大跨度桥梁设计(大跨度拱桥)

王金磊,等:大跨度上承式钢箱桁肋拱桥设计 谥加齐缶州加淼I!用韶设大跨度上承式钢箱桁肋拱桥设计王金磊，窦巍（安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司;公路交通节能环保技术交通运输行业研发中心，安徽合肥230088）摘要:本文结合宜宾至昭通高速公路彝良（川滇界）至昭通段白水江特大桥，通过对主跨330m ±承式钢箱桁肋拱桥结构尺寸及结构性能进行分析，建立全桥的有限元模型,计算结果表明受力指标均满足规范要求。

关键词:高速公路;上承式钢箱桁肋拱桥;有限元模型中图分类号:U44& 22+4文献标识码：A文章编号：1673-5781（2019）01-0045-030引 言钢桁架拱桥具有跨越能力大、承载能力的高特点，在山区 高速公路对于跨越典型“V ”形谷地形具有很大优势⑴。

依托云南省云南省宜宾至昭通高速公路彝良（川滇界）至昭通段白 水江特大桥为实例，对其方案、结构尺寸、受力性能进行研究分 析,为同类桥梁设计提供有价值参考。

1工程背景及方案设计白水江特大桥跨越一深切“V ”字形河谷，河谷两岸呈陡坎地形，自然坡度45°〜82°。

桥面与水面高差272m,道路设计线与地形交线宽度446m 。

桥梁方案设计时,由于两岸边坡陡峭，桥墩基础难以设立，从墩高与跨径协调的角度出发，适宜的主跨布置应在260m 以上,可供选择的主桥桥型主要有连续刚 构、斜拉桥、矮塔斜拉桥、拱桥和悬索桥。

结合总体路线，考虑结构受力要求和施工工艺复杂程度，兼 顾经济，并注重与周边环境的整体协调,经综合比选后，拟定的方 案是330m 上殿钢箱桁架拱桥。

白水江特大桥全长755. 8m,桥跨布置为:11 X 30m （预制T 梁）+ 22X16m （上承式钢箱桁肋拱桥，其中主拱圈跨径为 330m ） + 2X33. 5m （预制T 梁），其中主桥跨越白水江所在峡谷。

2主桥结构设计2.1主桥总体设计白水江特大桥主桥桥面系统跨径布置为22X16 = 352m,主拱圈跨径330m,上承式钢箱桁肋拱桥，计算跨径330m,矢高60m,矢跨比1/5. 5,拱轴系数1. 5。

