大跨度桥梁设计的设计要点与优化措施

大跨度桥梁设计的设计要点与优化措施

发表时间：2020-04-02T09:44:07.803Z 来源：《基层建设》2019年第31期作者：张岩

[导读] 摘要：桥梁属于我国交通建设中的重要基础设施之一，而在交通行业发展的过程中推动了桥梁设计的技术方法不断的发展及完善。

沈阳市市政工程设计研究院黑龙江分院黑龙江哈尔滨 150000

摘要：桥梁属于我国交通建设中的重要基础设施之一，而在交通行业发展的过程中推动了桥梁设计的技术方法不断的发展及完善。目前大跨度桥梁的建设数量不断增多，为此在桥梁设计中需要深入分析大跨度桥梁的特征，保证设计方案的合理性。大跨度桥梁在实际中的跨度大、性能强、寿命长，但是需要注意其对设计的标准要求较高，针对此种情况应不断的对大跨度桥梁设计进行优化，针对桥梁类型来对设计中的不足进行全面的改进，进而提升大跨度桥梁设计的水平。

关键词：大跨度桥梁；设计要点；桥梁工程

桥梁设计使保证桥梁工程可以顺利完成建设的基础条件，其在极大程度上决定了桥梁的质量及性能，作为施工的依据在实际中需要保证大跨度桥梁设计的科学性、合理性。而以目前桥梁设计的情况来看，在实际中受多种因素的影响使得大跨度桥梁设计存有一些问题，因此需要采用适当的措施来提升设计水平。本文针对不同桥梁类型的特点，分析了在大跨度桥梁设计中的各项设计要点，并从多个方面提出了对桥梁设计进行优化的措施。

一、大跨度桥梁设计的要点分析

1.规划设计的要点

大跨度桥梁其建设条件多数都较为复杂，再加上不同地区在实际中对桥梁的应用性能及要求有一定的差异性，因此在大跨度桥梁的设计中需要针对地区的地理地形、环境特征来进行全面的规划，以此来保证大跨度桥梁的分布规划符合地区对桥梁工程的要求。在进行大跨度桥梁设计时对于桥梁的位置需要以施工作业的条件为基准，并确认大跨度桥梁所需占用的空间，通过全面规划的方式来保证大跨度桥梁设计方案的可行性。

2.结构设计的要点

在大跨度桥梁设计中对于桥梁结构的选择需要以建设标准及建设条件为基础，目前在大跨度桥梁工程中为了保证其整体的强度及刚度，多数会采用钢结构来进行桥梁的建设施工。在桥梁钢结构的设计中应注意其对钢材组合及作业有着较高的要求，因此在设计中对于其材料、技术的选用需要以桥梁结构的施工特征为基础，保证结构设计符合桥梁的使用特征。并且在进行大跨度桥梁结构设计时需要对桥梁的受力状况进行计算及分析，使桥梁结构受力可以均匀的分布，这样能使桥梁更好地承载上方所施加的荷载，提升大跨度桥梁的结构性能。

3.成本设计的要点

大跨度桥梁的设计方案直接决定了桥梁工程在建设中的成本支出，若是在实际中设计不合理将会导致成本增加，进而影响桥梁工程的施工进度及施工效益。在大跨度桥梁设计中需要根据桥梁工程的建设投资来确认其设计方案的方向，考虑在桥梁工程中各个建设阶段的特征来选择桥梁结构、施工材料、技术工艺，将成本控制在预算的范围以内。并且还需考虑考虑大跨度桥梁设计方案的是否具备可行性，以此来避免在桥梁工程建设中出现维修或返工等情况，保证大跨度桥梁设计的价值。

二、常见大跨度桥梁结构类型的设计

1.斜拉桥的设计

在斜拉桥的设计过程中，需要注意的要点主要是对于索塔、主梁和斜拉索三个方面的组合运用上，通过不同方式的组合，不仅可以提高其整体性能，降低建设成本，还可以对桥梁进行外观上的优化设计，更加满足人们的审美要求。在大跨度斜拉桥的设计工作中，要注意做好轻量化、多样化方面的设计，通过建模的方式，做好索力调整、施工控制等方面的技术准备。

