公路桥梁中大跨度桥梁设计研究

王慧云

摘要：公路桥梁建造技术的发展，使得大跨度桥梁的建造成为了可能。当前大跨度桥梁的应用范围虽然比较广泛，但是还有一些设计要点需要设计人员重视，否则难以提升大跨度桥梁的建造质量。本文分两点阐述了大跨度桥梁的理论发展内容和设计要点，以供参考。

【关键词】公路桥梁；大跨度桥梁；设计要点

为适应人们的出行需求，公路桥梁的跨度正在不断增加，由此也带来了“施工难”的问题，对此，需要从大跨度桥梁建造的开端着手，以优化设计方案的方法，降低施工難度。

1.理论发展

基于人们对大跨度桥梁的现实需求，大跨度桥梁应运而生。大跨度桥梁的设计与建设最早兴起于欧美，后逐渐引入我国。近年来，我国也加大了对大跨度桥梁的研究与应用，表现在大跨度桥梁的建设规模在不断扩大，建设技术也在不断提升。

然而令人遗憾的是，大跨度桥梁在建设施工方面有了较大的突破，但是由于其相关的建设理论却尚未成熟，仍旧有一些技术性难题在制约着大跨度桥梁的发展，对此，需要技术人员针对现有技术水平，加强对大跨度桥梁的理论研究，以便能够研发出一些新技术，用以改进当前大跨度桥梁在设计与施工中的薄弱环节，助推大跨度桥梁技术更上一层楼。

2.设计要点

依照最新的公路桥梁的设计优化理论，设计方案所涉及到的计算量都需以变量的方式呈现，再运用数学手段，完成预定要求，最终得到整体设计方案。这种方法虽然不能完全实现“整体最优”，但却是通往“整体最优”的一种最佳途径，所以设计人员不妨从以下影响公路桥梁设计的计算量着手，进行大跨度桥梁的设计。

2.1加劲梁

加劲梁在大跨度桥梁中主要的功能是传递荷载以及支承，现在应用于大跨度桥梁设计的加劲梁类型有混凝土梁、叠合梁、钢梁以及混合梁，混凝土梁由混凝土材料依据相关的内力分布制成，叠合梁应用在桥梁设计中可以有效减少该桥梁结构所占用的高度，钢梁是用钢材料制成而成的梁。在统计全世界现已建设完成的大跨度桥梁后，我们发现，桥梁跨度排在前12位的桥梁，其加劲梁多采用钢梁这种类型，所以今后在对大跨度桥梁的进行优化设计时，关于加劲梁的设计不妨从此处着手。

2.2拉索或主缆

大跨度桥梁在经过多年的发展以后，出现了众多新桥式，但这些桥式无一例外的都采用缆索作为支承，且使用的是柔性结构，这种结构有一种应用的劣势，也即在拉索的过程中，若是桥梁受到外部激励，就会出现振动现象，例如遇有风雨天气，受风雨的影响，主梁与拉索之间就会出现耦合振动，或是自激振动，而这些振动会让拉索锚固端产生疲劳，进而会减少拉索原本的使用寿命，严重时还会影响桥梁的安全。因此，动力设计应当成为桥梁设计的应有之义。

2.3索力

桥梁跨度的增大会使得桥梁的非线性条件以及收缩徐变也会有所变化，并且不论是立模标高还是斜拉索力都直接决定着桥梁的线形和主梁应力，所以确定适宜的索力，是确保桥梁结构安全性以及材料用量的保障。当前，针对桥梁的索力，国际上存在以下几种调整理论：第一，优化指定位移状态的索力，常见的方法有零位移法以及支承连续梁法等；第二，优化存在约束的索力，常见的方法有用索量最小法等；第三，优化不存在约束的索力，常见的方法有弯矩最小法等；第四，影响矩阵法，此种理论方法可以被用来计算不同加权条件下的具体优化结果，也可以被用来计算不同目标函数，所以能够有效确定桥梁的索结构是否处于合理状态，并且也完成施工阶段的索力调整工作，所以该种方法具有较高的应用价值。

2.4索塔

对索塔进行优化设计，是完善大跨度桥梁设计的重要组成部分，因此，要引起设计人员的重视，将索塔设计纳入设计规划之中，予以科学化设计。一般来讲，索塔的设计需要从以下两个角度着手，一方面是塔高，对于大跨度桥梁而言，索塔既不能太高，太高的索塔不仅会提升施工难度，还会增大工程造价，索塔也不能太低，太低的索塔工作效率又不会太高，并且还会增加拉索受力，所以确保索塔处于合适的高度至关重要。

2.5桥墩

对于桥梁而言，桥墩必不可少，且是主要的受重部分，所以对桥墩的设计进行优化，也能提升大跨度桥梁设计方案的质量。影响桥墩使用效果的因素主要有两点，一是建设工艺，二是建设材料，这两点之中的任意一点出现问题，整个桥梁都可能会报废，所以在设计桥墩之前，设计人员既需要调查当前建材市场中适宜桥墩建造的材料情况，也需要调查桥梁选址附近历史周期内气象条件以及水文条件，如此才能让桥墩具备应有的使用价值，为大跨度桥梁的建造提供可靠性支撑。

3.结束语

总之，公路桥梁一要注重安全性，二要注重实用性，在这两项原则的指导下，大跨度桥梁的设计必须要从细节着手，通过优化桥梁建造的各个施工环节，达到优化设计方案的总目标，使设计方案具备科学性，能够为桥梁施工提供可靠性依据。

【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]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.