件下，人们的个性表现和社会规范之间的平衡和协调。服装设计师把握服装流行的脉搏，洞悉服装流行的趋势。构思设计时针对所要设计服装的消费层的消费对象的风格、喜好，以市场需求为设计定位。这样，才能使设计构思顺应潮流、趋向成熟、有所创造。

服装设计构思和一般的艺术创作活动，既有共性，又有个性。其共同点是它们来自生活，来自创作者的思想指导。不同之处在于艺术创作相对有更多的独立性和主观性，而服装设计必须通过生产环节与市场销售才能体现其价值，带有较多的依附性和客观性。由于服装设计的创作活动需要依赖人体，依靠纺织材料和加工生产相结合，所以在服装设计的构思中，必须兼顾到这些必要的因素。

篇（2）

一、导线的选择

导线的选择应根据住户用电负荷的大小而定，应满足供电能力和供电质量的要求，并满足防火的要求。用电设备的负荷电流不能超过导线额定安全载流量。

一般按每户住宅的用电量在4～10KW的水平，每户进户线宜采用截面积为10mm2的铜芯绝缘线，分支回路导线截面不应小于2.5mm2铜芯绝缘导线。对特殊用户则应特别配线。为使所有的用电装置都能够可靠接地，应将接地线引入每户居民住宅，接地线采用不小于2.5mm2的铜芯绝缘线。在房屋装修中，所有线路都应采用铜芯绝缘线穿管暗敷设方式。

特别需要注意的一点是，许多住户在装修时将室内的线路、开关等都更换一新并加大容量，往往忽略了进户线，这将影响居室的供电能力并带来不安全的因素。

二、室内布线

室内布线不仅要安全可靠的输送电能，而且要布置整齐、安装合理、固定牢靠，符合相关技术规范的要求。内线工程的开展应以不能降低建筑物的强度和影响建筑物的美观为前提。室内布线的施工设计要对给排水管道、热力管道、风管道以及通讯线路布线等位置关系给予充分考虑。

室内配线技术要求：①室内布线根据绝缘皮的颜色分清火线、中性线和地线。②选用的绝缘导线其额定电压应大于线路工作电压，导线的绝缘应符合线路的安装方式和敷设的环境条件。③配线时应尽量避免导线有接头。因为往往接头由于工艺不良等原因而使接触电阻太大，发热量较大而引起事故。必须有接头时，可采用压接和焊接，务必使其接触良好，不应松动，接头处不应受到机械力的作用。④当导线互相交叉时，为避免碰线，在每根导线上应套上塑料管或绝缘管，并需将套管固定。⑤若导线所穿的管为钢管时，钢管应接地。当几个回路的导线穿同一根管时，管内的绝缘导线数不得多于8根。穿管敷设的绝缘导线的绝缘电压等级不应小于500V，穿管导线的总截面积(包括外护套)应不大于管内净面积的40%。

三、灯具的设计安装

灯具的高度：室内灯具悬挂要适当，如果悬挂过高，不利于维修，而且降低了照度；如果悬挂过低，会产生眩光，降低人的视力，而且容易与人碰撞，不安全。灯具悬挂的高度应考虑：便于维护管理；保证电气安全；限制直接眩光；与建筑尺寸配合；提高经济性。

灯具布置前，应先了解建筑的高度及是否做吊顶等问题，灯具的基本功能是提供照明。在设计中应注意荧光灯比白炽灯光照度高，直接照明比间接照明灯具效率高，吸顶安装比嵌入安装灯具效率高。灯具遮光材料的透射率及老化问题也应在设计考虑范围之内，选择光效高、寿命长、功率因数高的光源，高效率的灯具和合理的安装使用方法，可以保证照度并节约用电。

灯具现一般推荐采用节能电灯，如稀土荧光灯、三基色高效细荧光灯、紧凑型荧光灯(双D型H型)、小容量卤、钨灯等。灯具的选择视具体房间功能而定，如起居室、卧室可用升降灯，起居室、客厅设置一般照明、灯饰台灯、壁灯、落地灯等。厨房的灯具应选用玻璃或陶瓷制品灯罩配以防潮灯口，并且宜与餐厅用的照明光显色一致。浴室灯应选用防潮灯口的防爆灯。卫生间、浴室的灯具应采用防潮防水型面板开关。

安装灯具时，安装高度低于2.4m时，金属灯具应作接零或接地保护，开关距门框0.15～0.2m，灯头距离易燃物不得小于0.3m；在潮湿有腐蚀性气体的场所，应采用防潮、防爆、防雨的灯头和开关；灯具安装时应牢固可靠，质量超过1kg时，要加装金属吊链或预埋吊钩；灯架和管内的导线不应有接头；灯具配件应齐全，灯具的各种金属配件应进行防腐处理。

四、开关的设计安装

安装开关时，应注意开关的额定电压与供电电压是否相符；开关的额定电流应大于所控制灯具的额定电流；开关结构应适应安装场所的环境；明装时可选用拉线开关，拉线开关距地2.8m，拉线可采用绝缘绳，长度不应小于1.5m；成排安装开关时，高度应一致；开关位置与灯位相对应，同一室内开关的开、闭方向应一致；开关应串联在通往灯头的相线上；安装开关时，无论明装还是暗装，均应安装成往下扳动接通电源，往上扳动切断电源。

五、插座的设计安装

安装插座时，应注意插座的额定电压必须与受电电压相符，额定电流大于所控电器是额定电流；插座的型号应根据所控电器的防触电类别来选用；双孔插座应水平并列安装，不可以垂直安装，三孔或四孔插座的接地孔应置于顶部，不许倒装或横装；一般居室、学校，明装不应低于1.8m，车间和实验室距地距离不应低于0.3m。

插座宜固定安装，切忌吊挂使用。插座吊挂会使电线受摆动，造成压线螺丝松动，并使插头与插座接触不良。对于单相双线或三线的插座，接线时必须按照左中性线、右相(火)线，上接地线的方法进行，与所有家用电器的三线插头配合。

布置插座要充分考虑家庭现有的和未来5～10年可能要添置的家用电器，尽可能多安排一些插座，避免因后期发现插座不够用而重新改造电气线路，将电气事故隐患的概率降到最低。同时住宅内的插座应全部设置为安全型插座，在厨房、卫生间灯比较潮湿的地方应加上防潮盖。

客厅、卧室、厨房、餐厅，卫生间插座的安装高度及容量选择：

客厅：客厅插座底边距地1.0m较为合适。既使用方便，也能与墙裙装修协调，即使有的住户不搞墙裙装修，又能保持统一。另外，小于20m2的客厅，空调机一般采用壁挂式，那么这个空调机插座底边距地为1.8m。如客厅大于20m2，采用柜机插座高度为1.0m，客厅插座容量选择是：壁挂式空调机选用10A三孔插座，柜式空调机选用16A三孔插座，其余选用10A的多用插座。

卧室：住户在卧室装修中，用装饰板搞墙裙的比较少，故建议空调电源插座底边距地为1.8m，其余强、弱电插座底边距地0.3m。空调机电源选用10A三孔插座，其余选用10A二、三孔多用插座。

厨房：厨房是人们制作饭菜的地方，家用电器比较多。主要有冰箱、电饭煲、排气扇、消毒柜、电烤箱、微波炉、洗碗机、壁挂式电话机等。根据给排水设计图及建筑厨房布置大样图，确定污水池、炉台及切菜台的位置。在炉台侧面布置一组多用插座，供排气扇用，在切菜台上方及其它位置均匀布置6组三孔插座，容量均为10A。厨房门边布置电话插座一个，以上插座底边距地均为1.4m。

餐厅：餐厅是人们吃饭的地方，家用电器很少，冬天有电火锅，夏天有落地风扇等，沿墙均匀布置2组(二、三孔)多用插座即可，安装高度底边距地0.3m，容量为10A。装一个电话插座，安装高度底边距地1.4m。