2.拱桥的设计

在进行拱桥的设计过程中，首先需要确定桥梁的设计标高和矢跨比，其次在进行不等跨连续拱桥设计时，需要使两个相邻的桥孔在永久荷载作用下的不平衡推力尽量减小，并且使大胯与小跨结构重力所引起的水平推力对基底所产生的力矩接近平衡。在设计拱轴线型时，首先要考虑尽可能降低荷载产生的弯矩值，保证桥梁结构的应力均匀，同时尽量使整体结构达到美观的要求，减少施工过程中带来技术上的不便。

三、大跨度桥梁设计的优化措施分析

1.对桥梁结构整体进行优化

大跨度桥梁其整体结构性能是保证桥梁正常使用的主要因素，以大跨度桥梁结构特征来看，其多数都属于高次超静定的结构，在进行设计优化中需要对大跨度桥梁整体结构性能进行全面的评定，以此来分析及了解大跨度桥梁是否达到工程使用标准要求。并以提升大跨度桥梁建设效果为目的来对其主体结构所涉及的各项设计环节进行改进，其设计优化内容包括优化桥梁结构的造价、性能、技术等，最终进一步实现桥梁结构优化的目标。

2.对桥梁结构局部进行优化

大跨度桥梁属于由多个局部结构组成的有机的整体，因此要使整体结构达到更高的性能要求，可以在整体结构达到设计要求的基础上对局部结构进行优化设计。尤其是在针对目前桥梁建设环境不断复杂化、桥梁施工技术不断提升的情形下，必须根据实际需要进行对应的设计。在实际设计过程中，局部优化的方面通常集中在三个方面：一是加劲梁横截面进行优化，提升桥梁整体结构的质量；二是针对主缆动力和斜拉索进行优化，使其能够在更大程度上满足环境变化的需要；三是针对桥墩基础设计进行优化，从而使桥墩的位置、数量和结构分布能够更加符合科学要求。对桥梁结构进行局部优化，不是要忽略桥梁结构的整体优化，而是在整体优化的基础上进行的。

3.对墩台塔吊结构进行优化

随着桥梁施工技术的不断发展，桥梁的墩台和塔吊施工技术也在不断更新，在进行桥梁的墩台和塔吊的设计时，需要注意抗震减震技术的应用和耐久性能保障。在进行墩台设计时，要重点确定下部墩型的选择，在采用高墩和低墩同时应用的情况下，要是墩台在各个方向都有着较好的抗弯性能和抗扭性能。在采用双墩柱结构时，应当合理的设置横向设置连接，从而在整体上确保其性能的发挥。在设计过程中，在采取桥梁的墩台塔吊翻模施工技术的情况下，必须将施工的模板和平台进行分离，确保墩台塔吊的坐标系能够沿着直线路径运动，

从而有效规避桥梁模板产生裂缝和扭曲的情况，不能能够确保墩台的整体质量，还能够达到较好的外观效果。

结论：

根据大跨度桥梁的特点来看，其在实际中由于结构整体具有较强的复杂性，再加上多数大跨度桥梁所处的施工环境都较为恶劣，因此也使得在桥梁设计中需要面对多种要求。为了保证桥梁设计的效果需要对其设计要点进进行掌握，并从提升大跨度桥梁性能、质量的角度来对设计进行优化，科学的应用设计优化措施来提升大跨度桥梁设计效果，为大跨度桥梁的建设提供基础依据及保障。

参考文献：

[1]李宇锋.公路桥梁中大跨度桥梁设计研究[J].交通世界，2016（28）：96-97.

[2]尹丽娜.大跨度桥梁设计重点及优化措施[J].建材与装饰，2019，571（10）：279-280.