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摘要：本文介绍了大跨径预应力混凝土连续桥的特殊性，分析了结构设计规范对其的重要意义，在此基础上详细论述了中国、美国、欧洲的设计规范差异，希望对我国相关规范的进一步完善有所帮助。
关键词：大跨径预应力混凝土连续桥;结构设计;中外规范;差异性
大跨径预应力混凝土连续桥在近些年的应用愈发广泛，其结构设计规范也越来越完善、具体。受多方面因素的影响，各国设计规范的差异很大，对这些差异进行比照研究，有利于发现自身规范的不足与优化方向，进一步提高设计规范的完善程度。
一、结构设计规范对大跨径预应力混凝土连续桥的意义
大跨径预应力混凝土连续桥由于跨径较大，所以质量风险较高，对结构设计强度有更高的要求，这种特殊性会在其结构设计规范中体现出来。各国针对这类桥梁所制定的结构设计规范往往较为细致，对各项参数的要求也比普通桥梁更为严格，所以结构设计规范对大跨径预应力混凝土连续桥有非常重要的意义，会对其工程质量、应用能效和安全可靠性产生深远的影响。
二、从车辆荷载看中外设计规范的差异
对大跨径预应力混凝土连续桥来说，有关车辆荷载的结构设计可以分为三部分，分别是车道划分、荷载模式和车道的横向折减系数。
（一）中外设计规范中的车道划分差异
桥梁车道数的选择直接影响桥梁结构，但其具体的选择方法会因不同国家道路法规或汽车工业政策的不同而有所差异，因此中国、美国、欧洲三国的车道划分规范虽然都是以桥面宽度为基准加以划分，但划分方法截然不同。具体来说，中国是明确规定出桥面宽度区间与车道数的对应关系，需要注意的是，单向车道和双向车道的对应关系不同，在规范中做出了不同的规定。美国的规范中则没有明确的对应关系，而是规定了具体的计算方法，用桥面宽度比上3.6，所获结果的整数部分则为车道数。欧洲的规范则类似于中美规范的混合，当桥面宽度小于6米时，划分方式类似于中国，明确规定不同桥面宽度区间所对应的车道数，但如果桥面宽度超过6米，则类似于美国，依照车道和桥面宽度计算车道数。
（二）中外设计规范中的荷载模式差异
中国、美国和欧洲在车辆荷载的规范上有一个共同点，即三方都是借助虚拟等效荷载进行具体规范与分析的。具体来说，中国的相关规范中明确将荷载分成车辆荷载、车道荷载这两类，其中车道荷载又被分为I级和II级两种，II级车道荷载中的集中荷载、均布荷载两大标准值均为I级荷载相应标准值的0.75倍。需要注意的是，我国标准车辆的车辆荷载是55KN，只要不超出这个标准，I级和II级公路在计算荷载时使用的车辆荷载没有区别。
美国的相关规范则更为具体，其规定的基本车辆荷载是以HL-93式进行计算的，具体的车辆荷载精确到货车的前后轴[1]。值得一提的是，规范中关于车辆荷载布载罗列了三种不一样的布载情况，在计算荷载不利效应时，应取这三种情况中的最大值。
欧洲的设计规范则针对车辆荷载划分了四种模式：第一种荷载模式是利用均布荷载与双轴集中荷载的组合进行计算;第二种荷载模式则利用单一集中力，即集中荷载进行计算;第三种荷载模式通过系列轴载进行计算，主要针对较为特殊的车辆荷载;第四种荷载模式通过模拟人群进行计算，因此该模式下的荷载为均布荷载，且无法与前三种模式进行同时性的荷载组合。在这四种模式中，前三种用于局部验算或整体验算均可，第四种则只能用于整体验算，而且适用周期较短。
（三）中外设计规范中的横向折减系数差异
计算汽车荷载效应时需要遵循最不利原则，而为了反映出同一时间内多车道车辆荷载均为最不利位置这一状况，需要使用多车道的横向折减系数[2]。中国和美国在横向折减系数的规定方式上是相同的，只是在具体的规范数值上有所差异，例如，中国规范中，3车道的横向折减系数为0.78，美国的规范中则为0.85，并且美国规范中只要车道数大于等于3，横向折减系数均为0.85，中国则视车道数的具体数值不同而规定了不同的横向折减系数。欧洲的相关规范与中美的差异很大，其横向折减系数规范需要依托上文所述的第一种荷载模式，在该模式下依照最不利情况的程度将车道分成了最不利车道、第二不利车道、第三不利车道、剩余车道四种，再按照车道等级选择横向折减系数来计算荷载[3]。