卫生间：卫生间是人们洗澡、方便的地方。家用电器有排气扇、电热水器、电话机等。一个10A多用插座供排气扇用，1个16A三孔插座供电热水器用，底边距地均为1.8m，尽量远离淋浴器，必须采用防溅型插座。电话机插座底边距地1.4m。装电话机的原因是人们在洗澡或方便时，仍然能与外界保持联系，使用方便。

篇（3）

在城市河道综合治理中，河道景观设计是一个重要方面。河道景观是城市的重要基础设施，不仅发挥着防汛、排涝、航运等功能，还承担着城市旅游、市民休闲、美化城市等功能。但往往在规划设计中只注重河道功能的设计要求，而对景观设计把握不够。因此如何合理运用设计方法进行河道景观规划设计，使河道真正构成城市的一道亮丽风景线，是我们当前重要思考的问题。

一、当前城市河道景观设计中存在的问题

(1)自然景物：如水面的波纹、岸旁的芦苇、河岸上的树木、浮动的渔舟、闲适的小鸟、和煦的阳光等，有树、草、鱼、鸟及水、土、石等自然景物的河流景观，才能称其为真正的河道景观，如何保存、修复这些景观，留后世以丰富的自然环境是河道景观设计面临的一个重要的课题。

(2)人造景物：目前我国大多数的河流景观设计往往侧重于构成景观的“硬质景观”(如堤防、护岸、沿河的建筑、桥梁等景观构筑)，而忽视了绿地林荫一类的“软质景观”的规划设计，而软质景观却更适合大众所需要的充满生活气息的环境。如何减少“硬质景观”，增加“软质景观”是目前河道景观设计中要解决的又一重大问题。

(3)人与文化：城市河道景观效果不仅仅是物质景观，还应当包含有人文景观，真正意义上的景观设计是为人服务的，人的活动又是围绕着安全性、自然性、生态性、观赏性、亲水性、文化性来开展的。我们在景观设计中往往忽视了人们的这些喜好。另外与河流有关的历史文化也将成为景观设计亮点，吸引众人的眼球。

二、解决问题的方法

2.1设计理念

(1)要坚持人水和谐的理念。每一个城市都有一定的文化积淀，充分利用水文化特色，是城市河道景观建设的重要部分。要十分注重保留河道两岸的文物建筑和有形无形的水文化典故的挖掘，既要保存历史遗留的文化设施，又要将历史流传的水文化典故进行有形化的构思；同时还要创造现代水文化特色，构筑城市河道文化景观。在具体设计城市河道景观时要充分运用景观的植物群种结构，利用空间手法形成富有个性的绿化景观。绿化树种应尽量利用乡土树种和特色树种，注意展现层次变化、质感变化、色彩变化、季相变化、图案变化等，以适应城市气候环境和城市特点。

(2)要坚持协调持续发展的理念。“水是人类文明的一面镜子”，这话十分深刻。在现代社会，由于人与水关系的变化，水文化也在不断地变化，在现代的河道景观设计中应当体现历史水文化与现代水文化的结合，既要注意保存历史遗留的优秀水文化，又要创造现代的水文化。如在河岸建设高技术手段的水上娱乐设施、大型喷泉、水文化展览馆、现代雕塑等。因此除注重河道景观与绿化有机结合，体现水乡景观特色外，应将绿化与名人活动、历史事件、古代文化遗迹及古树名木结合好。首先要保存和恢复两岸遗留文化，重造历史风貌。其次是要谨防城市河道景观片面化，要注重自然与社会环境的统一，实现设计与自然有机的融合，恰如其分的“锦上添花”。

2.2设计原则

在河道景观设计中，要将景观生态学的思想融入到环境设计当中，模拟自然河道，保护生物多样性。促进自然循环，构架城市生态走廊，实现人与自然的对话，将自然生态作为植物设计的首要元素，并同周围的人文环境充分结合，打造成一幅诗情画意的河道景观画卷。在具体设计中应当坚持以下3项原则。

2.2.1多样性的原则

自然界本身是丰富多彩的，这种丰富多彩表现之一就是植物种类的多姿，而多种植物之间还存在着相互制约的关系，只有这种制约相对平衡，个体或群体植物才能协调共生，形成有序的体系。

2.2.2师法自然的原则

人工的模拟自然群落能够形成适宜植物生长的生态环境，从而使组成环境的各要素相互和谐、相互促进，充分发挥自然界中植物的自然调节能力，保持生态的相对平衡。同时好的生态环境又能够吸引各种生物到此栖息生长，为鸟类、昆虫等生物提供了良好的栖居环境，使景观更具自然特征和生命力。

作为河道景观，沿岸应该有统一的绿化背景贯穿全线，形成一定的规模气势，形成“线”；同时结合硬质景观的主题进行不同的景点配置，在游人停留部位采用造型优美、色彩醒目的植物品种，给人以生理和心理的满足，达到触景生情的境界，形成“点”；选用几种较有特色的种植形式在全线呈块状分布形成“面”。如此点线面相结合，形成独具特色的绿化景观。

2.3对城市河道景观设计中存在问题的解决办法

在城市河道景观设计中要结合河道空间的美学特点和游览者的视觉特性，充分考虑到现代条件下速度因素对景观形式、景观尺度等的影响，进行科学、合理的设计，使河道景观成为优美、亲切、宜人且富有活力的休闲娱乐场所。在设计河道景观绿化时要注意把握以下3个方面：

2.3.1河道沿岸平纵面线形的把握

鉴于人们在游览河道时看到的往往是动态的风景而不是静止的画面。因此，在设计河道景观时应充分考虑已有的自然条件，顺着自然地形以避免由于修建景观而破坏沿岸的生态环境。设计中可以通过巧妙运用曲线元素将外部景观引入河道环境、通过地形起伏条件布设富于变化的线形以区别于其他地区。

2.3.2环境色彩搭配的把握

恰当地把握河道景观与周围建筑以及人们的心理反映之间的搭配和协调至关重要。

当河道位于繁华街区时，根据两侧建筑不同的风格、可用立面设计、装饰手法，形成变化丰富的河道景观。这种变化往往会显得庞杂与凌乱，这时可以通过植物造景对道路赋予较为统一的色彩基调——绿色，在这些建筑之间起协调的作用。除此之外的河道景观色彩则不宜丰富，否则有画蛇添足之嫌。而对位于色彩相对单一的老城区附近的河路，由于人口密度与建筑密度过大。造成了人们休憩、绿化的空间日益缩小，人们迫切要求改善生活环境，可以进行多种形式的空间立体绿化，提高绿视率，弥补局部地区平面绿化的不足，为人们提供与水对话、宁静、趣味的场景。

篇（4）

引言

随着经济的增长和人们收入的增加，建筑智能化、自动化使建筑用电量猛增。城镇一体化建设的加速，我国的建筑面积以每年十几亿平方米的速度递增。据建设部和国家建材局的统计，我国建筑能耗约占全社会总能耗的27%。建筑节能在建筑行业势在必行。这些都要求建筑电气工程师发挥才智，既要满足建筑功能要求，给居民提供舒适、方便的生活空间，还要尽可能的做到减少建筑耗能。下面分别从建筑电气设计安全和节能两个方面进行了分析。

