大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略研究论文_潘磊1,黄斌 2

大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略研究论文_潘磊1,黄斌 2

1浙江科欣工程设计咨询有限公司 浙江 311100;2浙江省建筑设计研究院 浙江 310012

摘?要:我国最近的几年中,随着科技的不断发展,桥梁的建设水平有了显著的提升,尤其是对传统的大跨度桥在设计中存在的一些问题,都有了有效的解决措施,我国的桥梁数量正在逐渐的增加,因此想要大跨度桥的长远可持续发展,就要保障在桥梁建设中的安全性、持久性和稳定性。针对桥梁的设计人员,前期一定要做好桥梁的相关设计工作,在保障桥梁稳定性和安全性的前提下对其中的设计要点要重视,结构要合理优化。

关键词:大跨度桥梁;设计要点;施工优化

1大跨度桥梁设计要点

1.1大跨度斜拉桥的设计要点

大跨度斜拉桥指的就是拉索性桥梁,其优点在于桥梁的承载力和稳定性比较好,整个桥梁的跨度非常大,非常适用于我国跨江大桥,是城市桥梁建设的首要选择类型。大跨径斜拉索桥梁的组成部分主要有主梁、斜拉索、塔柱等,斜拉桥在桥梁的设计阶段,设计人员一定要注意桥梁结构之间的相互关系,通过结构之间的相互关系设计出不同结构和形状的桥梁,例如悬浮、固定或者支撑等。桥梁的设计人员要根据实际的桥梁最大承载力进行桥梁索面的分析和计算,通过数据得出桥梁是为双平行索面还是双斜索面,斜拉桥的拉锁因为本身具有一定的自锚特点,所以在进行桥梁的固定的时候,不需要在进行锚定来对桥梁固定,斜拉桥的跨度一般在200~800m之间。

1.2大跨度拱桥设计要点

拱桥是我国目前使用时长最长的桥梁结构,在传统的拱桥类型当中主要以石拱桥为主。而在我国现阶段的拱桥设计中,往往会加入一些现代化的设计理念和元素,将钢筋结构的拱桥和混合类型的拱桥进行结合。我国目前的拱桥结构则主要以钢管材质的混凝土和钢筋混凝为主要的材料。这种材质拱桥在施工的过程中具有施工周期短、操作简单以及承载能力强等优势,并且其在使用的过程中还有具有较强的经济性和实用性的优势,因此,拱桥结构是我国山区大跨度桥梁建设的首先。此外,拱桥结构还非常的适用于跨径较短的桥梁上。钢筋混凝土结构的拱桥结构中拱肋则可以分为实体拱肋和桁式拱肋这两个类型,因此,桥梁设计人员在对拱肋设计的过程中,必须要根据桥梁的实际跨径来选择合理的钢管形式。单管形式性能较高,并且施工流程简单,但是抗弯性较差,而多管形式具有较强的抗弯性能,适合在跨度较大的桥梁设计中使用。所以,在拱桥设计当中,一定要采取合理的措施,确保拱桥设计工作的合理性和科学性。

1.3大跨度悬索桥设计要点

我国具有非常广阔的山区,在这些山区道路建设往往需要借助大跨度桥梁来进行道路的连结。而悬索桥结构主要适应于我国山区的大跨度的桥梁设计当中。悬索桥桥梁结构主要为主缆、塔柱、锚碇和劲梁这四个部分组成,非常适应于我国山区跨径较大和高度较高的环境。比如:南京长江大桥、舟山西堠门大桥、润扬长江公路大桥等,这些大桥采用的都是大跨径悬索桥结构。在悬索桥的设计当中,通常是在桥梁的两端设计塔柱来支撑桥身,因此,必须要确保塔柱具有良好的承载力[2]。通常情况下,会使用钢筋混凝土材料用来固定桥梁两端的悬索连结桥梁和塔柱,这样一来整个悬索桥就被分成了一个中跨和两个边跨的结构,而边跨的具体长度需要根据锚固定的位置以及工程的成本来确定。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在实际设计的过程中,中跨和边跨的长度比例,设计人员一般会根据塔桥的高度来调整。

