探析大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略

2018-03-28 15:03王震威张洋洋
四川水泥 2018年6期
关键词:跨径拱桥跨度

王震威 张洋洋

(洛阳城市建设勘察设计院有限公司, 河南 洛阳 471000)

随着我国社会经济发展速度不断提高,虽然桥梁设计水平有了相应提高,能够进一步缓解大跨度桥梁设计和运行中的问题。同时我国当前桥梁建设施工数量也在不断增加,所以,想要进一步确保大跨度桥梁建设的健康发展,就需要保证桥梁建设工作具备安全性和稳定性以及持久性的特点。另外,对于桥梁设计工作人员来说,需要进一步完善桥梁设计的工作,将内部设计结构全面优化和完善,最终保障大跨度桥梁能够安全稳定的运行。

1 分析大跨度桥梁设计的设计重点

1.1 大跨径斜拉桥设计中的设计重点

对于大跨境斜拉桥来说,其内部结构主要是属于拉索性,其自身的优势主要体现在整个桥梁自身跨度大和承载力较强已经稳定性较高的方面,与传统桥梁结构相比,其自身具备较强的跨越能力。另外,而对于大跨径的斜拉索桥来说,主要是由主梁和斜拉索以及塔柱部分组合而成,而在对拉桥概念设计的过程中,需要设计工作人员依照这三部分之间的关系,确保能够设计出各种形状的桥梁。除此之外,在对桥梁索面设计的过程中,需要依照桥梁自身的承载力,从而进一步确保大跨径斜拉桥结构自身具备合理性的特点。

1.2 大跨度悬索桥设计的设计重点

在大跨度桥梁类型中,悬索桥是一种非常重要的类型,其内部结构主要由塔柱和主缆以及加劲梁相关材料组合而成,但由于山区的跨度较大,所以,在这样的情况下,就非常适合采取悬索桥的结构。另外,对于我国现阶段的悬索桥,经常会存在两个塔柱,这对于桥身的支撑具有重要作用和意义,而对于塔架来说,需要采取钢筋的混凝土材料,并且固定在桥梁上的两个部分,最终进一步保障桥塔高度具备合理性的特点。

1.3 拱桥设计中的设计重点

我国当前使用时间较长的的桥梁类型就是拱桥,而传统的拱桥类型当中,主要以石拱桥为主,我国现阶段在设计拱桥的过程中,经常会加入一些现代化的设计元素和理念,确保能够将钢筋结构的拱桥与混合类型拱桥进行结合。而对于我国现阶段的拱桥结构来说,主要是采取钢管材质的混凝土和钢筋混凝土为主要材料,在实际施工的过程中,也存在简便化和周期短以及承载能力较强的特点,并且在使用过程中还具备较强的实用性和经济性的特点,所以,对于这种拱桥类型来说,逐渐是我国山区的大跨度桥梁建设首选的结构。另外,对于拱桥的结构来说,非常适合运用在跨径短的桥梁上,而钢筋混凝土拱桥上的拱肋主要分为实体拱肋和桁式拱肋的类型,所以,设计工作人员在实际应用实体拱肋的过程中,需要依照桥梁实际的跨径,选择科学合理的钢管形式,而对于单管形式来水,其自身具备性能较强,施工流程也非常简化,但其自身的抗弯性较低。而对于多管形式来说,其自身具备较强抗弯性的性能,能够在跨度较大的桥梁中使用。因此,在对拱桥设计的过程中,需要采取科学合理措施,最终进一步保障拱桥设计工作能够具备合理性的特点。

2 大跨度桥梁设计的优化对策

2.1 桥梁局部优化

第一,如果想要对加劲梁的横截面进行优化,需要将叠合梁和钢梁以及混合梁全面强化。而我国当前一些大跨度桥梁施工的过程中,主跨梁的形式普遍采取钢梁材料,而将混凝土和钢梁结合使用的数量较少。第二,在对斜拉索和主缆动力优化的过程中,由于斜拉桥在我国大跨度桥梁建设的过程是一种非常普遍的桥梁形式,两者之间的相同点较多,从而导致线缆支撑力度较低。另外,在遭受一些外界因素影响的情况下,经常会对拉索造成影响,导致拉索出现震动的现象和问题。例如,在出现自然灾害的情况下,就会导致主梁和拉索之间出现震动的现象。第三,在对桥墩和桥梁基础进行优化时,其自身对于桥梁具有重要作用和意义,从而能够进一步强化桥梁自身的稳定性。所以,桥墩与桥梁自身的稳固性和耐久性之间具有密切的联系,但对于桥梁上部结构的影响较小。因此,在这样的情况下,设计工作人员在对桥梁设计的过程中,需要对桥梁自身状况进行全面性考虑,最终保障桥梁设计工作的进一步优化。