一、建筑电气设计的原则

建筑电气设计严格遵守相关的设计规范。设计规范是国家或地方制定的设计准则，它体现了国家的政策和对建筑的质量要求，是建筑电气设计者设计的标准。

建筑电气设计应满足建筑的功能需求，保证建筑的各项功能稳定连续运行，给居民的日常生活带来方便、快捷。

建筑电气设计是建筑的一部分，在设计过程中也要考虑综合经济因素，既要考虑初投资也要兼顾以后的运行费用，以求得建筑生命周期内费用最低的目标。

二、建筑电气设计的安全性

建筑电气设计的安全性从电力供应、供电线路、电气设备的接地、建筑消防控制方面进行了分析。

2.1电力供应

电力在现在建筑中占有重要作用，没有了电，建筑就会处于瘫痪状态。保证建筑电力的稳定供给是保证居民正常生活得基础。因此，为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应根据负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源原则上是两路同时供电，互为备用。此外，还须装设应急备用柴油或燃汽轮发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等事故用电。对于高压开关柜应根建筑标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。对于电力变压器，根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器。对于容量低压配电屏的出线，应做成手车式。

2.2供电线路

居住建筑中各种电路繁多。为保证各种设备电路的稳定、安全运行，供电电路的主线截面不能随意更改。如果要更改也要参照规范作相应的计算验证后再更改。否则线路截面的变小，使电阻变大，功率过载将导致电路发热或引发火灾。

2.3电气设备的接地

现在建筑中存在电脑、电视、冰箱等大量电子设备，电子设备通过保护接地系统的重复接地与共用接地体相连，为保证人员安全，此共用接地体的电阻不应大于1Ω。

2.4建筑消防控制

建筑消防设计指火灾自动报警灭火系统.包括火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。其中，消防线路要求要求穿金属管或者暗敷，目的是火灾发生后可以保持消防线路的正常使用，保证信号、命令得到有效的传输。消防水泵的控制尤为重要，为且确保安全，消防水泵的控制应设置两路：一条由引至消防水泵控制柜；另一路则引至消防控制室。

三、建筑电气设计的节能性

建筑电气设计是建筑设计的一部分。为降低建筑的能耗，建筑电气设计师也应从全盘考虑，既要兼顾初投资还要考虑建筑电气的运行能耗。下面分别从变压器、线路、照明几个方面给与分析。

3.1变压器的选择

变压器应选用节能型变压器，高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造使硅钢片的磁场方向接近一致，可以铁心的涡流损耗；良好的接缝密合，可减少漏磁损耗。与老产品比，节能型变压器空载损失和短路损失降低，10kV系列分别降低41.5%和13.93%。平均每千伏安年节电9kW•h[3]。节能型变压器，因其具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击、节能显著等优点，而在近年得到了广泛的应用。

变压器的容量选择。理论上计算变压器负载率为50%时，变压器的有功耗能能耗最小。但此时变压器的无功能耗增加，因此要考虑综合经济效益后进行选择。工程中变压器的容量选择在考虑初投资和运行费后，一般变压器的负载率取容量的80%。

3.2配电线路损耗

建筑中供电线路长且多，由于电阻的存在，当电流通过时就会产生功率损耗，其计算公式是：式中：ΔΡ—三相输电线路的功率损耗；I—线电流；R—线路相电阻。对于供电线选定的条件下，“R”值不变。可见电流越大，电路损失越大。线路的电阻R=ρL/S，电阻与电阻率ρ、导线长度L成正比，与导线截面S成反比。要减少电阻损耗应从以下几个方面考虑：

选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，可以由以后的运行费用抵消。

3.3电动机的节能分析

减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的，因此电气设计节能措施主要在运行过程中。除了就地电容器补偿减少线路损耗外，还应减少电动机低效率的轻载和空载运行。主要的措施是采用变频调速控制电动机使其适应负载的变化，以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。如对于空调系统的循环泵采用变频控制后空调系统的运行费可节约30～40%。

3.4照明节能

照明节能设计就是在保证作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能，通常的节能措施有以下几种：(1)充分利用自然光，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而节约人工照明电能。(2)使用高效节能灯具和高效电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。(3)对于照明灯具进行控制也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关，高级客房采用节电钥匙开关，公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。

四、结语

建筑电气的安全和节能措施还有很多，设计的节能潜力很大，广大电气设计人员在设计中应精心考虑，反复比较设计方案，拿出一套符合各种技术指标，满足功能需求的前提下，行之有效而又切实可行的节能措施，从而达到真正安全节约的目的。

参考文献：

[1]江亿.中国建筑能耗远低于发达国家(第一部分).

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作者：吴静秋 王竹 唐方清 单位：中国公路工程咨询集团有限公司

斜拉桥：柔性体系、自振周期长，对结构抗震较为有利；由于主跨不大、主塔较高、拉索布设较密，因而成桥结构具有较高的抗扭刚度，抗风稳定性好，但施工阶段最大双伸臂状态抗风稳定性一般；斜拉桥采用对称悬臂现浇，航道适应性好，且桥塔标志性强，利于船舶导向。连续刚构桥：施工、运营期间在地震作用下均较为不利，施工期间最大双伸臂状态在两侧不同方向风力作用下双臂墩受力不利；从已建大跨度连续刚构来看，运营期间混凝土开裂、跨中下挠较大等问题较为明显；连续刚构桥景观一般，双臂墩防船撞的问题较突出。矮塔斜拉桥是介于梁式桥和斜拉桥之间的半柔性桥梁，因而它兼有梁式桥与斜拉桥的共同优点。初步设计通过对设计与施工技术难度、航道适应性、抗风抗震性能、结构耐久性、后期维护工作量、景观效果等几方面进行综合比选后，推荐采用矮塔斜拉桥。　结构体系比选初步设计通航孔桥采用跨径布置为126m＋238m＋126m的矮塔斜拉桥，为主梁与塔墩分离的半漂浮体系，主塔墩采用“门”形结构，两个主塔墩分别设纵向活动的竖向支座、横向抗风支座、纵向阻尼器，边墩设纵向活动的竖向支座、横向抗震挡块。半漂浮体系从构造上解决了大跨径混凝土结构后期收缩徐变及温度作用内力的问题，从概念设计上解决了抗震设计的问题，达到了现代桥梁设计对地震以防为主、抗为辅的目的；同时，阻尼器在地震的瞬间作用下具有明显的耗能作用，传递到墩底的纵向地震作用力显著减小。但半漂浮体系也存在施工期间体系转换、大吨位支座的后期养护与更换等问题，如采用固接体系可满足受力要求，则可减少施工工序及养护工作量。因此，设计提出了半漂浮体系、柱式墩固接体系、双臂墩固接体系三种方案进行对比计算，以分析采用固接体系的可行性。

对比计算采用相同的桥型，主塔、主梁、承台、桩基基本一致，在其横向受力的主要控制要素方面，风力由迎风面积决定、波浪力由基础尺寸决定、地震力由参与震动质量决定，而结构体系不同则主要影响结构的纵向体系刚度，故本桥的横向受力与采用何种结构体系关系不大，不是体系选择的决定因素，本文限于篇幅不予列举其计算结果。对三种结构体系分别进行静力分析和动力分析，由于不同结构体系对主梁受力影响较小，通过调整预应力钢束配置均可使之满足规范要求，故本文仅列举基础计算情况。柱式墩固接体系静力计算和动力计算均不能满足规范要求，双臂墩固接体系在动力作用下不能满足规范要求，而半漂浮体系则均能满足规范要求，较为明晰地体现了三种结构体系之间的刚度关系：柱式墩固接体系＞双臂墩固接体系＞半漂浮体系。在地震作用下，三种结构体系下承台底的剪力和弯矩均大幅增加，半漂浮体系在阻尼器的作用下，增加的幅度相对最小。在特定的结构体系和地震作用下，由于地震力只与参与震动质量有关，因此，要达到使固接体系成立的目的，就必须从减小静力作用下所产生的内力入手，而由于本桥桩身自由长度达39m（考虑水深及冲刷），桩顶剪力就成了基础设计的控制性因素。从三种结构体系在静力和动力作用下所对应的剪力比（63．9％、66．6％、61．6％）可以看出，静力作用下所产生的基础剪力为其主因，而固接体系在静力作用下的剪力远大于半漂浮体系，也直观地反映在表1的计算结论中；通过对静力作用下的剪力组合进行分析，成桥后体系温度作用下所产生的基础剪力为主因；因此，设计采用中跨合龙前于中跨合龙段向两侧施加反向顶推力的方式，抵消体系温度力以达到固接体系成立的目的。在固接体系成立的前提下，由于双臂墩固接体系在梁体以上为横向双塔、梁体以下为纵向双臂，构造处理及传力途径均较为复杂，且横向抗风及抗震受力尤为不利，而柱式墩固接体系构造简单、施工方便，因此本桥最终采用柱式墩固接体系。合龙前顶推力的确定以运营时基础内力正负相当为原则进行试算，确定本桥合龙前顶推力为640t，于两侧分别设置4个顶推点同步进行。所采用体系在地震作用下桩基均处于弹性状态，且承载能力有一定富余。

