摘要：桥梁自古有之，它在我国交通运输史上占有重要地位。城市桥梁设计是市政交通建设工作中重要的一部分，任何一个城市的道路建设都离不开桥梁设计。桥梁设计，也就是桥梁建设工程的规划、设计工作，它关系到一座桥梁的质量，既是城市桥梁工程的基本前提，也是保证桥梁工程安全进行的重要基础。本文围绕大跨度桥梁设计的设计要点展开，分析其优化策略，以期进一步提升大跨度桥梁设计水平。
关键词：大跨度桥梁；设计要点；优化策略
1前言
桥梁建设是交通行业的主要内容，桥梁的设计问题直接关系到桥梁的使用寿命，关系到行人和车辆的安全。然而现阶段桥梁在设计中存在较多隐患，严重影响桥梁的质量，给人们的交通安全带来一定的威胁与安全隐患。因此需要做好桥梁的设计工作，加强设计阶段的工作，做好前期勘查工作，不断的进行设计创新，保障桥梁施工的安全性和其设计的耐久性，对于桥梁中出现的隐患问题需要具体的分析并提出有效的解决措施。
2分析大跨度桥梁设计的设计要点
2.1大跨径斜拉桥设计的设计要点
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 200～800m 之间，就能选择大跨径的斜拉桥结构。
2.2大跨度悬索桥设计的设计要点
悬索桥属于国内的山区当中，大跨度桥梁的一种主要类型，主要由塔柱、主缆、锚碇及加劲梁等部分构成，而且在山区的跨径比较大，高度较高的环境下，适合使用悬索桥结构。当前的悬索桥通常会设计出两个塔柱，将其作为桥身支承，塔架应用钢筋的混凝土材料，并将悬索两端经过锚碇，将其固定于桥梁的两端，而两个塔架把整个悬索桥分成三部分，主要是中跨以及两个边跨的部分，边跨长度应该按照锚固的具体位置与工程的成本决定，通常情况下，中跨和边跨主要根据 2：1 或是 4：1 的长度比值进行设计，垂跨比值通常设计成 1：6 或是 1：7，设计人员可以按照桥塔的高度进行适当的调整。
2.3拱桥设计的设计要点
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 V 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 80m 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 100m 的钢管混凝土的拱桥当中。
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3优化策略
3.1局部优化
在大跨度桥梁主梁优化设计中，首先，要优化主缆的动力，无论是斜拉桥还是悬索桥，其桥梁的跨度都比较大。并且由于这两种形式的桥梁工程的桥面相对柔软，因此其阻尼值相对较低。当外在环境发生巨大变化时，其拉索容易发生大幅度振动，因此，必须对其进行优化处理。其次，是要对加劲梁的横截面进行优化处理，最好是在桥梁设计中多采用钢梁，尽可能减少混凝土与钢梁的混合使用。再者，是要对桥墩和基础进行优化，在大跨度桥梁中，基础与桥墩是主要的支撑结构，是桥梁下部分结构的重要构件，桥梁的稳固性主要是由桥墩和基础决定的。因此，在设计中，需要进一步优化桥墩和基础的位置，合理确定两者之间的数量，并对其结构形式进行优化，只有这样，才能够有效增强大跨度桥梁的稳固性和耐久性。并且在设计中，工作人员还要综合考虑桥墩与基础对桥梁、上部结构以及下部结构的综合影响。
3.2整体优化
通常情况下，大跨度桥梁的结构都比较复杂，在设计中要面临的变量很多，并且其大部分结构是高次超静定的结构。由此在设计中，设计人员很难以掌握全面的信息，在桥梁的整体设计中，其面临的阻碍较多。为了进一步实现桥梁的总体优化，在设计时需要通过局部优化的方式来达到整体优化的目的。在评判桥梁的质量好坏时，更多的是从整体着眼，考虑更多的是桥梁的使用效果和运作情况。在对大跨度桥梁进行整体优化时，需要将重点放在桥梁的造价、动力性能、施工工艺、结构以及景观设计等方面。争取通过改善桥梁局部的性能，来实现对桥梁的整体优化目的。
3.3上部结构优化
一般而言，在确定大跨度桥梁的上部结构时，需要立足实际，综合考虑施工工艺、技术以及桥梁的整体承受能力和工程造价等情况。比如，在上部结构的跨径和结构形式的选择时，不仅要看到其操作上的便利性和施工工艺上的优越性，还要考虑其跨径、桥梁高度、深沟桥梁的高跨比例以及船只的行驶条件。在进行上部结构的深入设计时，为了增强大跨度桥梁的整体性能，需要对桥梁的上部结构进行优化。一般而言，在大跨度悬索桥梁工程中，需要对悬索桥锚碇进行调整优化。在优化锚碇时，自锚式的应用具有一定的限制条件，必须要在地锚式不能使用的前提下，才能使用自锚式。在斜拉桥梁工中，随着大跨度桥梁跨度的增加，桥梁工程所受到的收缩徐变和非线性条件的影响会越来越突出。在优化索力时，需要将重点放在指定受力和位移状态上。
3.4墩台塔吊结构优化
在设计桥梁墩台塔吊结构时，常使用的技术是翻模施工技术，这种施工技术需要在平台上固定模板支架，然后借助塔吊来运送并拆卸模板，最后进行上层模板的安装与测量。在翻模施工技术中，模板与平台是彼此独立的，为了将其连成一个统一的整体，需要在后期阶段付出更多的努力。为了进一步优化墩台塔吊结构，不仅需要将模板与平台分离开，还要合理布置施工平台，施工平台的间距一般是 5m。并且由于墩台塔吊一直是做直线运动的，为了简化施工过程并提升大跨度桥梁的整体质量，需要让墩台塔吊一直处于直角坐标系中。
结束语
桥梁不仅是道路建设的主要组成部分，也是连接各个道路网络的关键。现阶段交通运输量日益繁重，各个地区的桥梁逐渐呈现饱和状态，尤其是在经济发展迅速的地区，车流量较大，桥梁的交通压力也较大，因此在设计桥梁的时候需要注意设计的质量，防止出现安全隐患。
参考文献：
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[3]戴晓东，戴剑平.浅谈结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].科技创新导报，2017（8）：75-76.
论文作者:简亮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/9/12
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; 塔吊论文; 《基层建设》2018年第21期论文;