何智勇
湖南环达公路桥梁建设总公司 410004
摘要：随着社会经济水平的不断提高，我国的高速公路建设也随之得到发展。尤其是在山区高速公路的建设中，常会遇到地质条件复杂的区域，这就使得施工方对高墩桥梁的施工要求越来越严格。在高墩桥梁的设计中，要注意对梁部、墩部以及地基部分作力学分析，找寻到合理的受力点，这样才更有利于高墩桥梁的修建，促进山区高速公路的发展。本论文就专门结合渡口河特大桥高墩的施工及宏观力学的分析方法对其在高墩桥梁设计中的应用作深入分析。
关键词：宏观力学；计算方法；高墩桥梁；应用分析
引言
高墩桥梁的修建是道路建设中最复杂的工序之一，高墩桥梁的建设都是根据梁部通用设计图纸进行的结合，还需要对其下部结构进行设置。本文笔者就在结合恩施渡口河特大桥高墩的实际设计与施工的基础上，利用宏观力学计算方法对其进行受力分析，希望能够对高墩桥梁的设计起到一定的参考作用。
一、工程简要概述
在湖北省恩施屯堡的一个深峡谷中有一个宜万铁路的渡口河特大桥，宜万铁路渡口河特大桥是宜万铁路重点控制性工程，最高墩可以达到128米。
桥型布置的简支梁为3-32米和连续钢构72+128+72，全长约为632.72米，渡口河特大桥的主桥4#、5#是本桥比较重点的工程，主要包括：φ2.5米的钻孔桩基础施工，空心高墩施工和T构悬浇施工。
二、从宏观力学的角度来分析高墩桥梁
在设计桥墩的时候，应该先进行标高计算，尽管标高的相应计算不属于宏观力学的计算方法，但是在高墩桥梁的设计过程中也是一个比较重要的环节。
在计算上部结构恒载的时候，工程设计人员可以根据高墩桥梁的不同，采取不同的计算方法，这就需要工程设计人员的掌控与管理。
2.1 高墩桥梁中盖梁的相关计算
高墩桥梁的计算根据相关国家的规范，一些高墩桥梁的计算的相应程序比较容易，工程人员可以根据高墩桥梁计算的离散和包络图来进行相关的盖梁计算。
2.2 高墩桥梁中水平力的相关计算
2.2.1 高墩桥梁的制作刚度的相应计算
高墩桥梁有不同的支座类型，同时肯定也具有不一样的刚度计算的一些方法，例如，现有的一些高墩桥梁采用的方式有：板式橡胶、盆式以及球面等支座，这些相关的高墩桥梁一般很容易在网上的相关资料中查阅到，有些高墩桥梁也可以根据相关规范中已有的公式来进行相关的计算。
2.2.2 高墩桥梁墩顶的刚度的相应计算
工程设计人员在设计高梁桥墩的墩顶抗推刚度时，就要先对桥墩本身的截面面积大小与地桩的受力弹性范围作出科学的计算，这样才能通过这两个有效的属性值计算出高梁桥墩的墩顶抗推刚度。
在参考相关国家实例中，有些相关的计算公式的推导公式包括高墩桥梁的抗推刚度计算的公式以及高墩桥梁的多排桩墩顶的抗推刚度的计算公式，本论文编写的相关计算程序是因为高墩桥梁的抗推刚度的推导公式没有想象中的那么简单，况且不容易算对，本论文验证了有关高墩墩梁的计算，希望能给相关的 2.2.3 高墩桥梁有关混凝土的影响力受力分析
此列相关的计算可以参照有关国家的通用规范以及相关的桥梁设计方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工程设计人员应当对当地温度的高低和环境质量的好坏来进行合理有效的计算。一些相关的计算工程设计人员可以参考大多数国内以及国外的桥梁设计方式或者相关的资料。
2.2.4 高墩桥梁的力学分析保障
在高墩桥梁的变形的计算中，零点的有关计算也十分重要，在相关高墩桥梁的设计实例中，高墩桥梁变形零点的计算方法可以利用其中相关的公式来进行计算。
工程设计人员在计算完高墩桥梁的变形零点的时候，可以根据一些刚度的分配法则：高墩桥梁的温度力以及水平力，那工程设计人员设计的桥墩就有了宏观的力学保证。
2.3 高墩桥梁中风力的相关计算
桥梁的风力计算相对于一般跨径小的以及桥墩较低的来讲，可以不用进行风力计算。但是，高墩桥梁的跨径比较大，这时候高墩桥梁的风力计算就比较重要，高端桥梁的风力计算可以依据一些公路的相关规范中的公式来进行计算，这是高墩桥梁设计中的一个重要环节，同时工程设计人员也要按照国家的相关规定来对桥梁的风力进行科学合理的计算与分析。