主梁主梁采用单箱单室断面，箱梁结构顶宽14．4m，设置双向2％横坡；两侧各悬臂1．1m，悬臂端部厚60cm、根部厚100cm，为斜拉索锚固区；腹板斜度1∶3．275，梁底宽度8m～10．443m，随梁高变化；箱梁支点梁高8m、跨中梁高4m，分别为中跨的1／29．75和1／59．5，梁底曲线为二次抛物线；主梁近中支点43m为无索区，有索区长度60m，其余为无索区。主梁采用C60海工耐久混凝土；箱梁顶板厚度28cm；底板厚度30～80cm，按二次抛物线变化；腹板厚度分两次变化，近支点无索区腹板厚度为75cm、有索区为60cm、其他无索区为45cm；0号块顶板厚度80cm、底板厚度120cm，设两道1m厚横隔板；边支点横隔梁厚度2m；为减小工程量及施工难度，将斜拉索锚固断面处横隔梁优化成为1．5m高、0．5m厚肋板式横梁。主梁标准断面如图2所示。主梁采用三向预应力体系，纵向预应力分顶板悬臂预应力束（筋）、腹板预应力束，中跨合龙预应力束及边跨合龙预应力束；箱梁腹板竖向预应力筋采用JL32精轧螺纹粗钢筋；桥面板、拉索横梁、0号块横隔板、端横梁均设置横向预应力束。所有的预应力钢束均采用真空注浆施工工艺。　斜拉索斜拉索采用37－s　15．2环氧涂层钢绞线索，拉索群锚锚固体系锚固。全桥共48根斜拉索，以双面索的形式分别布置在两个塔柱上，梁上索距5m、塔上索距1m，斜拉索在塔顶通过分丝管贯通，分丝管为多组钢管组焊而成，塔端设置抗滑锚筒，抗滑锚筒内灌注环氧砂浆，抗滑锚在斜拉索张拉完后安装。　主塔墩及基础主塔墩为“门”形结构，总高度69．415m。上塔柱高30m，为顺桥向5m、横桥向2m的矩形实体截面，两塔柱间净距11．4m，于塔顶下2m处设置横梁。下塔柱高31．415m，两塔柱间净距8．4m，塔柱顺桥向5m、横桥向由3．5m渐变至5m，承台以上5m范围内塔柱为实体、其余为壁厚80cm的箱形截面。基础采用13根直径2．8m钻孔灌注桩，梅花形布置；为增强桩基的抗船撞能力，桩身上段将护筒内壁清理干净后增设外层钢筋笼全截面浇筑，充分利用施工钢护筒将其设计为上段直径3．1m、下段直径2．8m的变截面桩（钢护筒内径3．1m）。承台为六边形承台，横桥向中心长度28．2m、顺桥向宽度15．2m、厚度5m，承台六角为半径2．4m圆角。结构计算全桥总体静力计算采用QJX　windows版平面杆系分析程序进行，并采用空间有限元程序进行校核；主塔横向按平面刚架进行分析计算；全桥动力设计算及局部分析采用空间有限元程序进行。计算过程考虑恒载、预应力、混凝土收缩及徐变、基础变位、汽车活载、汽车冲击力、汽车制动力、风荷载、温度作用、支座刚度、波浪力、基础冲刷、地震、船舶撞击、施工荷载等。计算时，通过修正拉索弹性模量的方式计入拉索的几何非线形效应。主要计算内容及结论如下。（1）对桥梁各施工阶段、成桥阶段均进行了静力计算，并对成桥状态下主梁刚度、斜拉索应力进行了检算；主梁运营状态正截面抗裂验算上下缘均未出现拉应力、持久状况正截面压应力最大值16．89MPa、斜拉索最大应力0．56fpk，计算结果均满足规范要求。（2）采用鱼骨梁模型对桥梁最大单伸臂、最大双伸臂及成桥状态下动力性能进行了分析，并对最大双伸臂状态下的各种最不利工况进行了静力抗风分析。成桥状态下弯扭耦合颤振临界风速、离流扭转颤振临界风速分别为342．7m／s、127．9m／s，远大于颤振检验风速（82．8m／s），桥梁具有良好的抗风性能。（3）分别对0号块及塔、梁索锚区进行了局部应力分析，应力分布情况良好。

篇（6）

在设计中，运用了桥梁设计软件Midas建立桥梁模型，并对桥梁恒载、活载及徐变内力进行分析计算，得出预应力钢束的预估值。最后对主梁的应力、变形等进行验算。经分析比较及验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求

关键词 桥梁设计; 预应力混凝土; 箱梁; 变截面连续梁 ;Midas桥梁模型

Abstract: The design is based on the requirements of the design task and "Highway Bridge Regulation". The design of the bridge is carried out in the eight-character principle of "safety, pratically, economically and aeshetic" by comparing and choosing the best one. The first program is continous prestressed concrete grider bridge, the second one the beam combination of arch bridge,and the third one is the suspension bridge.Accdoding to the above principles and construction factors, the prestressed conous bridge is chosen to the ultimate.

The continous prestressed concrete girder bridge is divided into three inters, (30m+50m+30m), with the main span of 50m, and 30m-symmetry one. Prestressed concrete box grider is used as the main beam; the beam depth in the mid-span is 1.5m, while at the support bearing it is 2.8m.The sectional depth is changed in the form of parabolic.The net width of the deck is 7+2x1.5m,and the design load is for the highway-I.

In the design, the bridge design software MIDAS is used to get the calculation model. By analyzing and computing the dead load, live load and internal force, the estimated value of the prestressed strand is got. Finally, checking calculation is carried out to the stress and deformation of the main beam. The results of the analysis and checking calculation show that the design calculation method is correct , and the internal force distribution is reasonable to the design task.

Key words: bridge design; prestressed concrete; box-girder; non-uniform continuous beam; MIDAS bridge model

