斜拉桥设计

斜拉桥设计（精选12篇）

斜拉桥设计 篇1

近年来在大跨度斜拉桥中广泛应用双肋板式主梁结构形式,采用这种新型的形式使得桥面结构就不再认为是梁系,而变成一个由梁、塔、索组成的巨大的三角形桁架,桥面结构起受压系杆的作用。内力由刚性梁受弯矩为主,转变为以轴力为主,此时主梁高度几乎不受跨度影响,但截面的抗扭需受拉索的制约,所以肋板式横截面适用于双索面结构。文中主要阐述在保证忠县长江大桥施工及运营结构安全性的情况下,对肋板式主梁进行特殊压重处理的设计,为同类型桥梁的设计提供一定的借鉴作用。

1 主梁设计概述

1.1 工程概况

忠县长江大桥位于忠县县城上游约8.0 km,距宜昌航道428.8 km。主跨为(205+460+205) m PC斜拉桥,主梁为双向预应力,断面为∏型,标准节段长8 m,标准段肋板宽1.8 m,桥面板厚0.32 m。梁顶宽26.5 m,底宽27.0 m,梁高(中心线处)2.965 m,横坡2%(见图1)。高跨比为1∶155.1,宽跨比为1∶17.36。为了消除边墩支座的负反力并增加结构刚度,采取边跨加大主肋宽度的方法施加压重。主梁设计成飘浮体系,仅在两端交界墩上设4个QZ球形支座。

1.2 主要技术标准

公路等级:高速公路主干道;设计行车速度:80 km/h;桥梁宽度:桥梁标准宽度为24.5 m;桥面纵坡:3‰;桥面横坡:2%;荷载标准:公路Ⅰ级。

1.3 荷载组合

1.3.1 承载能力极限状态

基本组合:永久荷载+公路Ⅰ级+风荷载+制动力+温度效应;偶然组合:永久荷载+公路Ⅰ级+一种偶然荷载。

1.3.2 正常使用极限状态

作用短期效应组合:永久荷载+公路Ⅰ级+风荷载+制动力+温度效应;作用长期效应组合:永久荷载+公路Ⅰ级。

1.4 主梁特性及施工节段划分

主梁除边跨箱梁梁段内用C20混凝土填实外,全梁整体采用C60混凝土。根据构造和施工架设的需要,主梁划分为A～O共15类119个梁段,其中A～D为塔下肋板加宽梁段,E为标准梁段,G～K为边跨配重梁段,O为中跨合拢梁段。采用挂篮对称悬浇施工。为了消除边墩支座的负反力并增加结构刚度,加厚边跨断面的肋板,其中有5个节段的肋板加厚至3.9 m,7个节段的肋板加厚至5 m,最边上两个节段采用空心箱梁。因为塔下梁段承受较大的轴向压力,所以塔下肋板宽度加宽至2.4 m(见表1)。

为了增加主梁横向刚度,改善桥面板受力性能并均匀传递斜拉索力。主梁中设置了118道横梁,横梁标准厚度为30 cm,在500 cm主肋断面中横梁厚度加宽为40 cm。

1.5 主梁预应力体系

主梁预应力布置分为悬臂施工束和后期连续束两种。悬臂施工束为布置在梁肋上、下缘的27ϕs15.24高强钢绞线,及布置在桥面板内的ϕL32精轧螺纹粗钢筋。后期连续束均布置在中跨跨中区域和边跨梁端区域,预应力钢筋采用27ϕs15.24和22ϕs15.24两种规格的高强钢绞线。横梁采用高强钢绞线施加横向预应力,桥面板内不设横向预应力筋。

2 主梁结构计算分析

结构总体计算采用结构有限元进行分析,结构计算模型以成桥状态下的理论轴线为基础,按悬臂节段浇筑施工方案划分离散结构分析模型。主要分成两大阶段:施工计算阶段和成桥运营阶段。分析计算过程运用Midas进行计算。

结构按单主梁鱼骨式进行离散,共划分为729个节点,602个单元。进行结构离散时,为解决主梁单元节点和塔单元节点与拉索锚点之间不重合的问题,拉索锚点与主梁单元节点和塔单元节点以刚臂连接。由于忠县长江大桥跨度较大、塔较高,在计算分析中考虑了斜拉索垂度的非线性影响。

2.1 结构静力计算

主梁施工采用挂篮悬臂浇筑施工,单套挂篮与模板自重按180 t计算,最大不超过200 t。施工阶段计算主要是对施工阶段各截面的应力进行计算。考虑混凝土分两次浇筑,斜拉索分三次张拉到位,成桥后部分拉索进行第四次张拉。计算程序按倒拆—正装迭代的方法,通过多次计算确定拉索的安装索力,使经体系转换的结构成桥时达到或接近总算阶段确定的理想成桥状态。控制性内力计算阶段,计入挂篮结构对施工的影响,考虑其在施工中本身的变形和对斜拉桥结构的影响,挂篮与模板自重全部作用在挂篮的C型挂钩上(对应已成梁段的斜拉索处)。

主要的荷载类型有恒载、预应力、活载、温度效应、地震荷载、风荷载及相应阶段的施工荷载等。其中温度效应包括体系温差(体系均匀升温20 ℃,体系均匀降温20 ℃)、索梁温差(拉索温度变化比梁塔部分高15 ℃)、日照温差(主梁顶底板和塔两侧的温差为±5 ℃),按JTG D60-2004公路桥涵设计通用规范第4.3.10条计算主梁桥面板升温。成桥设计风速按100年重现期计算,施工期风速按10年重现期计算,为成桥阶段的0.84倍。

2.2 主梁结构成桥状态计算结果

施工阶段主梁整个施工过程(从悬臂到成桥)下缘压应力最大值为17.8 MPa,拉应力一般控制在1 MPa以内,基本满足混凝土应力的安全要求;上缘压应力最大值为13.2 MPa,未出现拉应力。

成桥恒载受力状态下,主梁弯曲受力较小,上下缘应力较接近,总的来看恒载受力状态均比较合理。持久状况正常使用极限状态抗裂验算,短期效应组合下主梁下缘最小压应力为0.13 MPa;主梁上缘最小压应力为0.4 MPa,荷载短期效应下最大主拉应力为0.13 MPa;长期效应挠度为0.3 m,公路Ⅰ级荷载作用主梁正负挠度绝对值之和为0.59 m;持久状况主梁上缘最大压应力为18.95 MPa,主梁下缘最大压应力为18.08 MPa,均能满足规范要求。

总的来说,从仿真计算结果中可以看出,加宽主肋形式的斜拉索主梁受力良好,各项指标均能达到合理要求。

3 结语

对于特大跨径的PC斜拉桥,肋板式主梁适用于双索面漂浮体系,肋板式断面能提供的刚度较小,需要通过加大主梁面积对边跨进行配重,忠县桥采用逐步加大边跨肋板达到配重的结构形式。经过分析,这种形式在理论上既能够有效地平衡中、边跨施工,又能控制在正常运营下过渡墩支座不出现上拔力,相比实体边跨压重方式更利于施工,且分析的各项指标均能满足设计要求,结构形式合理,为同类桥梁的设计施工有一定借鉴作用。

参考文献

[1]林元培.斜拉桥[M].北京:人民交通出版社,1997.

[2]詹建辉.荆州长江公路大桥工程设计和技术特点[J].桥梁建设,1999(3):21-24.

[3]任飞.500 m跨度PC斜拉桥肋板式主梁分析研究[J].中外公路,2003(2):51-52.

[4]杨海彤,李日平.一座独塔斜拉桥的动力反应分析[J].山西建筑,2006,32(23):73-74.

斜拉桥设计 篇2

摘要：现代交通运输快速发展，大跨径桥梁备受青睐，城市要求较高桥梁景观，斜拉一悬索组合体系桥梁顺应潮流，建设成功，因为施工缺陷及气候等多方因素影响，受到损坏，研究这种桥梁养护加固设计与施工很重要。

关键词：斜拉;悬吊;桥梁;设计;施工

斜拉一悬吊体系桥得到快速发展，应用前景广泛，协同使用斜拉桥和悬索桥，可充分利用斜拉桥、悬索桥的优势。在软土地基和强台风等一些特殊情况下，斜拉一悬吊体系桥更能凸显自身优势。文章分析箱梁无支架高空加固技术和裂缝修补术，以期深深入探究斜拉一悬吊协作体系桥梁设计及施工技术。

1.斜拉一悬吊协作体系中箱梁无支架高空加固技术

1.1步履式梁底工作平台的设计

加固区离河面高50米左右，加固作业全部桥面下开展，高空作业难度和危险系数大。为降低施工风险，提升工作效度，梁底加固作业根据桥梁构造特征，创新采用步履式梁底移动平台，基于原有桥梁维修加固施工，通过步履式工作平台，为梁底加固作业营造充足空间，平台向桥梁行车水平移动，跨越桥面斜拉索与吊杆，平稳推向下一作业面，无需使用桥梁检测车或搭设脚手架。

(1)步履式梁底工作平台主体结构：吊架、底篮及行走系统，梁底工作平台全部采用Q235型钢拼装，沿桥梁纵向长宽高分别为5m、15.9m、4.6m。平台主杆件、底篮和吊架间全部使用销接，受力确定，安装、运输方便。(2)吊架横杆运用2[16a槽钢，经阻焊形成，为得到箱形截面杆件，槽钢上侧和下侧贴8=10mm钢板。I16工字钢用作吊架竖杆材料，贴δ=10mm加强钢板于工字钢局部连接处。底篮单侧设置5根吊架，吊架借助I10槽钢焊接形成的桁架片，结合[14横联。吊杆上斜撑和下斜撑全部由宽、高分别16cm、10cm的.钢板通过销接将吊架和底篮、上横杆连接在一起。(3)底篮横梁2[12槽钢阻焊形成，槽钢左侧与右侧贴δ=7mm加强钢板，为增强底篮整体性，底篮平联运用8槽钢。(4)平台移动至所在位置，设置单侧φ16mm精轧螺纹钢于底篮和箱梁底板间，作竖向吊杆，以提高平台作业平稳性。

