左魯　張銳

摘 要：本文以橋梁項目工程設計工作展開相關分析和研究重點，提出大跨度橋梁設計工作的相關內(nèi)容，對不同類型的大跨度橋梁設計工作要點進行闡述，同時提出針對性的大跨度橋梁設計優(yōu)化工作策略，從根本上提高大跨度橋梁設計工作的科學性與合理性，提高橋梁工程結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，對人們的日常出行提供出重要的安全保障，同時為后續(xù)類似橋梁工程設計工作提供必要的參考和借鑒。

關鍵詞：大跨度;橋梁;設計

在近幾年的發(fā)展過程中，隨著我國社會經(jīng)濟的不斷向前發(fā)展，大跨度橋梁工程項目在公路交通工程建設施工當中應用非常普遍，同時所表現(xiàn)出的效果比較明顯。當前，我國正在不斷加大大跨度橋梁工程項目的研究工作力度，隨著大跨度橋梁工程項目建設施工規(guī)模的不斷擴張，并且在橋梁工程項目的建設施工水平方面也在快速提升，與之相關的設計理論以及配套工程技術也日漸完善。但是在實際設計工作過程中，由于受到工程施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件、環(huán)境條件、人文性因素以及后續(xù)工程建設存在的各種技術性難題等多方面因素的干擾，在大跨度橋梁公司項目的設計工作中，仍然存在比較多的問題沒有得到有效解決。

1 不同形式大跨度橋梁設計工作要點分析

1.1 大跨度懸索橋設計工作要點

在大跨度橋梁工程項目設計工作過程中，懸索橋建設施工是橋梁工程項目建設施工當中非常重要的組成部分，是我國橋梁工程項目設計工作提升的重要發(fā)展標志，尤其在我國一些山區(qū)地質(zhì)條件下，經(jīng)常會受到地形條件因素的影響進行大跨度橋梁工程項目建設。通過大跨度懸索橋結(jié)構(gòu)的有效設計，在整個地形條件的適應性方面更加優(yōu)良，同時具有非常廣闊的應用前景。在大跨度懸索橋設計工作當中，橋塔結(jié)構(gòu)的設計工作水平直接關系到整個橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性，對于懸索橋的橋塔而言，可以根據(jù)項目工程的實際環(huán)境和地質(zhì)條件情況，將其設置成兩個橋塔，兩個橋塔可以將懸索橋劃分成中跨和邊跨兩個重要的組成部分。在橋塔設計工作當中必須要充分重視橋塔的位置選擇，需要根據(jù)橋梁的實際長度情況，對橋塔的設計位置進行確認。通常情況下，在大跨度懸索橋設計過程當中，中跨和邊跨的設計比值大小分為2：1和4：1，而對于橋梁的垂直比可以將其設置成1：6或者1：7，在具體設計工作當中，相關設計工作人員需要基于橋梁工程項目的實際建設要求，對整個橋梁的構(gòu)成比例進行合理調(diào)整[1]。

1.2 大跨度拱橋設計工作要點

大跨度拱橋在我國橋梁工程項目當中的占比量相對較大，在我國各個不同地區(qū)都有所應用。在我國公路橋梁工程項目建設的不斷向前發(fā)展，大跨度拱橋結(jié)構(gòu)應為自身所獨有的結(jié)構(gòu)特性，經(jīng)常會受到一些大跨度地形條件因素的限制，而無法發(fā)揮出應有的功能和效果，其中大跨度拱橋結(jié)構(gòu)主要使用在一些500 m以下的跨度橋梁工程項目當中。

以我國某地區(qū)一處大跨度簡支拱橋項目工程設計工作為例展開分析和研究，相關設計工作人員在設計工作當中，通過使用Midas-civil 有限元軟件來進行模擬設計和分析，有效建立起支拱橋支架結(jié)構(gòu)的計算分析模型，同時通過有限元軟件的進一步分析之后，可以有效得到橋梁工程結(jié)構(gòu)的各環(huán)節(jié)應力受力以及橋梁撓度大小，有效確認支架結(jié)構(gòu)各部位所存在的變形和應力受力問題，同時需要有效滿足橋梁工程標準規(guī)范的設計工作強度以及橋梁剛性程度的設計工作標準，進一步提高大跨度簡支拱橋設計的科學性與合理性。隨著我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計工作不斷優(yōu)化和完善，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和拱橋結(jié)構(gòu)的組合應用越來越廣泛，同時這種拱橋結(jié)構(gòu)的實際承載能力相對較高，在整個工程施工工藝流程上比較簡單，因此在橋梁工程項目建設工作中應用非常普遍[2]。