1.4拱桥设计中的设计重点

我国当前使用时间较长的的桥梁类型就是拱桥,而传统的拱桥类型当中,主要以石拱桥为主,我国现阶段在设计拱桥的过程中,经常会加入一些现代化的设计元素和理念,确保能够将钢筋结构的拱桥与混合类型拱桥进行结合。而对于我国现阶段的拱桥结构来说,主要是采取钢管材质的混凝土和钢筋混凝土为主要材料,在实际施工的过程中,也存在简便化和周期短以及承载能力较强的特点,并且在使用过程中还具备较强的实用性和经济性的特点,所以,对于这种拱桥类型来说,逐渐是我国山区的大跨度桥梁建设首选的结构。另外,对于拱桥的结构来说,非常适合运用在跨径短的桥梁上,而钢筋混凝土拱桥上的拱肋主要分为实体拱肋和桁式拱肋的类型,所以,设计工作人员在实际应用实体拱肋的过程中,需要依照桥梁实际的跨径,选择科学合理的钢管形式,而对于单管形式来水,其自身具备性能较强,施工流程也非常简化,但其自身的抗弯性较低。而对于多管形式来说,其自身具备较强抗弯性的性能,能够在跨度较大的桥梁中使用。因此,在对拱桥设计的过程中,需要采取科学合理措施,最终进一步保障拱桥设计工作能够具备合理性的特点。

2.大跨度桥梁设计施工优化

2.1大跨度桥梁的整体优化

通常情况下,大跨度桥梁的内部普遍属于高次超静定结构,并且桥梁结构具有一定的复杂性特征,因此设计的工作量非常的大,在设计的过程中还会牵涉多很多的专业类型,这也会在一定程度上加大设计人员对整个设计工作的优化难度。因此,在对大跨度桥梁结构优化的过程中,必须要增强对优化工作的重视程度,对整个桥梁的质量进行全面的评价,减低桥梁结构优化和设计工作中的难度。此外,在对大跨度桥梁结构进行优化的过程中,重点内容还包括对桥梁结构造价、动力性能以及施工技术等,这有这样才能够实现对桥梁结构的整体优化和对景观结构优化的相互协调。

2.2创新桥梁设计

随着桥梁建筑领域的深入发展,设计者在桥梁设计方面也应该注重与时俱进。因此,相关机构在就桥梁工程展开设计时,应注重桥梁材料、设备、技术的更新与完善。同时,设计者应注重在桥梁工程设计期间融入信息技术,利用计算机将桥梁有关设计参数输入,然后构建虚拟桥梁模型,使整个桥梁设计更加立体化。同时,设计者应充分利用所学知识考虑桥梁在投入实际建筑中具有多大的可执行性,以及在实际建设中存在的风险因素。设计者利用信息技术对桥梁参数进行分析、评估,若发现某一指标存在问题,应及时调整设计参数,最终就桥梁建筑整体建设性能及施工安全指数进行分析与评估。不仅有效节省设计人员工作时间,减少工作强度,同时还有效提升桥梁工程设计准确性。因此,设计者在针对桥梁工程展开设计时,应懂得创新,融入桥梁设计创新理念,适当借鉴国外桥梁设计先进思想,再结合本国国情,从而设计出符合当地民众出行条件的桥梁建筑。只有桥梁设计问题解决了,才能保证当地交通系统正常运行,同时也是促进当地经济增长的前提保障,相关部门必须有所重视。

结束语

桥梁设计是一项十分复杂的工程要务,要求设计人员必须从多个角度考虑设计要点。在桥梁设计过程中,设计人员必须扎实设计知识、技能,抓住设计重点,同时还应及时预判桥梁工程在设计中可能存在的风险因素。因此,设计人员必须掌握好桥梁的整体性,耐久性。在设计时注重疲劳损伤分析、优化排水系统,并重点训练设计人员整体素质,从而确保桥梁工程设计工作符合工程建设实际指标。

参考文献:

[1]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):96-97.

[2]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):106.

[3]韩振国,冯莹.大跨度桥梁施工组织安全评估方法探析[J].江苏建材,2017(02):53-56.

[4]蔡宁生,唐咸远,毛立敏,杨鉴生.基于河道通航等级提升的大跨度桥梁改扩建设计研究[J].西部交通科技,2017(01):37-41

论文作者:潘磊1,黄斌 2

论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期

论文发表时间:2019/4/2

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