中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
面對每一座具體的橋梁設(shè)計，要同時實(shí)現(xiàn)“安全、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀”這些基本目標(biāo)的最大化，幾乎是不可能的；即使圍繞同一目標(biāo)，也存在多種結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。這就要求在設(shè)計中抓住主要矛盾，權(quán)衡抉擇。這里，概略地舉幾個例子。
[例1] 預(yù)應(yīng)力配筋設(shè)計方案的選擇。
在進(jìn)行混凝土梁橋的預(yù)應(yīng)力配筋設(shè)計時，往往有多種可以選擇的方案。影響預(yù)應(yīng)力設(shè)計的因素包括：橋梁總體布置、結(jié)構(gòu)受力條件、細(xì)部構(gòu)造要求和施工方法等。在橋梁總體布置方面，增大梁高可減少預(yù)應(yīng)力筋用量，減小梁高則需增加預(yù)應(yīng)力筋用量。在結(jié)構(gòu)受力方面，除滿足抗彎抗剪要求外，合理成橋狀態(tài)的要求也會進(jìn)一步縮小預(yù)應(yīng)力配筋的可行域范圍?；诟鞣N考慮的構(gòu)造規(guī)定、局部受力、張拉作業(yè)空間等細(xì)部構(gòu)造要求，對預(yù)應(yīng)力筋線形和錨具的布置影響很大。此外，預(yù)應(yīng)力布置一定要與施工方法相協(xié)調(diào)。
[例2] 斜拉橋主梁結(jié)構(gòu)形式的選擇討論。
斜拉橋的主梁可以是混凝土梁、鋼一混凝土疊合梁或鋼梁。在一定的跨度范圍內(nèi)，可以對三種主梁的合理性進(jìn)行討論。
(1)預(yù)應(yīng)力混凝土主梁方案。在跨度不大時，混凝土主梁也是一種經(jīng)濟(jì)合理的選擇。當(dāng)懸臂長度超過250m時，混凝土主梁的自重將成為設(shè)計中的一個不利因素，若減少箱梁壁厚，則會增大壓應(yīng)力水平；此外為抵抗活載引起的彎曲拉應(yīng)力，一般還需施加縱向預(yù)應(yīng)力，這無疑會增加某些地方局部壓潰的風(fēng)險，增添設(shè)計施工的難度，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性下降。
(2)鋼一混凝土疊合梁方案。疊合梁橋自重介于鋼橋與混凝土橋之間，能較好地發(fā)揮兩種材料的優(yōu)勢，同時，預(yù)制混凝土橋面板使得主橋?yàn)r青混凝土橋面的鋪裝條件和引橋混凝土梁一致，可減少橋面鋪裝的難度和成本，疊合梁中的鋼主梁和橫梁可以按梁段整體組拼，采用栓焊連接，制造和安裝比較方便，造價也比鋼箱梁低廉。
(3)鋼主梁方案。當(dāng)跨度達(dá)到400-500m以上時，應(yīng)當(dāng)選擇自重更輕的鋼橋面。研究表明，斜索面和六車道閉口扁平鋼箱梁的臨界風(fēng)速已超過100m/s，能夠滿足絕大部分臺風(fēng)多發(fā)地區(qū)的抗風(fēng)要求。如果斜拉橋的邊跨采用混凝土主梁，主跨采用鋼主梁的混合形式，橋梁的剛度和抗風(fēng)穩(wěn)定性也將進(jìn)一步提高。因此，可以大致認(rèn)為：混凝土主梁的適宜跨度范圍是L=200-500m，疊合梁的適宜跨度范圍是I= 300-700m，鋼主梁的適宜跨度范圍是L=400-1200m。而且在具體情況下，設(shè)計者還可以有其他合理的設(shè)計考慮。
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