目 录设计原始资料…………………………………………………………………………….1

第一章 方案比选 ………………………………………………………………………2

第二章 上部结构形式及尺寸拟定 …………………………………………………5

一．主跨径的拟定 …………………………………………………………………… 5

二．顺桥向梁的尺寸拟定 …………………………………………………………… 5

三．横桥向的尺寸拟定 ……………………………………………………………… 5

四．桥面铺装 ………………………………………………………………………… 6

五．本桥主要材料 …………………………………………………………………… 6

第三章 桥面板的计算 …………………………………………………………………8

一．桥面板的设计弯矩 ……………………………………………………………… 8

二．悬臂板的内力计算……………………………………………………………… 11

三．桥面板的配筋…………………………………………………………………… 12

第四章 主梁内力计算…………………………………………………………………14

一．全桥节段的划分………………………………………………………………… 14

二．恒载活载内力计算……………………………………………………………… 17

第五章 主梁配筋计算…………………………………………………………………32

一．预应力筋的估算原理…………………………………………………………… 32

二．预应力筋的估算………………………………………………………………… 34

三．预应力筋布置…………………………………………………………………… 38

四．非预应力钢筋截面积估算及布置……………………………………………… 45

第六章 截面承载能力极限状态计算………………………………………………47

一．正截面承载力计算……………………………………………………………… 47

二．斜截面承载力计算……………………………………………………………… 47

第七章 钢束预应力损失计算……………………………………………………… 50

第八章 应力验算………………………………………………………………………… 56

一．短暂状况的正应力验算………………………………………………………… 56

二．持久状况的正应力验算………………………………………………………… 57

第九章 抗裂性验算……………………………………………………………………… 59

一．正截面抗裂性…………………………………………………………………… 59

二．斜截面抗裂性…………………………………………………………………… 61

第十章 主梁变形计算…………………………………………………………………… 62

参考文献 ………………………………………………………………………………… 63

英文翻译 ………………………………………………………………………………… 64

致谢 ……………………………………………………………………………………… 90

致 谢 首先感谢何建老师在此次毕业设计中认真辅导了我设计的每一个环节，何建老师对待学生认真负责、和蔼耐心的态度和对待工作一丝不苟的作风给我留下了深刻的印象，为我今后的学习工作树立了榜样。此外还有学多老师给予了耐心的指导和点拔，令我受益匪浅。在此对各位老师的敬业表示真挚的感谢。

通过这次毕业设计，我比较系统的串连了我大学本科四年所学的知识，深感我们这门专业系统的博大精深，觉得自己存在的差距还很大。但是，在这炎炎夏日工作的几十天，我的收获也是很大的。在毕业设计的反复修改，一遍一遍的看书，和同学一次又一次的讨论，一次又一次的请教老师的过程中，通过集中的毕业设计和专业系统的培养，我提高了自己综合运用所学的基础理论，基本知识和基本技能，分析解决问题的能力。在老师的指导下，通过独立系统的完成一个工程项目的设计，比较具体的了解了一个工程设计的全过程，巩固已学课程的基础上，培养了自己考虑问题，分析问题，解决问题的能力，同时接触到和掌握一些新的专业知识和技能。这次毕业设计为自己提供了一次很好的实践机会，为我将来的学习工作做了很好的铺垫，是我人生中很重要的一次经历。

最后，感谢学院的领导和老师在百忙之中为我们细心指导设计，我衷心的感谢各位老师！

南华大学船山学院本科生毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目 宝石路5号桥 设计（论文）题目来源 设计（论文）题目类型　 起止时间 2008.12.1~2008.12.12 一、设计（论文）依据及研究意义：

桥梁的形式可考虑连续梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。对此三种桥型作比较，从安全、适用、经济、美观等方面比选，最终确定桥梁形式。

二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线）

本桥的设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定，本着“安全、实用、经济、美观”的八字原则，提出了三种不同的桥型方案进行比较和选择。方案一为预应力混凝土连续梁桥，方案二为梁拱组合体系桥，方案三为悬索桥。经由以上原则以及设计施工等诸多方面考虑后，确定预应力混凝土连续梁桥为最终设计方案。

三、设计（论文）的研究重点及难点

计算量大，工程量大，绘制上部结构的一般构造图、钢筋构造图及施工示意图很复杂

四、进行设计（论文）所需条件：

《结构设计原理》土木工程专业毕业设计指南—桥梁工程分册

《预应力混凝土连续梁桥设计》 《桥梁工程》 《基础工程》 《桥涵水文》 《桥梁计算示例集》《桥梁上部结构计算示例（二）》

篇（7）

2水文地质情况

洪泥河全长25．8km，设计流量50m3／s，为区管二级河道，六级航道，性质为排水，规划上河口宽度为50m、下河口宽度为25m。现状洪泥河上河口宽度为45m、下河口宽度为25m、两侧放坡各10m；堤岸为土质边坡，边坡系数为1∶2．5。河底高程为－2．7m，堤顶标高为3．2～3．6m，洪泥河常水位为1．4m，洪水位为2．5m。根据区域地质资料和勘察，本工程所在场地为第四系全新统（Q4）海相、陆相及海陆交互沉积地层。从上而下地层呈层状分布，按成因分为8层，按力学性质可进一步分成15个亚层。该区域主要由杂填土、素填土、粘土、淤泥质土、粉质粘土、粉土组成，各层土水平方向上总体分布稳定，从上而下土质渐好。本工程特殊性岩土主要为人工填土及淤泥质土，填土土质松散，淤泥质土土质软对桥梁桩基施工有一定影响。

3地铁与海沽道线位相对位置关系及安全要求

3．1位置关系

海沽道道路红线宽50m，线位与洪泥河河道斜交，角度为17°。1号线地铁线位分为左右双线，在洪泥河处线位间距为14．8m，每条线位地铁盾构区间宽为6．2m，地铁盾构区间净距为8．6m，地铁盾构顶埋深标高为－9～－15m之间。洪泥河中桥处地铁与海沽道平面位置关系详见图1。

3．2地铁盾构安全距离要求

地铁1号线盾构隧道与跨河桥梁桩基相距较近，二者之间安全间距要求以及附近土层是否需要加固与施工工序有很大关系。为了尽量减小本工程拟建桥梁与地铁1号线之间的相互影响确保工程实施的可行性，经与地铁1号线设计单位多次沟通，由地铁1号线设计单位对地铁盾构施工与桥梁桩基施工之间的安全距离提出具体要求。

（1）桩基先于盾构隧道施工（方案Ⅰ）：①在此工况下，桥梁桩基础外边缘距离盾构结构外边缘的距离不得小于1．5m，隧道穿越时，周边土体不需要加固；但桩基设计应考虑桩侧摩阻局部损失。②为了保证桥梁桩基达到其设计强度，桥梁承台及桩基施工完成至盾构侧穿桩基的时间间隔应至少保证1个月。

（2）盾构隧道先于桩基施工（方案Ⅱ）。当盾构区间先行推进，桩基后施工，此种工况对区间隧道影响较大，桥梁桩基外边缘至盾构结构外边缘的最小距离不得小于4m，且周边土体需要加固。方案Ⅰ对本工程桩基影响最小；方案Ⅱ对本工程桩基影响非常大，由于安全距离要求大，周边土体需要加固，直接导致桥梁工程桩基不能实施。由于地铁规划1号线线位与海沽道线位已定，不能调整。最终经各方面沟通协调确定桥梁工程按先于地铁盾构施工进行设计和施工，即满足方案Ⅰ中的要求即可。

4桥梁下部结构设计

4．1桥梁下部结构设计方案的确定

洪泥河中桥桥梁中心桩号为K2＋946．274，位于直线上，斜交角度为17°，采用分离式双幅桥，左幅桥宽为25．5m，右幅桥宽为23．5m，跨径为3×25m，梁高1．40m，结构形式采用预应力混凝土简支变连续小箱梁结构。桥梁下部结构的设计为了尽量减少对河道的影响，减少阻水效果，通常采用排架墩。由于地铁盾构的影响，与桩位有冲突，此桥不能采用排架墩，需特殊设计。经设计计算，采用较大跨径盖梁，盖梁下设双柱墩，墩底设承台及桩基，桩基之间预留地铁盾构空间，可以确保与地铁盾构之间安全距离大于1．5m的要求，以此保证后期地铁施工的安全性。地铁盾构间距内桩基1．5m，地铁盾构外侧桩基1．2m，立柱采用1．8m的圆柱墩，以减少河流阻力。由于桥位与河道斜交角度较大为17°，立柱间距较大为19．425m／cos17°＝20．313m，导致盖梁截面较大，盖梁梁高2．5m，顺桥向宽度为2．0m，普通的钢筋混凝土结构已经不能满足计算要求，需要采用预应力混凝土结构进行设计。

