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1三维数字化设计发展与现状
1．1计算机辅助设计系统发展从1963年美国MIT机械工程Coons，首次提出了计算机辅助设计系统（CAD）概念开始，军工、航空航天以及精密制造业等领域就开始了CAD的研究与开发。到20世纪80年代，CAD技术开始走向成熟，并广泛应用于商业领域，开始出现在PC终端系统中。1989年，PTC公司推出Pro／Engineer产品，用参数化的特征设计为CAD三维设计建立了新的标准。此后，随着全球经济的发展，三维CAD设计开始普遍应用于航空航天、船舶、汽车及精密仪器制造业等领域［1－3］。
1．2三维设计应用在国内外的基础建设领域，三维设计技术也正在蓬勃发展，其中在水利水电、公用与民用建筑等行业已经取得较为广泛的应用，初步实现了二维设计向三维协同设计的转换。如图1所示。图1水电厂房剖切视图对于公路工程，特别是桥梁设计领域，CAD设计系统的发展相对较为缓慢，大多还处于二维阶段，或者应用其他主流的三维CAD平台对桥梁结构进行三维展示，中国交通部公路科学研究所研发的桥梁三维造型系统Bridge3D，尝试了采用参数化技术进行桥梁结构外观造型设计。但是，相对于制造行业的参数化、变量化的三维CAD设计系统差距还很大［4－5］。
2基于BIM技术的工程设计概念
2．1BIM技术定义建筑信息模型（BuildingInformationModeling，简称BIM）技术和理念由AutoDesk公司于2002年率先提出，它是通过数字化技术，在计算机中建立一座虚拟的建筑，一个建筑信息模型就是提供了一个单一、完整、逻辑的建筑信息模型［6－7］。BIM是贯穿在工程整个生命周期中，使设计数据、建造信息及维护信息等大量信息保存在BIM中，在建筑整个生命周期中得以重复、便捷地使用，如图2所示。
2．2BIM技术在桥梁工程中的延展BIM的发展是始于建筑行业，但其内涵及外延早已超出了模型的范畴，也延伸出了建筑行业，甚至覆盖了整个工程建设行业。对于桥梁工程而言，可以参考美国国家BIM标准，对桥梁信息模型（BIM）阐释如下：（1）一个桥梁工程物理和功能特性的数字化表达。（2）一个共享有关桥梁建设项目所有信息的资源数据库。（3）一个分享有关桥梁工程的信息，为该工程从概念开始的全生命周期的所有决策提供可靠依据的过程。（4）在项目不同阶段、不同利益相关方，通过在BIM中写入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自职责的协同作业，如图3所示。图3BIM技术支撑的工程范畴
3三维数字化设计与二维设计对比
对于桥梁设计而言，采用BIM的理念与传统CAD相比，改变的是整个设计流程与设计方法。（1）从线条绘图转向构件布置。（2）从单纯几何表现转向全信息模型集成。（3）从各工种单独完成项目转向各工种协同完成项目。（4）从离散的分步设计转向基于同一模型的全过程整体设计。（5）从单一设计交付转向工程全生命周期支持。对于桥梁设计行业，采用BIM技术不仅仅意味着效率与质量的提升，更重要的是设计方掌握了工程项目最核心的信息模型资源，不仅向业主方提供工程设计服务，而是向全寿命周期内各个工程参与方提供高附加值的服务与咨询，使工程项目的潜在价值向设计阶段前移［6］。
4基于BIM技术的桥梁三维设计技术
4．1信息需求的系统分析了解桥梁工程对三维设计技术的需求是建立三维设计系统的基础，虽然其他行业的三维设计技术已经较为成熟，也有了成功的工程案例，但是桥梁工程建设对三维工程信息的要求有自身的特点，并不能将其他行业的工程需求照搬过来。因此，需要重新根据桥梁设计、施工与管理的特点分析其对工程信息的实际需求。只有得到各个工程参与方对三维信息的需求，才能使三维信息模型发挥其在工程建设中的核心数据平台的作用。
4．2信息模型的参数化建立方法三维设计技术的核心是信息化的三维模型，通过前期分析得到各方的信息需求后，如何建立赋含上述信息的三维模型就成为关键。抽象化、变量化、参数化的设计技术是一种高效、直接和便于修改的信息化模型建立方法，该方法的核心思想是把工程项目中具有特征变化的图元要素的特征值抽象为某个函数的变量，通过修改变量值，或者改变函数实现算法，就能够获得赋含各种信息的模型。主要工作在于寻找各类要素的特征变量及其与整个模型的逻辑函数关系［8－10］，桥梁三维模型如图4所示。
4．3CAD－CAE信息共享技术桥梁设计的重要特点是结构计算分析在设计中占有极其重要的位置，计算分析结果决定了主要构件尺寸与构造形式，桥梁结构计算工作量在整个设计流程中占据较大的比例，对于复杂桥梁甚至是控制性的节点工作。因此，实现设计平台与计算平台的信息共享乃至无缝结合，对提高设计效率有着积极的作用。
4．4数字化工程的交付方式与标准数字化虚拟工程移交是三维设计发展的必然结果，因为传统的二维图纸载体已经被全信息模型所取代。基于BIM技术的桥梁工程设计产品是一个包含了各阶段、各参与方所需信息的核心数据模型，这就需要针对不同信息接收方制定不同的产品交付方式与标准，交付方式与标准的确立，标志着三维设计阶段转向了三维信息化的施工与运营管理阶段。
