以一個大跨橋工程項目為研究對象，對橋梁車輛設計過程中需要考慮的載荷問題進行研究，詳細闡述了大跨橋設計載荷過程中需要遵循的要求，在總結(jié)國內(nèi)橋梁車輛載荷設計標準的同時，深入分析了大跨橋車輛載荷設計的要點。通過分析，在設計過程中，需要從相應的設計規(guī)范中掌握橋梁的正態(tài)變化規(guī)律，確定橋梁的使用狀態(tài)模擬，確保設計方案中的負荷參數(shù)達到實際交通運行的需要。

公路橋架在設計過程中，需要從公路橋架標準載荷的角度出發(fā)，對橋架工程中的安全性和經(jīng)濟性等因素進行全面的分析。橋梁設計過程中應用的車輛負荷標準是保證橋梁在建設完成后能夠正常運行的重要參數(shù)，如果不滿足相關(guān)標準的要求，橋梁運行的安全性就不能保證。因此，車輛負荷是保證橋梁正常使用的重要技術(shù)參數(shù)，也關(guān)系到經(jīng)濟效益和社會效益。在中小型跨徑橋梁施工中，重載車輛出現(xiàn)的概率直接影響橫向折減系數(shù)。隨著目前中國橋梁跨度尺寸的變化，多車道的橫向折疊系數(shù)也成為設計者必須重視的技術(shù)參數(shù)。

1橋梁設計負荷要求

1.1道路橋梁安全性。公路橋梁在設計階段應重點考慮其安全性，是公路橋梁的基本性能。橋梁設計技術(shù)人員應深入該地區(qū)實地調(diào)查分析，了解當?shù)亟煌ㄟ\行狀況和負荷數(shù)據(jù)，從負荷角度實施組合設計，全面提高橋梁運行安全性，有效降低橋梁交通事故發(fā)生率。1.2公路橋梁的耐久性。當前，我國公路橋梁被廣泛的建設和投入使用，建設成本也在不斷提升，所以在橋梁設計中應該綜合考慮到施工成本、耐久性等方面，選擇合理的設計方案，進而延長其使用周期。1.3公路橋梁的適用性。橋梁需要滿足多方面的需求，在設計過程中，必須從適用性的觀點出發(fā)，選擇科學合理的設計方案。例如，某些橋梁中需兼具車輛行駛和行人行走，而有些橋梁只會通過車輛，這種橋梁的功能性差異，決定了其設計方案的不同，荷載與組合形式也存在很大的區(qū)別[1]。

2工程概況

某橋梁處在我國的南方某地區(qū)中，整個高速公路項目中共有2座大跨徑橋梁，其間隔距離為8km。該地區(qū)分布多條高速公路，國省干道數(shù)量也較多，當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展非�？�，但隨著社會的發(fā)展，重載運輸車輛數(shù)量不斷增加，交通運輸量的急劇增加，該地區(qū)橋梁負荷不能滿足使用要求，造成了很大的安全危險。從這個設計方案可以看出，這座橋梁工程的主體部分采用預應力混凝土結(jié)構(gòu)形式，主跨度為150m，其他結(jié)構(gòu)尺寸為90m+150m+90m，其中跨中箱為4m，橋頂箱的標高為9m，橋面形式為雙向四車道，跨度為12.5m。

3橋架負荷設計標準

3.1城市橋架設計規(guī)范。從相應的國家標準和技術(shù)規(guī)范要求來看，度在150m以下的橋梁結(jié)構(gòu)，其汽車負荷應符合相應的設計規(guī)范要求，同時應綜合考慮當?shù)亟煌ㄟ\行狀況和車道負荷。在確定橋架的主體結(jié)構(gòu)時，需要綜合考慮車輛負荷的重要數(shù)據(jù)，明確各項技術(shù)參數(shù)，為設計提供基礎條件。在計算橋梁結(jié)構(gòu)尺寸的過程中，車輛負荷和車道負荷不能重復計算。例如，某城市的兩條道路在設計過程中，需要根據(jù)加載處理方式計算確定技術(shù)參數(shù)，正確判定跨徑負載系數(shù)，確定均勻負載標準值q和集中負載標準值p。在確定橋梁彎矩參數(shù)時，應該以均勻荷載qM為基礎，設計彎矩結(jié)構(gòu)，要通過確定均勻荷載參數(shù)q。如果橋梁的跨度尺寸處于20～150m范圍內(nèi)，則需要設計為四車道以上[2]。

3.2道路橋的設計通用規(guī)范。根據(jù)道路橋設計技術(shù)規(guī)范的要求進行設計，考慮到車輛計算圖和負荷標準、縱向折扣系數(shù)確定最終技術(shù)參數(shù):(1)根據(jù)目前中國的技術(shù)標準分析，可以根據(jù)汽車負荷參數(shù)將道路分為-I級和道路-ii級。(2)汽車載荷參數(shù)是將車輛載荷與車道載荷一起計算確定，均布載荷、集中載荷是道路設計的重要參數(shù)，也是確定橋梁結(jié)構(gòu)形式的重要參數(shù)。通過文獻[3]，在計算橋梁負荷參數(shù)的過程中，車輛和車道負荷數(shù)據(jù)不能重復計算。

