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1、大跨径桥梁的造型设计浅析 大跨径桥梁的造型设计浅析 作者：张素梅 来源：新农村2022年第14期 针对桥梁设计优先考虑功能性，以满足设计条件的工程构造设计为主，较少考虑造型、景观问题，或对造型和景观设计的基本理解不够，难以全面综合的考虑的现状，本文对以斜拉桥和悬索桥为代表的大跨度桥梁进行了造型设计方面的简要分析和总结。 大跨径桥梁；造型；桥塔；索面；连续 引言 我国桥梁建设的规模和速度令世界惊叹，然而长期以来，桥梁设计优先考虑功能性，以满足设计条件的工程构造设计为主，较少考虑造型、景观问题。而随着经济的发展、科学技术的进步和生产力水平的提高，人类文明对周围的生存环境提出了更高的要求，对公共建筑
2、的适用性、文化性、舒适性也有了更高的要求，桥梁造型与景观设计也越来越受到重视。 本文对以斜拉桥和悬索桥为代表的大跨度桥梁进行了分析和总结：从桥塔造型、主桥与引桥的统一、悬索桥、斜拉桥索面的均衡与连续、辅助墩的设置、主梁及桥塔连续性问题等方面简述大跨度桥梁造型设计中应注意的基本原则，以期为日后新建大跨度桥梁的造型设计提供一些建议。 1.桥塔造型 1.1斜拉桥索塔的造型：索塔的形态可以多种多样，主要有单柱塔、双根单柱塔、门型塔、H 型塔、倒V 型桥塔、倒Y型桥塔和倒A 桥塔。 1.1.1单柱塔、双根单柱塔、门型塔和H 型塔：若仅从抵抗重力荷载的角度考虑, 为保证斜拉索在沿桥向铅垂面上的投影和水平面
3、的夹角最大，索平面应尽可能地和主梁平面垂直。此条件下单柱塔、双根单柱塔、门型塔和H 型塔是比较合适的塔型。 1.1.2倒V 型或倒A 型桥塔：从有效地抵抗横向风荷载的角度考虑, 索平面应和主梁平面保持比较适当的夹角, 以保证索力在横桥方向上的投影有比较合适的大小。因为主梁除了要承受竖向重力荷载外, 还必须承受横向风荷载等其它方向的荷载,而且横向风荷载的影响程度随主梁跨度的增加增长特别迅速。此时的最优塔型,应当是适度扁平的倒V 型或倒A 型桥塔。 此外，倒Y型目前在大跨度斜拉桥中也倍受青睐。 1.2 悬索桥主塔的造型：现代悬索桥的主塔形式主要有三种: （1）使用水平杆件将两根塔柱相连的刚架式；（
4、2）使用水平横杆和交叉斜杆将两根塔柱相连的桁架式；（3）路面以上为刚架, 加劲梁下用交叉斜杆连接的混合式。 悬索桥(同样适用于斜拉桥) 桥塔的设计中,有以下几点是需要重点注意: （1）要合理安排下、中、上三个塔段的高度分割比例 依据美学原则,按由短到长顺序设置的塔段高度给人以稳重、流畅的感觉。对于下短上长有困难的情况, 可通过逐步减小上层塔柱的截面尺寸来实现。 （2）单横梁的使用 当桥面以上塔柱的高度低于桥面以下塔柱高度的2倍时,桥面以上的塔柱间应使用单横梁。强度不够时可将顶部横梁的高度加大, 横梁下缘做成拱型曲面。 （3）塔段设计风格的和谐 桥上、桥下的塔段设计风格应当尽可能地和谐。适度的变
5、化是允许的,只要构造上蕴涵的内在节奏和韵律不遭到破坏。 （4）合理安排塔柱剖面尺寸、横梁剖面尺寸和塔高间的相对比例关系 为不使塔柱和横梁显得过于笨重, 给人以不舒服的沉重感，需要仔细安排塔柱剖面尺寸、横梁剖面尺寸和塔高间的相对比例关系。 2.主桥与引桥的统一 大跨径桥梁造型设计一个比较重要的内容就是注重主桥、边跨和引桥的统一。可以从形状、颜色、质地等方面进行考虑实现统一的目的。其中最直接、最基本的方法是让主桥和引桥或边跨的相同功能单元具有相同或相似的构形。主要有两个方面：（1）桥墩与塔桥的统一；（2）主梁的连续性。在斜拉桥、悬索桥等大跨径桥梁造型设计中，塔桥是主要的造型重点，桥墩的造型设计应以塔桥为决定因素，力求通过桥墩的造型设计做到主桥与边跨梁桥的统一。 此外，辅航道桥的造型设计也必须和主桥相协调。尤其是要根据体量对比决定形式，而不仅仅是表面上的统一。 3.索面的均衡与连续 3.1悬索桥索面：就悬索桥而言，总体布置最基本的形式有单跨简支和三跨连续两种。