4．5一体化协同设计与管理技术从单点、离散式的分布设计转向基于同一模型的一体化协同设计是BIM技术的重要标志，对于项目管理的效率与质量有着质的提升。同时，协同设计不仅仅指设计方内部的流程与设计过程管理，还包括设计产品交付、进入施工与运营阶段后的协同信息交流与管理，甚至可以延展到工程全寿命周期内的各个参与方的协同工作。只有掌握了一体化协同设计与管理技术，才能发挥三维数字化设计对工程全寿命周期的技术支撑作用［7］。
5三维数字化设计发展存在的问题
（1）全行业对三维数字化设计的认识有待统一。目前整个交通建设行业的三维设计刚刚起步，政府主管部门、工程业主单位、设计单位与施工单位等各方对三维设计的理解与需求是不同的，而以上各方都应该是三维设计的参与方，也是受益方。因此，在交通行业发展三维数字化设计需要全行业对其有一个统一的认识。（2）从设计单位看，意味着设计习惯、工程流程与管理体系的再造。二维设计向三维设计的转变，必然是一个缓慢的过程，大干、快上不符合技术发展规律。在三维设计起步阶段，由于设计人员的技术不熟练，设计系统不够完善，管理体系还不健全，可能会导致工作效率降低。因此，需要在工作中寻找发展与稳定生产的平衡点，这是一个不断摸索、发展与调整的实践工作。（3）从整个交通建设流程看，各个环节的发展节奏不一致。目前交通行业三维数字化的工作与重点集中在设计阶段，大部分的实践工作由设计院承担。但是，设计阶段只是工程建设的中间环节之一，其设计基础数据的获得要依靠前期的规划与勘测方，后期产品要交付于审查与施工方，如果各个环节发展脱节，就难以发挥三维数字化的优势。所以，三维数字化技术的变革比当年“甩图板”工程涉及的范围更广，难度也更大。
6结束语
在其他许多国家的抗震规范中，也或多或少地采用了这一设计原则，即便如此，各国规范在具体的设计程序上绝大多数仍坚持以安全设计地震为准的单一水平设计手法，并认为第一设计水准的要求自动满足［3］。近年来，专家已建议对两个设防水准的地震力都要进行设计，这在一定程度上更加保证了桥梁结构的抗震安全性，也是未来桥梁抗震设计的一个发展方向。理念的提出基于性能的抗震设计思想是一个比较抽象的概念，它没有明确的力的大小的物理意义，也没有单纯的材料强度或结构位移的具体量化结果。因此，基于性能的抗震设计思想不能比较明确的用一个参数来衡量结构的抗震性能，它是对以往的结构的响应的一个综合考量，结构的性能往往与结构的受力大小、强度或位移，耗能能力以及结构的功能有关，更为直接地反映的是为满足人们的正常使用要求或结构功能性或安全性的性能综合考量。因此，对于不同的需求和功能要求，同样一座桥梁的抗震评估结果将有所不同［1］。基于性能的抗震设计可以简要的概括为，用总少的投入，建总可靠的桥梁。正如著名的地震工程学家胡聿贤先生所讲，工程抗震不仅与工程技术有关，而且与社会经济密切相关。基于性能的抗震设计思想是桥梁抗震设计思想发展的一种必然趋势，对于人类进步和社会发展都将起到积极的作用。基于性能的抗震设计思想是一个全新的思想体系，目前已经取得了一些研究成果，但到广泛的应用还有一定的距离，甚至目前都没有形成完全统一的概念。但这并不妨碍基于性能的设计思想的进一步完善。
设计方法的体现
传统的桥梁抗震设计思想即对某一性能目标进行比较，如对结构的地震响应力、地震位移、结构耗能等单一性能参数进行考虑。从严格意义来讲，这并不能反映结构的真实安全性能。而基于性能的抗震设计，其目标即为业主的期望目标或结构性能，包括地震动性能目标和结构抗震性能目标。基于性能的抗震性能目标，是一个对传统的结构的性能的一个综合考虑，因此，各单一结构性能之间的相互关系显得十分重要而又相互制约，如连续梁桥梁结构的梁端位移与墩底弯矩即为相互制约的关系，基于性能的设计思想即要从这两者之间找到一个平衡点，以达到各单一性能的充分而平衡的发挥。同时，基于性能的抗震设计思想也要对结构的经济指标提出要求。人们总是希望结构设计以社会效益和经济指标为目的，基于性能的抗震设计思想即在对结构进行抗震设计时，对桥梁结构遭受地震破坏所造成的损失、维修成本、社会影响等进行综合评估，这也是基于性能的抗震设计思想所必须考虑的一个关键所在。基于性能的桥梁抗震设计是一个涉及多门学科的综合型研究领域，需要对多个领域，如地震学、桥梁工程、经济等都要有一定程度的认知才能进行基于性能的抗震设计，这也对桥梁抗震设计工程师提出了更高的要求。
关键词：桥梁钢结构整体设计
引言
中国钢结构桥梁的发展，近年来取得了骄人的成绩，南京三桥、苏通大桥、昂船洲大桥的建造，表明在大跨径桥梁上钢结构的优势越来越明显。桥梁是为满通功能的建筑物，现代桥梁钢结构由结构钢加上单元经焊(栓)连接组成为复杂的受力系统，有明确的承载安全和服役耐久性要求。
一、钢结构桥梁整体设计理念概述
钢结构的特点是质量轻，强度高，并且具备其抗压以及抗拉等相关优点，对于混凝土结构而言，其外观更为直观，强度等级更高。在我国，钢结构桥梁应用十分广泛。因为作为钢结构的施工而言，其施工周期短。钢结构桥梁主要应用在：①城市立交桥段，尤其是交通要道处，如果采用混凝土桥，必然增加施工周期，对于现场交通不能较好地维护。②大跨径海、江、河桥梁（长江大桥、杭州湾大桥等），因为大跨径的要求下，只能考虑钢结构，因为如果采用混凝土结构，根本满足不了大跨径要求。
1.1钢结构整体设计目标我国桥梁钢结构的设计使用年限为100年，与国际标准(BS5400，EUROCODE)基本一致。完整性设计的目标是确保结构在使用年限内的可靠与安全。桥梁钢结构的完整性设计由荷载、材料性能、结构细节构造、制造工艺、安装方法、使用环境及维护方式等多种因素所确定。设计除对结构、构件连接及构造细节按常规考虑强度、刚度要求外，尚需对损伤与损伤容限、断裂与抗断裂作出评定。