4．2桥梁下部结构设计的特殊性及处理方法

由于地铁盾构的影响，通过下部结构特殊设计，可满足桩基边缘距盾构边缘距离大于1．5m安全距离的要求；但地铁盾构施工过程中对周围土体产生扰动，引起土体水平位移和竖向位移以及桩基受力及变形发生变化，仍有可能对桥梁桩基造成影响，因此设计及施工中采取以下措施：

（1）设计中不考虑盾构施工影响区域内土的桩侧正摩阻力，对桩长进行加长设计。

（2）设计中在位于地铁上下行之间的桥梁桩基盾构施工影响区域以上采用钢护筒进行防护，该钢护筒不拔出，作为永久性结构使用。

（3）根据地质报告本场地埋深约10．00m以上主要为欠固结软土，软土在自重及其它外荷载作用下将产生固结沉降，对桩侧产生负摩阻力。设计中在验算桩基承载力时，要充分考虑桩侧负摩阻力的影响。

（4）场地分布人工填土及淤泥质软土，填土土质松散，淤泥质土土质软，钻孔灌注桩桩身穿越填土及淤泥质软土时，须注意孔壁坍塌及缩颈现象，可采取埋设护筒、合理调配泥浆比重等措施。

（5）钻孔灌注桩桩身穿越厚层粉土、粉砂时，因钻进速度慢，钻孔施工时间长，易产生塌孔、桩身夹泥等不良现象，施工时应采取调节泥浆比重、成孔后加强清孔等措施防止塌孔、桩身夹泥等不良现象发生，确保成桩质量。

（6）在施工过程中，尚应进行必要的施工监测。检查施工引起的地表沉降是否超过允许范围，决定是否需要采取保护措施，并为确定经济、合理的保护措施提供依据，对桥梁的沉降及倾斜变形应进行相应的实时的监测。一旦发现实测位移超过警戒值应立即对桩周土体进行注浆加固。

（7）盾构施工至少应在桩基施工完成一个月后进行，桩基施工结束后，应对桩身完整性进行检测，在盾构顶进结束后，应重新对地铁上下行之间的桩基完整性进行检测，在检测结果满足规范要求后，方可施工承台。

5盾构施工注意事项

（1）合理安排盾构推进顺序。盾构施工至少应在桩基施工完成一个月后进行，先掘进左线，后掘进右线，为了减少对土的扰动，左右线盾构始发时间间隔为一个月。

（2）桥区段穿越前做好准备工作。在盾构到达桥区段30m界限前，检查刀具磨损量，有磨损立即更换滚刀；确保管片防水和拼装质量；选用质量优良的盾尾油脂。

（3）合理安排施工工序，安排专人负责掘进出土与管片拼装等主要工序，尽量缩短测量、管片、渣土车等待时间，提高运输效率，维持作业面连续施工，加快管片拼装作业，减少对周边土体的影响。

（4）控制施工进度，严格控制盾构纠偏量，稳步前进。增加刀盘转速，降低盾构推进速度，控制油缸推进力，减小盾构推进过程中对周边土体的剪切挤压作用，及时有效的纠正推进偏差。

（5）同步注浆。严格控制同步注浆量和浆液质量，通过同步注浆及时填充建筑空隙，减少施工过程中的土体变形，同步注浆量增加到建筑空隙的200％～250％左右。

（6）二次注浆。为减少同步注浆液早期强度低、隧道受侧向分力影响大、效果不佳等问题，在管片出盾尾5环后，需要进行二次注浆。浆液为瞬凝性好、具有较高的早期强度的双液浆。注浆量根据变形监测情况确定。

（7）根据施工进程和监测结果，及时调整同步注浆和二次注浆的配合比。

篇（8）

在结构弹塑性地震反应分析中，构件恢复力模型的确定是基本的步骤而构件的恢复力关系又集中反映在滞回特性曲线上，基本指标有曲线形状、骨架曲线及其特征参数、强度、刚度及其退化规律、滞回耗能机制、延性和等效滞回阻尼系数等。国内外在这方面已进行了大量的试验研究并取得了相应的研究成果。在平面模型中，根据所采用的塑性铰类型可把它分为集中塑性铰模型和分布塑性铰模型两大类。在集中塑性铰模型中，有代表性的一种是Clough等于1965年提出的双分量单元模型，该单元模型采用两根平行杆来模拟构件，其中一根用来表示具有屈服特性的弹塑性杆，另一根用来表示完全弹性杆，非弹性变形集中于杆件两端的集中塑性铰处，该模型的最大不足是不能考虑构件刚度退化。另一种有代表性的是1969年Giber-son提出的单分量模型，它克服了Clough双分量模型的不足，同时只用两个杆端塑性转角来刻划杆件的弹塑性性能，而杆件两端的弹塑性参数又是相互独立的，因此应用起来较为简便。其缺点是基本假设中有地震过程中反弯点不能移动的限制，所以对一些与基本假设不甚相符的特殊情况其使用的合理性就受到了限制。

二、多点激振效应

通常桥梁结构的地震反应分析是假定所有桥墩墩底的地震运动是一致的。而实际上，由于地震机制、地震渡的传播特征、地形地质构造的不同，使得入射地震在空间和时间上均是变化的。即使其他条件完全相同，由于地面上的各点到震源的距离不同，它们接收到的地震波必然存在着时间差(相位差)，由此导致地表的非同步振动。这一点已被地震观测结果所证实。因此，多点地震输入是更合理的地震输入模式。特别是大跨度桥梁结构，当地震波的波长小于相邻桥墩的跨度时，入射到各墩的地震波的相位是不同的，由于在桥长范围内各墩下的基础类型和周围的场地条件可能有很大的差别，因此入射到各墩的地震波的波形也可能是不同的。有关实际震害表明，入射地震波的相位差可增大桥跨落梁的危险性。所以就地震波传播过程中的多点激振效应进行研究是有很大的实际意义的。

从概念上看，仅考虑入射地震波的相位变化情况属于行波效应分析问题。若再考虑地震波的波形变化就属于地震波的多点输入问题。从计算方法上看，由于多点地震输入算法与同步激振的计算方法不同，因此必须重新推导结构体系的动力平衡方程。美国学者Penzien和Clough于1975年推导了多自由度体系考虑地震波多点输入时的动力平衡微分方程及求解方法，通过所谓的影响矩阵，实现了地震波的多点输入算法。这种方法后来被广泛应用，目前所有考虑地震波多点输入的结构地震反应时程分析算法均以此为基本出发点。

综上所述，大跨度公路桥梁的多点激振效应分析是一个比较复杂的计算问题，其复杂性一方面在于计算方法上面，更重要的是对于不同类型的桥梁结构体系可能有着截然不同的计算结果。因此实际计算时只能针对具体的桥梁结构进行具体的分析，不能一概而论。从计算方法上看，目前有关研究基本上仍局限于线弹性体系的多点激振效应分析，而非线性多点激振效应与结构体系非线性地震反应分析的力学模型是密切相关的．

三、结构设计

上部构造形式的选择，应结合桥梁具体情况，综合考虑其受力特点、施工技术难度和经济性。简支空心板结构的桥型，施工方便，施工技术成熟；但跨径小，梁高大；由于桥梁跨径受限制，往往造成跨深沟桥梁高跨比不协调，美观性差；上部构造难以与路线小半径、大超高线形符合，且高墩数量增加；桥面伸缩缝多，行驶条件差。因而，在山区大跨度中，该类桥型一般用于地形相对平缓、填土不高的中、小桥上。预制拼装多梁式T梁在中等跨径桥中具有造价省、施工方便的特点，其造价低于整体式箱梁，是中等跨径直梁桥的常用桥型。但对于曲线梁来说，T梁为开口断面，抗扭及梁体平衡受力能力均较箱梁差，曲梁的弯矩作用对下部产生的不平衡力大。但当曲线桥的弯曲程度较小时，曲线T梁桥采用直梁设计，以翼缘板宽度调整平面线形，可减少曲梁的弯扭作用，在一定程度上可弥补曲线T梁桥受力和施工上的不足。虽然直线设置的曲线桥仍有部分恒载及活载不平衡影响及曲线变位存在，但较曲线梁小。此外，可以采取加强横向联系的措施，提高结构的整体性。对于大跨径桥梁，最好采用悬臂浇筑箱梁。但是对于中等跨径的桥梁，箱梁桥不论采取何种施工方式，费用都较高，与预制拼装多梁式T梁相比，处于弱势。