1.3 大跨度斜拉橋設計工作分析

對于大跨度斜拉橋設計工作而言，通常情況下在一些寬度范圍在200 m～800 m的溝谷地帶，或者是河流跨越橋梁工程項目建設施工當中應用非常普遍。在大跨度斜拉橋梁項目工程的設計工作當中，該橋梁結(jié)構(gòu)形式所表現(xiàn)出的主要優(yōu)勢，在于橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較強、承載能力更高，同時對于一些大跨度的溝谷和河流具有較強的跨越性效果。在大跨度斜拉橋設計工作當中，主要的構(gòu)成部分包含主梁索塔以及斜拉索等幾大重要的組成部分，主梁結(jié)構(gòu)所提供出的彈性支撐力受到力的跨度影響相對較小，索塔的整體美觀性相對較高，在景觀設計工作中，對索塔的元素應用效果非常明顯。索塔可以基于項目工程的實際施工情況以及景觀設計工作要求，可以將其設置成“V”字型或者倒“Y”型。在大跨度斜拉橋梁設計工作當中，通過斜拉索的使用所起到的主要作用，是將主橋梁的荷載作用力直接傳遞到索塔部分，同時通過各種錨索錨具減震裝置，以及各種防護措施等環(huán)節(jié)所構(gòu)成。因此，在針對此類大跨度橋梁項目工程進行設計工作當中，必須要有效考慮到大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的整體跨度大小，同時必須要有效做好主梁結(jié)構(gòu)、索塔結(jié)構(gòu)、斜拉索結(jié)構(gòu)的組合設計工作。

2 大跨度橋梁優(yōu)化設計工作策略分析

2.1 橋梁整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計工作方法

在進行大化度橋梁項目工程設計工作當中，必須要對橋梁整體結(jié)構(gòu)展開全面優(yōu)化和設計，可以通過使用容許應力設計工作方法來進行設計。當前在我國現(xiàn)代橋梁工程項目設計理論快速發(fā)展背景下，通過使用概率法、半概率設計工作方法和全概率設計方法，可以有效提高大跨度橋梁工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。同時在針對橋梁結(jié)構(gòu)設計工作當中，針對一些不確定性因素進行描述，通常情況下使用的是定量分析工作方法，對其中的各項安全控制工作指標進行確認，進一步提高大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，要求對整個橋梁設計工作進行全面優(yōu)化，確保大跨度橋梁工程項目的整體設計與應用價值[3]。

為了進一步提高大跨度橋梁整體結(jié)構(gòu)的實用性效果，在優(yōu)化設計工作當中需要基于實際的橋梁工程建設情況，對橋梁結(jié)構(gòu)模型進行進一步優(yōu)化和改進。通過模型分析工作方法，可以保證橋梁各環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，以及不同組成部分設計工作的全面優(yōu)化和改進。在具體的工程項目設計工作中需要有效結(jié)合項目工程，所處地形條件情況以及橋梁結(jié)構(gòu)的構(gòu)成情況，有效確認其中的最優(yōu)算法，充分保證橋梁工程項目設計工作結(jié)果的科學性與合理性，以此來進一步提高大跨度橋梁工程項目的整體設計工作效果和水平。當前在大跨度橋梁設計工作當中，比較常用的優(yōu)化算法以及設計工作方式比較復雜。比如，可以通過數(shù)學規(guī)劃設計工作方法、最優(yōu)化準則法以及仿生學設計工作方法等，通過這些先進的設計方法應用，可以對大跨度橋梁結(jié)構(gòu)設計展開進一步優(yōu)化和改進，全面提高大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