土木工程中的桥梁大跨度设计桥梁作为一种重要的交通设施，承载着连接两个地方的重任。

而对于土木工程师而言，桥梁的设计是一项既有挑战性又有影响力的工作。

其中，大跨度桥梁的设计更是备受关注。

本文将着重讨论土木工程中的大跨度桥梁设计。

一、大跨度桥梁的定义和挑战大跨度桥梁一般指桥梁主跨度超过100米的建筑物。

相较于小跨度桥梁，大跨度桥梁在设计与施工中面临更大的挑战。

首先，大跨度桥梁要承受更大的荷载，需要考虑到自身重量、运输荷载和地震等多种因素，同时还要保证桥梁的稳定性和安全性。

其次，大跨度桥梁通常需要跨越较宽的河流、峡谷或道路，引入了更多的不确定因素，如地质条件、环境保护等。

此外，大跨度桥梁的设计还需考虑生命周期成本、可持续性和美观性等因素。

这些都使得大跨度桥梁的设计成为一项复杂而艰巨的任务。

二、大跨度桥梁设计所需考虑的因素在进行大跨度桥梁设计时，工程师需要综合考虑多个因素。

首先是地质条件，包括桥梁所处地区的地质结构、岩石层、地震活动等等。

地质条件将直接影响桥梁的基础设计和建设方式。

其次是环境保护，特别是对于桥梁所处区域的生态环境保护和水土保持的要求。

我们需要确保大跨度桥梁的设计与施工不会对周围环境造成破坏。

此外，工程师还需要考虑到桥梁的运输荷载、初始预应力和裂缝控制等重要参数。

这些因素将直接影响到桥梁的工作性能和使用寿命。

三、大跨度桥梁设计的解决方案为了解决大跨度桥梁的设计问题，工程师们采用了多种解决方案。

首先是结构形式上的创新。

我们可以采用拱桥、悬索桥等形式来支撑大跨度。

其中，悬索桥可以通过拉索的方式分担桥梁的荷载，进一步增加了桥梁的稳定性。

此外，工程师们还研究了独特的结构体系，如斜拉桥、斜拉拱桥等，以提高桥梁的自重和抗震能力。

其次是材料技术的发展。

随着材料科学的进步，工程师们可以使用更坚固、更寿命长的材料来建造大跨度桥梁，如高性能混凝土和高强度钢材。

这些材料具备更好的抗剪、抗弯和耐腐蚀等性能，可以提高桥梁的承载能力和寿命。

大跨度桥梁的设计要点及优化措施探讨摘要：我国公路交通体系迅速发展，不断完善，为提高经济发挥了非常重要的作用。

而桥梁作为公路体系的重要组成部分，其在我国交通系统中的占比较大，受限于我国复杂的地质环境，各类大跨度桥梁建设规模也在逐年增加。

因此，必须掌握公路桥梁中大跨度桥梁设计重点，结合建设区域实际情况提出更为科学、有效的设计方案，保证公路桥梁中大跨度桥梁总体建设水平。

论文阐述了大跨度公路桥梁的设计要点，提出了改善大跨度公路桥梁设计水平的优化措施。

关键词：大跨度桥梁；设计要点；优化措施引言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。

一、大跨度桥梁特点概述随着我国城市基础建设日益完善，桥梁作为城市重要地标及交通纽带，起到关联城市、疏导交通、美化城市的重要作用。

我国南方城市很多都将桥梁作为城市建设的重要代表之一，如长江大桥、杨浦大桥等，这些都属于大跨度桥梁。

大跨度桥梁主要是指桥梁长度、宽度较大，并且在承载能力、稳定性等方面都较为突出，这也导致了大跨度桥梁在设计中的复杂性、系统性。

大跨度桥梁具有结构规模大、结构组织规划困难、承载能力强等特点。

如图1所示，具体表现在以下四个方面：（1）项目结构规模较大。

桥梁主体结构多为大跨度结构形式，从长度、宽度等层面都突显了桥梁主体的大气、宏观。

（2）在结构组织及规划方面也较为复杂：从大跨度桥梁主体结构可以发现，很多桥梁都需要对该桥体过渡节点进行设计，并根据桥梁实际长度、宽度等进行元素融入。

（3）施工难度高。

跨度越大，工程规模越大，施工难度越大，每个细节都要处理到位。

大跨度桥梁设计要点及优化措施摘要：随着我国经济的发展，全国各个地区的道路建设也在不断完善和推进，大跨度桥梁的建设工程也越来越多。

大跨度桥梁工程设计复杂，对设计水平要求很严格，如果不了解其设计要点，很难真正做到科学合理。

想要提高大跨度桥梁的设计质量，需要设计人员在充分掌握设计要点的同时，做好相应的优化措施。

因此，本文将重点分析大跨度桥梁的设计要点，并给出相应的设计优化措施，以供参考。

关键词：大跨度桥梁；设计要点；优化措施引言大跨度桥梁是我国城乡建设中重要的道路及地标性工程，不论是在道路实用还是城市美观建设方面都有着非常重要的意义和价值。

但由于我国对大跨度桥梁设计以及相关优化措施的研究很少，很多设计方案还有着较大的优化空间。

只有不断深入对大跨度桥梁设计要点的分析和优化，我国的大跨度桥梁建设才能获得更上一层楼的发展。

通过对大跨度桥梁设计要点的局部设计、整体设计、上下结构设计的分析和优化，我国后面的大跨度桥梁设计工作展开能有更加丰富的资料参考和指导。

一、大跨度桥梁设计优化的重要性桥梁的结构设计应综合各个方面的考量，再经过力学分析、验算等最后敲定，设计方案的质量受设计人员的主观影响较大，即便是同一个地址的大跨度桥梁设计，不同的设计人员做出来的方案设计也会存在很大差别。

传统的桥梁结构设计分为假设、分析、校核、重新设计几个阶段，对工程设计进行优化主要是为了综合考虑桥梁施工地区的实际情况，将其设计相关的所有计量全部用数学手段重新计算，在界定范围内得到最优解，再以最优解的结果为准来优化和调整设计方案。

通过这种方式，桥梁工程结构的设计质量能够能到有效提升。

对桥梁设计进行优化，能够有效提高设计质量，优化桥梁结构，缩短设计周期。

传统的桥梁设计主要通过人为的计算来确定方案，如果方案无法满足桥梁设计要求，则需要进行人工的重新计算、调整、校核等，其设计周期长，效率低，并且人工计算的结果很容易出现偏差，校核后的优化结果也未必是最优解。