1.2步履式梁底工作平台的实施模式

1.2.1工作平台的荷载试验

为验证平台强度与刚度标准，开展荷载试验。模拟运用钢板加载法。设计最大荷载4.3倍，5级加载，观察各级受力情况。工作平台a(5m长)设计4.75t最大荷载，加载依据4.3*4.75=2.1t，与12块0.375×6×0.0lm厚钢板相同。4级加载，1级加载3块钢板。工作平台b(3.5m长)设计4.2t最大荷载，加载依据4.3*4.2=4.3t，与8块0.375×6×0.01m厚钢板相同。4级加载，1级加载2块钢板。加载放置12h，进行各级卸载。

1.2.2工作平台的检查

检查项目：底篮堆积的各类材料及小型机具是否清除，不清除不允许行走;检查底篮吊筋是否解除，无解除，禁止行走;确保工作平台每个销子、螺栓连接牢固，轨道就位;以葫芦匀称牵引上游与下游吊点部位行走轨道;工作平台行走轨系统上设置牵引拉力点，行走前检查各牵引点连接是否良好;工作平台前移时，检查其安全检查表，保证安全方可前移至工作平台。

1.2.3工作平台的行走与锚固过程

步履式梁底工作平台行走与锚固过程如下：首先，工作平台于桥底组装到位，吊车吊工作平台到桥面，安装到位;其次，行走遇到吊杆，打开最前端吊架承重梁、斜撑，牵引系统拉动工作平台于轨道匀速前进;再次，承重梁经过吊杆后，安装承重梁和斜撑，开启后续承重梁与斜撑，按照@样，至整个工作平台通过斜拉索;然后，工作平台行走至位后，使用精扎螺纹钢吊接工作平台底篮和箱梁底板，促使工作平台更加安全;最后，工作平台行走至位后，桥面上游吊架承重梁与下游吊架承重梁，使用钢丝绳对拉，促使工作平台更加安全。

1.3工作平台的移动过程

工作平台要移动就要跨越斜拉索或吊杆，每次跨越只开启一个承重梁。作业状态下平台上外荷载作用最大，行走状态3时(单侧具有4根吊杆吊点，其余拆卸吊杆安装后作吊点)第2根及第4根吊杆间距最大，这两种情况均是平台移动中重要控制点，使用Midas有限元软件模拟以上两种受力状态。作业状态下平台各杆件组合应力全部在允许范围内，平台竖向变形最大值7.57mm，每个吊点支反力最大值0.7t，全部满足使用要求。

2.斜拉―悬吊协作体系中桥梁裂缝修补技术

裂缝修补技术替代传统修补方法，满足现阶段沥青混凝土路面裂缝修补需求。文章仅以钢板压注式粘贴技术中裂缝修补做探讨。全桥大于80%顶板加劲肋底缘出现横向裂缝，各道加劲肋处1/4-3/4跨间产生宽度0.05-0.2mm的2～8条裂缝，向上发展产生“u”形裂缝。对这种结构裂缝，要采用裂缝修补施工，施工过程具体如下：(1)检查与标注裂缝;(2)钻孔;(3)清孔与处理表面;(4)粘贴灌浆嘴与封闭裂缝表面;(5)压气实验;(6)后处理。

裂缝宽度小于0.15mm，沿裂缝以聚合物水泥砂浆浆液由上至下均匀粉刷，用作封闭，宽度6-8cm，通常涂刷2遍。裂缝宽度大于(包括)0.15mm，让混凝土缝隙充盈浆液，处于压力态，浆液无过量外渗，沿缝制“v”形槽，宽度5-10cm左右，深3-5cm。用高压空气吹至干净，无灰渣，采用丙酮擦洗，清除裂缝附近油迹，用灰刀将砂浆灌向槽内。

3.结语

斜拉桥横梁预应力储备分析 篇3

关键词：斜拉桥 横梁 预应力储备

1 工程概况

红枫湖特大桥位于沪瑞国道主干线清镇至镇宁公路上，跨越红枫湖。主桥为30m+102m+185m的独塔双索面预应力混凝土斜拉桥。大桥主梁截面采用双实心边主梁形式，为双向预应力混凝土结构。节段基本长度8m，横梁的基本间距8m。主梁与主塔承台固结长度为6.1m。除主塔根部两根横梁为钢筋混凝土结构外，其余横梁均设有预应力束。

2 问题提出

边主梁截面形式的大跨度混凝土斜拉桥，梁上拉索间距一般为6～8米，两根拉索之间设置一道横梁。桥面较宽时，横梁采用预应力结构。横梁施加预应力后，其预应力储备及其均匀性将关系到后期荷载作用下结构的安全。悬臂施工中，如果各横梁的预应力束随施工进程在当前阶段内全部张拉完毕，虽然方便施工，但会造成同一块件的两根横梁受力不均，对桥梁整体受力产生不利影响。

为改善横梁受力，红枫湖特大桥采用了分阶段张拉横梁预应力束的方法。大桥各横梁内分别设有3束预应力束（N1、N2、N3），具体张拉顺序：1＃块浇注完毕后，张拉横梁h0的N1、N2、N3钢束和h1的N1、N3钢束；2＃块浇注完毕后，张拉横梁h1的N2钢束和h2的N1、N3钢束；3＃块浇注完毕后，张拉横梁h2的N2钢束和h3的N1、N3钢束……依此类推，进行前方块件横梁的预应力张拉。

3 预应力储备分析

3.1 预应力等效处理

预应力效应采用等效节点力处理，将预应力对梁单元的作用等效为四种荷载作用，如图3所示。

其中，Ni=Nj=T；q=4T/L2（2Dc+Di+Dj）；Mi=TDi；Mj=TDj；Qi=T/L[（4Dc+2Di+2Dj）-（Dj-Di）]；Qj=T/L[（4Dc+

2Di+2Dj）-（Di-Dj）]

上列各式中，Ni，Nj为等效轴力；Qi，Qj为等效剪力；Mi，Mj为等效弯矩；q为等效均布荷载；Di，Dj为梁单元端部预应力束的偏心矩；DC为梁单元中部预应力束的偏心矩；T为考虑了各项损失后单元的有效预应力值。

建立三维实体模型，因塔柱中心线两侧3.05m范围内主梁与承台固结，建模时将距塔中心线3.05m处断面设为固定端，形成悬臂结构体系。

选取与横梁h1应力变化关系密切的几个工况进行受力分析：工况一，横梁h1的N1、N3钢束张拉完毕；工况二，1#块纵向预应力束张拉完毕；工况三，1#索张拉265t；工况四，横梁h2的N1、N3钢束和横梁h1的N2钢束张拉完毕；工况五，2#块纵向预应力束张拉完毕；工况六，2#索张拉188t。计算结果与横梁h1应力实测结果比较见表1。

注：Ss——上缘应力计算值；Sx——下缘应力计算值；Ss测——上缘应力测量值；Sx测——下缘应力测量值。

应力计算与实测结果基本吻合，预应力等效处理能较好的反映构件的实际受力状态。

3.2 内力计算

根据11#施工节段以前的各施工工况，利用有限元分析软件建立空间模型。边主梁和横梁简化成三维框架单元，横梁预应力按施工程序等效加载。横梁内力计算结果详见表2。

3.3 结果分析

①n#块件浇注完毕并张拉预应力束后，其横梁的轴力值仅为张拉力的86％。由于边主梁的约束作用，其余14％的张拉力作用将由其他横梁分担，横梁h(n-1)分担最多，当悬臂段很长时，横梁h0分担的张拉力基本为零。

②由于塔梁墩固结，主梁根部受到塔墩的强大约束作用，其横向变位很小，导致0#块件附近预应力束张拉作用难以作用到横梁上，横梁预应力储备很小。横梁h0自身预应力束张拉引起的轴力仅为其张拉力的26％。当横梁h11张拉完毕后，横梁h0的预应力储备也只能达到设计值的46％。

③随施工进行，主梁块件数逐渐增多，横梁之间预应力作用的相互分担趋于均匀（横梁h0、h1除外），横梁的预应力储备均达100％左右。

4 结束语

利用预应力等效模型进行横梁内力分析行之有效，计算结果基本能够反映结构的实际受力状态。分阶段张拉横梁预应力束有利于平衡各横梁的预应力储备，使横梁的受力趋于合理。理论计算结果表明，红枫湖特大桥除塔根部附近的横梁预应力储备较小外，其他横梁的预应力利用充分。

参考文献：

[1]林元培.斜拉桥.北京:人民交通出版社，1994.

[2]邓新安.斜拉桥的施工控制.中国港湾建设，2001，5:34～37.

[3]葛耀君.分段施工桥梁分析与控制.北京:人民交通出版社，2003.

