文章编号:0451-0712(2006)05-0057-04 中图分类号:U 448.27 文献标识码:B 独塔宽幅矮塔斜拉桥的设计与分析 陈从春1,夏巨华2,肖汝诚1,何 鹏1 (11同济大学桥梁工程系 上海市 200092;21中国市政工程中南设计研究院 武汉市 430010) 摘 要:介绍了江苏昆山吴淞江大桥的设计与分析过程,并对平面应力和空间应力进行了讨论。该桥是一座跨径为10011m +10011m ,宽度为33m 的单索面矮塔斜拉桥,是目前同类结构中跨度较大、桥幅最宽的结构,主梁、桥塔、拉索等构造均比较新颖,可作其他桥梁设计借鉴参考之用。 关键词:矮塔斜拉桥;宽幅;设计;分析 吴淞江大桥位于江苏省昆山市吴淞江河跨处,主桥是一座跨径为10011m +10011m ,宽度为33m 的单索面矮塔斜拉桥。该桥在目前同类结构中跨径居第3位,宽度居第1位。桥上设计行车速度为50km h ;设计荷载,汽车为城市-A 级,人群为214kPa ,地震设防烈度为7度。桥梁采用塔、梁、 墩固结体系,主要构件都有一定的新颖性,效果 较好。1 设计概要111 总体布置 吴淞江大桥全桥共设14对拉索,索间距为 410m ,近塔端设有28m 的无索区段, 边墩附近设有20167m 的无索区段。总体布置如图1所示。 单位:m 图1 主桥立面布置 112 主梁 主梁采用变截面箱梁,塔根处梁高为510m ,跨中梁高310m ;梁高变化段在塔根无索区段,变化线 型为半径为16229m 的圆曲线。箱梁断面为单箱五室,箱底宽2514m ,顶宽33m ,其中悬臂长318m 。箱梁断面如图2所示。斜拉索锚固在中室内。箱形断 收稿日期:2005-11-28 公路 2006年5月 第5期 H IGHW A Y M ay 12006 N o 15
矮塔斜拉桥概述 1.1矮塔斜拉桥的定义和特点 矮塔斜拉桥为近20年来出现的一种新桥型，瑞士、日本、韩国等一些国家这几年修建了多座这种桥梁。由于它优越的结构性能，良好的经济指标，越来越显示出巨大的发展潜力。我国在这种桥型上起步稍晚，2001年建成的漳州战备大桥，是国内第一座真正意义上的矮塔斜拉桥。 对于这种桥型的称谓尚未统一。日本的屋代南桥与屋代北桥为两座轻载铁路桥，初看起来象斜拉桥，因而日本的桥梁界对其笼统地称为斜拉桥。小田原港桥是一座公路桥，日本桥梁界没有把它称为斜拉桥，而是沿用了法国工程师1988年提出的名称—Extra-dosed Prestressing Concrete Bridge，即超配量体外索PC桥，简称EPC桥。实际上屋代南、北桥与小田原港桥其结构体系非常相似，同样可以称为EPC桥。在美国，这种桥有称为“Extra-dosed Prestressing Concrete Bridge”的，也有称为“Extra-dosed Cable-stayed Bridge”的。国内的称谓也一直存在争论，1995年我国著名桥梁专家严国敏先生首次把它定义为“部分斜拉桥”。其含义是：在结构性能上，斜拉索仅仅分担部分荷载，还有相当部分的荷载由梁的受弯、受剪来承受。“部分斜拉”即源于斜拉索的斜拉程度。后来国内一些文章根据这种桥型塔高较矮的特点，又把这种桥型定义为矮塔斜拉桥。 矮塔斜拉桥的受力是以梁为主，索为辅，所以梁体高度介于梁式桥与斜拉桥之间，大约是同跨径梁式桥的1/2倍或斜拉桥的2倍。截面一般采用变截面形式，特殊情况采用等截面。 矮塔斜拉桥的桥塔一般采用实心截面。塔高为主跨的1/8~1/12，由于桥塔矮，刚度大，一般不考虑失稳问题。梁上无索区较之一般斜拉桥要长，而且除了主孔中部和边孔端部的无索区段之外，还有较明显的塔旁无索区段。边孔与主孔的跨度比值较之斜拉桥要大。一般斜拉桥边孔与主孔的跨度比值一般小于0.5，多数在0.4左右，而矮塔斜拉桥与一般连续梁(刚构)桥相似，为避免端支点出现负反力，边孔与主孔的跨度之比一般会大于0.5，较合理的比值在0.6左右。 为了充分利用部分的高度，拉索多成扇形布置，拉索尽量向塔上部集中通过。塔顶索鞍的作用如同体外预应力索的转向点，斜拉索在转向点一般被固定而无滑动。在建成的矮塔斜拉桥中，索鞍鞍座普遍采用双套管结构，即外钢管埋设于混凝土塔内，内套管套在外钢管中，斜拉索穿过内钢管，在两侧出口处设置抗滑锚头顶紧内管口，阻止内管滑移。斜拉索在梁上宜布置在边跨中及1/3中跨处。此外，矮塔斜拉桥由于塔较矮，塔顶水平位移不会很大，因此没有斜拉桥的特征构
