高跨比

高跨比指橋跨結構的主樑、主拱等的高度與橋樑跨徑之比 ^[1]  。

高跨比是影響結構剛度的一個重要因素。箱梁橋的跨度和寬度均趨於增加，而箱梁構造尺寸卻要求兼顧輕型美觀的原因設計得越來越小，從而增加了箱梁橋的正常使用性能（裂縫和變形）對各種荷載效應的敏感性 ^[2]  。

隨着我國交通事業的快速發展，梁橋以其獨特的優勢如雨後春筍般廣泛應用於祖國的橋樑建設中，在採用了新技術和新材料成為預應力混凝土連續剛構橋後，梁式橋的應用範圍更加廣泛，最大跨徑已經跨域到301m，在大跨度橋樑建設中也展露頭角，但是就在梁式橋的發展風聲水起的時候，一個致命的因素成為梁式橋發展的瓶頸，那就是自重，梁式橋的自重過大，以至於整個橋樑用於承擔自身重力的比重就佔了所有承載力的一大部分，要想減輕自重，除了單純從使用的材質上入手外，還應考慮結構內部各參數相互間的影響，其中高跨比的取值就是一個不可忽視的方面。

隨着更多大跨度預應力混凝土剛構橋的建成，設計人員擁有了豐富的經驗可以借鑑，但對於高跨比的取值，還沒有一個明確的範圍。

1.1支點高跨比現狀

在國內，預應力混凝土連續剛構橋支點高跨比的取值大體分佈在0.0502～0.0599之間，且取值大體在0.0502附近，其平均值為0.0588;在國外，預應力混凝土連續剛構橋支點高跨比的取值的分佈區間範圍比國內要更廣泛一些，從收集的橋樑H支/L值看，分佈置於1/25～1/14.3之間，主要也分佈於1/20～1/16.7之間，其平均值為1/19，比國內橋樑H支/L參數偏小，為國內的90.6%。隨着設計和施工工藝的進步，最近幾年新建的連續剛構橋樑中，H支/L的值並沒有減小或增大的趨勢。如我國1997年建成的華南大橋H支/L值為1/20，近期建成和擬建的多座剛構橋中，H支/L仍分佈於1/20～1/16.7之間。同種跨徑時，國外橋樑高跨比的選擇比我國設計人員選取的值要小。該數值的變化對連續剛構橋樑有多大的影響尚未有準確的説明。因此，研究連續剛構橋樑的支點高跨比勢在必行。

1.2跨中高跨比現狀

國內部分剛構橋箱梁跨中高跨比H中/L值大致分佈於1/40～1/73之間，最大值為1/40，最小值為1/73，且集中分佈於1/55～1/66.7之間，其平均值為1/58;國外部分剛構橋箱梁跨中高跨比H中/L的值大體分佈於1/27.8～1/91之間，最大值為1/27.8，最小值為1/91，且集中分佈於1/40～1/67之間，其平均值為1/50，比我國H中/L值大。其平均值為我國H中/L平均值的115%，國外橋樑的跨中高跨比取值要比國內大的多。

通過分析可以得出以下結論。

(1)支點高跨比研究時，從近年國內外橋樑資料可知，國內與國外針對於支點高跨比的取值與橋樑的長度之間並沒有直接的關係，一般情況下國內在對支點高跨比進行取值時，範圍基本控制在0.0667～0.0502之間，且儘量靠近0.0562。在研究時發現，隨着支點高跨比取值的降低，支點處橋樑主樑橫截面的高度也隨之降低，則該處所受到的力和1/2橋樑處主樑橫截面所受到的力朝着不利的方向發展，由此可知不宜採用較小的支點高跨比；而另一方面，隨着橋樑主樑支點高跨比取值的升高，橋樑的總造價也隨之升高，橋樑在施工階段所受到的拉應力也隨之升高，權衡利弊，得出橋樑支點的高跨比取值大致在0.0625～0.0405之間時各方面都能相對適宜一些，若橋樑主跨的長度比較大時，支點高跨比的取值設置在0.0405～0.0505之間較為合適，若橋樑主跨的長度較小時取0.0502～0.0667。

(2)跨中高跨比研究時發現：橋樑主跨的長度與橋樑的跨中高跨比有着密切的聯繫，兩者之間的變化具有一定的規律性。選取較大的跨中高跨比時，主樑上緣受力較好;反之選取較小的跨中高跨比時，主樑下緣受力較好；從結構受力的角度出發，跨中高跨比取值在1/30～1/72之間都可行，考慮到減輕主樑自重的因素，建議跨度較大時取1/60～l/72，跨度較小時取1/45～1/60。

(3)由國內國外取值經驗的差異不難發現：國外高跨比取值範圍比較寬廣，並且H支/L一般較國內小，而H中/L較國內大。 ^[4]