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摘要：现代化科学技术水平在不断提高，道路交通行业也在飞速发展，当前的发展形势对桥梁的设计提出了更高的要求，为了满足社会的发展需求，需要对施工技术进行创新和优化。目前我国的桥梁设计水平已经有所提升，在大跨度桥梁的设计也有所研究，想要保证大跨度桥梁的实际应用效果，施工人员就需要掌握大跨度桥梁设计的技术要点，结合桥梁建设的实际需求，设计合理的桥梁建设方案，在应用的过程中也要结合实际情况对设计方案进行优化，保证大跨度桥梁的安全、稳定。
关键词：大跨度桥梁设计；设计要点；优化策略
一、大跨度桥梁设计要点
1、大跨度斜拉桥的设计要点
大跨度斜拉桥是拉索型桥梁，该桥梁的优势在于整个桥梁跨度非常大，同时具有承载力强以及稳定性高等突出优势，因此常作为城市跨江大桥首选类型。大跨径斜拉索桥梁由主梁、斜拉索、塔柱与主梁构成。在拉桥概念设计环节，要求设计人员理清桥梁结构之间的组合关系，进而组合成不同形状与不同结构的桥梁，比如支承、悬浮以及固定等。在桥梁索面的设计上，设计人员需要根据桥梁承受的最大力度，设计为双平行索面或者双斜索面，但是斜拉桥的拉索无需使用锚碇来固定桥梁，原因是拉索本身具有自锚的特征，桥梁的跨径常常在200～800m之间。
2、大跨度悬索桥的设计要点
我国内陆地区山地丘陵较多，在山区公路的建设中，常常需要借助大跨度桥梁来连通公路。山区大跨度桥梁常用大跨度悬索桥这一类型，该桥梁结构包括塔柱、主缆、锚碇及加劲梁等。山区的跨径比较大、高度比较高的环境就适合使用悬索桥结构，比如我国著名的江阴大桥就是悬索桥。悬索桥的设计中，常常会在桥梁的两端设计两个塔柱，将其作为桥身支承，塔架一般使用的是钢筋混凝土材料，这样能够保证塔柱具备良好的承载能力，在塔柱上连接悬索，将其固定在桥梁两端，这样两个塔架就将整个悬索桥划分为三个部分，即中跨与两边跨，边跨长度依据锚固的位置及工程建设成本确定。通常而言，中跨为2：1，边跨比为1：4，垂跨比一般设计为1：6，比例大小可由设计人员适当调整，比例调整常常以桥塔的高度作为参考。
3、拱桥的设计要点
拱桥是我国使用时间最长的桥梁，比如我国著名的赵州桥、卢沟桥等。由于以往的建筑条件有限，因此桥梁一般为石拱桥。在当前技术条件下，拱桥加入了现代化的元素与建筑材料，比如以钢筋结构为主的桥梁，以及钢筋混凝土与传统石拱结合的拱桥。当前拱桥结构主要以钢管混凝土及钢筋混凝土拱桥为主。拱桥施工过程比较简单，施工工期比较短，同时还具备非常高的承载力，实用性及经济性较强，这也使得拱桥成为我国山区大跨度桥梁设计的首选类型。
二、大跨度桥梁设计的优化策略
1、局部优化
局部优化相较于其他优化来讲，整体的效益是非常高，对大跨度桥梁进行局部优化，对桥梁结构的应用和发展有着促进作用。在进行局部优化的过程中，涉及的内容比较少，而且不用过多的进行变量设计，这对工作的顺利开展有着促进作用，技术人员可以对局部结构进行深入的研究和优化。目前，局部优化方法已经应用到桥梁建设的各个结构的优化工作中，其可以对加劲梁的横截面进行优化、对桥梁结构的承载力进行优化、对索塔结构进行优化等等，对大跨度桥梁的长久应用有着促进作用。
2、整体优化
大跨度桥梁在应用的过程中，其整体的结构是非常复杂的，如果要对桥梁进行整体优化，那么在优化的过程中涉及的内容比较多，需要进行多个变量的设计，想要实现优化工作的顺利开展是非常困难的。因为在优化的过程中需要将桥梁结构中的各项参数整合在一起，进行统一的优化处理，在优化过程中建立整体的目标函数也是非常困难的。所以，目前我国对大跨度桥梁的结构的整体优化方法没有进行过多的研究，但是从目前国家的发展脚步来看，对大跨度桥梁进行整体优化是势在必行的，技术人员可以在优化的过程中引进现代化的信息技术，以此促进整体优化工作更好的开展。
3、基于可靠度的大跨度桥梁结构优化设计
现有的大跨度桥梁结构优化理论，无论是整体优化还是局部优化，都是建立在容许应力设计法的基础上。随着现代设计理论的快速发展，传统容许应力设计法逐渐转变为当前的半概率设计法、近似概率设计法以及全概率设计法等，这也使得基于可靠性理论的桥梁结构优化设计不断兴起。