矮塔斜拉桥研究的新进展 陈从春1,周海智2,肖汝诚1 (1.同济大学桥梁工程系,上海200092; 2.同济大学建筑设计研究院,上海200092) 摘 要:简要叙述矮塔斜拉桥在国内外的应用及研究状况,讨论该种桥型的中文和英文关键词,提出索梁恒载比、索梁活载比和名义刚度的概念,并对这种桥型进行界定,试图揭示这类桥梁的力学本质,最后对该种桥型的发展作了展望。 关键词:矮塔斜拉桥;应力幅;索梁恒载比;索梁活载比;名义刚度中图分类号:U 448.27 文献标识码:A 文章编号:1671-7767(2006)01-0070-04 收稿日期:2005-11-22 作者简介:陈从春(1970-),男,博士生,1992年毕业于湖南大学公路与城市道路专业,工学学士,1999毕业于武汉理工大学岩土工程专业,工学硕士。 0 引 言 随着桥梁技术的发展,桥梁应用的两大趋势是十分明显的,即传统桥梁的轻型化和组合化。组合体系桥梁极大地丰富了桥梁造型。组合体系桥中比较有代表性的是拱梁组合体系、斜拉-连续梁(刚构)体系等,其中斜拉-连续梁(刚构)体系是一种比较新颖的桥型,近10年来应用较多,受到广泛的关注。普遍认为,由Chr istian M enn 设计的建于1980年的的甘特(Ganter)大桥,是斜拉-连续(刚构)体系桥的先驱,其混凝土箱形梁由预应力混凝土斜拉板/悬挂0在非常矮的塔上,这种板可以看成是一种刚性的斜拉索,该桥的出现形成了斜拉桥的一个分支)))板拉桥,由于其与环境的完美结合,成为一道风景。甘特大桥的出现为其后的矮塔斜拉桥的出现奠定了基础。甘特大桥之后,又有墨西哥的帕帕加约(Papagayo )大桥、美国得克萨斯州的巴顿河(Bar -to n Creek)大桥及葡萄牙的索科雷多斯(Socorr-i dos)大桥等相继建成[1]。 1988年法国工程师Jacg ues M athivat 在设计位于法国西南的阿勒特#达雷(Arr ?t Darr ü)高架桥的比较方案时,首次明确提出了矮塔斜拉桥的方案。该方案是跨度为100m 的预应力混凝土等截面箱梁,塔、梁固结,斜拉索穿过矮塔上的鞍座与主梁锚固。 与此同时,1990年德国的Antonie Naaman 提出了一种组合体外预应力索桥,体外索的一部分伸出主梁之上,锚固在墩顶处主梁的刚柱上[2] 。这一种体系与法国Jacgues M athivat 的方案十分类似。 目前这种桥在各国得到广泛应用,日本已建成此类桥梁20多座,中国大陆地区已建和在建的已达 10多座,中国台湾地区有2座,瑞士、菲律宾、老挝、帕劳群岛、克罗地亚各1座,美国珍珠港在建1座;其中,中国在建的惠青黄河公路桥、江珠高速荷麻溪大桥分别达到220m 和230m (预应力混凝土梁),芜湖长江大桥达到340m(钢桁梁),分别为同类桥梁最大跨径。 尽管这种桥梁发展很快,但仍然有很多问题没有很好地解决,本文将就研究的最新情况作一论述。1 矮塔斜拉桥的称谓 对于这种桥型的称呼尚未统一,法国工程师Jacgues M athivat 在提出他的方案时,命名为/ex -tra -dosed PC bridg e 0,直译为/超剂量预应力混凝土桥梁0;日本工程界一直采用这种名称( ¨é?ー ?橋);在美国,这种桥有称为/extra -dosed PC bridg e 0的,也有称为/extrado sed cable -stay ed bridg e 0的;在我国台湾,最初将这种结构称为/外置预应力桥0,后来根据其外形类似恐龙高耸的脊背,而称为/脊背桥0、/拱背桥0。国内的称呼一直存在争论,学者严国敏将其称为/部分斜拉桥0,理由是这种桥型受力特性介于斜拉桥和连续梁之间,桥的刚度主要由梁体提供,斜拉索主要起体外预应力的作用;王伯惠、顾安邦、徐君兰等学者认为应该称为/矮塔斜拉桥0,而/部分斜拉桥0不够明确,没有道出其外在的形状与内在的结构特征,早期的稀索结构也有/部分0的性质。 目前,这种体系与最初相比又丰富了很多,主梁不仅采用预应力混凝土结构,还可采用钢结构(如中国的芜湖长江大桥),以及钢与混凝土的组合结构(如波形钢腹板梁及结合梁),不仅可以采用刚性梁,