作者简介：郑晖（1979-），女，辽宁鞍山人，工程师，从事市政桥梁设计工作。

城市斜拉桥景观设计探讨 篇4

关键词：城市桥梁,斜拉桥,景观设计

1 概述

随着社会经济的不断发展, 国民素质的不断提高, 以及发展新型战略生态化城市的持续推进, 新时代城市桥梁不仅仅承载了满足基本交通舒畅的功能, 同时城市桥梁的景观性规划也是很需要考虑的, 因此城市桥梁景观设计也成为城市规划设计中的重要一环。

城市桥梁进行景观性规划设计的过程中, 需要根据桥梁审美二元论, 将桥梁建设成当地独特的风景线, 既创造美的过程, 也使其符合当地人民的桥梁审美, 即迎合人们的鉴赏美的过程。在新时代城市桥梁进行修建中, 会着重的考虑新建的城市桥梁与周边景观是否和谐, 是否符合当地的人文特点以及是否符合该城市建筑群的总体和谐度。

2 城市斜拉桥的景观特征

城市桥梁景观设计是指设计的桥梁是具有美感的, 具有较好的视觉效应, 能与城市周边环境共同构成风景。城市桥梁景观设计最早源于国外, 于20世纪70年代提出桥梁景观设计的观念, 近年来, 由于我国城市化进程的不断推进, 城市桥梁景观设计在我国也越来越受到重视。

城市桥梁景观性主要体现在三个特征, 首先设计的城市桥梁造型符合基本的审美原则, 其次桥梁的整体造型与城市整体是相协调的, 有较好的融入感, 同时城市桥梁的景观还承载了当地的历史文化景观的使命以及人文景观的使命。

根据城市景观桥梁的基本特征, 综合斜拉桥的特点, 可以得到城市斜拉桥的景观特征。斜拉桥作为一种基本桥型, 在跨越较大的河流或障碍物时, 具有较广泛的使用。城市斜拉桥景观性特征主要包含三个方面:

1) 造型优美, 比例协调。

整体上, 城市斜拉桥的造型是一种以直线刚性为基调的, 较长的梁体沿着某一轴向直线伸展, 桥梁耸立向上给城市斜拉桥增加了挺拔之上的气势, 同时桥拉索刚劲有力, 使得桥梁在立面上有较强的力度感。城市斜拉桥的整体造型构成了稳定简洁的三角形几何形态。

斜拉桥的主体有三部分:桥塔, 梁体以及拉索。在斜拉桥造型设计的过程中一定要考虑到各个主体的比例, 首先桥塔与主梁的比例应该协调, 在视觉效果上, 桥塔高于主梁跨径的比值在1/4~1/7具有较好的效果, 同时主梁跨径与边梁跨径的比例在1∶2∶1时候会有较好的效果, 造型对称且使得主跨梁表现更加纤细。

2) 尺度合理, 融入城市。

桥梁的尺度是指桥梁在建设好后给人的感官尺寸与其真实尺寸之间的比例关系, 一般可以分为宏伟尺寸, 自然尺寸以及亲切尺寸。作为城市斜拉桥, 多数是建设于大型城市或者港口海湾城市, 因此作为城市中地标性的建筑物, 可以优先考虑宏伟尺寸, 使其与周边的高楼相映生辉。如果是在城市风景区中, 考虑到桥梁不能破坏整体风景的完整性, 可以采用自然尺寸以及亲切尺寸, 这样就可以与周边的背景更好的结合。

3) 结合历史文化背景与人文背景。

由于每个城市都有其独有的历史背景、地方风俗特点以及人文风情, 因此在城市斜拉桥建设过程中一定要很好地考虑到与该城市的风土人情以及人文历史特点相结合, 可以更好的凸显城市特色。如黑龙江哈尔滨的太阳桥 (见图1) , 建于太阳岛风景区内, 采用无背索斜拉形式, 桥塔高96 m, 桥跨228 m, 采用亲切尺度, 既显示出了桥梁的独有面貌, 又不破坏景区的风景, 与天鹅湖相互呼应。同时建筑涂装为白色, 就好像湖中的白天鹅, 充分结合了当地的民族特色, 具有很好的景观性。

3 实例分析

以惠州市下角东江大桥为例, 对城市斜拉桥景观性分析。下角东江大桥效果图如图2所示。

惠州位于广东省中南部东江之滨, 是一座典型的风景宜人的山水园林城市, 又称鹅城, 具有丰富的人文历史背景以及风景资源。惠州市下角东江大桥建于2005年, 全桥桥长1 400 m, 下角东江大桥的主桥形式是180 m+104 m+46 m的多跨连续双面索斜拉桥, 位于惠州市中心, 与惠州大桥相距500 m, 在建设下角东江大桥的时候除了考虑对交通能力的贡献以外, 同时对其景观性有较高的要求, 希望其能成为当地独特的景观性桥梁, 为惠州这个风景园林城市再增添一道风景线。

根据需求, 对于惠州下角东江大桥的基本设计原则与普通的大桥有一定的区别, 在满足大桥交通能力的前提下, 需要重点考虑大桥的景观性, 大桥的造型应该与当地的人文景观和自然环境融为一体, 使其成为惠州的地标性建筑物, 同时还应该满足技术可行性以及经济性等设计原则。

根据图2可以看出, 大桥的建筑涂装主要是白色, 其中斜拉桥塔高121 m, 为鹅头造型, 与大桥的高跨比为1∶10, 符合风景区城市中斜拉桥应采用亲切尺寸的原则。远处望去, 大桥风景别致, 呈现出一种对称的韵律以及挺拔向上的朝气, 简洁明快, 同时为了不破坏大桥桥塔的景观性, 攻克了技术难关, 采用了无斜撑的桥塔, 就像两个白天鹅仰头朝天歌, 为鹅城增光添色。

4 结语

城市斜拉桥是由于跨越能力大, 是一种常见的桥型, 是城市交通的重要部分。城市斜拉桥由于其独到的造型越来越多的作为景观性桥梁, 在设计的时候除了考虑交通能力, 还应该结合城市的整体风格以及人文特色, 把握好城市斜拉桥景观设计的各项原则, 使城市斜拉桥成为现代城市中一道靓丽的风景线。

参考文献

[1]贾艳敏, 林选泉.松花江斜拉桥夜景景观设计[J].公路, 2003 (9) :118-123.

[2]于松楠.风景区景观桥梁设计研究[D].哈尔滨:东北林业大学, 2006.

[3]林选泉, 张芳途, 刘月琴.斜拉桥主体构件景观设计[J].城市道桥与防洪, 2005 (5) :1, 8-11.

[4]彭桂瀚, 王卫涛, 陈宝春.部分斜拉桥景观设计[J].福建建筑, 2006 (3) :39-40, 46.

[5]徐风云, 陈德荣.桥梁审美原理[M].北京:人民交通出版社, 2007.

[6]贾艳敏, 唐军斌, 于广龙.园林中拱桥的景观设计研究[J].桥梁建设, 2013, 43 (1) :94-98.

斜拉桥运营阶段温度效应分析 篇5

斜拉桥运营阶段温度效应分析

以苏通大桥为计算模型,将斜拉桥的温度荷载分解为体系温差、索梁(塔)温差、主梁温度梯度以及主塔的.温度梯度来考虑,利用大型通用有限元软件ANSYS研究了斜拉桥运营阶段的温度静力响应,得出了斜拉桥的温度效应不容忽视的结论.

作 者：邓小伟 DENG Xiao-wei 作者单位：同济大学桥梁工程系,上海,92刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：35(7)分类号：U448.27关键词：斜拉桥 运营阶段 结构体系 温度效应

斜拉桥设计 篇6

关键词：斜拉桥；受力分析；动量定理；相对高度测量

一、问题提出

在新闻中我看到港珠澳大桥正在施工建设中。港珠澳大桥是一座连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁，在促进香港、澳门和珠江三角洲西岸地区经济上的进一步发展具重要的战略意义。港珠澳大桥主体建造工程于2009年12月15日开工建设，一期计划于2017年完成，大桥投资超1000多亿元，约需8年建成。2013年4月21日，位于桂山牛头岛的预制厂顺利完成首个海底隧道标准管节。2013年5月6日，首节沉管隧道海底安装，2013年7月30日，首节180米管节海底安装，标志着深海隧道安装全面开启。2014年7月23日，港珠澳大桥E11沉管安装成功，建成1845米海底隧道。2015年3月26日，E15沉管安装成功。标志着港珠澳大桥隧道段总共已建成2565米。

从资料中我了解到，斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成。斜拉桥比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。斜拉桥由许多直接连接到塔上的钢缆吊起桥面，斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱，材料有钢和混凝土的。斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面等。斜拉桥是一种自锚式体系，斜拉索的水平力由梁承受。梁除支承在墩台上外，还支承在由塔柱引出的斜拉索上。按梁所用的材料不同可分为钢斜拉桥、结合梁斜拉桥和混凝土梁斜拉桥。德国著名桥梁专家F.leonhardt认为，即使跨径1400米的斜拉桥也比同等跨径悬索桥的高强钢丝节省二分之一，其造价低30%左右。

我据此提出问题：相比于平板桥，斜拉桥有什么优势？哪一种斜拉桥更具力学优势？

二、实验

1.模型假设分析

桥承受的主要荷载并非它上面的汽车或者火车，而是其自重，主要是主梁。以一个索塔为例，索塔的两侧是对称的斜拉索，通过斜拉索将索塔主梁连接在一起。假设索塔两侧只有两根斜拉索，左右对称各一条，这两根斜拉索由于主梁的作用，使主梁对索塔产生两个对称的沿着斜拉索方向的拉力。根据力学知识，左边的力可以分解为水平向向左的一个力和竖直向下的一个力；同样的右边的力可以分解为水平向右的一个力和竖直向下的一个力；由于这两个力是对称的，所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消了，最终主梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力，这样，主梁的重力由索塔下面的桥墩承担了。