1.2钢结构损伤及损伤容限钢结构从材料加工过程到服役期不可避免的会在内部和表面形成和发生微小缺陷，在一定外部因素(荷载、温度、腐蚀等)作用下，这些缺陷不断扩展与合并形成宏观裂纹，导致材料和结构力学性能劣化。对桥梁钢结构而言，完整性和损伤是相对应的，损伤程度将会对结构的完整性带来影响，损伤极限则是结构的失效。而损伤容限是指钢结构在规定的使用周期内抵抗由缺陷、裂纹或其他损伤而导致破坏的能力。损伤容限概念的使用是承认钢结构在使用前存在有初始缺陷，但可通过结构完整性设计方法评判带缺陷或损伤的钢结构在服役期限内的安全性。
国内桥梁钢结构因损伤导致局部破坏的实例近几年时有发生，结构损伤构成了对桥梁安全与耐久最大的威胁。在引起设计者对焊接结构损伤、损伤扩展以及结构系统失效过程关注的同时，也引发了人们对如何保证桥梁钢结构系统整体完整性的思考。
二、桥梁钢结构整体设计策略
2.1横向抗倾覆稳定设计钢结构的桥梁普遍比较轻而且强度非常高，然而，在小半径以及多车道设计时，其横向抗倾覆是当前研究的热点内容。早前的桥梁施工中，由于设计原因，导致在施工过程中或者桥梁使用过程中发生桥体倾覆。因为连续钢梁的半径比较小，所以相对而言，其跨度显得较大，如果再加上桥面宽于钢梁，这一必定显得活载不是最优，弄不好横梁外侧支座受力增大，而内侧支座出现不受力，这样横梁受力极其不均匀，发生梁体的倾覆。在设计过程中，通过合理的计算，来设计横梁的偏心受力情况，这样即可满足桥梁的荷载要求，也能似的桥体均匀受力。在横梁处采取灌砂措施，并在满足规范的条件下，增加多车道时的桥梁整体稳定度。
2.2焊接结构完整性设计要点桥焊接结构的完整性设计是保障桥梁整体稳定性的重要因素，其焊接的接头形式因受力的不同而各有差异，其接头部位的应力作用导致了母材结构以及受力性能的不同，同时，在焊接过程中不能100%消除应力，焊接应力通常导致焊接接头的变形，造成焊接接头形成大量缺陷，不能满足桥梁整体性设计要求。所以在桥梁整体设计中，必须考虑焊接接头的设计，在满足相干规范的前提下，必须做到：①因地制宜地选择形式，并通过焊接性检测要求来获取静力和疲劳等级，来决定焊缝相关形式。②在焊接设计中，必须详细设计其关键细节，达到焊接中受力均匀，尽可能降低应力。③在设计中必须考虑焊接检测相关要求，必须以无损检测等相关控制指标来检测焊缝质量。2.3加劲肋设置加劲肋是在支座或有集中荷载处，为保证构件局部稳定并传递集中力所设置的条状加强件。加劲肋的设计，通常很多人都认为这方面是可有可无的，实际上必须通过设计计算才能决定是否加劲肋。加劲肋与否，是有腹板的h0/δ的值来决定。如果确定需要加劲肋，则优先考虑竖向加劲肋，并且其设置距离由腹板厚度以及相关剪应力来决定。当竖向加劲肋仍然不能满足要求时，可设置水平加劲肋，水平加劲肋是竖向加劲肋的补充形式。加劲肋的设置是因为原有构件截面的不足而用来增强抵抗弯矩和剪力的，因为设置加劲肋可以缩小原构件截面大小，从而有效的降低用钢量，压缩成本，所以在工程中，一般设置在原有构件上起到增强抵抗弯矩和剪力的作用。
2.4钢箱梁横梁设计当桥梁主道设计过宽时，必须优化车道钢结构宽箱梁，在设计中，重点满足其竖向计算要求，对于横梁的跨径，需要从支座间双悬臂简支梁的计算中得知，在支座处可采取竖向加劲肋相关措施，当竖向加劲肋不能满足要求时，考虑横向加劲肋，其计算措施与纵向计算措施相仿。
2.5施工人孔的设置桥梁的整体设计中，其不可忽视的一环是人孔的设置，通常情况下，人孔是为了方便施工，在桥梁箱梁顶板和腹板上开设。顶板施工人孔的具置可设置在1.5跨径处，而腹板的施工人孔的具置必须设置在应力相对薄弱的地方，比如简支梁，其腹板施工人孔可设置在跨中，而连续梁，必须精确计算剪力，选取剪力最小处。有时候人孔的设计不止一个，不能将所有人孔分布在相同断面，采取错开设置。当应力较大的地方必须加设施工人孔，必须采取加强措施。
2.6结构内力计算结构内力计算是以边孔采用单悬臂，中孔采用简支挂梁作为结构的计算模式。将桥梁纵向划分为多个单元，并对每个单元截面进行编号，然后进行项目原始数据输入。输入的数据信息有：项目总体信息、单元特征信息、预应力钢束信息、施工阶段和使用阶段信息。按全预应力构件对全桥结构安全性进行验算，计算的内容包括预应力、收缩徐变及活载计算。桥台处滑动设支座，桥墩处设固定支座，碇梁与挂梁间存在主从约束，挂梁一端设置固定支座，另一端设滑动支座。牛腿计算是对预先设计好的牛腿尺寸和配筋分4个步骤进行验算：①牛腿的截面内力。求出截面内力后对各种危险截面进行强度校核；②竖截面验算。按偏心受压杆件验算抗弯和抗剪强度或按受弯杆件验算强度；③最弱斜截面验算。求得最弱斜截面位置后，按偏心受拉构件验算此斜截面的强度；④45°斜截面的抗拉验算。:
三、结语
我国基础建设的加快，带动了桥梁技术的长足发展，在当前形势下，桥梁钢结构的整体应用也十分广泛，主要是在设计过程中的优化，才能确保桥梁钢结构的整体性、稳定性。必须从整体性角度出发，全面分析桥梁受力情况，加强焊接形式的优化设计，才能保障桥梁钢结构的整体质量。
参考文献：
[1]中华人民共和国铁道行业标准.铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.2-2005).北京.中国铁道出版社.2005.
