王超

摘 要：我国常见的大跨度桥梁主要有三种类型，即斜拉桥、悬索桥和拱桥，而桥梁的优化工作则分为四个部分，即整体、局部、上部和下部，我国的国土面积较大，其中不乏包含地势险要、结构复杂的地形部分，设计大跨度桥梁工作需要保障桥梁的稳定性，同时工作人员的技术也需要相对成熟。

关键词：大跨度桥梁;工程;优化设计

中图分类号：U442.5 文献标识码：A

1 大跨度桥梁设计的工作要点

我国的大跨度桥梁设计工作在全世界都处于主要地位，如：武汉长江大桥、南京长江大桥、黄州湾跨海大桥以及港珠澳跨海大桥等。我国主要设计的大跨度桥梁主要有斜拉桥、拱桥和悬索桥，这三种桥的建设优势在于桥梁的稳定性较高、技术的成熟度也较高，具体的工作要点如下。

1.1 设计大跨度斜拉桥的要点

拉索性桥梁在我国十分常见，此类桥梁实际上都属于大跨度斜拉桥，此种桥梁的优点在于桥梁的稳定结构和重量承载能力都十分优秀，此类桥梁在跨海大桥以及城市立交桥中使用是相得益彰的。大跨度斜拉桥主要由三个部分构成，即主梁、塔柱和斜拉索，在此种大桥的建设过程中，工作人员可以按照桥梁安装工程的实际情况组装大跨度斜拉桥的不同部分，从而达到改变大跨度斜拉桥外观和内部结构的效果。在设计过程中的要点在于桥梁的索面设计工作当中，工作人员需要结合桥梁能够承担的最大重力选择双斜索面以及平行索面的类型。在部分特殊地形当中工作人员需要着手研究桥梁结构，并使用相关数据计算需要建设的桥梁类型，但众所周知，无论任何类型的桥面都有最大承受重量的限制，否则大跨度斜拉桥的稳定性和安全性就会受到威胁。此外，大跨度斜拉桥拉索最大的特点是能够自锚，在部分地形复杂的形态下，大跨度斜拉桥固定桥梁的过程中可以不使用锚锭，在基本情况下跨度范围在200 m～800 m之间的地形可以建设大跨度斜拉桥。

1.2 设计大跨度悬索桥的要点

我国许多建设桥梁的地形上有许多沟壑纵横的山脉、山谷等特殊地貌，在山区道路和桥梁的建设设计过程中，需要使用大跨度的桥梁连接，保障桥梁和道路使用过程中的运输工作顺利进行。大跨度桥梁有典型的特点，如：山区和丘陵之间建设的大跨度悬索桥。大跨度悬索桥结构的主要构成主要有四个部分，即塔柱、主缆劲梁以及锚锭，我国面积广阔，其中有较多山区和海拔较高的地区，因此我国的大跨度悬索桥建设十分常见，如：江阴大桥、长江公路大桥。在此类大跨度悬索桥设计的过程中，为了提升桥梁的承重能力，在建设过程中需要注意支撑桥梁的塔柱建设质量，因此在悬索桥建设的过程中塔柱和悬索连接的桥梁之间使用的通常使用的是高强度钢筋混凝土材料，达到全面提升悬索桥质量和承重能力的效果。悬索桥梁的塔柱主要固定在桥梁的两端，搭架会将悬索桥分为三个部分，即中间和两端，测量桥梁中各个跨度的方式是通告锚锭的位置判断。在整个大跨度悬索桥的设计建筑过程中，工作人员需要合理控制桥梁跨度两端和中间的比重，同时结合实际的桥梁建设环境以及桥梁的内部结构和工程施工成本选择合适的桥梁设计高度。

1.3 设计大跨度拱桥的要点

我国具有悠久历史，在古代建设的桥梁多数是拱桥，在我国历史发展过程中拱桥是最经典的桥梁类型。随着桥梁设计技术的逐渐提升，现代设计师在设计拱桥的过程中，通常会在设计中加入现代化的设计理念和审美概念，因此施工过程中会经常使用新型原材料，一般使用的材料就是强度较高的钢筋混凝土。与传统的拱桥设计工作相比，使用现代化材料设计拱桥具有较大优势，最大的优势在于能够在缩短工期的同时提高拱桥的承载能力。简单分析就是在拱桥设计和建设过程中使用高强度的钢筋混凝土材料能够在降低成本的同时，提高桥梁的整体安全性和稳定性。由于此类桥梁的优势，在地形复杂的地方建设大跨度拱桥是设计师的首选，同时在跨度较小的部位使用拱桥设计展开桥梁建设工作也是常见选择，当下拱桥结构当中最基础的构建就是拱助，在我国的桥梁建设领域，主要有实体拱助和桁式拱助两种，想要将拱桥的稳定性达到最大，工作人员需要按照严格的测量标准确定桥梁设计过程中使用的钢管类型。在拱桥建设过程中单管形式和单管形式相比有较大的不足之处，即单管形式拱桥的抗弯性差，在拱桥的建设和设计当中使用，会较大程度降低拱桥的使用寿命以及安全系数。但与多管形式相比，单管形式在拱桥设计和建设当中使用，能够使拱桥达到性能高、成本低以及施工技术简单的效果，设计人员可以将单管形式使用到在地形跨度较小的位置建设拱桥的工作当中。而抗弯性较好的多管形式在拱桥设计当中使用可以促使在地形跨度较大的位置建设拱桥稳定性更强。总之，在拱桥设计的过程中实际人员可以按照实际情况选择拱桥的建造结构，同时合理应用拱桥建筑材料，为拱桥的稳定性以及安全性提供帮助。