公路桥梁中大跨度桥梁设计要点阐释随着现代化交通网络的快速发展，大跨度公路桥梁的建设日益受到重视。

在大跨度桥梁的设计中，不仅要满足其承载能力和耐久性的要求，还要考虑其美观性、安全性、经济性等方面的因素。

本文将从设计要点的角度探讨大跨度公路桥梁的设计。

1. 选取合适的跨径在大跨度桥梁的设计中，选取合适的跨径是非常重要的。

大跨度桥梁的跨度一般超过100m，一般采用梁式桥或拱式桥结构。

在场地条件允许的前提下，一般选取单孔跨度尽量大的形式，以减少桥墩数量和对交通流的影响。

2. 选择合适的结构形式大跨度公路桥梁的结构形式有梁式桥、桁架桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等多种形式。

在设计时，应根据桥梁的工程用途、地理位置、地形地貌、环境保护等因素综合考虑，选择合适的结构形式。

比如，对于位于地震带的大跨度桥梁，应选择具有抗震性能好的桥梁结构形式。

3. 确定合适的桥梁高度桥梁高度是指桥面距河底或谷底的垂直距离。

大跨度公路桥梁的桥梁高度一般在20～50m之间。

为了满足公路设计标准对交通安全和通行标准的要求，也要根据桥梁所在位置的气候条件和环境要求选取合适的桥梁高度。

4. 优化桥梁断面形状桥梁断面形状直接影响桥梁的受力性能、经济性和美观性等方面。

因此，在大跨度公路桥梁的设计中，要不断优化桥梁断面形状。

比如，采用空腹式梁，可以减小桥梁自重，提高桥梁承载能力和经济性。

5. 控制桥梁自重桥梁的自重对其承载能力和使用寿命等方面都有影响。

大跨度公路桥梁的自重一般较大，因此在设计时需要对其自重进行控制。

可以采用减小截面积、采用空心板等方法减小桥梁自重，提高桥梁承载能力和使用寿命。

6. 加强桥梁抗震性能7. 考虑环保要求在大跨度公路桥梁的设计中，要重视环境保护方面的要求。

比如，在大跨度钢梁上可以装置半透明太阳能板，不仅美观，而且可以提供一定的太阳能。

在选用桥梁材料时，要考虑其材料的环保性能和再生利用能力。

综上所述，大跨度公路桥梁的设计要点包括选取合适的跨径、选择合适的结构形式、确定合适的桥梁高度、优化桥梁断面形状、控制桥梁自重、加强桥梁抗震性能和考虑环保要求等。

大跨度桥梁课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解大跨度桥梁的基本概念、结构类型及其力学原理；2. 学生掌握大跨度桥梁设计的基本原则、流程和关键参数；3. 学生了解我国大跨度桥梁建设的成就及其在国内外的影响力。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析大跨度桥梁的受力特点，进行初步的设计计算；2. 学生通过课程学习，能够运用绘图软件绘制大跨度桥梁的示意图，提高空间想象和动手能力；3. 学生能够通过小组合作，进行桥梁设计方案的讨论、比较和优化，培养团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过对大跨度桥梁的学习，增强对我国桥梁工程事业的热爱和自豪感；2. 学生在学习过程中，培养勇于创新、严谨求实的科学态度；3. 学生能够认识到桥梁建设对经济社会发展的重要意义，增强社会责任感和使命感。

课程性质：本课程为工程技术类课程，旨在让学生了解大跨度桥梁设计的基本知识和技能，提高学生的工程素养。

学生特点：高中生具有一定的物理、数学基础，对工程类知识有浓厚兴趣，喜欢探索和实践。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手能力和团队协作能力的培养。

通过课程目标的具体分解，使学生在掌握知识的同时，提高技能和情感态度价值观。

后续教学设计和评估将围绕课程目标进行，确保学生达成预期学习成果。

二、教学内容1. 大跨度桥梁概述：介绍大跨度桥梁的定义、分类及其发展历程，对应教材第一章内容。

- 桥梁的定义与功能- 桥梁的分类及特点- 大跨度桥梁的发展趋势2. 大跨度桥梁的结构类型与力学原理：分析各类大跨度桥梁的结构特点及其力学原理，对应教材第二章内容。

- 梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等结构类型- 桥梁受力分析基本原理- 结构稳定性与承载能力3. 大跨度桥梁设计原则与流程：阐述桥梁设计的基本原则、流程和关键环节，对应教材第三章内容。