文章编号:1671-2579(2004)01-0014-03 矮塔斜拉桥的设计与施工 ———日本新东明高速公路上的京川桥 金增洪 编译 (中交公路规划设计院,北京市 100010) 摘 要:日本新东明高速公路上的京川桥,位于观光和娱乐区,而且处在地震高发区。因此,桥梁既要考虑高抗震特性又要考虑美学特性。该矮塔斜拉桥的悬臂跨度达到96.5m ,已属日本国内此类桥梁中最大者。此悬臂跨径几乎等效于现有PC 斜拉桥的跨径。桥墩由高耸的钢管混凝土结构形成的组合桥墩,高56.5m 。 关键词:预应力混凝土;矮塔斜拉桥;斜拉索;预制;组合桥墩 Ξ 1 引言 矮塔斜拉桥是由法国马秀佛特(Mathivat )教授于1988年建议的,称谓超配量体外索PC 桥(Extradosed prestressing concrete bridge )。这种桥梁是从体外预应力桥发展而来,从应用跨径长度观点来看,矮塔斜拉桥的性态处于PC 箱梁桥和PC 斜拉桥之间。 京川桥跨越日本二级河流,该河为流经日本滨松市和滨北市行政管辖区之间的一条界河。建桥地点是观光和娱乐区域,还是地震高发区。因此,既要考虑桥梁的高抗震特性,也要考虑美学设计。至于矮塔斜拉桥悬臂跨径长度,是日本国内同类桥梁中的最大跨径。这种悬臂跨径相当于现有PC 斜拉桥的跨径(译者注:指日本国内现有斜拉桥的跨径)。京川桥的总体布置见图1所示 。 图1 京川桥总体布置图(单位:cm ) 2 一般概念 京川桥是由三肢桥墩支承的双幅箱梁组成的,而 桥面的长度为268m 。两主跨各长133m ,由44根间距为6m 的斜拉索支承(每一幅桥面在塔的每一侧各 有2×11根=22根斜拉索)。塔的高度为20m ,在顶 上安装索鞍。桥墩总高度为56.5m 。各墩截面:在基底部位尺寸为9.0m ×7.0m ;在与上部结构联结部位的尺寸为5.0m ×7.0m 。桥墩和桥塔都选用钢管混凝土新结构。钢管混凝土组合结构,不仅展示其特有的高延展性和高抗震性能效应,采用螺旋高强钢索箍 14 中 外 公 路 第24卷 第1期 2004年2月 Ξ 收稿日期:2003-03-11
浅谈矮塔斜拉桥和多塔斜拉桥 矮塔斜拉桥是介于连续梁与斜拉桥之间的一种斜拉组合体系桥，具有塔矮、梁刚、索集中的特点。 矮塔斜拉桥主梁刚度较大，是主要的承重构件，斜拉索对梁起加劲、调整受力的作用，斜拉索的恒载索力占总索力(恒载索力十活载索力)的比重较斜拉桥大，斜拉索的应力变幅较小，疲劳问题不突出，因而斜拉索的容许应力可取0.6pk f ，从而降低工程造价。矮塔斜拉桥与连续梁相比具有结构新颖跨越能力大、施工简单、经济等优点;与斜拉桥相比具有施工方便、节省材料、主梁刚度大等优点。使得矮塔斜拉桥具有广阔的发展空间。 矮塔斜拉桥结构特点: 1、塔高较矮。拉索倾角较小，拉索为主梁提供较大的轴向力，并且拉索尽可能密集地从塔顶鞍座上通过，锚固于主梁。一般塔高可取主跨的1/8-1/12; 2、以梁为主，索为辅，梁体高度约是同跨径梁式桥的1/2或斜拉桥的2倍，梁高与跨度之比较大，一般为1/40-1/20，并且主梁自身承受大部分荷载作用约70%斜拉索只承受30%起到帮扶作用; 3、主梁无索区段较一般斜拉桥要长，有较明显的塔旁无索区段，不设置端锚索; 4、边孔与主孔的跨度比值在0.5-0.6左右，类似连续梁; 5、为了充分利用矮塔的高度，拉索多成扇形布置且布置较集中，通常布置 在边跨、中跨跨中1/3附近。