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大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略分析
摘要:这些年来,伴随着科技的不断发展,建筑施工技术也取得了长足的进步,可以应对各类构造繁复的桥梁设计在技术上的要求。进行桥梁设计的时候,前期设计对于后期的施工以及使用有着至关重要的影响,唯有不断强化设计方案的合理性,才能为后续施工活动的顺利实施奠定良好的基础。鉴于此,文章针对大跨度桥梁的设计要点和优化策略做出了详细的剖析,旨在强化桥梁工程的整体质量。
关键词:大跨度桥梁;设计要点;优化策略
引言:
现今,大跨度桥梁设计已然是公路工程施工的焦点所在。为落实大跨度桥梁在承载力、安全性与坚固性等维度上的需求,设计人员应结合桥梁的设计重点,充分落实桥梁设计工作。此外,也应通过有效的设计手段,保持桥梁结构的持续优化与改造,从而不断强化桥梁工程的安全性与稳定性。
1.大跨度桥梁的设计要点
1.1大跨度斜拉桥的设计要点
大跨度斜拉桥,对比其他的桥梁构造,具有一定的优势,主要体现在大跨度、高稳定以及强承载等方面,可以有效解决以往桥梁所欠缺的跨度不足问题。其构造往往一分为三,即塔柱、斜拉索、主梁。所以,设计人员可结合具体情况,完成不同构造的桥梁设计工作。然而,有一点需要特别注意的是,对桥梁进行索面设计的时候,必须依照桥梁的最大承载力,设计双斜或者平行索面。[1]
1.2大跨度拱桥设计要点
国内桥梁中最为历史悠久的一类是拱桥,而在拱桥里面,有一类结构最为突出,那就是石拱桥。当下流行的拱桥设计案例中,通常都会在设计当中加进现代化的要素与观念,拱桥的样式也因此而多变,但总体上还是采用钢筋水泥建成,夹杂其他一些材料。当今国内的拱桥建设,在材料上大多是使用钢管与钢筋混凝土。其优点是缩短施工周期、减少工程量、经济实用,可谓山区建桥之首选。同时,如果跨度不大,采用拱桥也非常适合。钢筋混凝土拱桥之拱肋有两种,一是实体,二是桁式,设计拱肋会根据跨度来作为钢管的参照数值。
1.3大跨度悬索桥设计要点
国内山区面积大,进行山区道路建设常常都会应用大跨度桥梁,用来连接道路。如果是在崎岖的山区进行大跨度桥梁的建设,悬索桥结构非常适合。悬索桥桥梁在结构上一般分为四个主城部分,包括主缆、塔柱、锚碇以及劲梁,在跨径非常大,高度也相对大的地形来说是一个非常不错的优秀选择。设计悬索桥的时候,一般会在桥梁的两头设置塔柱来构建支撑点,所以一般要保证塔柱承载力足够。一般来说,会使用钢筋水泥固定好两端的悬索,在此之后进行塔柱与桥梁的互相连结,让悬索桥在结构上一分为三(即一个中跨以及两个边跨),边跨的实际长度应依照锚固定的锚点和工程的预算进行厘定。
2.大跨度桥梁设计的优化策略
2.1优化桥梁的局部部分
(1)优化加劲梁的横截面
根据资料显示,在我国有很多大跨度桥梁设计中,很少会用到钢梁混合或者混凝土来作为跨梁的主要材料,而往往会选择钢梁来完成这一功能。因此要想优化加劲梁,其重点就在于对叠合梁、混合梁以及钢梁这三个部分进行合理程度的适当增强。
(2)优化斜拉索和主缆
如今,国内很多山地和丘陵地区都建有大跨度斜拉桥,并在投入使用后,给人们的生活带来了诸多方便。然而在实际使用当中,也有不少问题频频发生。譬如,线缆支撑力不到位,受环境影响,亦会影响到拉索,导致主梁和拉索发生松动。因此优化斜拉索与、主缆设计,其作用意义很是关键。设计人员应结合相关数据与现实信息进行实地勘察,核算好主梁和拉索间的共振数值,对摩擦数值进行适量的调整,如此一来,方可让桥梁处于稳定、安全的良性状态。[2]
(3)优化桥墩和桥梁
桥梁设计还有两个比较关键的部分,一是桥墩,二是桥梁,其数目与位置会直接影响到桥梁的稳定问题。要想确保其稳定性,就必然要对桥墩与桥梁做出改良。进行桥梁设计的时候,如果这两者的数目和位置不正确,就会使桥梁的使用时间大大降低,这对于稳定性的影响是非常负面的。因此进行桥梁设计的时候,技术人员必须根据相应规范,从整体上完成分析与探索。
2.2优化大跨度桥梁的整体部分
在桥梁建设行业内,众所周知,基本上全部的大跨度桥梁都构造繁复。进行桥梁施工的时候,工程量大、专业性也高。譬如对于大跨度桥梁而言,其内部构造在有些时候会应用到高次超静定结构。因此大跨度桥梁建设的每一个环节都是不可或缺的,并且要按期进行质检。因其具有一定的设计和优化难度,建设者的努力就显得更为重要。要对大跨度桥梁从总体上进行优化,另一个重点就是是施工建设的材料价格,施工成本的高低,设计水平的科学与否,以及桥梁外观与实用之间是否达成完美的平衡。
2.3优化桥梁上部结构
大跨度桥梁的整体工程十分复杂,从设计、投资到设计,囊括诸多步骤,而另一个改造重点就是桥梁上部的优化工作。出色的桥梁建造方一定要考量桥梁施工在技术上会有所局限,对桥梁的承载上限也要进行严格的测量,另外也要切实控制工程的成本。当施工过程中遇到地形复杂的情况,要注意桥梁结构不能适用空心板,一定要用多梁的T型构造——这一构造不但可以有效降低成本,而且质量也是业内公认的。因为巨大部分的T型桥梁都是靠口式,与箱梁式构造对比,在承压上这种结构有着巨大的差别。[3]因此在进行桥梁结构选取的过程中,必须根据相应的数据信息做出合适的选择,例如曲线桥梁的弯度与桥面线性数值等,进而确保桥梁本身的弯度可以起到最大作用。
3.结语
总结上文,伴随着科技的不断创新,国内的道路基建事业取得了丰硕的成果,同时也促进了国内桥梁建设技术的发展。进行大跨度桥梁设计的时候,设计人员要注意根据桥梁的总体设计特点,实事求是,从整体上对桥梁进行结构优化,确保桥梁的施工质量以及稳定性,进一步促进国内道路基建事业的全面发展。
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,2018,4(32):96-97.
[2]卢毅.大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略研究[J].交通建设,2018,16(14):272-273.
[3]董昆杰.大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略[J].交通世界2019,9(18):74-75.
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