摘要:本文对大跨度桥梁设计的要点情况实行分析,对大跨度桥梁设计的相关完善措施进行探析,旨在明确大跨度桥梁设计要点后,结合桥梁设计性能、结构、使用安全性等要求,进行大跨度桥梁设计的完善工作,从而确保大跨度桥梁设计的科学性、合理性、可行性,延长大跨度桥梁使用的时间,确保大跨度桥梁应用的效果。
关键词:大跨度;桥梁设计;设计要点;优化策略
我国桥梁设计水平不断提高,但在进行大跨度桥梁设计、运行期间,仍存在较多需要完善的部分。当前,桥梁跨度加大,而为保证大跨度桥梁的使用时间及安全,则应考虑到大跨度桥梁设计安全性和稳定性方面的问题。要求设计人员参照大跨度桥梁设计要点、相关要求作以设计,从而促进我国建筑业的可持续发展,建设出更多性能稳定、使用安全的大跨度桥梁。
一、大跨度桥梁设计的要点情况分析
(一)大跨度悬索桥设计要点情况
悬索桥,为我国山区中大跨度桥梁之一,通过塔柱、主缆,以及锚碇、加劲梁构成。山区跨径多非常大,在高度条件下建议采用悬索桥结构。近年来,悬索桥的设计中多见两个塔柱,可达到桥身支撑的效果,而塔架多会将塔柱固定在桥梁两端位置[1]。塔架可将悬索桥分成中跨、边跨,边跨的长度需结合锚固位置、工程经济状况设计,中跨、边跨的长度设计多为2:1,垂直跨比值设计为1:6,设计人员需结合桥塔的高度设计。
(二)大跨径斜拉设计要点情况
大跨径斜拉桥结构为拉锁型,具有桥梁跨度大、承载力强、稳定性佳等优势。大跨径斜拉索桥梁主要通过梁、斜拉索、塔柱、主梁等构成。拉桥在设计时,应明确各部分的关系,以此构成不同的性状、结构的桥梁,提高支撑效果、悬浮效果、固定效果。对桥梁索面实行设计的过程,需参照桥梁的承受能力设计,以此保证平行索面、双斜索面设计的科学性和合理性。斜拉桥拉锁,不需使用桥梁锚碇,主要和其自身有相应的自锚特征有关,在河流/峡谷等区域跨径约为750m,可选择适合的大跨径斜拉桥结构。
(三)拱桥设计要点情况
拱桥,为应用时间较长的桥梁,多见石拱桥。拱桥设计过程中,添加现代的元素,可将钢筋结构拱桥、混合拱桥结构结合起来[2]。其中现代拱桥结构多经钢管混凝土、钢筋混凝土组成。施工作业的操作便捷,在较短的时间即可完成建筑建设,同时承载力强、实用性强、经济性强,故此建议在我国山区大跨度桥梁建设中应用。拱桥的结构比较适合在跨径短、峡谷为V字型地形中应用,合理采用钢管混凝土拱桥,能够达到实体拱肋、桁式拱肋的效果。需要设计人员在实体拱肋设计期间,参照跨径实现单管/多管要求设计。单管优点:抗扭性能佳、施工操作简单便捷,不足:抗弯性差、在跨径<80m拱桥中应用。多管桁式拱肋会采用直径小一些的钢管,旨在提高抗弯的性能,多在跨径>120m钢管混凝土拱桥中应用。
二、大跨度桥梁设计的相关完善措施探析
(一)大跨度桥梁整体的完善方法
因大跨度桥梁一般为高次超静定结构,结构复杂且需较多设计变量支持,因此建设过程、设计过程会受到外界因素所影响,这就需要工作人员纵观全面对桥梁进行设计,及时排除安全隐患。在实行大跨度桥梁结构的设计过程中,需正确看待做好局部完善的重要性,客观评判桥梁的质量,然后考虑到大跨度桥梁整体施工的情况[3]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近几年,我国大跨度桥梁结构整体完善的方向包括:大跨度桥梁造价、大跨度桥梁动力和施工工艺、桥梁结构、景观设计等方面。
(二)大跨度桥梁局部的完善方法