- 设计原则与要求- 设计流程及各阶段任务- 设计中的关键参数与计算方法4. 大跨度桥梁设计实例分析：结合国内外典型桥梁案例，分析其设计特点和成功经验，对应教材第四章内容。

大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计钢管混凝土拱桥是一种结构优雅、坚固耐用的大跨度桥梁形式。

它由钢管和混凝土组成，结构简单，承载能力强，适用于大跨度桥梁的建设。

在设计大跨度上承式钢管混凝土拱桥时，以下是需要考虑的一些主要因素：1.拱桥的跨度：大跨度拱桥是指主跨大于150米的桥梁。

桥梁的跨度取决于两岸的地形和水域宽度。

大跨度桥梁需要考虑跨度对结构的影响，并选择合适的桥梁形式。

2.拱桥的荷载：大跨度拱桥需要能够承受重大的静态和动态荷载，包括自重、行车荷载、地震荷载等。

荷载的大小和分布会影响桥梁结构的设计和材料的选择。

3.钢管的尺寸和材质：钢管是拱桥结构的主要组成部分，它需要具备足够的强度和刚度。

钢管的尺寸和材质选择需要考虑荷载和桥梁形式，通常使用直径较大的无缝钢管。

4.混凝土的强度和配方：混凝土是用来固化钢管和增加桥梁整体强度的材料。

混凝土的强度需要符合设计要求，配方需要考虑到混凝土的工作性能和抗裂性能。

5.拱桥的支座和地基：拱桥的支座和地基是保证桥梁稳定和安全的重要组成部分。

支座的设计需要考虑到桥梁的变形和荷载传递，地基的承载能力需要满足土壤的承载要求。

6.环境因素：大跨度拱桥建设需要考虑环境因素对桥梁的影响，包括气候条件、河流水位和冲击力等。

这些因素会对桥梁的稳定性和安全性产生影响，需要在设计中予以考虑。

在设计大跨度上承式钢管混凝土拱桥时，需要进行综合分析和计算，确保桥梁能够满足设计要求并具有良好的结构性能。

最后，需要进行模拟和实验验证，确保设计方案的可行性和安全性。

总之，大跨度上承式钢管混凝土拱桥的设计需要全面考虑桥梁的跨度、荷载、钢管和混凝土的性能、支座和地基的设计以及环境因素的影响。

只有综合考虑这些因素，才能设计出安全可靠、优雅耐用的大跨度拱桥。

平原地区大跨度桥梁设计赵舒心发布时间：2023-05-07T07:41:07.967Z 来源：《工程管理前沿》2023年5期作者：赵舒心[导读] 平原地区的地形地貌往往河流密布，且周边地块的标高较低，随着水利部门对涉河跨越物的水中墩设置的审批越来越严格，需要设置大量的中大跨径桥梁，由于此类桥梁往往需要与沿河道路进行平交，故此类桥梁具有跨度较大、结构高度的限制较严格、桥梁结构形式景观需求较高等特点。

济宁市鸿翔公路勘察设计研究院有限公司摘要：平原地区的地形地貌往往河流密布，且周边地块的标高较低，随着水利部门对涉河跨越物的水中墩设置的审批越来越严格，需要设置大量的中大跨径桥梁，由于此类桥梁往往需要与沿河道路进行平交，故此类桥梁具有跨度较大、结构高度的限制较严格、桥梁结构形式景观需求较高等特点。

关键词：平原；大跨度；桥梁设计桥梁的传统结构设计，首先需要设计人员综合各个方面的因素先大致拟定出一批方案，之后再经过力学分析，分别对各个方案的强度、刚度、稳定性进行分析与验算，对比出可行方案，传统的设计方案更依赖于设计人员的经验，不能够完全的反映工程的客观条件，受主观因素的影响较大。

即使客观条件相同，对于不同的设计人员也会得到差别很大的设计方案，传统的结构设计通常可以归纳为“假设、分析、校核、重新设计”的设计流程。

通过对桥梁的优化，能够有效缩短设计的周期，传统的设计方案需人为通过力学理论对给定的方案进行分析、校核。

如果方案不能满足约束条件，则需人工对设计变量进行调整，之后再重新进行分析与校核，直到寻求出可行的方案，整个设计的过程花费时间较长、造价较高、效率低下，且得到的结构也并不一定是最优解。