1隔震设计简介
1．1隔震设计的概念和原理
桥梁隔震设计就是利用隔震器，使桥梁获得一定的水平支承，使得桥梁在水平方向上的固有周期变长，并且利用阻尼器增强隔震体系的阻尼效应，最终降低地震损害的一类桥梁工程的减震设计，旨在保护桥梁工程所有结构的整体效果。且隔震设计属于桥梁工程抗震设计中比较新颖的减震方式，把隔震设计使用于桥梁设计中能够有效降低地震造成的损害，然而并不能完全阻止地震灾害。过去，通过提升桥梁工程的强度抗以及变形能力来提升桥梁的抗震能力，和以往不一样，隔震设计的特点就是加装了一个隔震装置，达到降低桥梁结构与水平地面关联性的目的，当有地震发生时，桥梁结构的反应加速度明显比地面的加速度高，所以桥梁结构构件很难被破坏。另外，还在桥梁设计中使用了阻尼设计，这样能够消耗地震产生的能量，最终作用在桥梁构件上的力减小了。
1．2隔震设计的特点
在设计桥梁抗震的过程中，要求在符合相关标准的条件下，通过隔震装置，使桥梁结构周期得到延长，且消耗地震产生的能量，使桥梁结构的响应减小。隔震设计通常具有以下特点:有足够的竖向刚度以及强度来支撑桥梁上部结构的所有重量;提高地震时桥梁结构的稳定性;引入隔震设计，能够分散减小后的地震力于桥梁下部结构支座间的大小分布，旨在保护桥梁的基础和桥墩。出现强烈地震时，能在一点程度上延长桥梁结构的自振周期，降低地震输入能量的能力;比较于以往的非隔震桥梁，有强地震发生后，更加容易对隔震装置进行更换，同时减少维修的费用及时间。以往在桥梁抗震加固工作上会花更多的时间和费用。在桥梁的结构横向地震反应中引入隔震技术，能够调节其横向刚度，所以能够改善结构的平衡作用，有效减少地震力。进行水准地震的设计时，桥梁上部结构的隔震能够消除或者解决桥梁下部结构弹性超过的问题，在不容易修复的位置，比如一些埋置的桥墩以及桥墩的基础，可减少这些不明显部位的非弹性变形问题的发生。在结构横向地震反应中引入隔震技术，能够调整一定的横向刚度，所以能够改善结构的平衡，有效较少地震力。引入隔震体系后，在一样造价条件下能够得到比以往抗震设计更好的抗震性能，比如降低墩柱延性需求，保护墩柱等。在功能得到正常使用情况下，使用的隔震支座因为温度、徐变等变形产生的抗力非常小，这或许能够实现伸缩缝的减小。
2桥梁设计中隔震设计的运用
2．1运用隔震设计的条件
根据桥梁基础周边地基及结构等条件而言很多桥梁都可以引入隔震设计。然而部分桥梁并不可以，所以要分析详细的地基和结构条件，判断是否可以在此桥梁中引入隔震措施。可以引入隔震设计的桥梁需要满足的条件是:桥梁周边的地基基础良好，这样发生地震时才会稳定;桥梁下部结构刚性好且桥的固有周期不长的条件。这2个条件确保实行隔震技术后，桥梁体系可以达到长周期化的目的，最终实现地震力的降低。如果桥梁下部结构刚度比较强，通过桥梁系统的固有周期，其固有周期可以长达不采用隔震装置的2倍，如果桥梁的上、下部结构的固有周期区别很大，那么上部结构和下部结构之间就没有大的藕联振动效应产生，通常桥面运动才可有效反映隔震装置的减震能力。以下条件下的桥梁不适合引入隔震设计:桥梁的下部结构刚性不强，且固有周期长的桥梁;置于较柔的场地，周期长会出现共振现象;桥梁基础的地荃不牢固，发生地震容易摇晃的桥梁。
2．2桥梁设计中的隔震设计
(1)隔震装置的设计。桥梁隔震设计的第一步是隔震装置的设计，要想达到预期的隔震效果，隔震装置的设计就要有一定的刚度和能量吸收能力。进行桥梁隔震设计过程中，可以利用隔震装置降低桥梁结构的惯性力。所以需要设计出隔震效果良好的阻尼器和隔震器。通常情况下通过弹性反应谱法设计的隔震要不断更新和优化。在隔震设计过程中，要严格控制其隔震装置的力学性能。(2)细部构造的设计。在进行隔震设计时桥梁附属结构的功能非常大，桥梁附属结构通常包括限位装置、防落梁装置、伸缩缝。大量的地震调查和动态时程研究表明:这些结构属于支撑桥梁结构的动态响应和振动隔离效果的主体。然而大部分设计人员不重视甚至忽视桥梁的细节结构，所以，进行细节结构设计时，要求设计人员注意加强设计，尽力提高桥梁的抗震能力。
2．3隔震设计的合理运用
在不同水准地震条件下，一方面要明确结构构件在抗震中起到的作用和结构的预期性能。另一方面，在不同的水准地震作用的情况下，结合结构的预期性能设计人员才能知道该如何去做。想要实现这个目标，就要充分利用设计人员的实践经验，充分掌握在地震作用下的结构性能，最后完成科学合理的设计，详细的构造细节和合理的构造举措，并不是通过复杂的分析计算而得出的。所以，进行隔震技术设计时，要充分掌握整个桥梁系统的抗震传力路径，通过有效的细节构造措施的实行，保证在地震作用下的情况下隔震装置可以正常发挥关键作用。
2．4隔震设计的运用
