我國公路橋規表述的基本設計準則和極限狀態

(1)基本設計準則

    在我國《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60-2004）的“總則”中，對橋梁設計基本準則的表述為：使公路橋涵的設計符合技術先進、安全可靠、適用耐久、經濟合理的要求。公路橋涵應根據所在公路的作用、性質和將來發展的需要，按照美觀和有利于環保的原則進行設計，并考慮因地制宜、就地取材、便于施工和養護等因素。采用標準化跨徑的橋涵宜采用裝配式結構，適用于機械化、工廠化施工。特殊大橋宜進行景觀設計；上跨高速公路、一級公路的橋梁應與自然環境和景觀相協調。

(2)極限狀態

公路橋涵結構應按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態進行設計，即：

    ①承載能力極限狀態：對應于橋涵結構或其構件達到最大承載能力或出現不適于繼續承載公路橋涵的變形或變位的狀態。

    ②正常使用極限狀態：對應于橋涵結構或其構件達到正常使用或耐久性的某項限值的狀態。在進行上述兩類極限狀態設計時，應同時滿足構造和工藝方面的要求。

美國公路橋規表述的基本設計準則和極限狀態

(1)基本設計準則

    AASHTO橋規(LRFD  2007)第1.3.1條提出的設計準則（design Philosophy）：橋梁應該按照規定的多種極限狀態進行設計，以實現可施工性、安全性和使用性的目標，并恰當考慮可檢修性、經濟性和美觀性方面的問題。從這里我們看到，AASHTO橋規將設計準則分為兩個層次來表述，將可施工性、安全性和使用性列為必須達到的第一層次目標；將可檢修性、經濟性和美觀性列為需要認真對待的第二層次目標。大家知道“安全、適用、經濟和美觀”是較公認的準則，這里將“可施工性”放在“安全性和使用性”之前，將“可檢修性”放在“經濟性和美觀性”之前，乃因為它們是橋梁建設和維護的前提保證。

    AASHTO橋規在第2.5節對“可施工性、安全性和使用性”以及“可檢修性、經濟性和美觀性”給出了進一步的條文規定，其中包括：

    可施工性首先表現在橋梁設計不應該使制造和安裝過分困難或易損，并且施工中的臨時作用效應要在結構的容許限度內；若因為環境或其他原因需限定施工方法，或在建議的施工方法中需要進行一些補強或臨時支撐時，均應寫在設計文件之中；應避免在狹小空間中焊接或在密集分布的鋼筋中澆筑混凝土；還要充分考慮到影響橋梁施工的天氣和水文條件。安全性主要通過對各種極限狀態的分析評價來保障。使用性體現在通行舒適性、可維護性、耐久性和能夠鋪設公用設施等方面?？蓹z修性包括設置檢修梯、檢修通道、帶門的人孔、必要的余光或照明。經濟性也是一個重要的準則，選擇橋型、跨長和材料時均應考慮項目成本，結合區域條件，考慮材料供應、制造、運輸和施工限制條件等費用，使用期的維護費用也應一并考慮。橋梁應有其建筑美觀性。橋梁應當能夠與周圍環境相協調，造型優雅，從外觀上表現出結構恰當的力度。怡悅的外觀應當體現在結構的形體和各組成部分問的相互關系之中，應謹慎采用非結構性裝飾。

(2)極限狀態

    AASHTO橋規（第1.3.2條）提出了如下四種極限狀態：

    ①使用極限狀態( service limit states)：在正常使用條件下，對應力、變形和裂縫寬度的限制。

    ②疲勞和斷裂極限狀態( fatigue and fracture limit states)：對于設計車輛和給定應力循環次數下產生的應力幅的限制。斷裂極限狀態是根據AASHTO材料規范對韌性提出的要求。

    ③強度極限狀態（ strength limit states）：在設計期限內，橋梁應能承受特定的靜力不利荷載組合，保證強度和穩定性。

    ④極端事件極限狀態( extreme event limit states)：在經歷較大的地震、洪水，或船只、車輛或流冰（很可能在受到沖刷條件下）抗擊時，保證結構不致毀壞。

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