2.2 大跨度桥梁的整体优化

对于大跨度桥梁来说,其内部普遍属于高次超静定的结构,桥梁结构自身也具备复杂性的特点,设计工作中的工作量也较大,而在实际开展设计工作的过程中,涉及到的专业类型也较多,所以,设计工作人员在对整个设计工作优化的过程中,经常会遭受到一些严重的阻碍,而在对大跨度桥梁结构优化的过程中,需要提高对优化工作的重视程度,确保能够对整个桥梁质量全面评价,从而突出桥梁结构优化和设计工作中的难度。另外,在对大跨度桥梁结构优化的过程中,其重点内容主要包含优化桥梁结构造价和动力性能以及施工技术等等,最终进一步实现桥梁结构优化和景观结构优化相互协调的目标。

2.3 桥梁上部结构优化

在选择桥梁上部结构形式的过程中,必须要依照桥梁实际使用的状况和特点,并对整个桥梁自身承载力和施工工艺以及施工技术的经济性进行全面考察和了解。但对于一些简支的空心板结构桥梁来说,在实际施工的过程中,操作比较简便,但桥梁自身的跨径较小,从而导致桥梁高跨比例 经常存在不统一的问题和现象。所以,在一些山区建设大跨度桥梁的过程中,就不能够选择这种结构的桥形。另外,对于预制拼装的多梁T形的桥梁来说,在实际施工的过程中,其自身具备施工简化和成本较低的优势和特点,但对于整体工程造价来说,却低于整体式的桥梁建设成本,而这种桥梁也得到了普遍运用。但对于大部分曲线梁和T形梁来说,其断面属于靠口类型,桥梁自身的扭曲程度和其自身的平衡度能够承受的压力,与箱梁承受的压力差距较大,但当曲线桥梁弯度较小的情况下,就需要采取直梁设计的方式,并确保能够通过翼缘板自身的宽度,将整个桥梁平年的线性进行科学合理的调整,最终进一步发挥其自身桥梁弯曲的作用。

2.4 桥梁墩台塔吊结构优化

对于翻模施工技术来说,主要是采取塔吊,将模板进行科学合理的运输,而施工人员在实际开展桥梁施工工作的过程中,需要先将施工的平台与模板固定在一起,然后需要施工人员将下层的模板拆卸下来,从而确保能够上层模板安装和测量工作的顺利开展。另外,对于这种施工技术来说,能够将桥梁施工模板和平面看作为两个独立的个体,但是大部分施工人员经常会将桥梁模板和平面看作为一个整体,在采取这种施工技术的过程中,虽然施工初级阶段非常简化,但施工进入中级阶段,就会提高整体施工难度。除此之外,如果采取桥梁的墩台塔吊翻模施工技术的过程中,就能够将施工的模板和平台进行分离,对于这样施工方式来说,其自身也具备非常简化的特点,同时也能够避免墩台桥梁模板表面不会出现裂缝和扭曲的现象,最终保障桥梁混凝土墩台的外观更加美观。

结论:综合上文所述,我国当前交通运输行业的发展速度在不断提高,在这样的情况下,也促使大跨度桥梁行业的进一步发展,所以,当前发展中最核心的内容就需要满足桥梁结构设计的需求,并将整体桥梁结构进行优化和完善,最终保障大跨度桥梁设计工作的健康发展。

[1]吴鹏,吴燕兰.大跨度桥梁设计要点与优化策略[J/OL].交通世界,2017(32):96-97[2018-03-14].

[2]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.

[3]邓道祥.探析大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略[J].城市建设理论研究(电子版),2017(29):106.

[4]李璐杰,赵华岳.探析大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略[J].建材与装饰,2016(06):130-131.

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