分析大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略

分析大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略

李婷婷

辽宁新发展交通集团辽宁沈阳110000

摘要：在科学技术迅速发展的过程当中，建筑企业施工技术也在不断的进步。大跨度桥梁设计是施工技术的一个重要方面该设计过程复杂多变，具有一定的难度性。因此，桥梁的设计需要针对设计要点进行详细的分析与优化，并且制定合理有效的对策，只有这样才能从整体上提高大跨度桥梁设计的水平以及实际的应用价值。本文就针对大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略展开研究，希望能够为有关人员提供借鉴与支持。

关键词：大跨度桥梁；设计要点；优化策略

引言

近几年来，我国桥梁设计水平虽然得到了比较大的进步，但由于大跨度桥梁设计对专业程度的要求较高，同时具有一定复杂性，因此在设计过程中也面临着众多问题，所以大跨度桥梁设计就存在着一定的难度。当前，桥梁的跨度逐渐增多，想要实现大跨度桥梁的长期发展就需要进一步保证桥梁建设的安全性、稳定性以及持久性，所以桥梁设计人员就需要针对设计要点不断进行优化，在建设过程中也需要严格保证质量。

1分析大跨度桥梁设计的设计要点

1.1大跨径斜拉桥设计的设计要点

大跨径斜拉桥属于拉索型的结构，其结构特点就是跨度大、承载能力强，稳定性强等。大跨径斜拉桥主要的构成部分有:主梁、斜拉索、塔柱等，在设计环节中，设计人员需要根据实际情况详细分析这三个部分之间的组合关系，根据不同的需求以及不同的特点进行不同的形状组合，以满足桥梁使用需要，例如支撑能力、悬浮固定能力等。在桥梁索面设计过程中应当以桥梁最大承受能力为基础，并且充分利用自身所具备的自锚特征。通常情况下大跨径斜拉桥更多适用于河流峡谷等地，其跨径大约为在200~800m之间。

1.2大跨度悬索桥设计的设计要点

悬索桥在山区的应用比较广泛，具有跨径大，高度高等特点。悬索桥的主要部分有桥身、塔柱和塔架等。塔柱作为桥身的支撑，塔架通常采用混凝土材料，以保证材料的稳定性和高承载能力。悬索桥主要分为三个部分，分别是一个中跨和两个边跨，通常中跨和边跨可以根据2：1的比值或者是4：1的比值进行设计，而垂跨通常根据1:6的比值或者是1:7的比值进行设计，但在实际的设计施工的过程中，设计人员和现场的工作人员仍然需要根据实际情况进行合理调整，只有这样才能确保大跨度悬索桥设计的质量，从而确保大跨度悬索桥的建设效率和质量。

1.3拱桥设计的设计要点

拱桥在我国的使用时间比较长，历史比较悠久，现代的拱桥设计往往在历史的基础上增加了大量了现代设计元素，例如:在拱桥加入钢筋结构、采用混合类型的拱桥结构设计等。现代的拱桥结构主要有两种分别是:钢管的混凝土和钢筋的混凝土。这两种结构在施工的过程中应用起来简便快捷，可以节省大量的时间，同时成本也相对比较低，再加上其自身的承载能力比较强，因此具有较高的经济性能和实用性能。所以在大跨度桥梁设计中，拱桥的应用范围比较广，也受到众多设计者的青睐。

2大跨度桥梁设计的优化对策

2.1桥梁局部优化

首先，优化加劲梁的横截面，这一步骤是至关重要的，加劲梁的材料组成包括许多方面，目前的大跨度桥梁设计中，主跨梁通常以钢梁为主，钢梁的使用范围更加广泛。对加劲梁的横截面进行进一步的优化对于提高大跨度桥梁设计的质量和实际施工的效率都有着非常重要的意义。

其次，优化斜拉索或是主缆动力，斜拉索桥和悬桥都是大跨度桥梁设计的重要形式，二者都需要用缆索来实现支撑，这就需要桥面设计均具有柔软性。由于拉索桥和悬桥容易受到外部环境的干扰造成拉索发生大幅度振动，例如大风、暴雨的环境下都会进一步导致参数共振以及拉索自激振等，因此优化斜拉索或主缆动力是非常重要的。设计人员在进行设计的过程中一定要重视斜拉索或是主缆动力的优化，从而确保大跨度桥梁设计的质量。