2.推导主梁密度对桥耐风度的影响

设空气密度为ρ1，风速为v，桥主梁质量为M，密度为ρ2，长宽高分别为a，b，h。（如图一）

图一

故M=ρ2×abh

当风吹向桥时，若经过t时间内风速降为0

则有Δm空=vtah×ρ1①

设t时间内风对桥的平均作用力为F，则由动量定理得：

Δm空×v=F×t②

联立①②得：F=ρ1×ahv2

平均加速度为a=FM=ρ1v2ρ2b

结论：由于通行宽度S通常为定值，当ρ1，v，M一定时，随着ρ2增大，加速度减小，当有较大级别的风时，也不会发生较大偏移。

当桥密度ρ2，v，b一定时，增大桥质量M，桥拉索将承受更大的力。此时应如何设置拉索位置以确保桥的安全呢？

3.设计实验方案

针对拉索形式，我提出了以下三个猜想

猜想甲（如图二），拉索固定点在主梁与索塔上均匀分布。设索塔上固定点间距为h，主梁上固定点间距为L。

猜想乙（如图三），拉索在索塔上固定点相同，在主梁上固定点均匀分布且间距为L。

猜想丙（如图四），拉索在主梁上固定点相同，在索塔上固定点均匀分布且间距为L。

实验原理：

利用硬纸板制作斜拉桥的主梁，用细线制作拉索，通过增加桥上载重，用桥梁模型主梁凹陷程度来模拟主梁质量不同时三种拉索固定方式的可靠程度，并用相对高度测量仪进行测量三种方案中桥面相对凹陷程度。

实验器材：

硬纸板，细线，一次性水杯，重物相对高度测量仪，重物（质量为250g的纯牛奶），刻度尺，相对高度测量仪。

实验过程：

①用硬纸板制作三种斜拉桥模型及平板桥模型。

②用硬纸板制作相对高度测量仪

③在相对高度测量仪上标出未放重物时两桥桥面距地面的高度，记为相对零点。（如图）

④首先对平板桥进行试验，作为对照试验。

a.先在桥面上放置一个重物，用红笔在相对高度测量仪上标出此时凹陷的桥面的相对位置，记为①。

b.之后将桥上重物增加至两个，三个，分别记下桥面相对位置②③

现象：1.桥面形变量较大。

2.当放上三个重物时，平板桥就塌了。

c.用刻度尺量出相对位置到零点的距离，并记录数据。

⑤对于猜想甲所示斜拉桥进行试验。

a.依次在桥上放置1～7个重物，直至桥坍塌

b.用黑笔记下每一次的位置①②③④⑤⑥⑦。

现象：1.随着重物的增加，虽然斜拉桥主梁发生变形，但是其形变量要明显小于平板桥。

2.甲型斜拉桥放置7个重物时，主梁坍塌。

c.用刻度尺量出相对位置到零点的距离，并记录数据。

⑥对于猜想乙所示斜拉桥进行试验。（更换相对高度测量仪）

a.依次在桥上放置1～8个重物，直至桥坍塌

b.用红笔记下每一次的位置①②③④⑤⑥⑦⑧。

现象：1.随着重物的增加，乙型斜拉桥形变量要略小于甲型斜拉桥。

2.乙型斜拉桥放置8个重物时，主梁坍塌。

c.用刻度尺量出相对位置到零点的距离，并记录数据。

⑦对于猜想丙所示斜拉桥进行试验。（更换相对高度测量仪）

a.依次在桥上放置1～7个重物，直至桥坍塌

b.用黑笔记下每一次的位置①②③④⑤⑥⑦。

现象：1.随着重物的增加，丙型斜拉桥形变量要略大于甲型。

2.丙型斜拉桥放置7个重物时，主梁坍塌。

c.用刻度尺量出相对位置到零点的距离，并记录数据。

⑧将标有4次实验桥面相对位置的相对高度测量仪取出，

比较平板桥，甲型，乙型，丙型斜拉桥承受重物的情况。

⑨最后可得出如下表格：

平板桥甲型平板桥乙型平板桥丙型平板桥

①1.480.400.310.53

②2.910.840.680.90

③5.591.150.981.25

④无1.601.421.79

⑤无2.312.012.54

⑥无3.303.003.51

⑦无4.504.295.03

注：“距离”代表凹陷后桥面最低点到相对零点距离。

序号①～⑦代表实验次序（与所加重物数量一致）。

分析数据易得，乙型平板桥的承重性能最好。

∵当各拉索所能承受的最大拉力T相同时，由力的分解得F=Tsinθ。

∴甲型斜拉桥中有F1=T÷（h/h2+L2）

乙型斜拉桥中有F2=T÷（3h/9h2+L2）

丙型斜拉桥中有F3=T÷（h/h2+9L2）

显然乙型拉索总拉力更大，甲型次之，丙型最小。

三、联系实际

在实际生活中，若采用乙式斜拉桥，则铆钉都将被固定在索塔上同一点，易降低钢材强度，造成危险。因此，常采用甲式与乙式相结合的扇式构型。

四、总结

通过上述探究，我认识到了现代斜拉桥拉索安置方式的合理性，同时意识到在大跨度桥中，斜拉桥相对于平板桥的不可替代的优势。同时物理实验过程极大的提升了我探索生活中物理现象的兴趣，激发了我的探索欲望，使我受益匪浅。

指导老师 吴明广

参考文献：

[1]港珠澳大桥图片及信息来源：百度百科

[2]刘夏平《桥梁工程》北京：科学出版社，2005

[3]《中国土木建筑百科辞典》桥梁工程[M].中国建筑工业出版社，1999

郑州解放路转体施工斜拉桥设计 篇7

关键词：转体施工,斜拉桥,设计

1工程概况

郑州市解放路斜拉桥位于郑州市火车站以北, 西起河医立交, 东至二七广场, 为郑州市中心重要的标志性建筑。本桥248 m主跨上跨京广、陇海铁路, 其中3号主墩附近有7条客运线, 若采用常规挂篮施工, 需在铁路线路之间设置立柱, 搭建防护棚, 加上施工周期较长, 将对铁路的正常运营秩序和安全造成很大影响。本桥施工方案经历多次专家评审, 斜拉桥主梁的施工方案最终为“跨越货运线部分采用挂篮现浇施工, 跨越客运线部分采用转体施工”。桥梁总体布置见图1。

2技术标准

(1) 道路等级:

城市主干道;

(2) 设计荷载:

按公路-Ⅰ级设计, 城-A级验算;

(3) 设计基准期:

100年;

(4) 桥梁设计安全等级:

一级;

(5) 桥梁环境类别:

Ⅱ类;

(6) 地震动峰值加速度:

0.15 g, 地震基本烈度7度, 按8度设防;

(7) 桥面纵坡:

西侧4%, 东侧-3.666%, 竖曲线半径3 000 m。

3总体设计

郑州市解放路立交桥主桥采用 (106+248+106) m双塔单索面预应力混凝土斜拉桥, 全长460 m, 标准段桥面宽度为33 m, 西边跨渐变至42 m。本桥采用塔、梁固接体系, 索塔高度64.5 m, 拉索锚固区的断面为实心H型断面, 外轮廓尺寸为5.4 m (纵向) ×4.0 m (横向) , 无拉索区采用空心断面。每个索塔安装15对拉索, 梁上标准索距为8.0 m, 塔上索距为2.8～4.7 m。斜拉索呈扇形布置, 采用 (253～301) Φ7 mm镀锌高强钢丝成品索, 外包高密度PE防护材料。主梁采用三向预应力混凝土结构, 标准断面中心高度为3.49 m, 分3个箱室, 边箱为三角形, 悬臂长5.0 m。顶板厚度为40～60 cm, 底板厚度为30～75 cm, 中腹板厚度为40～70 cm, 斜腹板厚度为25～70 cm。标准段梁体横断面见图2。

桥墩采用矩形空心断面, 纵桥向宽度为 6 m, 墩顶扩大至7.4 m;横桥向宽度为12.5 m, 墩顶扩大至14.6 m, 每个桥墩墩顶上布置2个14 500 t的球型抗震支座, 支座间距为9 m。其中3号墩采用转体施工, 球铰设在承台顶上。由于受铁轨位置的限制, 主墩承台采用八边形, 承台高度4.3 m, 每个承台下设29根Φ180 cm钻孔桩。

本桥边跨长度较小, 在设计中用边跨压重的办法解决边墩支座出现拉力的问题。为了保证箱室中填充压重混凝土后不封堵横隔板人洞, 同时采取了增加边跨腹板及顶底板厚度与填充混凝土两种方式。

4转体设计

本桥跨客运线的桥梁转体长度为60.5 m (中跨) +59.5 m (边跨) , 转体重量为16 500 t, 转体部分包括:承台上转盘、桥墩墩身、桥塔、主梁、斜拉索。转体段主梁先沿铁路方向搭支架现浇, 该部分梁体达到混凝土设计强度的90%后, 张拉该段主梁的预应力钢束, 并安装张拉该部分斜拉索, 然后转体就位。

上转盘采用三向预应力混凝土结构, 直径14.5 m, 高度为1.8 m, 混凝土强度等级为C55。上转盘球缺直径7.5 m, 高度为1.228 m。顺桥向、横桥向预应力筋采用13Φs15.2 mm及5Φs15.2 mm钢绞线, 竖向预应力筋采用Φ32 mm精轧螺蚊钢筋。为保证转体过程中的平衡, 上转盘下部沿圆周均匀设置8对撑脚, 每对撑脚由2个Φ900×22 mm的钢管及连接钢板、走板组成, 钢管内填C50微膨胀混凝土。

