青海省公路科研勘测设计院 青海西宁 810000
摘要：我国的科技正处于一个飞速发展的时期，在这个背景下，建筑企业也得到了飞速的发展，我国的的大跨度桥梁的项目工程也越来越多，而且桥梁结构也变得非常的多变，越来越难，越来越复杂，所以在文章中本人主要研究的是大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略
关键词：大跨度 桥梁设计 设计要点 优化策略
在我们国家，公路工程施工的重点便是大跨度桥梁设计，而且我们对大跨度桥梁的要求越来越高，要求能够满足承载力、要有较强的安全性，要非常的坚固，所以相关的人员必须重视大跨度桥梁的设计工作。
一、大跨度桥梁设计的设计要点
1.1大跨径斜拉桥设计
大跨径斜拉桥的结构属于拉索型，优势主要表现在整个桥梁的跨度非常大，承载的能力较强、稳定性非常高等，和以往梁式结构的桥梁相比，其跨越能力较大"而且大跨径的斜拉索桥梁主要由主梁、斜拉索及塔柱和主梁等三部分构成，在拉桥的概念设计环节，设计人员可按照三部分间的组合关系，组合成各种形状结构不同的桥梁，如支承、悬浮及固定等，而在设计桥梁的索面时，应按照桥梁所能承受的最大力，设计成双平行的索面或是双斜索面，而斜拉桥拉索并不用固定桥梁的锚碇，因其自身具备相应的自锚特征，一般在河流或是峡谷等地方，其跨径在之间，就能选择大跨径的斜拉桥结构
1.2 大跨度悬索桥的设计
我国内陆地区山地丘陵较多，在山区公路的建设中，常常需要借助大跨度桥梁来连通公路。山区大跨度桥梁常用大跨度悬索桥这一类型，该桥梁结构包括塔柱、主缆、锚碇及加劲梁等。山区的跨径比较大、高度比较高的环境就适合使用悬索桥结构，比如我国著名的江阴大桥就是悬索桥。悬索桥的设计中，常常会在桥梁的两端设计两个塔柱，将其作为桥身支承，塔架一般使用的是钢筋混凝土材料，这样能够保证塔柱具备良好的承载能力，在塔柱上连接悬索，将其固定在桥梁两端，这样两个塔架就将整个悬索桥划分为三个部分，即中跨与两边跨，边跨长度依据锚固的位置及工程建设成本确定。通常而言，中跨为2∶1，边跨比为1∶4，垂跨比一般设计为1∶6，比例大小可由设计人员适当调整，比例调整常常以桥塔的高度作为参考。
1.3拱桥设计的设计
拱桥属于我国使用时间最长的一种桥梁类型，以往的拱桥主要以石拱桥为主，当前在拱桥设计中加入现代设计元素，如加入钢筋结构的拱桥以及混合类型拱桥的结构相互结合"当代拱桥的结构主要以钢管的混凝土以及钢筋混凝土拱桥为主，施工过程较为简便，建设起来所需花费的时间较短，且承载能力较强，具有较强的实用性与经济性，这就使拱桥结构渐渐发生成国内山区的大跨度桥梁在建设过程中，首选的一种桥梁类型，拱桥的结构主要适合用在跨径短，且峡谷呈字型的地形中，钢管混凝土的拱桥上的拱肋主要分成实体拱肋与桁式拱肋，设计人员在应用实体拱肋的过程中，应按照跨径来选用单管还是多管的形式，单管抗扭的性能非常高。施工过程较为简便，但抗弯性非常低，通常用在跨径小于的拱桥当中，多管桁式的拱肋主要使用直径相关较小的钢管，以便加强抗弯性能，通常用在跨径大于的钢管混凝土的拱桥当中。
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二、大跨度桥梁设计的设计优化策略
2.1要对桥梁进行局部优化工作