在己建成的矮塔斜拉桥中，索鞍鞍座普遍采用双套管结构，拉索应力变幅一般只有斜拉桥的1/3左右，施工过程及合拢后，基本不需要进行拉索索力调整; 6、适用跨径宜选择在100m-200m 之间，如果采用组合梁或复合梁，则跨径可达300m. 7、尤其适用于多塔多跨和塔高受限制的情形，从刚度和疲劳考虑，它更适用于铁路桥或双层桥面，但采用多跨时存在较大的挠度问题。 矮塔斜拉桥的受力特点: 索塔将斜拉索索力按一定比例分配给主梁的水平和垂直方向，当主梁刚度较大时，就可以降低塔高，以节约材料，并给主梁提供较大的水平分力，以解决主梁体内预应力的不足。所以矮塔斜拉桥索塔的作用主要是通过分配斜拉索索力，从而实现对结构性能的改善。索塔对索力的分配作用不仅与自身高度有关，同时还与索力大小有关。拉索、预应力钢筋的用量和索塔塔高是相互影响的，索塔高些，拉索用量可少些，则预应力筋也可以相应少些，反之，亦然。在一定的范围内，通过索力优化调整因塔高降低对结构的负面影响，具有十分重要的意义。同
矮塔斜拉桥施工控制要点 矮塔斜拉桥施工控制要点 摘要：本文以津沪联络线特大桥矮塔斜拉桥为背景，介绍矮塔斜拉桥索塔和拉索施工控制要点。 关键词：斜拉桥施工控制 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 一、工程概况 津沪联络线特大桥-跨外环线斜拉桥段为4跨 (64.6m+115m+115m+64.6m) 一联360.6m单箱三室预应力混凝土矮塔斜拉桥，全桥位于直线及缓和曲线上。线路为双线，线间距４.２ｍ，轨道形式为有砟轨道。桥梁结构采用三塔双柱式双索面预应力矮塔斜拉桥。 二、矮塔斜拉桥施工索塔和拉索施工控制要点 斜拉桥属于组合体系桥，它的上部结构由主梁、拉索和索塔三种构件组成。支撑体系以拉索受拉和索塔受压为主。该桥中塔采用塔墩固结体系，边塔采用塔梁固结体系。 （一）索塔施工控制要点 主塔形式为双柱式，距名义梁顶面以上结构高为１５ｍ，采用实心截面，中塔与边塔采用相同尺寸，塔底横桥向宽为２ｍ，纵桥向宽为3.7ｍ，墩身斜率为40:1。由于索塔截面不规则，且高度仅为15米，索塔施工采用搭架分节立模浇注法。斜拉桥的平面位置、轴线控制、截面尺寸、预埋件制作、安装精度等要求较高。且索塔施工系高空作业范畴，为此施工应特别注意严格遵守有关高空作业安全技术规定。主塔中未布设预应力钢筋。索塔断面尺寸较小，而且轴向压力非常大，故在施工中对索塔的尺寸和轴线位置的准确性应有一定的要求。对于索塔轴向的允许偏差应考虑下面两个原则，其一，偏差值对结构物受力的影响甚微；其二，施工中达到的精度。沿塔高每米高度允许偏差值为0.5mm，即倾角正切值tgα=1/2000。按照H/2000的垂
直度偏差允许值计算。 1、施工控制要点： 1）支架和操作平台应有足够的强度、刚度和稳定性，并应设置安全护栏，支架还应具有足够的抗风稳定性。支架顶端应有防雷击装置。 2）索塔砼性能良好，具有较高的弹性模量和较小的砼收缩、徐变性能，应采用高集料、低水灰比，低水泥用量，适量掺加粉煤灰和泵送剂，以满足缓凝、早强、高强、阻锈、低水化热、小收缩、可泵性好等要求。 3）建立完善的测量系统，索塔施工应用绝对高程放样，消除累计误差。应对其平面位置、垂直度、倾斜度、锚箱位置、锚箱各孔道的角度以及各部分几何尺寸进行检查，以上各项检查的误差必须在允许范围之内。 4）节段模板的强度、刚度和稳定性应满足要求。模板轴线、标高、垂直度或斜度、模内尺寸、预埋件和预留孔位置、内表面平整度和拼缝高差等检测项目，应满足设计和规范要求。 5）、斜拉索锚索管的定位与固定。安设斜拉索管道时，应设置稳定的钢筋骨架固定管道，防止在浇注混凝土时移位，在管道测量定位时，应考虑斜拉索应重力垂直而导致其端部角位移时的方向、位置、标高的改变。 6）、塔身混凝土浇注时应掌握均匀分层，有塔中向两端的原则。每次浇注的混凝土均应在混凝土的初凝时间内完成，并注意加强养护。 （二）、斜拉索施工施工要点 在斜拉索中恒载引起的内力平衡主要依靠索、塔及主梁的轴力来实现，因此，索力的微小偏差均能在主梁引起较大弯矩，这一点是施工阶段计算的重点。本桥采用的斜拉索为矮塔斜拉桥专用的高强钢绞线，抗拉强度为1860MPa的高强低松弛环氧喷涂钢绞线。采用可调换式250AT-31群锚体系，斜拉索锚头外露部分及预埋钢管均采用80μm 锌加防腐涂料防护。斜拉索为双索面，立面为半扇形布置。每索塔设7对斜拉索，斜拉索规格为31-7φ5，单根钢绞线规格直径为15.2mm，
