城市立交桥梁的建设与模型设计制作

李赢民

摘 要：城市立交桥在城市交通发展中起着关键性的作用，在城市立交桥梁的建设过程中以实际的工程为背景来进行桥梁模型设计，并结合桥梁模型结构的受力特点来反映桥梁结构的变形计算结果，这对于实际的立交桥梁建设有着重要的参考作用。本文主要从城市立交桥梁模型设计的影响出发，对城市立交桥梁的建设与模型设计制作进行具体的阐述。

关键词：城市立交桥梁;建设;模型设计;方案

城市交通发展中，在城市交通要道中兴建立交桥，用空间分隔的方法来消除道路平面交叉车流的冲突，来使两条交叉道路的直行車辆畅通无阻，一方面完善了城市的立交桥交通系统，方便了市民的出行，对于解决交通堵塞问题起到了很大的作用，另一方面推动了城市逐渐形成立体化的交通体系，推动了城市景观不断美化。在立交桥建设前进行模型的设计制作与分析对于后期桥梁的建设有着重要的参考作用，因此在城市立交桥建设过程中进行桥梁模型构建，这对于立交桥梁的性能评价和安全监测有着重要影响。以下笔者将对城市立交桥梁模型设计展开详细的探讨。

一、城市立交桥梁模型设计概述

城市立交桥梁模型设计就是模仿城市立交桥梁的真实结构，按照一定的比例关系来进行复制，立交桥梁模型具有和立交桥梁原型的部分或者全部特征。通过对立交桥梁模型进行实验，得到与原型相类似的工作数据，从而能够对城市立交桥梁的实际工作性能进行了解和研究。在实际的城市立交桥梁使用过程中，因为桥梁结构出现裂缝，混凝土收缩徐变等导致立交桥梁出现安全隐患的现象屡见不鲜，对城市立交桥梁模型进行设计，并在各种工况下对桥梁模型进行变形，应力分布规律，结构承载力，自振频率，振型，稳定性以及徐变的测试，来验证立交桥梁的设计，动、静力计算结果是否合理，并对实验的误差的原因进行分析，对可能产生相似误差提出合理的处理方法，并把整理出的实验结果推广到实际的立交桥梁构建上去，这对于精确的预测立交桥梁系统的性能有着重要的参考作用。

二、城市立交桥梁的建设与模型设计制作

（一）城市立交桥梁的建设与模型设计原则

立交桥梁模型的设计原则就是根据相似理论来进行，相似理论即是将个别现象的研究成果，推广到所有相似的想象上去的科学方法，相似理论将数学的分析方法和试验法的优点都结合了起来，是解决生产和工程问题的一种有效方法。相似理论运用于立交桥梁的建设与模型设计的过程中时，在将立交桥梁的实际现象转到立交桥梁的模型设计上时，要在相对应点和相对应的时刻上保持相同的数值，要清晰的显示出立交桥梁模型中的内在过程，要总和的而不是个别的反应单个模型因素的影响。

在根据相似理论来指导立交桥梁模型设计时，首先要推导出相似准则，即反应出立交桥梁模型与立交桥梁实际建筑之间相似的物理数量关系，显示出立交桥梁模型元素之间的内在关系。然后再在模型实验中测量所有与相似准则有关的物理量，以来推断出立交桥梁的原型性能。在进行相似准则推导时，常见的方法有定律分析法，方程分析法以及量纲分析法，这三种方法都能够对立交桥梁作数学上的描述。根据相似理论来对城市立交桥梁建筑进行模型分析，一方面能够严格控制立交桥梁的参数而不受外界条件和自然条件的限制，做到结果精确，另一方面能够按比例缩小立交桥，制造方便，节约人力物力和实践，并能够在复杂的模型试验过程中突出立交桥梁的主要矛盾，能够方便的把握立交桥梁结构的内在联系。

（二）城市立交桥梁模型的设计方案

城市立交桥梁的主要功能不仅仅要解决交通问题，还要满足人们对环境的要求和艺术的享受。在进行城市立交桥梁模型的设计时，首先要对该立交桥的交通同行情况进行调查，汇总数据。然后再根据汇总整理出的数据对立交桥进行设计，在进行立交桥梁结构设计时要使桥梁结构简单，受力明确，便于施工，满足规范要求。最后在将所考虑的立交桥的所有因素放置在立交桥梁模型中来进行建模分析，通过对立交桥梁模型进行数据分析来对城市立交桥梁的设计进行检验，将在模型上测得的数据根据相似关系换算成立交桥梁的原型数据，对立交桥梁的未来使用情况进行预测，从而更好的对立交桥梁设计进行修复和完善。在进行立交桥梁模型构建的过程中，要让立交桥梁的模型材料保持与立交桥梁原型的一样，桥梁模型和原型相应的惯性方向要相同，并且大小要满足一定相似的比例。

总之，随着我国城市的快速发展，立交桥梁在交通发展中的关键作用将会越来越凸显。这要求在对立交桥梁进行科学合理设计时要很好的了解立交桥梁建设过程中所涉及的专业问题和非专业的问题，要利用桥梁模型来对立交桥梁建设进行分析，让立交桥梁能够在城市交通中最大程度的发挥交通疏通的作用。

参考文献：

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