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公路橋梁中大跨度橋梁設計研究論文

實用文 時間:2021-08-31 手機版

  摘要:隨著我國交通行業的不斷發展,公路橋梁工程項目逐漸增多,且對公路橋梁的施工質量提出了更高的要求。所以本文主要探討了公路橋梁中大跨度橋梁設計,以此實現大跨度橋梁設計水平的不斷提升。

  關鍵詞:公路橋梁;大跨度;橋梁設計

  隨著公路橋梁技術水平的不斷提升,大跨度橋梁工程逐年增加,在公路橋梁設計過程中,大跨度橋梁是其重要組成部分,與公路橋梁的使用息息相關,所以保證公路橋梁大跨度橋梁設計質量至關重要。所以在大跨度橋梁設計過程中,應充分考慮各項因素,并抓住大跨度橋梁設計要點,并對橋梁結構進行合理優化,進而保證大跨度橋梁安全。

  1 大跨度橋梁設計的設計要點

  1.1大跨度斜拉橋設計要點

  大跨度斜拉橋具有許多的優勢,包括穩定性以及承載能力強,且具有較強的跨越能力。大跨徑斜拉橋主要由三部分組成,包括主梁、索塔以及斜拉索,在拉橋概念設計過程中,對于這三部分,設計人員通過合理的組合,將其組合成漂浮體系、半漂浮體系、塔梁同結體系以及剛構體系等。在對橋梁索面進行設計過程中,可以將橋梁索面設計成單索面、豎向雙索面、斜向雙索面以及空間索面。斜拉橋拉索具有自錨特征,多數斜拉橋的斜索是自錨體系,只有在如主跨很大邊跨很小等特殊情況下,少數斜拉橋才采用部分地錨式的錨拉體系。一般情況下,將大跨度斜拉橋結構應用在200-800m之間的河流或者峽谷橋梁建設中。

  1.2大跨度懸索橋設計要點

  懸索橋是大跨度橋梁的主要類型之一,它由許多部分構成,包括主纜、吊索、橋塔、加勁梁以及錨碇等,一般情況下,將大跨度懸索橋梁應用在跨徑大、高度高的山區橋梁建設中。在懸索橋設計過程中,將橋塔作為橋身支承,因此應設計兩個橋塔,并利用兩個橋塔,將懸索橋分成中跨以及兩個邊跨,同時設計人員合理確定邊跨的長度,通常將中垮和邊跨設計為2:1或者4:1,對于懸索橋的垂直比,也可以設計為1:6,也可以設計為1:7,具體應充分考慮橋塔高度。

  1.3拱橋設計要點

  在我國,拱橋是一種使用時間較長的橋梁類型,在現代拱橋設計過程中,為了使其能夠充分發揮功能,可以采用鋼筋混凝土結構的拱橋,并結合混合類型拱橋,目前現代拱橋主要以一種拱橋結構為主,即鋼管混凝土結合鋼筋混凝土拱橋。這種拱橋結構具有一定的優點,如施工簡單,承載能力強等,在跨徑較短、且V字形峽谷中,可以采用拱橋結構。.

  2大跨度橋梁設計的優化對策

  在公路橋梁設計過程中,應加強對大跨度橋梁設計進行合理的優化,使得大跨度橋梁設計方案更加的科學、合理,能夠增強大跨度橋梁結構的穩定性、安全性以及耐久性,同時通過大跨度橋梁設計,還能夠給增加跨度橋梁設計的經濟性,具體的優化內容表現在以下幾個方面:

  2.1 索塔的結構優化

  索塔結構的優化是大跨度橋梁設計優化的重要組成部分。在索塔結構優化過程中,主要進行兩部分的優化,一部分為塔的受力合理性進行優化,另一方面對塔高進行優化。對于塔高,應保證最佳,若塔過高,就會增加施工難度以及施工成本,反之,則會增加主梁以及拉索的受力,并降低拉索工作效率,因此對塔高優化非常重要。但是需要注意的是對于塔高的優化,需要結合其它部分,充分考慮各種因素。另外還應加強纜索毛骨性、纜索形式以及錨固定的分布等等,不斷提高大跨度橋梁設計水平。

  2.2斜拉索或主纜的動力優化

  在大跨度橋梁設計過程中,出現如斜拉一懸吊混合體系、全索橋等新型的橋梁結構,這些新型橋梁結構的屬于柔性結構,主要由纜索進行支承。外部環境對拉索使用會產生一定的影響,使其發生大幅振動。例如在大風天氣,大風會引起拉索的自激振動以及數據共振等,進而引進錨固端疲勞,進而降低拉索的使用壽命。所以應加強斜拉索或主纜的動力優化設計。

  2.3索力調整優化

  橋梁的跨度越大,其收縮徐變以及非線性條件會越顯著,因此為了改善這一問題,可以嚴格控制斜拉索力以及施工時的立模標高,進而實現對主梁用力和線性的有效控制。目前對于索力調整的理論研究,國際橋梁界主要確定有以下幾個方面:

  (1)對指定受力索力進行優化,也可以對位移狀態下的索力進行優化,優化方法主要包括兩種,一種為零位移法,另一種為剛性支承連續梁法。(2)可以采用彎矩平方和最小法,對約束的索力進行優化,也可以采用彎曲能量最下法進行。(3)采用索量最小法,對有約束的索力進行優化。(4)影響矩陣法,通過該方法的合理應用,能夠對活載、預應力以及約束邊等影響進行計算,同時還可以獲得不同加權優化結構,而且該方法不僅可以用于索力的調整,還應確定索結構合理狀態。

  2.4橋墩及基礎優化

  在橋梁建設過程中,橋墩是其重要的組成部分,同時也是受重的.主要部分,所以在橋梁及基礎設計過程中,應合理選擇橋梁建設工藝及材料,同時在橋梁設計之前,應對橋梁所選地質進行充分的考察,分析橋梁地質區域的水文地質條件,獲得準確的數據,并以此為根據,合理的設計橋梁橋墩以及基礎,并對設計進行優化處理。

  3結語

  總之,隨著我國公路橋梁建設不斷增多,大跨度橋梁建設也逐漸增加,因此其設計以及施工水平,對橋梁質量和安全具有直接影響。所以在大跨度橋梁設計過程中,應根據具體的實際情況,結合相關的規范,合理的進行大跨度橋梁設計,把握大跨度橋梁設計要點,同時應對大跨度橋梁設計進行不斷的優化,包括索塔的結構優化、斜拉索或主纜的動力優化、索力調整優化以及橋墩及基礎優化,以此不斷提高大跨度橋梁設計水平的提升,以此促進我國公路橋梁建設長久、穩定的發展。

  參考文獻

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本文來源http://www.nvnqwx.com/shiyongwen/2164352.htm
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