2）OVMAT矮塔斜拉桥拉索 1）OVMAT矮塔拉索体系介绍 矮塔斜拉桥是欧洲工程师于1988年提出的一种新型桥梁结构型式。 1994年日本建成世界第一座矮塔斜拉桥，柳州欧维姆机械股份有限公司于2000年开始立项开展新型矮塔斜拉桥拉索体系的课题研究，我国2001年建成了国内第一座矮塔斜拉桥——漳州战备桥，欧维姆公司为该桥提供了拉索产品，并承担专项施工。由于矮塔斜拉桥项目创新程度高，市场前景广阔，于2004年被广西区科技厅列为广西区科技攻关项目，文号为桂科技字<2004>28号。OVM公司研制开发全新的OVMAT矮塔斜拉桥拉索体系。先后形成了独到的拉索技术：如塔上分丝索鞍技术，塔端抗滑技术、拉索防水技术、索体防腐技术、拉索单根可换技术、索力监测系统等。 2006年7月OVMAT矮塔斜拉桥拉索体系项目通过社会鉴定，其结构体系综合评定为“国内首创，国际领先”。2007年由国家科学技术部、商务部、质量监督检验检疫总局、环保总局四部委联合签发授予“国家重点新产品”称号。经过十多年的自主研发，历经六代产品的变革，目前国内外有百余座矮塔斜拉桥采用OVMAT矮塔斜拉桥拉索体系，大大领先国内同行，已处于世界领先水平，世界范围内拥有70%以上的市场占有率。 2）桥型结构图
（图配文：OVMAT矮塔斜拉索第六代抗滑锚固装置）
优点： ●自主研发，拥有多项国内外专利技术，技术达到国际领先水平； ●锚具抗疲劳性能优异，可达到250Mpa的高应力幅。 ●四层防护结构确保索体卓越的防腐能力，具有完善的防水、防渗漏结构； ●施工便捷，产品用于国内外多项工程，有成熟的施工技术和长期安全实践认证； ●第六代抗滑设计，保证拉索在施工阶段形成足够的抗滑力。 分丝索鞍结构设计，实现钢绞线的单根换索功能。 3）适用标准： 1、斜拉索符合国际预应力混凝土协会（fib）《预应力钢质拉索的验收推荐性规范》 2、美国后张协会《Recommendations for stay cable design testing and installation》 (PTI2007第五版) 3、环氧钢绞线满足GB/T25823-2010《单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线》要求。 4、镀锌钢绞线满足YB/T152-1999《高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线》要求 5、JT/T771-2009《无粘结钢绞线斜拉索技术条件》
施工阶段–矮塔斜拉桥详细分析midas FEA Case Study Series 1. 概要 通过矮塔斜拉桥的实体单元模型分析，查看支座反力的横向分布情况、腹板的剪力及加劲梁沿纵向的轴力分布情况。 矮塔斜拉桥的受力特点为：所有的荷载均通过斜拉索传递到主塔上。故主塔内部将出现应力集中现象，加劲梁的支座部分、斜拉索与加劲梁的连接部分均会出现应力集中现象。根据上述受力特点，对结构进行实体单元详细分析，查看如下详细分析结果。 ?支座反力的横向分布情况 ?腹板的剪应力分布情况 ?腹板以及顶板的轴力传递情况 2. 桥梁信息 2.1 桥梁几何信息 (1) 本例题桥梁基本信息如下。 主梁类型：三跨连续PSC箱梁 桥梁跨径：L = 85.0+155.0+ 85.0 = 325.0 m 桥梁宽度： B = 23.900 m 斜交角度：90?