下转盘横桥向长度为28.68 m, 顺桥向长度为21.8 m, 高度为4.3 m, 采用C50普通钢筋混凝土结构。下转盘球缺直径为4.06 m, 高度为0.276 m。下转盘顶面设两个牵引反力座及16个千斤顶反力座, 牵引反力座用于转体结构的启动及转动, 千斤顶反力座用于转体的止动、姿态微调等。牵引索采用15Φs15.2 mm钢绞线, 锚固在上转盘内。16个千斤顶反力座中有两个兼作助拉千斤顶反力座使用, 助拉索采用11Φs15.2 mm钢绞线, 固定端锚固在上转盘撑脚内。转体构造见图3～4。

球铰的球面半径为8 m, 平面半径为2 m。球铰由上、下两块40 mm厚球面钢板组成, 上球铰为凸面, 下球铰为凹面。球铰中心设Φ300×16 mm的钢套筒, 中心轴为Φ240 mm的钢销轴。下球铰上镶嵌四氟乙烯滑片, 间距为12 cm左右, 上下球铰间填充黄油四氟粉, 以减小球轴转动时的摩擦。四氟乙烯滑片布置见图5。

转体牵引力按单铰转动计算, 静摩擦系数μ取0.1, 动摩擦系数μ1取0.5, 设转体重量为N, 牵引力为Fq, 球铰半径为r, 牵引力臂为R, 则

球铰静摩阻矩:Tm=2μNr /3

启动总牵引力:Fq=Tm/R=2μNr/3R

经计算启动总牵引力Fq为3034.5 kN, 选用两台ZTD-2000自动连续牵引千斤顶和两台YCD-1200穿心式助拉千斤顶共同作用。转体时先启动两个助拉千斤顶, 分级张拉至设计拉力, 然后启动两个自动连续牵引千斤顶, 开始转体。当结构转体至设计距位置0.5 m时, 安装止动装置, 对结构进行微调。微调时先启动两个自动连续牵引千斤顶, 分级张拉至设计拉力, 然后启用两个助拉千斤顶, 采用点动控制, 使结构微调, 直至准确到达设计桥位。转体施工现场见图6。

5结构分析

本桥结构分析采用Midas Civil进行分析, 全桥共分437个单元, 586个节点, 88个施工阶段。主梁按全预应力构件设计, 拉索采用桁架单元模拟, 计算中考虑了整体升降温25度, 拉索与梁塔之间15度的温差, 索塔左右侧5度的不均匀温差及梁体梯度温度等。

计算结果表明, 上部结构在最不利荷载作用下没有出现拉应力, 并有一定的压应力储备。梁体上缘最小压应力为1 MPa, 下缘最小压应力为0.4 MPa, 最小压应力出现在左侧梁端部。梁体上下缘最小应力见图7～8。

6结语

斜拉桥转体施工, 为该类桥梁施工场地受限时提供了一种解决办法。值得注意的是在上下转盘设计时, 撑脚与滑道的间隙应考虑球铰之间四氟乙烯滑片的压缩量, 否则撑脚受力过大, 不利于转动。本桥转体吨位达到16 500 t, 为同类桥梁转体重量之最, 可为同类桥梁的设计提供参考。

参考文献

[1]JTG D60-2004, 公路桥涵设计通用规范[S].

[2]JTG D62-2004, 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[3]JTG/T D65-01-2007, 公路斜拉桥设计细则[S].

客运专线矮塔斜拉桥桥墩设计 篇8

关键词：武九客运专线,矮塔斜拉桥,荷载组合

1 工程概述

本文以一座客运专线1- (82+154+88) m矮塔斜拉桥为工程背景, 论述客运专线矮塔斜拉桥桥墩的设计过程。该桥位于枢纽内, 单线, 设计活载为ZK活载, 设计速度为160km/h, 有砟轨道。

本桥主要为跨越既有铁路而设, 其中主桥小里程边墩接1-80m钢桁梁, 大里程边墩接32m简支T梁。主桥位于直线上, 所处地区地震设防烈度为Ⅵ度。主桥采用塔墩分离, 先平行于既有铁路悬臂施工, 随后“要点”, 转体施工, 完成主跨合拢。主桥立面布置如图1所示。

2 桥墩尺寸拟定

与全桥桥墩类型统一, 主桥桥墩采用圆端形实体墩。桥墩构造设计首先应满足横向宽度的要求;同时由于上部荷载较大, 支座尺寸也将控制桥墩顶帽的纵横向尺寸。另外两边墩应考虑纵向预偏心对桥墩尺寸的影响。故在考虑桥墩结构设计安全、经济性, 并满足上部结构支座的相关布置要求, 拟定21#、22#主墩采用5×11.6m;20#边墩采用5×12.4m, 钢桁梁侧超高2.3m, 同时往主桥侧设5cm纵向预偏心;23#边墩采用4×9m, 同时往简支梁侧设55cm纵向预偏心。边墩及主墩墩顶平面图、正面及侧面图如图2~图5所示。

3 墩身检算

3.1 设计荷载

本桥采用ZK荷载, 参照《高速铁路设计规范》进行整体计算。

3.2 荷载组合

根据规范规定:在各种最不利荷载作用下, 桥墩计算时, 应考虑主力、主+附 (纵、横向) 、主+特 (纵、横向) 各种控制荷载在相同方向叠加时的最不利组合情况。根据分析, 计算桥墩主要的控制工况如表1所示。

3.3 桥墩强度、刚度及稳定性验算

下部桥墩结构应满足规范要求的强度、刚度及稳定性要求。

3.3.1 墩顶水平位移

桥墩纵横向水平刚度应满足列车行车安全性和旅客舒适度要求, 并对最不利荷载作用下的墩顶纵横向弹性水平位移进行计算。

根据规范规定:墩顶顺桥向的弹性水平位移不得超过。本桥桥墩在竖向静活载、制动力或牵引力、纵向风力、伸缩力等作用下, 各墩墩顶纵向水平位移如表2所示。

由表可知, 本桥各墩在最不利外荷载作用下墩顶纵向位移均小于规范限值, 满足要求。

根据规范规定:墩横向水平位移引起的桥面处梁端水平折角应不大于1‰。本桥桥墩在列车活载、横向摇摆力、离心力、横向风力和温度力作用下, 各墩墩顶横向水平位移入表3所示。

由表可知, 本桥各墩在最不利外荷载作用下墩顶横向位移均小于规范限值, 满足要求。

3.3.2 桥墩截面强度

墩身采用C35混凝土, 其容许压应力=9.4MPa, 计算主力加附加力时, 其容许压应力可提高30%。

表4出了控制荷载组合作用下各墩墩底截面计算应力值。

从表4中我们可以看出, 各个桥墩在控制荷载工况作用下其墩底截面压应力均小于9.4MPa, 满足规范规定, 因此桥墩截面强度检算符合要求。

3.3.3 墩身偏心

在各种荷载组合作用下, 混凝土实体桥墩墩身截面上的法向合力偏心距e应符合下列规定:主力e/S≤0.5;主力+附加力 (圆形截面) ≤0.5;主力+附加力 (其他形状截面) ≤0.6;主力+特殊荷载 (地震力除外) ≤0.7。

表5列出了主桥桥墩。

从表4可以明显看到, 主桥各个桥墩在不通荷载组合下, 控制荷载工况作用时的墩身截面偏心满足规范规定, 故桥墩截面偏心符合要求。

3.3.4 墩身纵向稳定性

混凝土桥墩在中心受压及偏心受压时, 其整体纵向稳定性应按下式检算:KN<Ncr

表6列出了各墩稳定性安全系数。

对比表5计算结果与规范要求的安全系数, 墩身在控制荷载作用下的纵向稳定系数大于规范要求的安全值, 计算结果满足规范规定, 因此各墩墩身纵向稳定性检算复核要求。

4 结论与建议

本文通过结合工程实例, 详细论述铁路桥梁桥墩的设计思路与设计方法, 通过上述计算发现, 相同截面形状的桥墩, 其墩身截面强度随着作用于墩身截面处的竖向力及弯矩的增大而增大;桥墩偏心与截面所受竖向成反比, 所受弯矩成正比;而桥墩的纵向稳定性只与竖向力有关。可为今后同类桥墩的设计提供一定的借鉴。

参考文献

[1]铁道第三勘测设计院.桥梁设计通用资料[M].北京:中国铁道出版社, 1994.

[2]中华人民国和国铁道部.TB10002.4-2005铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范[S].北京:中国铁道出版社, 2005.

[3]铁道第四勘测设计院.桥梁墩台[M].北京:中国铁道出版社, 1999.

[4]中华人民国和国铁道部.TB10002.1-2005铁路桥涵设计基本规范[S].北京:中国铁道出版社, 2005.

[5]国家铁路局.TB10621.4-2014高速铁路设计规范[S].北京:中国铁道出版社, 2015.

[6]谢海林.广深港客运专线桥梁设计综述[J].铁道标准设计, 2012 (3) :31-35.

[7]朱敏, 杨咏漪, 陈列, 等.武广铁路客运专线桥墩设计研究分析[J].铁道标准设计, 2010 (1) :100-104.