2 大跨度桥梁设计工作的优化策略

2.1 桥梁的局部优化

大跨度桥梁设计工作的局部优化工作首先可以对桥梁中加劲梁横截面进行优化，在我国大多数大跨度桥梁的设计过程中，工作人员一般会使用钢梁材料作为主要设计和建设材料，使用钢筋和混凝土材料的情况较少，因此优化大跨度桥梁加劲梁的关键内容就是对桥梁当中的叠合梁、混合梁和钢梁进行优化。

其次是对大跨度桥梁中的斜拉索和主缆进行优化，目前在我国的山地和丘陵地形当中大跨度斜拉桥十分常见。大跨度斜拉桥的设计和使用会给人们的生活带来较大的便利，但在实际的桥梁使用过程中，也会产生大量问题，如：某大跨度斜拉桥梁在使用的过程中产生了线缆支撐不足的情况，而此问题在自然环境中会逐渐对斜拉桥中拉索的使用产生影响，直观的体现就是桥梁会产生主梁与拉索的振动，由此可见桥梁设计的过程中优化斜拉索和主缆在桥梁设计过程中有至关重要的地位。在实际的桥梁建设过程中技术人员可以根据建设桥梁的实际情况展开测量，并准确的测试主梁和拉索之间的共振参数，通过相关数据在桥梁设计的过程中保障大跨度桥梁的稳定性和安全系数。

最后是对于大跨度桥梁的桥墩和桥梁进行优化，众所周知，大跨度桥梁的重要组成部分中有桥墩和桥梁，两者的数量和位置与大跨度桥梁的稳定程度息息相关，因此工作人员为保障大跨度桥梁的稳定性提升需要在设计的过程中对桥梁的桥墩和桥梁进行全面优化。若在设计过程中，大跨度桥梁的数量和位置都不合理会导致桥梁的使用寿命大幅度减少，桥梁的稳定向也会得到影响。由此可见专业化的桥梁制造人员需要按照标准对于桥梁的整体需求进行分析，对大跨度桥梁中的桥墩和桥梁进行优化。

2.2 桥梁的整体优化

在大跨度桥梁的整体优化过程中，面临的主要难度就是大部分的大跨度桥梁结构都较为复杂。在设计和建设的过程当中，桥梁建设的工作不仅十分复杂，还需要掌握较多专业知识，如：将高次超静定结构应用到大跨度桥梁的内部结构优化工作当中的过程中，在桥梁设计和建设的每个环节中的工作都提高重视，同时及时检查整个大跨度桥梁的设计质量。由于桥梁结构的实际优化和设计工作难度都较大，桥梁设计者一方面需要付出较大的精力对大跨度桥梁进行优化。在此种优化展开的过程中，另一方面工作人员还要在桥梁建设和设计的过程中对桥梁建设的原材料质量进行控制。此种优化方式在保障大跨度桥梁质量的同时还能控制桥梁施工的成本，也能使桥梁建设技术得到创新发展。

如：某大跨度桥梁设计人员在进行桥梁结构优化设计过程中全面的考虑了桥梁设计的综合协调以及优化工作的合理程度，同时该设计人员还对优化设计之后的桥梁能否满足桥梁的外观、质量等相关要求。在目前我国桥梁设计的水平下，相关设计人员在进行桥梁优化工作的过程可以提高对桥梁的工艺、造价、质量以及性价比等内容的关注程度，全面促进桥梁的质量得到提升。

2.3 桥梁的上部优化

大跨度桥梁的上部结构优化工作涉及到投资、施工等工作，属于复杂的工程，且对于大跨度桥梁而言，上部的优化工作是桥梁设计和建设的主要内容。但在桥梁设计建设的过程中工作人员需要考虑桥梁设计工作的实际局限性，即要考虑桥梁的最大承受能力，减少桥梁建设工作的成本投入。在我国地势险要的地方进行大跨度桥梁的优化工作需要注意避免选择空心板桥梁结构，反而可以选择较为稳定的靠口式T型梁结构，使用此类结构进行优化和设计的大跨度桥梁承受的压力与箱梁式结构的桥梁能够承受的压力存在差距，因此设计人员在选择大跨度桥梁优化结构的过程中，需要提前确定曲线桥梁的弯曲程度。再优化大跨度桥梁的线性，促使大跨度桥梁自身价值能够得到最大程度的发挥。

2.4 桥梁的下部优化

在对大跨度桥梁的下部结构进行优化的过程中，需要先保障优化工作能够先满足桥梁上部结构的支撑需要，并根据桥梁的类型选择与桥梁上部结构特点相适应的桥墩高度以及类型，在保障桥梁整体质量不会受到影响的前提下得到加固，并考虑桥梁受到轴力和桥墩的自重对桥梁上部进行优化。

3 结束语

综上所述，我国的道路交通和社会经济的发展相互促进，在我国桥梁建设和设计过程中，有关部门不仅重视技术层面的创新，也不断提升桥梁设计工作的合理化，虽然我国的大跨度桥梁设计技术已经排在世界的前端，但在发展过程中也需要不断提升，为桥梁建设的发展提供推动力。

参考文献：

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