(直桥) (2) 主梁截面为单箱三室截面，桥面宽度23.9m，主塔处以及边跨桥台处主梁横向布置四个支座（如下图所示）。主塔处内侧两支座为固定支座，边跨桥台处内侧两支座为纵向滑动支座，其余均为双向滑动支座。 2.2 施工方法 本例题桥梁的施工过程如下图所示，边跨两端采用FSM（满堂支架法）施工方法，其余主梁段采用FCM（悬臂法）施工方法。本例题简化了详细的施工过程，仅对主梁合拢段的合拢前、后阶段进行建模分析。 3. 模型 对建模部分进行简要说明。 3.1 分析模型 (1) 本例题仅对主梁合拢前、后阶段的结构进行施工阶段分析。共分为三个 施工阶段，合拢前阶段、边跨合拢阶段、中跨跨中合拢阶段。 (2) 利用midas FEA程序中的几何建模功能以及自动网格划分功能建立模 型。为了减少整体结构的分析时间，只建立全桥1/4的模型。混凝土部分采用四面体单元生成实体网格，斜拉索采用桁架单元，预应力钢束采用植入式钢筋模拟。 [桥梁横、纵断面图] [施工过程] [施工阶段] 中跨跨中合拢阶段合拢前阶段 边跨合拢阶段
矮塔斜拉桥的设计及发展的探讨 摘要：本文对矮塔斜拉桥的设计进行阐述，主要讲了矮塔斜拉桥的总体布置及适用跨径、矮塔斜拉桥的结构体系、矮塔斜拉桥设计分析方法、矮塔斜拉桥的发展概况，以供参考。 关键词：矮塔斜拉桥设计探讨 中图分类号：u442.5文献标识码：a 文章编号： abstract: in this paper the design of short towers cable-stayed bridge, expounds the main told the short towers cable-stayed bridge of the overall layout and the suitable span length, short of towers cable-stayed bridge structure system, short towers cable-stayed bridge design analysis method, the short towers cable-stayed bridge, the development situation of reference. keywords: short towers cable-stayed bridge design is discussed 一矮塔斜拉桥的设计分析 矮塔斜拉桥的总体布置及适用跨径 根据国内外目前已建矮塔斜拉桥跨径比例分析，由于矮塔斜拉桥刚度比斜拉桥大，接近于连续梁，其边、中跨比值常采用 0.52~0.65。在特殊情况下，边、中跨比值亦可小于0.5，这时，边跨需采取措施，解决负反力问题。矮塔斜拉桥由于其主梁要承受相
大运河大桥施工图设计说明书 1、 设计依据 1、《京昌路（高丽营至沙峪沟段）工程设计任务委托书》 北京市首都公路发展有限责任公司，2003年 2、《北京市京昌公路（高丽营至沙峪沟段）公路工程初步设计》 北京建达市政建设设计所，2003年 3、《关于京昌公路北京高丽营至沙峪沟段初步设计的批复》 交公路发【2004】42号 2、 设计规范 1、《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021-89) 2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023-85) 3、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024-85) 4、《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30-2002) 5、《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89） 6、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000） 7、《公路斜拉桥设计规范》（试行1996.12.1） 8、《公路工程技术标准》（JTJ001－97）； 9、《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》（1996年） 10、《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》（JTJ074－94） 3、 工程概况 大运河是海河北系四大河流之一。