三、从温度荷载看中外设计规范的差异
温度是一种对大跨径预应力混凝土连续桥影响很大的参数，因为动态性和不可控性很强，所以在设计规范上较为困难。目前各国针对温度荷载做出的设计规范有以下两种，分别是系统温度模式规范和温度梯度模式规范。
（一）中外设计规范中的系统温度模式差异
该规范的差异主要来自于各个国家和地区不同的气温分布情况。具体来说，中国所跨区域的气候差异较大，所以在划分系统温度模式时分作严寒地区、寒冷地区、温热地区三类。美国所跨区域的气候差异则相对较小，所以只区分为温和地区和寒冷地区两类，但需要注意的是，美国较为特殊的两块飞地——阿拉斯加和夏威夷不适用这类通用的规范。欧洲的该类标准比较复杂，由于包括众多国家，不同国家的的温度情况都存在差异，所以欧盟在制定系统温度参数规范时只规定了起始温度，即桥梁结构开始受约束作用力的温度，最终有效温度则由各个国家视自身温度情况自行订立规范。
（二）中外设计规范中的温度梯度模式差异
温度梯度模式受自然地理环境的影响更大，因此各国针对该模式的规范也存在更大的差异。具体来说，中国的规范是以双折线模式反映温度梯度的，并根据具体的结构类型差异规定不同的温差计算用温度基数[4]。美国的规范虽然在形式上与中国相同，均为双折线模式，但对基数的规范分类更具体，基数数值也与中国差别很大。欧洲规范中的双折线模式较为特殊，与中美不同，将梁底温差也作为参数加入了规范，并且制定了升温与降温两种分离的温度梯度基数。
结语
综上可知，中外关于大跨径预应力混凝土连续桥的设计规范差异主要来源于各国不同的桥梁使用条件，所以切忌盲目照搬他国的规范方式。要仔细分析规范差异的根本原因，找到技术原因导致的规范差异，择优进行学习吸收，这样才能有效提高我国的设计规范水平。
参考文献：
[1]刘健.美国AASHTO LRFD 公路桥梁设计规范历史和现状[J].公路交通科技应用技术版，2010（11）.
[2]苗战涛.大跨径预应力混凝土梁桥开裂损伤过程的力学性能分析[D].长安大学，2012.
[3]王永强，王勇.欧洲规范的现状与未来发展[J].公路工程，2007（5）.
[4]JTG D60-2004.公路桥涵设计通用规范[S].北京：人民交通出版社，2004.
关键词：大跨径预应力混凝土连续桥;结构设计;中外规范;差异性
大跨径预应力混凝土连续桥在近些年的应用愈发广泛，其结构设计规范也越来越完善、具体。受多方面因素的影响，各国设计规范的差异很大，对这些差异进行比照研究，有利于发现自身规范的不足与优化方向，进一步提高设计规范的完善程度。
一、结构设计规范对大跨径预应力混凝土连续桥的意义
大跨径预应力混凝土连续桥由于跨径较大，所以质量风险较高，对结构设计强度有更高的要求，这种特殊性会在其结构设计规范中体现出来。各国针对这类桥梁所制定的结构设计规范往往较为细致，对各项参数的要求也比普通桥梁更为严格，所以结构设计规范对大跨径预应力混凝土连续桥有非常重要的意义，会对其工程质量、应用能效和安全可靠性产生深远的影响。
二、从车辆荷载看中外设计规范的差异
对大跨径预应力混凝土连续桥来说，有关车辆荷载的结构设计可以分为三部分，分别是车道划分、荷载模式和车道的横向折减系数。
（一）中外设计规范中的车道划分差异
桥梁车道数的选择直接影响桥梁结构，但其具体的选择方法会因不同国家道路法规或汽车工业政策的不同而有所差异，因此中国、美国、欧洲三国的车道划分规范虽然都是以桥面宽度为基准加以划分，但划分方法截然不同。具体来说，中国是明确规定出桥面宽度区间与车道数的对应关系，需要注意的是，单向车道和双向车道的对应关系不同，在规范中做出了不同的规定。美国的规范中则没有明确的对应关系，而是规定了具体的计算方法，用桥面宽度比上3.6，所获结果的整数部分则为车道数。欧洲的规范则类似于中美规范的混合，当桥面宽度小于6米时，划分方式类似于中国，明确规定不同桥面宽度区间所对应的车道数，但如果桥面宽度超过6米，则类似于美国，依照车道和桥面宽度计算车道数。
（二）中外设计规范中的荷载模式差异