基于可靠度结构优化设计的特点是：（1）结构设计目标具有多样性；（2）结构约束的多重性；（3）结构设计具有不确定性。
在大跨度结构优化理论中，可以根据可靠的理论对桥梁结构中存在的不确定因素进行论证和处理。可以对结构中的各项数据进行定量的分析，这样可以保证各项指标的精准性和安全性，通过这种方法可以化解桥梁结构安全与桥梁建设经济效益之间的矛盾，这是以往使用的数据分析法无法做到的。将可靠度结构优化理论应用到大跨度桥梁的设计中，具有一定的科學性，而且应用结果也符合大跨度桥梁的优化设计目标，技术人员可以对其进行深入的研究。在进行设计的过程中，想要提高桥梁的实用性，可以结合实际建设情况，建立模型对桥梁结构进行优化，这对技术人员的水平有着较高的要求。
4、大跨度桥梁结构的拓扑优化
大跨度桥梁工程结构的优化设计能够根据设计变量的具体类型，划分成以下三个不同的层次：尺寸优化、形状优化、拓扑优化。进入到21世纪，桥梁结构设计优化的研究重心从以往的尺寸优化逐渐转向形状优化和拓扑优化。然而事实上对于大跨度桥梁的结构优化还停留在尺寸优化这一层次上。在拓扑优化的研究中，当前主要的方法包括以下四种：离散化连续体优化准则法、遗传算法、均匀化方法以及渐进结构优化技术。其中使用最为普遍的是渐进结构优化技术。该技术的优点在于本身的概念比较简单，计算效率也非常高。由于当前大跨度桥梁施工以钢筋混凝土材料为主，混凝土本身的抗压强度非常高，钢筋的抗拉性能又非常好，所以结构优化设计主要研究桥梁的整体抗压应力或者拉应力。
结语：
我国经济的持续发展，在未来会对我国的道路交通建设事业发展水平提出更高的要求，这实际上是我国道路交通建设水平进一步提高的机遇，也是推动我国桥梁建设方面不断进行开拓创新的动力。在进行大跨度桥梁设计的过程中，要求设计人员能够深入探究把握桥梁设计的要点，综合桥梁建设工程的实际情况，对桥梁结构进行合理的优化，这才是提高我国大跨度桥梁设计水平，推动我国桥建事业稳步发展的根本手段。
参考文献：
[1]汤欢，汤茹.大跨度桥梁结构优化设计的要点[J].城市建筑，2016（32）：268-268.
[2]梁吉学，李闻涛.大跨度桥梁设计的设计要点及优化措施[J].建材发展导向：下，2014（5）.
关键词：大跨度桥梁设计；设计要点；优化策略
一、大跨度桥梁设计要点
1、大跨度斜拉桥的设计要点
大跨度斜拉桥是拉索型桥梁，该桥梁的优势在于整个桥梁跨度非常大，同时具有承载力强以及稳定性高等突出优势，因此常作为城市跨江大桥首选类型。大跨径斜拉索桥梁由主梁、斜拉索、塔柱与主梁构成。在拉桥概念设计环节，要求设计人员理清桥梁结构之间的组合关系，进而组合成不同形状与不同结构的桥梁，比如支承、悬浮以及固定等。在桥梁索面的设计上，设计人员需要根据桥梁承受的最大力度，设计为双平行索面或者双斜索面，但是斜拉桥的拉索无需使用锚碇来固定桥梁，原因是拉索本身具有自锚的特征，桥梁的跨径常常在200～800m之间。
2、大跨度悬索桥的设计要点
我国内陆地区山地丘陵较多，在山区公路的建设中，常常需要借助大跨度桥梁来连通公路。山区大跨度桥梁常用大跨度悬索桥这一类型，该桥梁结构包括塔柱、主缆、锚碇及加劲梁等。山区的跨径比较大、高度比较高的环境就适合使用悬索桥结构，比如我国著名的江阴大桥就是悬索桥。悬索桥的设计中，常常会在桥梁的两端设计两个塔柱，将其作为桥身支承，塔架一般使用的是钢筋混凝土材料，这样能够保证塔柱具备良好的承载能力，在塔柱上连接悬索，将其固定在桥梁两端，这样两个塔架就将整个悬索桥划分为三个部分，即中跨与两边跨，边跨长度依据锚固的位置及工程建设成本确定。通常而言，中跨为2：1，边跨比为1：4，垂跨比一般设计为1：6，比例大小可由设计人员适当调整，比例调整常常以桥塔的高度作为参考。
3、拱桥的设计要点