下部结构应能满足上部结构对支撑力的要求，同时在外形上要做到与上部结构相互协调、布置均匀。桥墩视上部构造形式及桥墩高度采用柱式墩、空心薄壁墩或双薄壁墩等多种形式。柱式墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式，其自重轻，结构稳定性好，施工方便、快捷，外观轻颖美观。对于连续刚构桥，要注意把握上下部结构的刚度比，减小下部结构的刚度比，减小下部结构的刚度，可减小刚结点处的负弯矩，同时减小桥墩的弯矩，也可减小温度变化所产生的内力。但是桥墩也不可以太柔，否则会使结构产生过大变形，影响正常使用，并不利于结构的整体稳定性。对于高墩，除了要进行承载能力与正常使用极限状态验算外，还要着重进行稳定分析。对于连续梁结构或连续刚构桥，各墩的稳定性受相邻桥墩的制约影响，应取全桥或至少一梁作为分析对象。稳定分析的中心问题就是确定构件在各种可能的荷载作用和边界条件约束下的临界荷载，下面以连续梁为例进行说明。介于梁、墩之间的板式橡胶支座，梁体上的水平力H(车辆制动力和温度影响力等)是通过支座与梁、墩接触面上摩阻力而传递给桥墩的，它不但使墩顶产生水平位移，而且板式橡胶支座也要产生剪切变形。当梁体完成水平力的传递以后，梁体暂时处于一种固定状态，但由于轴力及墩身自重的影响，墩顶还会继续产生附加变形，这就使得板式支座由原来传递水平力的功能转变为抵抗墩顶继续变形的功能，支座原来的剪切变形先恢复到零，逐渐达到反向的状态。

四、结语

山区大跨度作为公路工程的一部分，很多方面需要探讨。山区大跨度方案的确定应遵循“安全、舒适、经济、美观”的原则，只有把握好规律，抓住侧重点，山区高速桥梁的布置和设计才能准确无误。

参考文献

[1]李伟，朱慈勉，胡晓依．考虑P-Δ效应压杆几何非线性问题的解析法[J]．同济大学学报（自然科学版），2006，（10）．

[2]阎兴华，苏志宏，朱清峰．钢—混凝土混合结构弹塑性动力分析综述[J]．北京建筑工程学院学报，2006，（9）．

[3]肖汝诚，郭文复．结构关心截面内力、位移混合调整计算的影响矩阵法[J]．计算力学学报，1992，（1）．

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一、项目概况

灵山高架桥是龙(游)-丽(水)高速公路龙游改建段上的一座高架桥，位于龙游县灵山乡。龙丽高速公路是在龙丽一级公路的基础上改建。由于一级公路改高速后，对一级公路实施时占用的50省道灵山段必须恢复。通过多种方案论证比较后决定采用全线高架桥跨越50省道，桥下的50省道按二级公路标准修建。高架桥上部构造为(45×25)m部分预应力砼组合小箱梁，先简支后连续，全桥分8联。该桥左右幅分离，单幅桥梁宽度为11.75m，全桥长1130m。桥址处地质岩层较浅，岩性单一，属片麻岩。桥位处属亚热带季风气候，极端最高气温41.8℃，极端最低气温-11.4℃，年平均气温在16.3～17.3℃。

二、设计标准

1．公路等级：高速公路；

2．设计荷载：公路-I级；

3．计算行车速度：80km/h；

4．桥梁横断面：整体式路基宽24.5m，桥梁比路基两边窄0.25m，桥梁左右幅分离，单幅桥梁宽度为11.75m，横断面布置为0.5m(钢筋砼防撞护栏)+10.5m(行车道)+0.75m(波形钢护栏)；

5．地震动峰值加速度系数：0.05g，重要性修正系数1.3，抗震构造措施按七度设防。

三、总体设计

桥址处地形平坦，两边为灵山乡村民居住区，人员比较密集。已建成的龙丽一级公路为双向四车道，交通量较大。要求施工过程中不能中断龙丽一级公路、50省道的通行，因而桥梁规模、施工难度都比较大。桥型方案设计，力求做到技术可靠、经济合理、施工方便、施工周期短、维护费用低，并且尽量减少对相关工程正常运营的影响。结合初步设计专家评审意见，上部构造选择预制的预应力砼组合小箱梁，先简支后连续。

桥跨布置为：(6×25+5×25+3×(6×25)+2×(5×25)+6×25)m，墩台均按法向布置。全桥分为8联，左右幅布跨相同。下部构造为：矩形墩、肋式台，矩形挖孔灌注桩基础。

四、上、下部结构设计

1．上部结构

本桥上部结构采用25m部分预应力(A类)混凝土组合小箱梁，5～6孔为一联，采用多箱单独预制，简支安装，现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。梁高140cm，顶板厚18cm，底板厚从跨中至根部由18cm变化为25cm，腹板厚从跨中至根部由18cm变化为25cm。半幅桥每孔布置4片箱梁，箱梁梁间距为285cm，悬臂长160cm，箱梁之间设18cm厚横向湿接缝。箱梁连续处设1道厚35cm的中横梁，边跨梁端设1道厚25cm的端横梁。小箱梁采用C50混凝土预制。

2．下部结构

下部结构的特点是桥墩类型多，是本桥设计的难点，也是本文要重点介绍的内容。为了保证桥下50省道的通行净空要求，本桥采用二柱或者三柱式桥墩。二柱式墩有37个，其中柱间距为14m的有35个，柱间距为12.4m的有1个，柱间距为15.2m的有1个；三柱式墩有7个。全桥合计有10种不同类型的桥墩。

桥墩盖梁统一采用矩形截面，高为200cm，宽为180cm。其中预应力盖梁设计又是本桥最复杂的部分。盖梁采用C50混凝土，按全预应力砼构件设计。采用ASTMA416/A416M－98标准的低松驰钢铰线，其标准强度1860MPa，直径15.24mm，公称面积140mm2，弹性模量Ey=1.95×105MPa，所使用的预应力锚具应符合国家标准GB/T14370—2000中规定的I类锚具要求。管道采用预埋金属波纹管成型。

桥墩墩身采用等截面矩形实心墩，墩高为600～700cm。两柱式和三柱式中墩的墩身截面尺寸为：180cm(横)×150cm(纵)；三柱式边墩为：150cm(横)×150cm(纵)。墩柱按普通钢筋砼构件设计，采用C30混凝土。

为了加快施工进度和减少施工过程中对龙丽一级公路、50省道正常运营的影响，建设单位要求设计单位对桥墩下部桩基进行优化设计。桥址处弱风化岩层比较浅，如果按嵌岩桩设计，桩长只有15～25米，完全可以采用人工开挖。采用这种施工方法每个桥墩之间互相独立不受影响，作业面广，可以同时大面积施工。经过综合分析比较，桥墩下部桩基并没有采用以往通常的做法：群桩加承台；而是采用等截面大尺寸矩形挖孔灌注桩。两柱式和三柱式中墩的桩基截面尺寸为：240cm(横)×180cm(纵)，三柱式边墩为：180cm(横)×180cm(纵)；采用C25混凝土。桥墩构造见图1和图2。