中出现的问题目前我国的隔震设计规范还不够全面，同时经验积累不足，特别是在桥梁的构造细节和措施上，构造细节和措施的不科学，会影响减隔震装置的正常发挥。大跨桥梁结构的应用是长期发展的结果，但粘滞阻尼器在世界桥梁中的使用时间很短，同时投入使用的过程中部分厂家粘滞阻尼器经常有漏油等事故发生。迄今为止，我国还没有更加完善的产品标准、设计规范及检测标准。这点使得隔震设计造我国的广泛使用，再者，部分不符合要求的产品被引入桥梁结构的设计，存在一定的安全隐患，如果有地震发生，就会对桥梁产生严重的影响。所以在使用粘滞阻尼器的过程中，要严格控制产品的质量检测，保证产品参数符合设计的标准;再者，要着重检测产品的耐久性能、疲劳性能等特性，而且要及时检测和保养桥梁的阻尼器，如果有问题出现要马上作维修或者更换工作。所以，要求相关部门尽快制定科学合理的检测标准和产品标准。要想保证在地震作用下隔震支座能够有效发挥作用，且可以对隔震支座作一定的变形，就要保证足够的位移空间。所以要随时关注防落梁措施、伸缩缝间隙的设置等构造措施的设置。
3结束语
就目前的发展来看，我国的桥梁结构设计的倾向如下：比较注重强度而忽视耐久性；重视强度极限而忽视使用极限；重视结构的建设而忽视结构的维护，这样的设计倾向直接导致了桥梁工程事故的不断发生，不利于和谐社会的发展。我国的桥梁设计理论和结构构造体系还有诸多需要完善的地方，在桥梁设计过程中，尤其在桥梁施工和使用期安全性上改进的空间还是比较大的。在结构设计中首先要选择科学合理、经济的方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，还要运用规范的安全系数或可靠性指标给结构的安全性以最大的保障。
2我国现代桥梁结构设计的注意事项
2.1对于结构的耐久性问题要重视
在我国的桥梁建设过程中，很多时候都缺少建设前期所需要准备、视察及考证等工作，这是一大问题。周围的环境会在很大程度上影响到桥梁的建设和使用，不仅包括由于车辆超载而出现的疲劳情况，还包括桥梁结构本身的老化和损伤。我国从上世纪九十年代有些研究者就针对桥梁结构的耐久性进行了研究，但多集中在桥梁的材料及统计等方面，而对桥梁结构及设计的研究却是忽视的，还缺少以设计及施工人员为出发点改善桥梁的耐久性。设计人员所关注结构的计算方法比较多，而容易忽视总体构造的设计和一些细节处的把握。结构耐久性的设计应该有别于其他普通的结构设计，就现阶段而言，我国桥梁结构的耐久性研究应转变为定量分析而不是传统的定性分析。诸多研究实践表明一座桥梁是否能够安全使用，结构的耐久性发挥了很大的作用，经济性也包含在其中。
2.2充分重视桥梁的超载问题
超载会造成桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，严重的情况下还可能引发结构破坏事故。桥梁的超载不仅会引发疲劳问题，还可能造成桥梁内部损伤难以及时恢复，进而使得桥梁在正常荷载下的工作状态产生一定的变化，将威胁到桥梁的安全性和耐久性。所以设计人员应加强分析超载所带来的严重后果，最大限度的加强桥梁的稳定性。
2.3重视对疲劳损伤的研究
动荷载是桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载的主要方面，其会在结构内产生循环变化的应力，除了会引起结构的振动外，结构的累积疲劳损伤也是不可忽视的方面。在桥梁建设中所使用的材料实际上均匀性和连续性都不是很理想，诸多微小的缺陷夹杂其中，在循环荷载作用下，它们会不断发展、合并进而形成损伤，最终形成宏观裂纹。一旦宏观裂纹没有得到很好地控制，就会产生材料、结构的脆性断裂。疲劳损伤在初始阶段被察觉的可能性比较小，所产生的严重后果却是毁灭性的。所以应该加强疲劳损伤的研究工作。
2.4积极借鉴国外的经验和成果
我国桥梁设计中存在结构使用性能差、耐久性和安全性差等诸多问题，这和现阶段我国的施工质量和管理水平不高是分不开的，但问题已然存在，并且在短时间无法得到有效解决，设计人员对此问题要有一个清醒的认识，在设计时对上述问题充分考虑到，运用恰当的设计方法、恰当的安全系数使桥梁的使用性能达到要求的标准，这才是设计的关键。尤其是桥梁的耐久性和安全性问题与结构体系、使用材料选择不合理、结构细节处理不当有着千丝万缕的联系。针对我国设计中存在的问题应积极借鉴国外的有益经验，PBD就是其中之一。PBD即为性能设计，涵盖了结构设计的众多方面，如变形、裂缝、振动、耐久性等。PBD研究不仅保证了桥梁结构在使用中的安全性，还具有很多优良的使用性能，这其中包括寿命和耐久性、耐疲劳性、美观等。对此，我国应该积极借鉴其优良方面的性能，并结合我国桥梁设计的实际和使用过程中的具体情况来最终寻找适合我国的设计。
3对我国现代桥梁结构设计的建议
总而言之，我们在对桥梁结构的耐久性、疲劳损伤以及桥梁超载问题进行必要研究的同时，还可以把研究面放得更宽一些，诸如结构系统的可靠度、模糊随机可靠度等，这样做的目的都是为了加强桥梁结构设计的使用性、安全性及耐久性。下面就选择几个方面就行分析，希望为研究人士提供参考。
3.1结构系统的可靠度分析