(3)在二級道路設計過程中，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)交通運行量較大，重載車輛較多，橋梁設計過程中，需要嚴格按I道路設計的四級以上重載車輛數(shù)據(jù)較少，在確定設計方案的過程中，可以按II道路進行。在I級道路上，其負荷分布比較均勻，因此集中負荷pk值可以確定為10.5kN/m，因此對于跨尺寸為5m的橋上，作用標準值可以確定為180kN的跨度尺寸在50m以下的橋上，pk參數(shù)值的確定應嚴格按照360kN進行根據(jù)剪力效果參數(shù)值的計算，pk參數(shù)值應以1.2倍計算。道路-ⅱ工程在設計過程中，從車道均勻負荷參數(shù)和集中負荷參數(shù)的確定過程中，在確定-I級0.75倍的同時，可以正確判定工程的技術(shù)參數(shù)[3]。

四大跨橋車輛載荷模型建立

4.1大跨橋交通狀況查詢。從當?shù)亟煌ㄟ\輸狀態(tài)調(diào)查報告可以看出，經(jīng)過長期交通運輸數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，該地區(qū)橋梁中單日通車數(shù)量為77400輛，最大車流量為82290輛，從當前數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析中發(fā)現(xiàn)6條車道對比，6條車道的車輛運行量最大。根據(jù)當?shù)亟煌ㄟ\行情況分析可以確定，地區(qū)的載荷模型分析詳見表1。從表1中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，整條公路的右車道行駛的車輛卡車已經(jīng)占地區(qū)卡車通行量的60.89%，中、左車道總通行的卡車比例分為35.72%、10.74%，這個數(shù)據(jù)的分析也可以判斷，這條橋的卡車主要集中在一六條車道上。因此，在確定橋梁設計方案時，需要將該車道中車輛通行量的數(shù)據(jù)作為計算載荷參數(shù)，然后驗模型，最終確定最合理的橋梁施工方案，滿足當?shù)亟煌ㄟ\行的需要，滿足橋梁施工質(zhì)量、耐久性的要求，也能促進當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展[4]。

4.2各類車型車輛荷載標準值計算。本次橋梁的技術(shù)參數(shù)計算的過程中，確定100年為基礎時間段，利用公式FT(x)＝[F(x)]×36500可以準確確定相應技術(shù)值，進而可以準確計算出該橋梁中的最大車輛荷載參數(shù)值，也能夠判定該橋梁中通行的車輛荷載標準參數(shù)，最終可以明確橋梁結(jié)構(gòu)設計的主要技術(shù)參數(shù)，以達到當?shù)亟煌ㄍㄐ辛康男枰�。從上述的分析�?shù)據(jù)資料中可以確定，本次橋梁在進行設計的過程中，基準周期內(nèi)部選擇效應參數(shù)值，然后利用正態(tài)分布的方式確定最終的技術(shù)參數(shù)，以滿足橋梁耐久性的使用需要。

4.3大跨度橋架結(jié)構(gòu)設計載荷模型。綜合上述理論分析資料，以及工程實踐情況為基礎，以橋梁設計中的均布載荷參數(shù)q1+兩側(cè)均布載荷q2為主要基礎數(shù)據(jù)參數(shù)，確定載荷參數(shù)，可判定橋梁兩側(cè)載荷數(shù)據(jù)為均布載荷參數(shù)，該參數(shù)因橋梁跨徑尺寸的增大而逐漸減少根據(jù)負載效果等效果的基本原理進行橋梁設計確定，結(jié)合相應的技術(shù)參數(shù)計算，可以確定不同跨度技術(shù)參數(shù)的負載數(shù)值，具體的數(shù)據(jù)截取范圍如表2所示[5]。

5結(jié)語

大跨度橋梁在設計過程中，需要充分考慮橋梁負荷的影響，綜合考慮多方面因素，確定最佳設計方案。正因為橋梁設計具有很高的復雜性，有很多影響因素，所以在開始設計之前要深入了解現(xiàn)場的實際情況，綜合分析當?shù)氐慕煌ㄟ\行狀態(tài)，了解重載車輛的行駛規(guī)則，最終確定影響橋梁壽命的重要因素，選擇更科學合理的橋梁設計方案。在設計的過程中，從相應設計規(guī)范中可以掌握橋梁的正態(tài)變化規(guī)律，進而可以實現(xiàn)準確的橋梁使用狀態(tài)的模擬確定，只有這樣才能真正保證設計方案中的荷載參數(shù)達到實際交通運行的需要，促進橋梁使用安全性和穩(wěn)定性的提升，延長使用壽命，為當?shù)氐慕煌òl(fā)展提供有利的支持。