最后，优化桥墩和基础，桥墩和基础是桥梁的基本支撑，也是整个大跨度桥梁的根本，其稳定性和安全性是对桥梁整体的重要保证。桥墩和基础的实际位置、数量、结构、材料、形式等都会直接对桥梁长期性、耐用性等产生非常重要的影响，因此设计人员应当采用综合思维，综合考虑桥梁和基础，为后续大跨度桥梁的设计和实际施工打下坚实的基础。

2.2大跨度桥梁的整体优化

大跨度桥梁因为其特殊的性质，所以在设计和实际施工的过程中具有一定的复杂性，在实际环境中的变化性也相对比较多，为此会对整体优化设计带来相应阻碍。设计人员要正视设计过程中的一些难题，并根据实际情况将局部优化与整体优化结合在一起，并且着重局部优化，其次在优化过程中应当充分考虑桥梁的使用效果和运营情况，并基于此对设计做出相应的调整。目前，大跨度桥梁整体优化的主要包括以下几个方面，即动力性能以及施工工艺、整体造价、景观设计等，所以，设计人员在进行设计的过程中要综合考虑这些因素，提高大跨度桥梁的设计质量，并根据实际情况做出整体的优化。

2.3桥梁上部结构优化

桥梁上部结构会直接涉及到桥梁的承受能力、施工工艺以及技术难度大小等方面。例如空心板结构桥型，这种结构的施工工艺比较简单，操作快捷，复杂程度低，但是跨径度小，局限性比较高，因此往往会出现跨深沟桥梁的高跨比例不协调，不具有一致性等。当前，桥梁的跨度逐渐增多，想要实现大跨度桥梁的长期发展，进一步保证桥梁建设的安全性、稳定性以及持久性是非常有必要的，其次，如果桥梁的跨度比较大，则会增加桥墩的数量，出现的伸缩缝就会随之增多，由此会为车辆的行驶带来一定阻碍。由此可见简支的空心板结构桥型主要适用于地形平坦，高度较低、填土较低的地区。再例如多梁式T梁属于中等跨径，施工简便，成本较低。但是T梁属于开口断面，其平衡能力和承载能力相对比较低。然而如果曲线桥弯曲程度比较小，T梁则会应用直梁设计，可以利用翼缘板来调整桥曲线。

2.4桥梁墩台塔吊结构优化

当桥梁施工进入到一定阶段就需要实现施工模板与施工平台的相互分离，在这种形式下桥梁每个5m会出现一个新的施工平台，施工人员则可以在新的施工平台上完成安装以及测量等工作，这种施工方式不但简便快捷，还能确保大跨度桥梁的质量，所以，设计人员在设计的过程中可以应用上述方法对桥梁墩台塔吊结构的设计进行进一步的优化。一般来说，墩台塔吊的工作是按照直角坐标系的形式进行运作的，采用上述方式能够更多的对桥梁施工过程进行简化，提高大跨度桥梁施工的效率，降低相应的建设成本，从而确保大跨度桥梁能够在约定的工期内完工，并且减少平台偏离扭曲等现象的发生，防止模板出现裂缝，另一方面桥梁的美观性也大大增加，所以，对桥梁墩台塔吊结构进行进一步的优化对于提高大跨度桥梁设计的质量和实际施工的效率都有着非常重要的意义。

结语

现如今，国内桥梁建设正随着交通事业的发展而不断实现优化，我国桥梁建设有了进一步的提高和发展，为了满足人们对交通道路的高质量、高品质的需求，桥梁设计优化应当遵从科学合理的原则，在保证桥梁实际需求的前提下优化桥梁结构，不断美化桥梁设计，这也是目前大跨度桥梁设计的重点内容，从而使我国的大跨度桥梁设计取得进一步的发展，使人们的需求得到充分地满足，也进一步推动我国交通事业的进步。

参考文献

[1]董昆杰.大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略[J].交通世界,2019(18):74-75.

[2]王强.大跨度桥梁的设计要点及优化设计[J].全面腐蚀控制,2018,32(08):62-63+83.

[3]王震威,张洋洋.探析大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略[J].四川水泥,2018(06):32.

[4]孙大龙.大跨度桥梁设计要点及结构优化[J].居舍,2018(16):85.