结构系统可靠度分析其实不是一项容易的研究课题，具有一定的复杂性，近年来不少研究者对其从不同方面进行了研究，并且取得了一定的研究成果。例如利用系统系数，主要针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同，计算系统可靠度并进行结构设计的方法；利用蒙特卡洛法应用重要抽样技术最终将结构系统的可靠度计算出来。另外还有研究者对系统可靠度界限进行深入的研究。总而言之，在进行系统可靠度的研究上难度系数比较大，内容也包罗万象。在研究上还是有一定的上升空间的。
3.2在役结构的可靠性评估与维修决策问题
对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科，它既包括结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等比较基础的理论，还离不开施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等方面的内容。值得注意的一个方面是对于在役结构的可靠性评估的研究，经典的结构可靠性理论也可在此过程中得到更为广泛、更有深度的进步和发展。
3.3模糊随机可靠度的研究
模糊随机可靠度理论研究作为工程结构广义可靠度理论研究的重要内容，在不断健全的模糊数学理论与方法的推动下，会得到不断的完善和发展。
4结束语
海沽道规划为城市主干路，规划道路红线宽50m。本次工程范围为外环南路～东文南路，总长度约10．3km。沿线需跨越现状河道4处，新建4座桥梁跨越，分别为外环河中桥、洪泥河中桥、幸福河中桥、卫津河中桥。由于规划地铁1号线线位与海沽道主线重合，受地铁盾构影响的有洪泥河中桥、幸福河中桥、卫津河中桥3座桥梁。因此桥梁下部结构设计中应充分考虑与轨道交通1号线之间的相对关系，满足地铁盾构施工过程中要求的最小安全距离；同时对桥梁桩基采取有效的防护措施，在施工过程中进行必要的施工监测，以保障本工程的安全实施和使用。本文以洪泥河中桥为例，介绍海沽道工程受地铁盾构影响下桥梁下部结构设计及防护措施。
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。
6结束语
1.1混凝土问题
混凝土是我国目前公路桥梁建筑中普遍采用的基本材料，在施工中，混凝土一方面对桥梁的桥体起到稳固作用，提高桥体结构的稳定性和耐久性；另一方面也为桥梁桥体起到防水的作用，防止桥体受雨水的腐蚀。若在施工中，使用的混凝土和易性不佳，就会降低其防水性能的正常效果，致使混凝土表层内形成气泡，气泡水分蒸发导致混凝土表层形成蜂窝小孔，长久以后，混凝土表面产生裂缝，造成桥梁桥体严重的质量问题。
1.2防水措施的技术问题
我国在公路桥梁建筑施工中采取的防水措施，主要是沿用传统的工艺和学习国外的技术，一方面受我国公路桥梁建筑施工发展时间较短的影响，另一方面则是因为在施工初期没有重视防水措施的实际使用。防水措施的技术水平较低，是造成桥梁桥体受雨水腐蚀进而大大缩减了桥梁实际使用年限的又一因素。
2公路桥梁设计的原则及要求
2.1公路桥梁的设计原则
公路桥梁的设计原则，根据桥梁的上下分布主要分为两个部分：2.1.1公路桥梁上部的设计原则公路桥梁上部的设计原则，主要在于重视桥梁上部分的结构构造，如主梁、搭板、伸缩缝等，在主梁的设计上：对于跨径在10m内的主梁，设计原则一般采用通用的混凝土钢筋结构，若单孔跨径超过10m，则应当选用含预应力技术的混凝土结构；若桥梁长度小于100m或单孔跨径小于20m，即宜选用空心板结构；若施工的桥梁跨河，难以利用支架进行浇筑工作，则应当选用连续的空心板结构。另外，考虑到实际桥梁桥面的平曲线以及通车运营时的平稳性，就应当在施工中适当减少伸缩缝数量，如单孔跨径16m以内的桥梁，在设计中仅需1道伸缩缝即可，注意在另一端利用连续结构进行施工，确保桥面的平曲线；若单孔跨径大于16m，应当将伸缩缝施工在桥墩，利用连续对桥两端进行施工，这不仅是考虑通车运营时的平稳性，更是减少安全事故的发生几率。2.1.2公路桥梁下部的设计原则桥台和桥墩等结构构造是进行桥梁下部设计时应当注意的，在桥台的设计上：填土高度对于保障桥台的质量具有重要作用，一般而言，在软土土层的路段，填土高度应当保持在6m内，在一般土层的路段，填土高度适宜保持在10m内；同时，桥台的受力方式一般都会采用重力式，这主要考虑到施工方便和成本控制，对于8m以上台身的墙面，一般而言宜用斜坡，斜率为10：1，需要注意的是对于水平方向存在高度差的地面，则应当选用阶梯式的前墙设计方式。在桥墩的设计上：若桥梁设计为一般结构，宜使用框架式桥墩，即直接在桥墩上盖梁；若在水平方向存在高度差的地面，选用桩柱式桥墩更符合设计原则；若桥梁不同跨径的桥孔的斜交角在30°以内，则桥墩设计应当采用双柱式；若桥梁不同跨径的桥孔的斜交角在30°以外，则桥墩设计应当采用三柱式。
2.2公路桥梁设计的要求