而优化设计时，在各方面的要求均满足的情况之下，通过优化算法，使得某项指标能够达到最佳值，而将优化方法在设计中进行应用，则能大幅缩短建设周期。

一、大跨度桥梁的设计要点1、大跨度悬索桥的设计要点悬索桥是一种柔性桥梁，在成桥之时只具有主塔的设计控制点高程、矢高控制点高程，对于其他吊点的高程值均是未知的，在施工过程中，主缆以及吊杆是一次性张拉的。

结构设计知识：大跨度拱桥结构的设计与分析大跨度拱桥是一种用于跨越较宽河流、峡谷或深谷的特殊桥梁结构。

它的设计和分析涉及到桥梁工程学、结构力学、土木工程和材料工程等多个学科。

本文将围绕大跨度拱桥的设计与分析展开，首先介绍大跨度拱桥的定义、特点和应用领域，然后从结构设计、荷载分析、材料选择和施工工艺等方面进行详细讨论。

一、大跨度拱桥的定义和特点大跨度拱桥是指主跨距离大于等于100米的拱形桥梁。

它通常用于跨越深谷、大型水体或复杂地形，能够提供较大的通行空间和承载能力。

相比于梁桥和悬索桥，大跨度拱桥具有以下特点：1.结构简洁：大跨度拱桥的结构主要由拱体和桥面组成，整体结构比较简单，便于制造和施工。

2.承载能力强：拱桥通过弧形结构将荷载分散到桥墩上，能够有效减少桥墩数量和减轻桥墩承载压力，从而提高桥梁的承载能力。

3.抗震性能好：拱形结构在受到外部力作用时能够将力传递到桥墩上，使桥梁整体受力均匀，具有较好的抗震性能。

4.美观实用：大跨度拱桥通常具有优美的造型和独特的桥梁风格，成为城市的地标建筑。

二、大跨度拱桥的设计1.结构形式选择：大跨度拱桥的结构形式可以分为单孔拱桥、多孔拱桥和连续拱桥。

在设计时需要根据实际情况选择合适的结构形式，考虑着力条件、地质条件和施工工艺等因素。

2.荷载分析：在设计大跨度拱桥时，需要进行各种荷载的分析，如自重、活载、风荷载、温度荷载和地震荷载等。

根据不同的荷载组合确定桥梁的设计荷载，进而确定桥梁的结构尺寸和材料。

3.桥墩设计：大跨度拱桥的桥墩是承受拱体和桥面荷载的重要结构部分，需要根据实际荷载条件和地质条件设计合理的桥墩形式和尺寸，以保证桥梁的稳定性和安全性。

4.梁体设计：拱桥的梁体是连接拱体和桥面的重要部分，需要根据荷载条件和结构形式设计合理的梁体形式和尺寸，确保梁体具有足够的刚度和强度。

5.材料选择：在大跨度拱桥的设计中，材料的选择是非常重要的。

通常拱体和桥面使用钢筋混凝土或钢结构，需要根据实际情况选择合适的材料，保证桥梁的耐久性和安全性。

大跨度拱桥的结构形式及施工控制要点【摘要】文章简单分析了拱桥的受力特点及类型，结合自身实践，提出了大跨度钢管混凝土拱桥施工和大跨度钢桁架拱桥的施工方法及控制要点，最后阐述了桥梁施工控制的重要性。

【关键词】：大跨度；施工控制；施工控制Abstract: the article analyzed the simple arch bridge mechanical characteristics and types, combined with their own practice, this paper puts forward long-span concrete-filled steel tube arch bridge construction and big span steel truss arch bridge construction method and control points, finally expounds the importance of bridge construction control.Keywords: big span; Construction control; Construction control引言近年来，随着我国交通事业的快速发展，需要修建更多的大跨度桥梁跨过江河海峡等。

桥梁跨度越大，其施工难度也越大。

对大跨桥梁实施施工过程控制，是确保施工质量和安全的重要环节，是确保成桥状态符含设计要求的重要措施。

1拱桥的受力特点及类型拱桥在竖向荷载作用下，两端支撑处产生的水平推力使拱内产生轴向压力，并大大减小了跨中弯矩，其主截面材料强度得以充分发挥，跨越能力越大。

拱桥的型式多种多样，构造各有差异，可以按照不同的方式来进行分类。

按照主拱圈所使用的材料可分为钢筋混凝土拱桥和钢拱桥等；按照拱上建筑的形式，可以分为实腹式拱桥及空腹式拱桥；按照拱轴线的形式，可分为圆弧拱桥、抛物线拱桥以及悬链线拱桥等；按照桥面的位置可分为上承式拱桥、下承式拱桥和中承式拱桥；按照有无水平推力，可分为有推力拱桥和无推力拱桥等。