中小跨径混凝土斜拉桥设计探析 篇9

斜拉桥的基本结构是由塔、梁、索三部分而组成的, 这三个基本结构都能起到承重的作用, 并且三者相互协调组成一个整体。斜拉桥利用从桥的塔顶处引出斜拉锁, 将其当做中心的支撑点, 这样能够降低梁跨在运行过程中所受到的弯矩作用力, 并且能够减轻桥梁的自身重量, 从而达到斜拉桥自身的跨越能力的优点。

1 中小跨径斜拉桥的特点与设计

1.1 斜拉桥的特点

不论是钢结构还是钢筋混凝土结构, 都是由主梁承受预压应力, 斜拉索接受水平分力, 斜拉索的竖向分力提供支撑主梁自重和活载的承载力, 即主梁为压弯构件, 其抗弯、抗剪能力就大于纯弯构件。同时斜拉索初张拉力大小可调, 消除永久荷载产生的弯矩, 减小主梁的梁高, 减轻自重。

另外, 中小跨径的混凝土斜拉桥施工工艺简易, 取材方便, 主要通过现浇索塔与主梁、张紧斜拉索、拧紧螺帽与挖除土牛 (或拆除支架) 等环节, 在很大程度上也降低了材料成本也施工成本。

1.2 斜拉桥的设计

结构体系。斜拉桥结构均是由上部的梁、塔、索与下部的墩台、基础构成, 设计过程中应根据具体工程的情况选择上下部分的结合方式, 一般有塔梁固结体系、支承体系和刚构体系。

索塔。首先, 索塔主塔造型上常采用单柱式、A字形、和倒Y形等 (如图1) , 在横向形式上, 常用柱式、门式、A字形、倒Y形、菱形等, 实际工程中应根据地形、气候风向、跨度等等情况进行选取。如柱式索塔虽然设计和施工都相对简单, 但是其能承受的横向水平力的能力较差, 因此在沿海、山区等抗风要求较高的地区不宜采用;而如A形和倒Y形主塔的结构横向刚度都较大, 对于抗风、抗震等要求较高, 环境恶劣的地区可发挥较高的作用, 当然其设计就相对复杂。不管采用任何塔索形式, 在其结构设计中都应对荷载和受力情况充分计算, 如自重、横载、活载、弯矩、剪力等, 在塔柱受很大轴向压力的情况下, 应考虑顺、横桥向双向弯矩的影响, 在角点进行相应各类工况下的应力叠加。

主梁。其主要有钢梁、混凝土梁、混合梁等三种, 其中混凝土主梁在中小跨境斜拉桥设计中常被采用, 其具有刚度大、抗风性好、易养护、造价低等优势。在混凝土梁设计过程中, 根据工程实际要求, 选择以下断面形式。板式断面:构造简单、建筑高度小、抗风性能也好适用于双索面密索体系的窄桥;分离式双箱断面:施工方便, 适用于异型斜拉桥;半封闭双室梯形或三角形箱形断面:抗风性能好, 适用于双索面稀索体系和单索面斜拉桥;闭合式箱形断面:抗弯和抗扭刚度大, 适用于单索面斜拉桥。

拉索。拉索一般分为柔性和刚性索, 跨径很小的斜拉桥可以设计采用强度较高的拉索, 这种拉索造价低, 方便养护更换。跨径大的现一般采用钢丝索和钢绞线索。在拉索的设计布置时, 常采用的有辐射形、竖琴形、扇形和星形 (如图2) , 横桥布置分单面索、双面索和三面索。

2 中小跨径斜拉桥设计中应注意的问题

2.1 横向力

计算时可利用车辆荷载进行, 但应符合《公路桥涵涉及通用规范》 (JTGD60-2004) 的具体规定和相关要求。锚固点之间的间距可以以车道板之间的横向跨度作为标准, 承载能力的极限值可以按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTGD62-2004) 中的有关公式来进行计算。

2.2 设计参数

分为局部参数与整体参数。局部参数能够对每个构件的细微尺寸做出详细的规定, 从而可以进行局部的分析和将斜拉桥进行优化。整体参数可以呈现出斜拉桥的总体特点。局部参数主要包括以下几个方面:斜拉索面形式、斜拉索距、斜拉索倾角、桥塔、斜拉索截面部件的细微尺寸。整体的参数主要有以下几个方面:斜拉桥高度、斜拉桥边跨长度、斜拉桥主梁无索区长度、斜拉桥主梁高度与宽度。相对于独塔斜拉桥而言, 最主要的支承方式要应该将墩固结作为重点, 这样能够增加边跨的刚度。独塔的布置形式中, 其中边塔与主塔之比在1—0.6之间, 然而双塔的数值在0.4—0.5之间。

永久荷载。包括着桥梁的自身重量和其他荷载与拉索的预应力, 通过相关数据得出, 中小跨径斜拉桥的跨径增大时, 永久载荷所产生的弯矩几乎没有明显的变化, 其中的增加幅度也是有限的, 而斜拉索的最大设计的拉力随着跨径的增加而逐渐增大。

斜拉结构刚度。在《公路斜拉桥设计细则》 (JTG/TD65-01-2007) 中的相关规定当中:混凝土的大梁主跨度要求不能够大于L/500。钢绞线之中的强度与螺纹粗钢筋对比具有很高的强度, 所以斜拉索的刚度的增加能够有效地减小主梁产生的竖向挠度。

3 结语

斜拉桥的基本结构是由塔、梁、索这三种结构体系构成, 斜拉桥的特点能够通过斜拉锁充当梁跨的弹性支撑, 这样能够提高斜拉桥横跨能力。其中中小跨境型斜拉桥受力合理, 结构稳定, 因此可在城市交通建设中广泛应用。

摘要：随着我国科学技术水平的发展, 我国公路建设和桥梁建设的水平在逐年的提高, 构造结构也是变得多样化。当前形势下, 在城市之中建造桥梁, 一般将中小跨径混凝土斜拉桥作为优选之一。这种斜拉桥同一般的桥梁相比较, 其跨越能力更强, 同时造型美观。对此本文就对中小跨径的混凝土斜拉桥的设计展开探讨。

关键词：混凝土斜拉桥,中小跨径,特点,设计

参考文献

[1]魏一红, 胡士德.对斜拉桥总体设计参数的讨论[J].结构工程师, 2003 (03) .

[2]王伯惠.斜拉桥结构发展和中国经验[M].北京:人民交通出版社, 2004.

[3]杨心蕊.斜拉桥设计方案探析[J].交通标准化, 2013 (05) .

沈阳市蒲河盛京斜拉桥设计 篇10

盛京桥 (原名:尚小桥) 位于沈阳市沈北新区, 跨越蒲河。桥长100m, 为独塔单跨斜拉桥。目前已经竣工通车。

工程设计主要技术标准:

道路设计车道数:双向六车道;

道路设计车速:50km/h;

桥梁设计荷载:城-A级汽车荷载;

设计洪水标准:1/100;

地震基本烈度:7度。

2 桥梁结构总体设计

桥梁结构型式为单跨单索面双背索独塔斜拉桥, 跨径为100m, 桥梁总宽为34.4m, 中央设4.4m分隔带。主梁采用加劲钢箱梁, 桥塔侧的主梁梁端与1号桥台固结, 另一侧的主梁梁端与0号桥台简支。桥塔采用单柱直线形全钢塔柱, 矩形空心箱式截面, 塔高58.72m, 塔身水平倾角为75.052°。

主梁侧斜拉索呈扇形布置, 共8对拉索, 桥塔端垂直索距为3.1m, 主梁端水平索距为11.7m。背索呈空间扭面布置, 共8对拉索, 两索面分别固定于独立地锚内。地锚为半埋入式楔形箱体, 预应力混凝土结构, 底部与承台相连, 为平衡背索上拔力, 承台尾部设有配重箱, 地锚基础采用钻孔灌注桩。

桥台台身为一字型钢筋混凝土实体墙身, 基础采用钻孔灌注桩。

桥梁效果图以及桥梁立面如图1和图2所示。

2.1 主梁结构设计

主梁为全焊钢箱梁 (桥梁横断面如图3所示) , 单箱三室, 中室为拉索锚固区。边侧梁高2.8m, 箱梁顶板全宽34.4m, 底板全宽25m, 标准梁段顶板厚14mm, 底板厚10mm, 支座附近加厚至24mm。中腹板厚30mm, 边腹板厚12mm。

横隔板为整体式板, 间距2.925m, 标准板厚12mm, 拉索区板厚14mm, 支座位置板厚20mm。

主梁制作梁段工地连接除顶板U型加劲肋采用栓接外, 其余部位均采用焊接。

主梁与1号桥台连接方式为固结。为保证主梁巨大水平分力均匀过渡至桥台台身, 钢箱内部分填充混凝土, 并于主梁顶、底板以及腹板表面设置纵向过渡加劲肋和剪力钉。

为避免0号桥台主梁支座出现负反力, 在主梁0号桥台一侧箱内设置压重。

主梁横断面如图3所示。

2.2 桥塔结构设计

桥塔为全钢单柱型式, 矩形空心箱形截面, 单箱单室, 箱高 (纵桥向) 3.9m, 箱宽 (横桥向) 3.4m, 壁板厚40mm。箱内四周壁板上设有T形竖向加劲肋, 桥塔标准横断面如图4所示。

桥塔横隔板垂直间距为3.1m, 板厚20mm, 板上同时开设设备吊运孔和人孔。

主梁一侧斜拉索与桥塔之间的锚固采用锚固梁形式, 锚固梁由承压顶板、底板、腹板以及加劲肋板等组成, 梁端固定于桥塔壁板和复式加劲小箱, 主梁一侧的斜拉索均在桥塔内张拉。由于背索与桥塔在纵、横桥向均呈斜交角度, 其与桥塔之间的锚固采用异型锚箱形式, 锚箱三边分别与桥塔前壁板、侧壁板以及复式加劲小箱焊接。