图1二柱式桥墩一般构造

图2三柱式桥墩一般构造

五、结构计算

1．组合小箱梁

小箱梁内力计算采用平面杆系有限元程序桥梁博士3.0进行计算，荷载横向分配系数采用刚接板(梁)法计算，并用梁格法进行检算，桥面板计算按单向板和悬臂板计算。本设计为部分预应力(A类)混凝土结构，故跨中底板和支点处顶板根据承载能力极限状态设置受力钢筋。此种结构在高速公路上比较常用，有较成熟的设计、施工方法，本文不再赘述。

2．盖梁桥墩盖梁施工及运营阶段的内力计算采用桥梁博士3.0进行计算。预应力混凝土现浇盖梁施工工艺流程为：下部桩基、立柱施工完成后，搭设支架浇筑盖梁砼；盖梁砼达到设计强度后张拉第一批钢束；然后进行上部小箱梁的架设，再张拉第二批钢束；最后进行桥面系施工。按此流程分4个主要工况计算结构各截面内力、应力和位移。成桥运营计算包括恒载、活载、支点沉降和温度等工况，按规范进行最不利荷载组合。温度荷载按体系升温5°C及降温5°C计算；不均匀沉降按10mm计算。

计算结果：在最不利荷载组合下，盖梁上缘最小应力为压应力1.2MPa，盖梁上缘最大应力为压应力5.5MPa，盖梁下缘最小应力为压应力0.5MPa，盖梁下缘最大应力为压应力6.6MPa，均满足规范要求。

3．盖梁与墩柱连接方式对比计算

一般桥墩盖梁与墩柱都是采取直接固结的连接方式，本桥设计中两柱式桥墩也是采用这种方式，见图1。但是在三柱式桥墩盖梁计算中，发现离中柱距离比较大的边柱如果采用梁柱固结，计算很难满足规范要求，因此采取盖梁与墩柱之间设置单向活动盆式支座，见图2。

为弄清2种连接方式对盖梁的影响，在设计中，针对梁柱设置支座和固结2种情况进行对比计算。取5号墩盖梁靠边墩的部分单元在运营阶段的截面应力进行比较，其结果见表1。

单元号

截面号

下缘应力(MPa)

表1说明梁柱之间设置支座可有效增加截面下缘的压应力，对预防盖梁下缘开裂有明显的作用。因此，在该桥设计中，对三柱式桥墩盖梁均设置有盆式支座。其中3、4、39和40号墩两侧边柱设盆式支座，5、6和38号墩单侧边柱设盆式支座。

六、结语

灵山高架是龙丽高速公路上的控制性工程之一，施工工期短、施工场地受限制、下部桥墩构造复杂是该桥的特点也是设计和施工的难点。通过精心设计，努力创新，大胆采用新技术、新工艺，使该桥上下部结构尺寸合理、比例协调，全桥气势宏大，庄重沉稳又不失轻盈美观，符合安全、经济、适用、美观的原则。本工程对类似高架桥工程日后的设计和施工具有一定的参考价值。

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1.1设计标准不高

我国道路桥梁设计对规范标准的要求并不高，进行施工就会对道路交通产生诸多不便或产生安全隐患，还会对桥型的美观程度造成一定的负面效应。所以设计时应充分的考虑这个方面，结合现场环境，很多时候都需要在桥梁的主梁或梁侧部分预留一定空间，为日后的施工打下良好的基础。

1.2管道预留空间不足

专用桥梁管道是每一座桥梁设计中必须要考虑到的方面，但在具体的设计和施工中往往是忽略这一点的。产生的原因主要是城市化所带来的人口压力过大或城市改造工程。城市改造工程很有可能产生管道预留空间不足的情况，而在很多时候我们只能采用少量的扩容处理，将桥梁管道在桥体之外，这样做的直接后果就是会对交通线产生不利影响，还可能影响到桥体的美观。遇到桥梁管道预留空间不足的情况时，再次开挖是比较适宜的方法，但一大弊端就是会加大工程的资金投入力度，同时也不利于交通情况。

1.3绿化带专项防水设计缺陷

桥梁工程必须具有一定的使用功能，除此之外还要有一定的美观性。所以桥梁绿化带专项防水设计应运而生。在设计桥梁结构的过程中，绿化美观需要在设计的考虑范畴内。通盘考量了所有的影响因素后，必须要保证桥梁结构使用性和美观性。

1.4结构设计选型问题

桥梁工程结构选型问题在设计中是比较重要的一个方面，满足视距和净空的要求的同时，还要具有美观的外形和科学合理的结构，这也视为桥梁结构设计的基本标准和原则，尽可能的打造出功能和美观于一体的桥梁工程，为城市平添一抹亮色。但在具体的设计时，关注实用功能的比较多，而忽视结构选型，结构选型不合理也就不足为怪了。

1.5装饰结构设计问题

我国的桥梁工程结构设计中安全材料不合标准的情况是比较常见的。一项工程要想成为精品，所使用的材料可以说是最为关键的，其是保障桥梁结构的安全运行根本。所以必须要保证装饰材料的可靠性，可以采用材料取样试验的方式来严把材料的质量关，为桥梁工程的安全运行保驾护航。

2道路桥梁结构设计要点

2.1主梁设计

不同于整体式简支梁结构，装配式简支梁结构最为重要的特点是可将预制独立构件进行运输与吊装，并且通过现场安装、拼接制梁。对于自动化、机械化施工技术的应用在设计中就可以完成，这样就大幅度的节省了施工成本，劳动生产力也有显著的提高，季节变化也无法对施工造成实质上的威胁。桥梁上部结构的主要承重构件就是主梁，一般的设计型式有T型和箱型，箱型结构主梁大多在预应力混凝土结构梁中应用。设计采用箱型结构主梁需要对主梁结构的间距与片数作要求，主梁间距与片数两者相互制约，即间距小则片数多、间距大则片数少。而主梁的高度及细部尺寸是以荷载的计算方法加以确定的，若主梁对称布置，梁身的荷载也是呈对称分布，此时要用杠杆法来计算，如若不然就要以偏心受压来计算。上述两种情况的相同之处是控制设计的标准是内力的最大值，要注意的是此标准不可作为主梁结构各个截面的最不利状况的受力计算，主要是因为很多不安全的因素夹杂在计算结构中。

2.2型式的选择应为桥台设计桥台结构设计的重点

在桥台结构的选择上，装配式简支桥梁主要有轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台、埋置式桥台三种。轻型桥台结构型式体积较小，比较适合挡土的翼墙结构设计。钢筋混凝土薄壁桥台可设计将台身埋置于桥梁护坡中，这样不仅能够降低桥台结构受上部荷载的作用力，还能够使桥台留有足够的空间。但护坡容易受到洪水的侵袭使台身，所以设计时不可缺少的是对强度和稳定性的计算。

2.3桥墩型式选择

双柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩是装配式简支桥梁结构设计的主要型式，单幅双柱式是最为常见的。鉴于以往的经验教训，设计时应谨慎选择桥墩结构型式，在岩溶性地质、桩基础施工难度比较大的地方应以实际情况为前提，减少桩基的设计，单柱单桩的设计是比较适合的。而在施工在河谷或容易受滚石威胁的地方时，设计的重点应该放在如何加强桥墩结构的整体抗撞击能力上，也比较适合单柱单桩设计。对于高位墩柱长桥，设计时应重点考量桥梁上部结构荷载累积变位的问题，这是双幅两柱整体下部构造设计是比较理想的。

2.4定线原则

（1）在1:10000比例尺的地形图上在起、终控制点间研究路线的总体布局，找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌分布情况，尽量选择地势平缓地带，确定各种路线方案。

（2）山岭重丘地形，定线时应以纵坡度为主；而平原微丘地区地面自然坡度较小，纵坡度不受控制的地带，选线以路线平面线形为主，最终合理确定出公路中线的位置。