王慧云

摘要：公路橋梁建造技術(shù)的發(fā)展，使得大跨度橋梁的建造成為了可能。當(dāng)前大跨度橋梁的應(yīng)用范圍雖然比較廣泛，但是還有一些設(shè)計(jì)要點(diǎn)需要設(shè)計(jì)人員重視，否則難以提升大跨度橋梁的建造質(zhì)量。本文分兩點(diǎn)闡述了大跨度橋梁的理論發(fā)展內(nèi)容和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以供參考。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；大跨度橋梁；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

為適應(yīng)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(yōu)化設(shè)計(jì)方案的方法，降低施工難度。

1.理論發(fā)展

基于人們對大跨度橋梁的現(xiàn)實(shí)需求，大跨度橋梁應(yīng)運(yùn)而生。大跨度橋梁的設(shè)計(jì)與建設(shè)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(yīng)用，表現(xiàn)在大跨度橋梁的建設(shè)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，建設(shè)技術(shù)也在不斷提升。

然而令人遺憾的是，大跨度橋梁在建設(shè)施工方面有了較大的突破，但是由于其相關(guān)的建設(shè)理論卻尚未成熟，仍舊有一些技術(shù)性難題在制約著大跨度橋梁的發(fā)展，對此，需要技術(shù)人員針對現(xiàn)有技術(shù)水平，加強(qiáng)對大跨度橋梁的理論研究，以便能夠研發(fā)出一些新技術(shù)，用以改進(jìn)當(dāng)前大跨度橋梁在設(shè)計(jì)與施工中的薄弱環(huán)節(jié)，助推大跨度橋梁技術(shù)更上一層樓。

2.設(shè)計(jì)要點(diǎn)

依照最新的公路橋梁的設(shè)計(jì)優(yōu)化理論，設(shè)計(jì)方案所涉及到的計(jì)算量都需以變量的方式呈現(xiàn)，再運(yùn)用數(shù)學(xué)手段，完成預(yù)定要求，最終得到整體設(shè)計(jì)方案。這種方法雖然不能完全實(shí)現(xiàn)“整體最優(yōu)”，但卻是通往“整體最優(yōu)”的一種最佳途徑，所以設(shè)計(jì)人員不妨從以下影響公路橋梁設(shè)計(jì)的計(jì)算量著手，進(jìn)行大跨度橋梁的設(shè)計(jì)。

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(xiàn)在應(yīng)用于大跨度橋梁設(shè)計(jì)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(jù)相關(guān)的內(nèi)力分布制成，疊合梁應(yīng)用在橋梁設(shè)計(jì)中可以有效減少該橋梁結(jié)構(gòu)所占用的高度，鋼梁是用鋼材料制成而成的梁。在統(tǒng)計(jì)全世界現(xiàn)已建設(shè)完成的大跨度橋梁后，我們發(fā)現(xiàn)，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(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，關(guān)于加勁梁的設(shè)計(jì)不妨從此處著手。

2.2拉索或主纜

大跨度橋梁在經(jīng)過多年的發(fā)展以后，出現(xiàn)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(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有一種應(yīng)用的劣勢，也即在拉索的過程中，若是橋梁受到外部激勵(lì)，就會出現(xiàn)振動現(xiàn)象，例如遇有風(fēng)雨天氣，受風(fēng)雨的影響，主梁與拉索之間就會出現(xiàn)耦合振動，或是自激振動，而這些振動會讓拉索錨固端產(chǎn)生疲勞，進(jìn)而會減少拉索原本的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還會影響橋梁的安全。因此，動力設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)成為橋梁設(shè)計(jì)的應(yīng)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(biāo)高還是斜拉索力都直接決定著橋梁的線形和主梁應(yīng)力，所以確定適宜的索力，是確保橋梁結(jié)構(gòu)安全性以及材料用量的保障。當(dāng)前，針對橋梁的索力，國際上存在以下幾種調(diào)整理論：第一，優(yōu)化指定位移狀態(tài)的索力，常見的方法有零位移法以及支承連續(xù)梁法等；第二，優(yōu)化存在約束的索力，常見的方法有用索量最小法等；第三，優(yōu)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(jì)算不同加權(quán)條件下的具體優(yōu)化結(jié)果，也可以被用來計(jì)算不同目標(biāo)函數(shù)，所以能夠有效確定橋梁的索結(jié)構(gòu)是否處于合理狀態(tài)，并且也完成施工階段的索力調(diào)整工作，所以該種方法具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

2.4索塔

對索塔進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，是完善大跨度橋梁設(shè)計(jì)的重要組成部分，因此，要引起設(shè)計(jì)人員的重視，將索塔設(shè)計(jì)納入設(shè)計(jì)規(guī)劃之中，予以科學(xué)化設(shè)計(jì)。一般來講，索塔的設(shè)計(jì)需要從以下兩個(gè)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(jià)，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(guān)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(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，也能提升大跨度橋梁設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量。影響橋墩使用效果的因素主要有兩點(diǎn)，一是建設(shè)工藝，二是建設(shè)材料，這兩點(diǎn)之中的任意一點(diǎn)出現(xiàn)問題，整個(gè)橋梁都可能會報(bào)廢，所以在設(shè)計(jì)橋墩之前，設(shè)計(jì)人員既需要調(diào)查當(dāng)前建材市場中適宜橋墩建造的材料情況，也需要調(diào)查橋梁選址附近歷史周期內(nèi)氣象條件以及水文條件，如此才能讓橋墩具備應(yīng)有的使用價(jià)值，為大跨度橋梁的建造提供可靠性支撐。

3.結(jié)束語

總之，公路橋梁一要注重安全性，二要注重實(shí)用性，在這兩項(xiàng)原則的指導(dǎo)下，大跨度橋梁的設(shè)計(jì)必須要從細(xì)節(jié)著手，通過優(yōu)化橋梁建造的各個(gè)施工環(huán)節(jié)，達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的總目標(biāo)，使設(shè)計(jì)方案具備科學(xué)性，能夠?yàn)闃蛄菏┕ぬ峁┛煽啃砸罁?jù)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]吳鵬，吳燕蘭.大跨度橋梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)與優(yōu)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(shè)計(jì)研究[J].交通世界，2016（28）：96-97.