桥塔柱脚为刚性固定外露式, 通过柱脚锚栓嵌固于桥台。柱脚底板厚60mm, 锚栓直径60mm。为保证柱脚底板与桥台混凝土之间密切接触, 在桥台顶面与底板进行水泥压浆。为保证桥塔柱脚节段精确安装, 柱脚锚栓设定位支架, 底板四角设安装调平螺栓。

为确保安装精度和便于养护管理, 桥塔节段间连接采用栓焊结合方式, 其中四周壁板采用焊接, 竖向加劲肋和复式小箱采用高强螺栓连接。节段安装时通过调整栓接钻孔保证塔身倾斜角度。

2.3 地锚结构设计

地锚为背索提供锚固, 承受斜拉索上拔分力和水平分力, 同时由于索力不对称以及施工期间斜拉索分阶段张拉, 地锚亦受扭矩作用。

地锚结构设计与悬索桥常规地锚不同, 采用半重力式中空异型箱体, 背索锚固于箱体前墙上部, 箱内提供背索张拉空间。由异型箱体、承台、配重箱和桩基共同平衡背索拉力。

地锚箱体平面尺寸为13.45×11.9m, 采用预应力混凝土结构, 由前墙、背墙、侧墙以及承台组成。前墙厚1m, 背墙厚0.8m, 侧墙厚0.5m。侧墙与前墙、背墙间设隔断缝。箱体约1/3埋入地下。

地锚承台厚2m, 为平衡背索上拔力, 尾部设配重箱, 配重箱内填土。承台下钻孔灌注桩基础直径为1.5m。

2.4 斜拉索

斜拉索采用热挤聚乙烯高强钢丝拉索, 主梁一侧拉索规格均为PES7-127, 地锚一侧拉索规格共有3种, 分别为PES7-91、PES7-121、PES7-127, 斜拉索锚具为冷铸镦头锚具。

斜拉索在主梁上标准水平间距为11.7m, 在桥塔上标准垂直间距为3.1m。斜拉索最大长度为117.054m, 最小长度为66.182m。

主梁一侧斜拉索于桥塔内张拉, 地锚一侧斜拉索于地锚箱内张拉。除主梁一侧第一根斜拉索需二次张拉外, 其余全部斜拉索均一次张拉至设计吨位。

3 结构计算分析

3.1 整体分析

总体计算采用平面杆系分析程序建立全桥模型。与常规斜拉桥不同, 桥塔以及主梁一端与桥台固结, 背索与地锚多点连接, 形成外部多次超静定体系。主梁梁端因累积斜拉索水平分力对桥台产生巨大水平推力, 倾斜塔身亦对桥台产生水平推力, 设计中除应满足斜拉桥常规指标要求外, 必须合理调整上部结构与桥台、地锚以及基础的内力分配, 避免桥台和地锚出现难以承受的偏载。

根据上述原则, 主梁斜拉索设计索力需要对桥塔和主梁的应力、变形及其对桥台的合力作用综合考虑, 主梁索力优化后设计成桥最大索力为2875k N, 最小索力为2190k N, 主梁固结端最大正负弯矩绝对值基本相当, 最大剪力值为4460k N。各背索空间角度不同, 对地锚产生三向分力作用, 并且各索水平倾角相差较大, 索力优化时需要考虑桥塔塔身应力、塔顶纵向位移以及地锚整体受力平衡要求。背索索力优化后设计成桥最大索力为2776k N, 对应塔顶水平位移为3.3cm。

3.2 桥塔局部分析

斜拉索在塔、梁内采用钢锚箱锚固, 钢锚箱由顶板、底板、侧壁板以及加劲肋组成, 由于背索与桥塔呈空间角度, 背索在桥塔内钢锚箱结构设计较为特殊, 为降低锚箱对桥塔侧壁板的剪应力, 桥塔前壁板中增设复式小箱, 钢锚箱通过顶板、底板和侧壁板与桥塔壁板和复式小箱相接。运营阶段最顶端背索钢锚箱出现最大应力, 经有限元分析, 最大主拉应力为121MPa, 最大主压应力为169MPa, 最大剪应力为70MPa, 满足设计规范要求。

3.3 地锚箱局部分析

由于地锚受背索三向分力作用, 且各背索索力相差较大, 地锚内力分布复杂, 因此需对重要部位进行空间受力分析。选取地锚锚箱的前墙以及背墙作为计算模型, 拉索锚固区按照实际预留孔道模拟, 预应力采用节点荷载模拟, 斜拉索索力按照均布载施加。最不利位置发生在第8根背索锚固区域, 最大主拉应力为0.83MPa, 最大主压应力为21.8MPa (局部承压) , 满足设计规范要求。

4 桥梁施工方案设计

主梁和桥塔均采用工厂分段制作、工地逐段连接方式。

桥塔在1号桥台完成后开始顺序吊装T1~T13制作段, 桥塔节段间工地连接采用栓焊结合方式。由于塔身倾斜, 为平衡柱脚弯矩, 桥塔T5制作段安装连接完成后初次张拉主梁侧CF1拉索以平衡桥塔偏心重量, 然后进行后续安装。根据构造以及运输吊装的需要, 桥塔沿高度方向共划分为13个制作段, 其中标准节段每段长度为3.209m, 吊装重量为28t, 最大梁段长8.021m, 吊装重量为57t。

主梁架设采用满堂支架法。主梁制作段工地连接除顶板加劲肋和腹板加劲肋采用高强螺栓连接外, 其余部分均采用焊接。综合考虑公路大件运输和现场吊装、安装方案等因素, 主梁共划分为17个制作梁段, 其中含14个标准段, 每段长度为5.85m, 吊装重量90t;3个特殊段, 最大梁段长度为6.125m, 最大吊装重量为120t。

5 结语

本桥梁是国内首座全钢桥塔、全钢主梁双背索独塔单跨斜拉桥。全桥通过桥塔、拉索、主梁、地锚以及桥台的协同受力, 大幅度提高桥梁跨越能力;背索以及地锚的采用, 使桥塔立于河道之外, 降低了施工难度, 是有背索斜拉桥在我国桥梁建设中的一次有效尝试。

参考文献

[1]吴冲.现代钢桥[M].北京:人民交通出版社, 2006.9.

[2]戴永宁.南京长江第三大桥钢索塔技术[M].北京:人民交通出版社, 2005.10.

斜拉桥设计 篇11

摘要：随着社会经济的发展，我国交通基础设施建设取得了极大的成就。在桥梁建设方面，出现了一种新型的桥梁结构形式——矮塔斜拉桥。矮塔斜拉桥是连续钢构及斜拉桥间的过渡式桥梁，其结构性能较好，施工简便，成本低廉。对此，本文就矮塔斜拉桥的构造形式与施工技术进行简单的分析与研究，并提出一些可供参考的意见与措施。

关键词：矮塔斜拉桥；构造形式；施工技术

引言

本文针对矮塔斜拉桥的特点对矮塔斜拉桥的构造形式与关键施工技术将进行分析与研究，并就主梁构造形式、斜拉锁布置与锚固构造布置、主塔施工、索塔横梁施工、斜拉锁施工进行具体分析。

1 矮塔斜拉桥构造形式分析

1.1 主梁构造形式

矮塔斜拉桥主要承重构件由主梁与桥面共同构成，从某种程度上来说它直接关系着桥梁所受的行车荷载与自重荷载。其次，由于主梁受来自于拉索的支撑作用，因此其所受荷载并不完全由自身结构体系所决定，桥梁高度、塔高、连接形式与拉索形状也会对其产生影响。正因如此，在对矮塔斜拉桥进行主梁设计师必须要兼顾其施工特点、力学特征与稳定性等因素。

1.2 斜拉索布置形式与锚固构造

1.2.1 斜拉索布置形式

一般来说，斜拉锁的布置形式主要有扇形、辐射形与竖琴形三种你，在桥梁中应用较多的有竖琴形与扇形两种，具体的配置形状与特点如下表所示：

表1 斜拉锁配置形状特点

形状分类配置形式特点

扇形沿塔长、斜拉锁扇面张拉：

1.扇形处于辐射形与竖琴形之间；

2.辐射性更加适用于跨度较强的桥梁；

辐射形斜拉锁于塔顶放射张拉：

1.塔顶斜拉锁锚固结构较为复杂；

2.塔截面内力较大；

3.主梁施工前塔必须进行施工；

4.斜拉锁重量较轻，其悬吊效率较高。

竖琴形斜拉锁于某一角度张拉：

1.斜拉锁悬吊效率不高；

2.斜拉锁收缩、徐变时期张力变动较大；

3.由于锚固位置较大，因此最好同主梁施工同时进行。

此外，根据斜拉锁支撑面进行划分又能区分为单双索面两种形式。就桥面宽度利用率而言，单索面主要布置于斜拉锁下端主梁中心线，不仅能够确保锚固所需的构造要求，同时还能保证斜拉锁不会受车辆碰撞影响，因此从这一点来看单索面并不适用于宽度较窄的桥梁。布置双索面桥梁时，其拉索锚固与主梁之上，都具有较强的抗扭刚度与强度，因此在进行矮塔斜拉桥的设计时应该优先考虑双索面。

1.2.2 锚固构造

矮塔斜拉桥斜拉锁锚固方式主要有贯通锚固与分离锚固兩种形式。贯通锚固又能细分为可替换与不可替换两种形式。由于使用不可替换法需要对斜拉锁进行频繁的维护、养护，较为麻烦，因此在锚固构造的形式上使用可替换的形式较为普遍，具体如下表所示：