2.2.1设计和环境的结合桥梁的设计需要根据实际的地理环境，实现设计和环境的结合，这是公路桥梁设计的第一个要求。一般而言，公路桥梁的设计，是为了保障建成后的质量，这是进行施工的首要目标；同时，考虑到桥梁建成后的经济成本以及美观价值，则需要确保设计中要将实际环境作为参考依据。2.2.2达荷载标准达荷载标准，这是公路桥梁设计的第二个要求，公路桥梁的建设，是为了实现交通便利和促进经济的发展，达到通车荷载标准，这是公路桥梁实现其使用价值的必须要求。
3公路桥梁的防水措施
对建成的公路桥梁采取相应的防水措施，这对于避免桥梁主梁、桥面等出现裂缝、坍塌等情况的质量问题具有重要作用，同时也是对延长桥梁实际使用年限的有效措施。主要的防水措施有以下两个方面：
3.1建立防水体系
防水体系的建立和实施步骤主要分为四个部分：①桥面的清洁工作，对整体桥面的外观进行简单的清理，如油污、浮浆等污渍，保持桥梁桥面的干净；②基层处理剂的涂刷工作，使用配套的处理剂进行均匀涂刷工作，需要引起注意的是，在实施热熔操作的基层处理剂作业时，要确保桥面是在干燥状态，若桥面处于潮湿状态则可能发生安全事故；③防水层的铺贴工作，先使用喷灯等设备对桥面和防水卷层进行均匀加热操作，再弹出下坡面的基准线，待桥面干燥和卷材外层出现融化情况后及时进行铺贴工作；④接缝处的密封工作，完成铺贴工作后，需要注意接缝处的密封情况，使用喷灯对接缝处进行加热处理，做好密封处理。
3.2具体防水措施
严格设计和控制混凝土的配合比和浇筑的施工质量，确保钢筋混凝土结构内不会产生气泡，从而影响内部结构的稳定性，条件允许情况下利用机械设备对混凝土表层进行清理工作；严格控制伸缩缝的施工，首先确保施工操作的规范性，其次使用防水性能较好的材质，最后确保钢梁的受力安全情况，保证其位移的均匀性。
4总结
车辆荷载计算含有多个参数，例如车重的测算、轴重、车间距等因素。因为这些数据的准确性会影响桥梁结构的使用期限。但是，将这些数据直接引入桥梁设计的可靠度分析会加大设计人员的工作量。所以，本文通过对各种桥梁结构不同跨径的计算得出详细、准确的数据，并分析这些数据，以获得具有一定控制作用的各种荷载效应。计算这些数据时，采用的是正常运行状态和密集运行状态两种方式，并且采用了规定中的标准荷载效应值的比值K和桥型结构中不同跨径的统计数据类比、分析的方式，正常运行时对应的是汽车20级状态下的荷载，密集运行时对应的是大于汽车20级状态下的荷载。
1.1车辆荷载的效应计算和统计分析在对比、分析各种数据和方案后发现，实际测量正常运行的车队更符合车辆荷载的实测计算。在选择桥型结构时，以效应比值进行分析、统计，相对来说要求就没有那么严格，所以说，主要是计算桥型结构中的简支梁和多跨连续梁。计算简支梁和多跨连续梁的目的是为了控制截面的弯矩和剪力效应，具体的分析步骤如下：①按照国家制定的标准，在不同的桥型结构、跨径、效应等计算的效应容本中，抽取一定比例的样本。②以一年的运行状况为周期，一百年的周期为设计基准，由公式求得：FM（x）=［F（x）］T=［F（x）］100.取FM（x）的某一分位值除以现行标准车辆荷载效应的计算值，就可以得到设计基准期内荷载效应比值的无量纲参数Ks，这里取FM（x）的0.05和0.95分位值，即取［F（x）］100=0.5和［F（x）］100=0.95计算。2004年，国家在颁布的新规范中废除了四级汽车车队荷载，新规范中规定了公路Ⅱ级和公路Ⅰ级（即分别相当于1989规范中的汽-20级和汽-超20级）。为了使车辆的荷载效应计算更为简便，在精简车辆荷载等级的原则上，删除了车队荷载布载，并对车辆荷载和车道荷载采用了局部效应计算和整体效应的计算方式。
1.2新规范对重载交通车辆荷载的改进分析
1.2.11989规范和2004规范的荷载计算对比在我国2004年颁布的新规范中，确定了桥梁冲击系数是采用结构基频的方式决定的，从根本上改变和制约了1989规范中“桥梁冲击系数中是通过计算跨径来决定的”的要求。针对1989规范中只考虑原材料和跨度的因素，在2004规范中加入了桥型、连接方式和截面等结构基频等因素作为参数，从质量、阻尼、刚度等方面来决定桥梁本质。也就是说，为了更加科学地设计桥梁，只要抓住结构基频的本质，保持基频是固定的，无论桥梁的跨度、原材料和桥型等因素有多大的区别，桥梁本身的动力本质都没有大变化。
1.2.2修订了对桥宽的要求为了使计算更加科学化、明确化，我国在2004年的新规范中加入了针对不同等级的道路、桥梁设计的车速测算，并且在设计桥梁宽度时，依据车速对其进行设计。这样就对我国在1989年的规范中“桥宽主要是依照山岭、平原、丘陵等不同地形的确定和地形本身具有的可改造性来确定桥宽”的规定有了更进一步的说明，使其更加明确。
1.2.3修订车辆荷载的划分随着时代的发展，为了使道路、桥梁更能适应社会和经济的变化，在我国颁布的新规范中，在精简了四级汽车车队荷载的基础上，用公路Ⅱ级和公路Ⅰ级（即分别相当于1989规范中的汽-20级和汽-超20级）来取代和明确车辆荷载的计算方式。为了能够更加简单和科学地计算车辆的荷载效应，改进了车队的荷载布载。其中，车辆荷载是指局部效应计算，车道荷载是指整体效应计算。