中国、美国和欧洲在车辆荷载的规范上有一个共同点，即三方都是借助虚拟等效荷载进行具体规范与分析的。具体来说，中国的相关规范中明确将荷载分成车辆荷载、车道荷载这两类，其中车道荷载又被分为I级和II级两种，II级车道荷载中的集中荷载、均布荷载两大标准值均为I级荷载相应标准值的0.75倍。需要注意的是，我国标准车辆的车辆荷载是55KN，只要不超出这个标准，I级和II级公路在计算荷载时使用的车辆荷载没有区别。
美国的相关规范则更为具体，其规定的基本车辆荷载是以HL-93式进行计算的，具体的车辆荷载精确到货车的前后轴[1]。值得一提的是，规范中关于车辆荷载布载罗列了三种不一样的布载情况，在计算荷载不利效应时，应取这三种情况中的最大值。
欧洲的设计规范则针对车辆荷载划分了四种模式：第一种荷载模式是利用均布荷载与双轴集中荷载的组合进行计算;第二种荷载模式则利用单一集中力，即集中荷载进行计算;第三种荷载模式通过系列轴载进行计算，主要针对较为特殊的车辆荷载;第四种荷载模式通过模拟人群进行计算，因此该模式下的荷载为均布荷载，且无法与前三种模式进行同时性的荷载组合。在这四种模式中，前三种用于局部验算或整体验算均可，第四种则只能用于整体验算，而且适用周期较短。
（三）中外设计规范中的横向折减系数差异
计算汽车荷载效应时需要遵循最不利原则，而为了反映出同一时间内多车道车辆荷载均为最不利位置这一状况，需要使用多车道的横向折减系数[2]。中国和美国在横向折减系数的规定方式上是相同的，只是在具体的规范数值上有所差异，例如，中国规范中，3车道的横向折减系数为0.78，美国的规范中则为0.85，并且美国规范中只要车道数大于等于3，横向折减系数均为0.85，中国则视车道数的具体数值不同而规定了不同的横向折减系数。欧洲的相关规范与中美的差异很大，其横向折减系数规范需要依托上文所述的第一种荷载模式，在该模式下依照最不利情况的程度将车道分成了最不利车道、第二不利车道、第三不利车道、剩余车道四种，再按照车道等级选择横向折减系数来计算荷载[3]。
三、从温度荷载看中外设计规范的差异
温度是一种对大跨径预应力混凝土连续桥影响很大的参数，因为动态性和不可控性很强，所以在设计规范上较为困难。目前各国针对温度荷载做出的设计规范有以下两种，分别是系统温度模式规范和温度梯度模式规范。
（一）中外设计规范中的系统温度模式差异
该规范的差异主要来自于各个国家和地区不同的气温分布情况。具体来说，中国所跨区域的气候差异较大，所以在划分系统温度模式时分作严寒地区、寒冷地区、温热地区三类。美国所跨区域的气候差异则相对较小，所以只区分为温和地区和寒冷地区两类，但需要注意的是，美国较为特殊的两块飞地——阿拉斯加和夏威夷不适用这类通用的规范。欧洲的该类标准比较复杂，由于包括众多国家，不同国家的的温度情况都存在差异，所以欧盟在制定系统温度参数规范时只规定了起始温度，即桥梁结构开始受约束作用力的温度，最终有效温度则由各个国家视自身温度情况自行订立规范。
（二）中外设计规范中的温度梯度模式差异
温度梯度模式受自然地理环境的影响更大，因此各国针对该模式的规范也存在更大的差异。具体来说，中国的规范是以双折线模式反映温度梯度的，并根据具体的结构类型差异规定不同的温差计算用温度基数[4]。美国的规范虽然在形式上与中国相同，均为双折线模式，但对基数的规范分类更具体，基数数值也与中国差别很大。欧洲规范中的双折线模式较为特殊，与中美不同，将梁底温差也作为参数加入了规范，并且制定了升温与降温两种分离的温度梯度基数。
结语
综上可知，中外关于大跨径预应力混凝土连续桥的设计规范差异主要来源于各国不同的桥梁使用条件，所以切忌盲目照搬他国的规范方式。要仔细分析规范差异的根本原因，找到技术原因导致的规范差异，择优进行学习吸收，这样才能有效提高我国的设计规范水平。
参考文献：
[1]刘健.美国AASHTO LRFD 公路桥梁设计规范历史和现状[J].公路交通科技应用技术版，2010（11）.
[2]苗战涛.大跨径预应力混凝土梁桥开裂损伤过程的力学性能分析[D].长安大学，2012.
[3]王永强，王勇.欧洲规范的现状与未来发展[J].公路工程，2007（5）.
[4]JTG D60-2004.公路桥涵设计通用规范[S].北京：人民交通出版社，2004.