表2 索塔锚固构造形式

锚固方式贯通锚固方式分离锚固方式

分类交叉锚固鞍座锚固连接锚固分离锚固

侧面/截面图

结构特点施工中需兼顾扭转效应。1.左右出口张力较低；

2.斜拉锁锚固间距小；

3.塔宽受锚固小弯曲半径限制。1.主塔截面积扩大；

2.斜拉锁锚固张力变强。3.斜拉锁锚固间距小；

4.斜拉锁锚固部位检修方便；

5.斜拉锁锚固间距小。

分离锚固与贯通锚固作为矮塔斜拉桥中最为常用的锚固方式，在具体的应用当中其实也具有各自的优点与缺点，因此在施工当中必须要根据实际情况选取最为合适的锚固方式，确保施工质量。

1.分离锚固

斜拉桥设计 篇12

由于荷载等级的增加, 使用年限的增长, 施工环境的复杂, 在桥梁施工过程中, 根据实际施工情况, 跟踪优化设计;斜拉桥重要构件在长期大交通量的运营情况下, 产生不同程度的结构病害, 为了桥梁结构及人身财产安全, 设计人员有必要在其施工过程中配合施工, 优化模板、预应力等设计, 做到安全有效、精益求精, 这体现了造桥人的工匠精神。

2 工程概况

北街水道斜拉桥是广中江高速公路江门段的一座斜拉桥, 根据受力情况和总体刚度需要, 索塔设置实心牛腿, 牛腿悬臂长度为4m, 采用变截面高度结构, 高2.0~5.0m, 顶底板宽4.0m (根部尺寸为4×5m, 端部尺寸为4×2m) ;牛腿为预应力混凝土结构, 预应力钢束锚固于牛腿的外端部, 管道成孔采用塑料波纹管。为避免预应力锚具布置切断牛腿钢筋和景观需要, 采用深埋锚工艺。单个牛腿有混凝土55m3, 钢筋44t, 15-19、15-22预应力钢绞线分别4束、8束, 锚固于牛腿的外端部, 管道成孔采用塑料波纹管, 为避免预应力锚具布置切断牛腿钢筋和景观需求, 采用深埋锚工艺。

牛腿与第4节索塔一起施工, 采用4根Φ820钢管支架作为承重支架, 三角架采用型钢制作, 牛腿模板采用定型组合钢模板, 牛腿钢筋骨架通过预埋在第3节索塔中, 牛腿浇注完毕待混凝土强度达到设计值的90%, 弹性模量达到设计的80%后, 张拉牛腿预应力钢束。

施工过程中牛腿模板的设计及受力情况, 对施工质量影响很大, 严控模板的尺寸及质量, 对其进行设计计算;模板的拆除也严重影响着牛腿内预应力钢筋的张拉顺序, 不同的预应力张拉顺序造成不同的施工阶段应力状况, 本文主要是针对这两点进行设计计算优化。

3 牛腿模板施工优化设计

3.1 牛腿模板配置

牛腿模板采用定型组合钢模, 分为底模、侧模、端模三部分。模板面板采用6mm厚钢板, 竖肋采用[10]槽钢, 横肋采用6mm厚钢板;底模与对应位置的第3节索塔模板侧模通过法兰连接, 同时通过点焊固定在三角桁架上;侧模与对应位置的第4节索塔模板侧模通过法兰连接, 同时与底模通过法兰连接;侧面沿高度方向每隔1.1m设置一道横向背楞, 牛腿不设对拉螺杆, 采用型钢桁架体对拉形式 (同索塔对拉形式) , 桁架采用双拼50H钢, 间距为1.2m。牛腿侧模示意图见图1, 牛腿模板系统平面示意图见图2。

3.2 牛腿模板优化设计及计算

为检验牛腿支架的安全性和实际变形量, 通过预压消除结构非弹性变形, 同时得出模板弹性变形的荷载-挠度曲线, 并检验设计计算结果, 调整预拱度 (或反拱) , 以求得牛腿施工的准确参数。调整底模板标高:牛腿底模板标高=牛腿底模板设计标高+△2的平均值。

3.2.1 荷载

索塔设置实心牛腿, 牛腿悬臂长度为4m, 采用变截面高度结构, 高2.0~5.0m, 顶底板宽4.0m (根部尺寸为4×5m, 端部尺寸为4×2m) 。单个牛腿有混凝土55m3, 钢筋44t, 8束22Фs15.24钢绞线、4束19Фs15.24钢绞线, 分段计算荷载。牛腿荷载分布图见图3。

3.2.2 模板计算

牛腿侧模形式与塔柱模板类似, 亦采用桁架对拉形式, 不重复计算。

牛腿模板采用定型组合模板, 底模面板采用6mm钢板 (材质:Q235B) , 贴面板的纵肋采用10#槽钢, 间距最大350mm;横筋为6mm钢筋, 最大间距为300mm;底模板支撑在三角桁架上, 三角桁架间距为800mm。牛腿底模板结构示意图见图4。

面板强度、刚度计算:

(1) 选面板小方格中最不利情况计算, 即三面固定一面简支 (双向板) 。

(2) 强度验算

取10mm宽面板条为计算单元荷载q=1.14N/mm, 根据lx/ly=300/350=0.85, 查建筑手册“2常用结构计算”中“荷载与结构静力计算表” (表2-20) 得:

M0x=系数×ql2x=7110.2N·mm

M0y=系数×ql2y=7918.2N·mm

截面抵抗矩:

强度满足要求。

(3) 刚度验算

根据lx/ly=300/350=0.85, 查建筑手册“2常用结构计算”中“荷载与结构静力计算表”表2-20得:

刚度满足要求。

3.2.3 纵肋计算

(1) 计算简图

背楞是纵肋的支承, 背楞间距按照800mm布置, 纵肋在两端挑出很少, 近似按三跨连续梁计算。荷载为q=0.114×300=34.2N/mm, 纵肋计算简图如图5:

(2) 强度验算

查“结构静力计算表”, 得最大弯矩系数为-0.1, 最大剪力系数为0.6, 所以弯矩M=系数×ql2=2188800N·mm;Q=系数×ql=16416N。

查型钢特性表的[10#]的截面抵抗矩和惯性矩为:W=39660mm3;I=1983000mm4;S=23500mm3。

肋最大的内力为:σ=M/W=55.2MPa<f=215MPa

强度满足要求。

(3) 刚度验算

查“二等跨梁的内力和挠度系数表”, 得跨中最大挠度系数为0.677。

刚度满足要求。

4 预应力张拉顺序优化及注意事项

索塔牛腿内布置8束22Фs15.24钢绞线、4束19Фs15.24钢绞线。其中4束预应力锚固点设在牛腿底部, 8束预应力锚固点设在牛腿外部, 采用深埋锚工艺。预应力钢束采用两端张拉, 张拉控制力为4296.6k N、3710.7k N。牛腿预应力钢束布置示意见图6。

预应力钢束施工主要包括锚具的准备及安装、波纹管安装、钢绞线下料及穿束、预应力的张拉、封锚灌浆等。

根据施工时模板情况, 优化预应力钢筋张拉顺序:先长束后短束, 且同一断面先从牛腿中部开始上下对称张拉钢束, 牛腿两侧同一高度预应力钢束应对称张拉;且由于N5、N6钢束位于牛腿底板部分, 需待牛腿底模板拆除后方可进行张拉;模拟计算施工过程张拉, 产生的最大应力均应满足规范要求;综合考虑以上原则, 确定牛腿预应力张拉顺序为:N3→N2→N4→N1→拆除牛腿底模板→N5→N6, 牛腿两侧同一高度预应力钢束对称张拉。

由于预应力钢束N5、N6位于牛腿底模板上, N5、N6钢束张拉前需拆除牛腿底模板及三角桁架, 因此张拉时, 需在牛腿支架上搭设张拉采用型钢制作的临时支架, 钢束张拉使用特制的工具式过渡板在塔柱和牛腿外壁进行张拉。

预应力钢束张拉步骤为:张拉到10%张拉控制吨位→持荷2min→开始量测引伸量→张拉到控制吨位→持荷2min→量测引伸量→回油→量测引伸量。保证张拉到控制吨位量测的引伸量与回油后量测的引伸量之差不大于6mm, 否则确定为整体滑丝;同时检查钢绞线尾端标记张拉完毕是否仍为一个平面, 如有变化, 表明出现了滑丝, 必须对滑丝进行处理;预应力钢束张拉时要尽量避免出现滑丝、断丝现象, 应确保在同一截面上的断丝率不大于1%, 而且限定一根钢绞线断丝不得超过1根。支撑构件牛腿中预应力钢束采取两端同时张拉, 斜拉索锚固区预应力采用单端张拉;张拉采用张拉力与引伸量双控, 以张拉力为主, 引伸量实际伸长值与理论伸长值控制在±6%以内。

5 结论

在斜拉桥等大型桥梁施工过程中, 关键支撑构件施工工序及方法严重影响桥梁工程的建设质量, 设计配合施工, 施工中根据发生的实际情况, 计算调整斜拉桥牛腿等支撑构件的模板及预应力张拉工序等, 积极配合施工, 给予桥梁建成后健康有效运营更多的保障。

摘要：斜拉桥作为一种拉索体系桥梁, 其跨越能力可以比梁式桥大很多, 是大跨度桥梁的最主要桥型。斜拉桥牛腿是斜拉桥锁塔重要的支撑构件, 在桥梁运营阶段可能出现不同程度的损伤, 其承载力会随之降低, 因此在设计时需要充分考虑施工阶段及使用阶段的各种不利因素, 进行优化设计, 保证桥梁在施工阶段及运营阶段的结构安全。

关键词：斜拉桥,支撑构件,牛腿,优化设计,模板,预应力

参考文献

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