2结束语
1.1程序的数据接口问题
（1）程序应最大限度的调用前期设计数据，减少人工输入，程序需通过制作数据接口，从前期设计软件中有选择性的调入全桥总信息及每个墩台的墩台号、墩台里程、基础类型、初始桩长、基顶基底标高、基础尺寸、桩基布置等信息，减少设计者重复输入，同时降低操作错误率。（2）桩基展开布置时要求对每根桩的数据进行操作，现有的每个桥墩桩基数据中桩基数据需通过一定转换，以图形形式清晰明了的展现出来，同时还能够提供一定格式的数据供其他程序进行计算等。（3）设计者对全桥每个桥墩基础数据修改编辑后，程序需将数据存储起来，以备进行下一步操作和下次查询。但由于全桥信息量较大，需研究有效的数据存储形式，以便设计者能快速调用和修改。
1.2数据在不同的坐标系进行坐标转换
（1）在程序默认桩坐标、地质提供的桩坐标以及桥梁桩基计算程序桩坐标3者之间进行转换，提供给设计者便捷的修改方式，满足各种不同的坐标系统之间进行灵活的的转换。（2）地质展开剖面图的不确定性决定了基础展开形式的多样性，桩与桩之间的相互位置关系变化多样，程序应能适用各种不同的情况，快速计算各桩位之间的相互位置关系。
1.3程序的绘图及读图功能
（1）根据地质剖面图的展开路径绘制基础展开布置图时，程序通过读取地质剖面图中的信息，校核地质剖面图的比例，定位每个钻孔的位置，根据每根桩与各钻孔之间的位置关系来绘制基础展开布置图。展开图能按照一定的纵横向比例绘制，每个桩位标明相应的编号等。程序应根据地质剖面图的形式，灵活采用单点定位和多点定位，同一桩基灵活拆分，提供多样的绘图方式。（2）程序需对地质柱状图逐孔进行识别提取各地层信息后，根据专业要求将地层详细的描述转换到地质剖面图中，完善各地层的地质描述。根据纵横向比例将地层名称、承载力值等描述添加到地质剖面图中。（3）程序应有完善的图面清理及图面排版布局功能，以及桩长反读及校核功能便于进行后续计算等。
1.4桥梁基础的数量计算及汇总功能
（1）程序应根据全桥工程数量计算模板衍生出单墩数量计算模板进行展开后的桩基计算，以统一数量计算格式，提高程序自动转换、批量处理效率。（2）根据每根桩的钻孔资料进行各钻孔土层进行分析，归类汇总各土层的数量，尽可能精确计算单墩的基础数量。（3）程序应将全桥各桥墩的单墩基础数量进行汇总，生成全桥总数量。
2关键技术
2.1数据接口及转换
（1）基础的设计需要前期数据的调出量大，种类杂，数据调入调出时尽量减少对象中数据转换，采用数组进行内部运算完成后，再将运算结果与表格进行对接，将对表格对象的操作次数降低到最少，提高运行速度。（2）设定3套坐标系统进行灵活的转换，将数据图形化，直观化，如图1所示。桩基础设计中，地质桩号又能根据实际钻孔路径任意编排，桩间距能迅速计算导出，对部分数据进行监控，当数据修改时，能迅速响应，调出数据，展示图形，操作相当方便，显示也很直观明了。程序计算完成后，能自动进行存储，数据更新及时，灵活方便。任意路径展开桩基的计算，如图2所示。对于桩基础，程序处理流程如图3所示。
2.2桩基坐标转换的实现
前期的数据收集后，通过校核补齐后转换成程序默认的坐标系统，桩号顺序按照从上到下和从左到右的顺序编排的开来，这样编排符合一般的标号习惯。桥梁设计软件中桩排列一般是按x坐标从小到大，然后y坐标从小到大的顺序排列的，这种排列方式便于程序计算。地质专业进行地质钻孔时，形成相应钻孔顺序和坐标系统。于是程序内部需要建立3套坐标系统的相互关系网，以便能快速在各坐标系统之间进行转换，快速与外部数据进行导入导出操作。程序内部各坐标之间的转换关系如图4所示。绘制展布图时，承台、桩及地层信息等在CAD图中的纵横向定位是比较棘手的问题。纵向定位主要有每根桩的桩顶高程、桩长、桩底高程、地层描述信息等，横向定位主要是桩与钻孔之间关系、桩与桩之间的关系定位等。纵向定位关键是确定定位标尺后计算高程标定纵向元素，横向定位的关键是定位钻孔按绘图比例计算距离在定位桩位。桩基纵向定位的基本的流程如图5所示。
2.3添加地质钻孔信息
地层信息由地质钻孔柱状图提取后展示到地质剖面图中前，需要对地质柱状图进行分析过滤提取各地层信息，再在地质剖面图中定位到钻孔编号后根据地层上下界面高程纵向定位到各地层中去。添加地质钻孔信息后如图7所示。2.5单墩桩基及全桥桩基工程数量的计算计算单墩桩基工程数量时，程序通过全桥工程数量表衍生出单墩工程数量表，保持基础工程数量计算相关工作表中各项目的完整，利用其固定性而又适应其灵活性，继承全桥工程数量表的计算方法和特点。设计者对单墩工程数量计算完成后，程序将各墩数量汇总起来，再经过设计者复核，程序再将其与全桥工程数量整合在一起。其间的计算步骤均允许设计者参与修改，同时程序进行逻辑性校核等。汇总各墩数据到全桥工程数量表中的流程图如图8所示。
3结束语