加劲梁横截面主要通过叠合梁、钢梁,以及混合梁和混凝土梁构成,可构成大跨度梁。主跨梁主要以钢梁为主,混凝土、钢梁相结合的情况比较少见。由于斜拉桥、悬索桥,均为当前跨度较大的桥梁,在桥梁建设过程中应用频率较高。斜拉桥、悬索桥相比较,有较多的相同点,如:线索支撑、桥面柔软、阻尼值低等。与此同时,受到外界环境因素所影响,易于发生振动的现象。遇到降雨天气,主梁、拉索间会产生耦合振动,这时各项参数共振,并且拉索自激振的可能性加大。桥墩、基础位置,数量、结构形式等,对桥梁的使用时间、使用安全性均会构成威胁,但不会对桥梁上部分结构构成较大的影响,为此工作人员对桥墩设计过程,需要考虑到桥梁相关问题。
(三)桥梁墩台塔吊结果的完善方法
翻模施工技术,可通过塔吊将模板吊起来后施工,桥梁施工前将施工平台固定在模板支架上。再利用塔吊吊起桥梁下层模板、平台。这时,工作人员可卸下下层的模板,安装上层模板平台、测量上层模板平台。如此一来,不但能充分发挥出施工技术的最大作用,而且可将不同的桥梁施工模板、施工平台连接为一个整体[4]。该方法在前期施工中应用简便,然而进到施工阶段,在原施工平台施工中运用,存在一定的挑战性,建议使用桥梁墩台塔吊翻模施工技术,将施工模板、平台分离,每间隔5m可构建一个新的施工平台,以此保证施工的简单、便捷。因墩台塔吊工作区域为直角坐标,顺着直线进行运动,因此应简化桥梁施工的过程,构建完善的墩台桥梁模板,进而避免发生模板裂缝/平台扭曲等问题,确保桥梁混凝土墩台外观的美观性及应用的安全性。
(四)大跨度桥梁上部结构的完善方法
桥梁上部结构在设计时,应结合桥梁具体应用状况、桥梁承载力、施工工艺、施工技术等。针对简支空心板结构桥型来讲施工操作简单、便捷,然而跨径非常小、桥梁高,所以导致桥梁跨度受到限制,容易发生跨深沟桥梁高跨比例不能协调的效果。同时,上部结构无法和小直径、高大的线性保持协调的状态,此时则会发生高墩数量增加、桥面伸缩缝增多、行驶条件差等问题[5]。部分山区大跨度桥梁中,桥型多在地形平缓、填土低的区域建设。预制拼装多梁式T梁,在中等桥梁跨单罐中应用,可实现操作简便、施工成本低等效果,和整体箱梁施工成本比价,有非常高大的差异性。此外,桥梁抗扭转、梁体平衡、承受力,显著优于箱梁,在曲梁弯矩条件下,也不会出现桥梁下部不平衡状况。需要注意事项:曲线桥弯曲程度较小,曲线T梁桥可对直梁设计使,可通过翼缘板宽度,合理调整桥梁平面线形,充分发挥出缓解曲梁弯扭的效果。
结语:当前,我国交通事业的良好发展下,可促进大跨度桥梁的良好发展。针对于此,桥梁设计人员需要结合桥梁施工要求、桥梁结构需求,合理设计桥梁的结构,以此保证大跨度桥梁设计内容的完善。然后,明确大跨度大的桥梁设计的要点,结合具体情况进行优化。
参考文献:
[1]邓道祥.探析大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略[J].城市建设理论研究(电子版),2017(29):112.
[2]吴鹏,吴燕兰.大跨度桥梁设计要点与优化策略[J].交通世界,2017(32):98-99.
[3]任超.大跨度桥梁施工技术的要点分析[J].工程建设与设计,2017(13):210-212.
[4]张涛.大跨连续刚构桥桥梁设计要点分析[J].中国房地产业,2017(10):00158-00159.
[5]刘凡.大跨度桥梁抗震设计要点探讨[J].中国高新技术企业,2017(12):189-190.
论文作者:赵佳佳
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/8
标签:桥梁论文; 大跨度论文; 结构论文; 拱桥论文; 要点论文; 悬索桥论文; 斜拉桥论文; 《防护工程》2019年第2期论文;