公路橋梁中大跨度橋梁設計研究

王慧云

摘要：公路橋梁建造技術的發展，使得大跨度橋梁的建造成為了可能。當前大跨度橋梁的應用范圍雖然比較廣泛，但是還有一些設計要點需要設計人員重視，否則難以提升大跨度橋梁的建造質量。本文分兩點闡述了大跨度橋梁的理論發展內容和設計要點，以供參考。

【關鍵詞】公路橋梁；大跨度橋梁；設計要點

為適應人們的出行需求，公路橋梁的跨度正在不斷增加，由此也帶來了“施工難”的問題，對此，需要從大跨度橋梁建造的開端著手，以優化設計方案的方法，降低施工難度。

1.理論發展

基于人們對大跨度橋梁的現實需求，大跨度橋梁應運而生。大跨度橋梁的設計與建設最早興起于歐美，后逐漸引入我國。近年來，我國也加大了對大跨度橋梁的研究與應用，表現在大跨度橋梁的建設規模在不斷擴大，建設技術也在不斷提升。

然而令人遺憾的是，大跨度橋梁在建設施工方面有了較大的突破，但是由于其相關的建設理論卻尚未成熟，仍舊有一些技術性難題在制約著大跨度橋梁的發展，對此，需要技術人員針對現有技術水平，加強對大跨度橋梁的理論研究，以便能夠研發出一些新技術，用以改進當前大跨度橋梁在設計與施工中的薄弱環節，助推大跨度橋梁技術更上一層樓。

2.設計要點

依照最新的公路橋梁的設計優化理論，設計方案所涉及到的計算量都需以變量的方式呈現，再運用數學手段，完成預定要求，最終得到整體設計方案。這種方法雖然不能完全實現“整體最優”，但卻是通往“整體最優”的一種最佳途徑，所以設計人員不妨從以下影響公路橋梁設計的計算量著手，進行大跨度橋梁的設計。

2.1加勁梁

加勁梁在大跨度橋梁中主要的功能是傳遞荷載以及支承，現在應用于大跨度橋梁設計的加勁梁類型有混凝土梁、疊合梁、鋼梁以及混合梁，混凝土梁由混凝土材料依據相關的內力分布制成，疊合梁應用在橋梁設計中可以有效減少該橋梁結構所占用的高度，鋼梁是用鋼材料制成而成的梁。在統計全世界現已建設完成的大跨度橋梁后，我們發現，橋梁跨度排在前12位的橋梁，其加勁梁多采用鋼梁這種類型，所以今后在對大跨度橋梁的進行優化設計時，關于加勁梁的設計不妨從此處著手。

2.2拉索或主纜

大跨度橋梁在經過多年的發展以后，出現了眾多新橋式，但這些橋式無一例外的都采用纜索作為支承，且使用的是柔性結構，這種結構有一種應用的劣勢，也即在拉索的過程中，若是橋梁受到外部激勵，就會出現振動現象，例如遇有風雨天氣，受風雨的影響，主梁與拉索之間就會出現耦合振動，或是自激振動，而這些振動會讓拉索錨固端產生疲勞，進而會減少拉索原本的使用壽命，嚴重時還會影響橋梁的安全。因此，動力設計應當成為橋梁設計的應有之義。

2.3索力

橋梁跨度的增大會使得橋梁的非線性條件以及收縮徐變也會有所變化，并且不論是立模標高還是斜拉索力都直接決定著橋梁的線形和主梁應力，所以確定適宜的索力，是確保橋梁結構安全性以及材料用量的保障。當前，針對橋梁的索力，國際上存在以下幾種調整理論：第一，優化指定位移狀態的索力，常見的方法有零位移法以及支承連續梁法等；第二，優化存在約束的索力，常見的方法有用索量最小法等；第三，優化不存在約束的索力，常見的方法有彎矩最小法等；第四，影響矩陣法，此種理論方法可以被用來計算不同加權條件下的具體優化結果，也可以被用來計算不同目標函數，所以能夠有效確定橋梁的索結構是否處于合理狀態，并且也完成施工階段的索力調整工作，所以該種方法具有較高的應用價值。

2.4索塔

對索塔進行優化設計，是完善大跨度橋梁設計的重要組成部分，因此，要引起設計人員的重視，將索塔設計納入設計規劃之中，予以科學化設計。一般來講，索塔的設計需要從以下兩個角度著手，一方面是塔高，對于大跨度橋梁而言，索塔既不能太高，太高的索塔不僅會提升施工難度，還會增大工程造價，索塔也不能太低，太低的索塔工作效率又不會太高，并且還會增加拉索受力，所以確保索塔處于合適的高度至關重要。

2.5橋墩

對于橋梁而言，橋墩必不可少，且是主要的受重部分，所以對橋墩的設計進行優化，也能提升大跨度橋梁設計方案的質量。影響橋墩使用效果的因素主要有兩點，一是建設工藝，二是建設材料，這兩點之中的任意一點出現問題，整個橋梁都可能會報廢，所以在設計橋墩之前，設計人員既需要調查當前建材市場中適宜橋墩建造的材料情況，也需要調查橋梁選址附近歷史周期內氣象條件以及水文條件，如此才能讓橋墩具備應有的使用價值，為大跨度橋梁的建造提供可靠性支撐。

3.結束語

總之，公路橋梁一要注重安全性，二要注重實用性，在這兩項原則的指導下，大跨度橋梁的設計必須要從細節著手，通過優化橋梁建造的各個施工環節，達到優化設計方案的總目標，使設計方案具備科學性，能夠為橋梁施工提供可靠性依據。

【參考文獻】

[1]吳鵬，吳燕蘭.大跨度橋梁設計要點與優化策略[J].交通世界，2017（32）：96-97.

[2]李宇鋒.公路橋梁中大跨度橋梁設計研究[J].交通世界，2016（28）：96-97.