2.4 桥梁承受内力荷载时的相关计算
在大部分的公路桥梁内力荷载的计算中，公路桥梁中的规范有新旧之分，在新的公路桥梁的规范中来决定内力荷载的大小。在新规范的执行后，工程设计人员也要按照国家制定的全新的公路设计要点来进行高墩桥梁的荷载力分析与计算。
2.5 高墩桥梁桥墩的墩身强度配筋的计算
在内力荷载的计算结果中，工程设计人员进行墩身强度配筋的计算时，不应该截取桥墩墩身荷载中比较不利的截面，桥墩结构形式的不同，最终会导致计算模式的不同，例如，宜万铁路渡口河特大桥的截面墩身是空心的，工程设计人员可以根据强度配筋来对墩身的一些截面进行配筋计算。
2.6 高墩桥梁的地桩基础相关计算
由于高墩桥梁的桩基础在进行强度配筋计算时，一般包括两种计算：群桩和单桩，桩基础的计算内容主要有以下几种计算方式：桩长的计算、强度配筋的计算、抗滑移的计算以及桩基础土中一些弯矩有关的计算。计算一些计算机的软件时，但是，有些高墩桥梁设计的结果和相关要求与标准值相差较大，在高墩桥梁的设计中，工程设计人员应当根据标准的规范来进行计算，因此，在计算高墩桥梁的应用程序的时候，既要用计算机设计得出结果也要工程设计人员手算一份计算结果，这样才能保证高墩桥梁设计程序计算结果的准确性。
三、在高墩桥梁程序设计中的相关计算
3.1 高墩桥梁伸缩量的相关计算
在温度变化因素的影响以及徐变因素的影响下，伸缩缝能够满足高墩桥梁伸缩量的有关要求，因此，高墩桥梁的伸缩量需要进行相关的计算。这是一项具有严格程序的计算模式，目前已有相关学者对此研发出了一套相关的计算程序。这一套科学的计算模式是在充分利用力学计算方法的基础上演变而来的。而在使用这一套计算模式的时候还要遵循我国严格制定的公路梁部伸缩装置中的有关计算内容进行高墩桥梁伸缩量的有关计算。
3.2高墩桥梁底部支座的相关计算
在对高墩桥梁进行底部支座的相关计算分析时，需要注意的事项有以下几点，分别是：（1）要首先先对底部支座的承受力作初步计算，这样才能确定梁部与顶部的承载力度。（2）其次对底部支座的位移距离进行细致的测量计算，同时也要注意在初步测量后进行相应的验算。（3）最好再对底部支座的变形弹性范围与力度进行计算，这样有利于施工方掌握具体的施工强度。这时所依据参考的文献则为我国的公路路梁的橡胶支座中的相应的计算方法与设计原理。
四、高墩桥梁设计中的辅助准备
4.1提高桥梁的艺术审美感
在桥梁的建设中，施工方不仅需要注意在桥梁设计中，所有属性参数值得计算正确，还需要在建设材料上追求节能环保，桥梁的美观包括a.线型美观 b环境美观 c造型美观 所以，相关的设计人员在提高桥梁安全性的同时也要注重桥梁的美观性。桥梁的艺术审美艺术是是一种美学艺术，更是一种新型的设计理念。
4.2 提高桥梁的功能配置
桥梁虽然能够具有艺术审美感，但是，它的功能配置却遭不到重视。目前，在国内桥梁功能方面的重视远不如国外，在外国的桥梁功能设计中，相关设计人员会在桥梁设计功能中来加入一些比较人性化的设计，这样，桥梁的功能设计就会有所提高。
五、结语
综上所述，宏观力学计算方法在高墩桥梁的建设与设计中应用性极广，计算的方法也随着使用率的增加而日益成熟与完善。如果在高墩桥梁的设计理念中添加了一些新的设计方案，工程设计人员积极根据自身的专业技能创新力学计算方法，改善计算管理体系，这样才能有效的促进高墩桥梁的科学建设。本论文就高墩桥梁的宏观力学设计，比较合理全面的对设计的思路以及桥梁的完整性做出了全面有效的设计，希望对工程施工人员有一定的参考作用。
参考文献：
[1]侯鹏飞.高墩大跨度连续刚构桥梁结构抗震性能研究[D].中南大学，2010-05-01.
[2]赵金和.连续刚构及高墩曲线连续刚构设计[D].长沙理工大学，2008-04-01.
论文作者:何智勇
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/15
标签：桥梁论文; 设计人员论文; 力学论文; 工程论文; 桥墩论文; 刚度论文; 支座论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;