2.2 大跨度橋梁上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計工作要點

在針對大跨度橋梁工程項目上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計工作當中，需要基于橋梁工程項目的實際狀況，有效考慮到整個橋梁工程的承載能力以及施工技術應用的經(jīng)濟性效果，充分保證大跨度橋梁結(jié)構(gòu)上部設計的科學性與合理性。比如，對于空心板結(jié)構(gòu)形式的橋梁，在整個施工工藝的組成上相對比較簡單，同時可以進一步提高項目工程的施工效率與穩(wěn)定性，前期的經(jīng)濟成本投入量相對較低，但是對于這種橋型跨境范圍相對較小，同時橋梁高度相對較大，在一些深溝地質(zhì)條件下進行使用，經(jīng)常會出現(xiàn)高化比例不統(tǒng)一、橋梁結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)等情況，對整個橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成了不同程度的干擾。這種橋梁結(jié)構(gòu)形式上部結(jié)構(gòu)無法充分符合路線，相對比較小的半徑或者是一些大型的超高線性條件，在橋梁高端數(shù)量不斷上升的條件下，很容易會造成橋面伸縮縫數(shù)量的增加，因此會進一步影響到整個行車的安全性和舒適度。通過該橋梁的結(jié)構(gòu)形式構(gòu)成，不能直接使用在一些跨度相對較大的山區(qū)地形條件當中，通常情況下在我國一些地形結(jié)構(gòu)構(gòu)成相對比較平緩、填土量較低的中型橋梁工程項目工程當中應用比較普遍[4]。

2.3 橋梁下部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計工作要點

在針對大跨度橋梁工程項目下一步結(jié)構(gòu)展開優(yōu)化設計工作過程中，相關設計工作人員不單需要對下步結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成形式進行全面優(yōu)化和改進，同時還需要充分基于相關勘測設計規(guī)范要求，對工程施工技術要點進行充分明確。比如，在我國一些傳統(tǒng)的大跨度橋梁項目工程建設工作當中，所使用的設計手法主要是基于施工模板和施工平臺之間的有效銜接，將兩者設計成一個完整的整體結(jié)構(gòu)，這種設計方式在一些早期施工當中應用效果比較明顯，但是隨著工程的不斷向前推進，在后續(xù)階段的工程建設過程中會存在一定的工作難度。隨著我國橋梁工程項目的進一步向前發(fā)展，現(xiàn)階段在大跨度橋梁設計工作當中，下部結(jié)構(gòu)通常情況下采用的是翻模施工技術方法，相關工作人員需要在橋梁下部結(jié)構(gòu)的模板支架表面固定，施工平臺同時有效使用塔吊設備，完成橋梁結(jié)構(gòu)下層模板與平臺吊裝工作，然后直接拆卸掉下層部分的模板，同時需要對上層模板的平臺進行有效安裝與測量工作。在此工作當中必須要充分發(fā)揮出翻模技術的使用優(yōu)勢，有效分離施工模板和施工平臺，同時保證模板和平臺相互之間形成獨立存在的單體結(jié)構(gòu)，同時橋梁下部結(jié)構(gòu)需要每間隔5 m設置一個新的工作平臺。通過這種下部結(jié)構(gòu)設計工作方法，不但可以進一步提高大跨度橋梁整體建設效率，同時在整個工程施工的便捷程度上也會得到進一步提升。

3 結(jié)語

綜上，為了解決大跨度橋梁項目工程設計工作中存在的各種問題，相關設計工作人員需要基于大跨度橋梁工程項目的基礎理論，對橋梁設計工作中的關鍵要點進行全面創(chuàng)新與優(yōu)化，在設計工作當中需要有效遵循安全、經(jīng)濟、美觀等設計工作原則，對大跨度橋梁設計工作的重點內(nèi)容進行全面把控，實現(xiàn)工程項目建設單位的更高經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]江啟軍.大跨度橋梁設計關鍵點及優(yōu)化措施研究[J].工程技術研究，2020，5（3）：228-229.

[2]陳飛，劉智.公路橋梁中大跨度橋梁設計要點闡釋[J].中國新技術新產(chǎn)品，2019（14）：87-88.

[3]董昆杰.大跨度橋梁設計的設計要點與優(yōu)化策略[J].交通世界，2019（18）：74-75.

[4]周明星.公路橋梁中大跨度橋梁設計要點分析[J].城市建設理論研究（電子版），2019（12）：125.