拱桥是我国使用时间最长的桥梁，比如我国著名的赵州桥、卢沟桥等。由于以往的建筑条件有限，因此桥梁一般为石拱桥。在当前技术条件下，拱桥加入了现代化的元素与建筑材料，比如以钢筋结构为主的桥梁，以及钢筋混凝土与传统石拱结合的拱桥。当前拱桥结构主要以钢管混凝土及钢筋混凝土拱桥为主。拱桥施工过程比较简单，施工工期比较短，同时还具备非常高的承载力，实用性及经济性较强，这也使得拱桥成为我国山区大跨度桥梁设计的首选类型。
二、大跨度桥梁设计的优化策略
1、局部优化
局部优化相较于其他优化来讲，整体的效益是非常高，对大跨度桥梁进行局部优化，对桥梁结构的应用和发展有着促进作用。在进行局部优化的过程中，涉及的内容比较少，而且不用过多的进行变量设计，这对工作的顺利开展有着促进作用，技术人员可以对局部结构进行深入的研究和优化。目前，局部优化方法已经应用到桥梁建设的各个结构的优化工作中，其可以对加劲梁的横截面进行优化、对桥梁结构的承载力进行优化、对索塔结构进行优化等等，对大跨度桥梁的长久应用有着促进作用。
2、整体优化
大跨度桥梁在应用的过程中，其整体的结构是非常复杂的，如果要对桥梁进行整体优化，那么在优化的过程中涉及的内容比较多，需要进行多个变量的设计，想要实现优化工作的顺利开展是非常困难的。因为在优化的过程中需要将桥梁结构中的各项参数整合在一起，进行统一的优化处理，在优化过程中建立整体的目标函数也是非常困难的。所以，目前我国对大跨度桥梁的结构的整体优化方法没有进行过多的研究，但是从目前国家的发展脚步来看，对大跨度桥梁进行整体优化是势在必行的，技术人员可以在优化的过程中引进现代化的信息技术，以此促进整体优化工作更好的开展。
3、基于可靠度的大跨度桥梁结构优化设计
现有的大跨度桥梁结构优化理论，无论是整体优化还是局部优化，都是建立在容许应力设计法的基础上。随着现代设计理论的快速发展，传统容许应力设计法逐渐转变为当前的半概率设计法、近似概率设计法以及全概率设计法等，这也使得基于可靠性理论的桥梁结构优化设计不断兴起。
基于可靠度结构优化设计的特点是：（1）结构设计目标具有多样性；（2）结构约束的多重性；（3）结构设计具有不确定性。
在大跨度结构优化理论中，可以根据可靠的理论对桥梁结构中存在的不确定因素进行论证和处理。可以对结构中的各项数据进行定量的分析，这样可以保证各项指标的精准性和安全性，通过这种方法可以化解桥梁结构安全与桥梁建设经济效益之间的矛盾，这是以往使用的数据分析法无法做到的。将可靠度结构优化理论应用到大跨度桥梁的设计中，具有一定的科學性，而且应用结果也符合大跨度桥梁的优化设计目标，技术人员可以对其进行深入的研究。在进行设计的过程中，想要提高桥梁的实用性，可以结合实际建设情况，建立模型对桥梁结构进行优化，这对技术人员的水平有着较高的要求。
4、大跨度桥梁结构的拓扑优化
大跨度桥梁工程结构的优化设计能够根据设计变量的具体类型，划分成以下三个不同的层次：尺寸优化、形状优化、拓扑优化。进入到21世纪，桥梁结构设计优化的研究重心从以往的尺寸优化逐渐转向形状优化和拓扑优化。然而事实上对于大跨度桥梁的结构优化还停留在尺寸优化这一层次上。在拓扑优化的研究中，当前主要的方法包括以下四种：离散化连续体优化准则法、遗传算法、均匀化方法以及渐进结构优化技术。其中使用最为普遍的是渐进结构优化技术。该技术的优点在于本身的概念比较简单，计算效率也非常高。由于当前大跨度桥梁施工以钢筋混凝土材料为主，混凝土本身的抗压强度非常高，钢筋的抗拉性能又非常好，所以结构优化设计主要研究桥梁的整体抗压应力或者拉应力。
结语：
我国经济的持续发展，在未来会对我国的道路交通建设事业发展水平提出更高的要求，这实际上是我国道路交通建设水平进一步提高的机遇，也是推动我国桥梁建设方面不断进行开拓创新的动力。在进行大跨度桥梁设计的过程中，要求设计人员能够深入探究把握桥梁设计的要点，综合桥梁建设工程的实际情况，对桥梁结构进行合理的优化，这才是提高我国大跨度桥梁设计水平，推动我国桥建事业稳步发展的根本手段。
参考文献：
[1]汤欢，汤茹.大跨度桥梁结构优化设计的要点[J].城市建筑，2016（32）：268-268.
[2]梁吉学，李闻涛.大跨度桥梁设计的设计要点及优化措施[J].建材发展导向：下，2014（5）.