优化加劲梁的横截面，加劲梁由叠合梁、钢梁、混合梁以及混凝土梁组成"在当前已经建成的一些大跨度桥梁当中，主跨梁的形式大部分多以钢梁为主，混凝土和钢梁结合起来使用的非常少；优化斜拉索或是主缆动力，因斜拉桥与悬索桥属于目前大跨度桥梁在建设过程中常用的一种桥式，两者间的共同点加多，即均由缆索来支承、桥面比较柔软以及阻尼值非常低，而且在外部环境的激励之下，拉索很容易发生发幅度振动，例如，在狂风暴雨时，主梁与拉索间常常会出现耦合振动，进而引发参数共振以及拉索自激振等；优化桥墩和基础，桥墩和基础属于桥梁的重要支撑结构，同时也属于桥梁下部分结构当中十分重要的一个构成部分，能够增强桥梁稳固性，因此，桥墩和基础在所处位置、数量以及结构形式等方面，对桥梁自身的稳固性与耐久性都会造成很大影响，但是对桥梁的上部分结构影响非常小，因而，设计人员在设计桥墩与基础时，应综合考虑桥梁。
2.2 对于整体要进行优化
大跨度桥梁基本上为高次超静定结构，桥梁结构本身比较复杂，涉及的变量也比较多，同时设计上还常常涉及到多个方面的内容。所以进行整体或者全过程的优化非常困难，这种困难主要体现在目标函数建立以及已建立目标函数寻求最优解计算速度的可能性。所以目前关于大跨度桥梁结构的整体优化研究比较少，但是在当前桥梁建设速度不断加快的背景下，继续进行桥梁设计整体优化是必须的。
2.3对于桥梁上部结构进行优化
在选用桥梁上部结构形式时，需根据桥梁实际使用情况，全面仔细地考虑整个桥梁的承受能力施工工艺及施工技术的难度以及经济性，对于简支的空心板结构桥型，虽然施工操作比较简便，施工工艺较为成，但是跨径较小，且桥梁高大，因桥梁的跨径受到局限，常常导致跨深沟桥梁的高跨比例不够统一、协调，而且上部结构很难和路线较小的半径及大超高的线形相符，随着高墩的数量渐渐增加，桥面的伸缩缝也会变多，造成行驶的条件较差，因此，在一些山区大跨度当中，此种桥型主要用在地形相对平缓，且填土较低的一些中，小桥内，预制拼装的多梁式 - 梁因在桥梁的中等跨径桥当中，具备施工简便，施工成本较低等优势，工程造价远远低于整体式的箱梁，属于中等跨径的直梁桥建设中经常应用的一种桥型，但是对于部分曲线梁，- 梁属于开口的断面，桥梁抗扭与梁体的平衡所能承受的能力远远低于箱梁，且曲梁弯矩作用对于桥梁下部所产生的不平衡力非常大，但是在曲线桥弯曲的程度小的时候，曲线梁桥主要应用直梁进行设计，利用翼缘板的宽度来调整整个桥梁平面的线形，进而环节曲梁弯扭作用。
2.4对于桥梁墩台塔吊结构进行优化
翻模施工技术主要是利用塔吊将模板一层一层地吊起，然后再进行施工，即施工人员在进行桥梁施工的过程中，先将施工平台固定在选好的模板支架上面，之后使用塔吊将桥梁下层的模版和平台吊起来，施工人员将下层的模板拆卸下来，并对上层模板的平台进行安装以及测量。这种施工技术可以将桥梁施工的模板与施工的平台看做是两个互相独立的个体，部分桥梁施工人员会将施工模板和施工平台连接成一个统一的整体，虽然采用这种方式在刚开始施工时非常方便，但在施工进入进入到一定阶段时，如果继续在原先的施工平台上施工，就会十分艰难。
三、总结
在这篇文章中本人首先阐述的是大跨度桥梁设计的设计要点，即大跨径斜拉桥设计、大跨度悬索桥的设计、拱桥设计的设计以及大跨度桥梁设计的设计优化策略，其次阐述了要对桥梁进行局部优化工作，对于整体我们要进行优化、对于桥梁上部结构进行优化以及对于桥梁墩台塔吊结构进行优化。
参考文献:
[1] 张伟.张娜.施工安全道桥施工监控[J].居舍.2017(03)
[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(12)
论文作者:贺玉鹏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/26
标签：桥梁论文; 结构论文; 拱桥论文; 大跨度论文; 悬索桥论文; 斜拉桥论文; 拉索论文; 《防护工程》2018年第5期论文;