潮河、白河在密云的河槽村汇合，形成大运河。大运河是北京市第二大河，从汇合口至市界流经密云、怀柔、顺义、通州四区县，总长83.5公里。大运河河道宽浅，中间有明显的行水深槽，两侧行洪滩地开阔，百年一遇洪水位39.3m，无通航要求。 京昌高速公路与大运河交叉断面位于密云县耿辛庄村东，现状耿辛庄桥附近。交叉断面比较宽阔，断面形式为复式断面，规划河道上口宽为540米，两侧有巡河路。近几年由于无序开采砂石，交叉断面附近有
矮塔斜拉桥全桥斜拉索调索施工工法 1 前言 “矮塔斜拉桥”也称“部分斜拉桥”，是介于“斜拉桥”与“体外预应力箱梁桥”之间的一种新型结构体系。矮塔斜拉桥和连续梁相比具有结构新颖跨度能力大、施工简单、经济优点；与斜拉桥相比具有施工方便、节省材料、主梁刚度大等优点。使得埃塔斜拉桥具有广阔的发展空间。 佛肇城际铁路桂丹立交特大桥预应力矮塔斜拉斜跨桂丹路与佛山一环互通立交，主桥位于R=1800m的圆曲线上，孔跨为（75+86+168+86+75）m，采用塔梁固结并简支于桥墩之上的连续体系。主梁为预应力混凝土结构，采用单箱双室变高度箱形无翼缘截面，斜拉索锚固于箱体之内。主梁斜拉索采用双塔双索面扇形分布，每个桥塔8对，共16对，梁顶面塔高为26m，最大斜拉索在桥面以上高度为24.355m，其高跨比为24.355:168=1:6.898，桥面宽14.9m，宽跨比为14.9:168=1:11.28,梁上锚固点间距为14.9，塔上转向鞍横桥向间距15.4m。斜拉索采用喷涂钢绞线（中心丝与边丝各钢丝外表均单独形成环氧树脂涂膜，涂层厚度应在0.12mm～0.2mm之间）单层无粘接筋，单根钢绞线规格直径为15.24mm，每根斜拉索有55根钢绞线组成。为了确保质量和施工进度,科学管理,积极采用新技术,经过归纳总结形成本工法。
图1.1 1/2 全桥立面图 2 工法特点 2.1工序简单，施工进度快。 2.2施工条件得到了改善，劳动强度低，安全性强。 2.3采用单根等值法张拉，可以控制每根斜拉索各股钢绞线的离散误差不大于理论值的±3%。 2.4可以实现一对斜拉索对称、交叉单根张拉，同步整体张拉，确保两根斜拉索间的差值不大于理论值的±1%。 2.5采用JMM-268动测仪进行索力监控，可以确保斜拉索整索索力误差不大于理论值的±2%。 2.6斜拉索采用多重防腐处理，锚固端灌注防腐油脂，延长了斜拉索使用寿命。 3 适用范围 本工法适用于埃塔斜拉桥斜拉索调索施工。 4 施工工艺流程及操作要点 在中跨合拢段施工完成后，纵向、竖向、横向预应力束张拉完成后，进行全桥第一次斜拉索索力复测、桥面线形监控控制点复测，由线形监控单位根据桥面高程目标值进行计算（利用MIDAS软件进行数学建模计算），给出斜拉索调索索力，根据线形监控单位所给索力
矮塔斜拉桥结构及设计特点 【摘要】矮塔斜拉桥由于其具有性能优越、造型美观、经济指标良好等优点，在世界各国得到广泛的应用，发展十分迅速。本文主要介绍了矮塔斜拉桥设计特点，分析了设计要点及问题，还就矮塔斜拉桥主梁施工的线形控制进行了探讨。 【关键词】矮塔斜拉桥；结构；设计特点 引言 随着桥梁技术的不断发展，出现了许多新型的桥梁结构。矮塔斜拉桥就是近年来出现的一种新型桥梁结构形式。这种桥型是介于常规斜拉桥与普通梁桥之间的一种组合体系桥梁，使得桥梁的跨径得以延长。由于其具有优越的结构性能和良好的经济特性，在世界各国得到广泛的应用。 1矮塔斜拉桥设计特点 1.1矮塔斜拉桥主梁设计 矮塔斜拉桥与常规斜拉桥最大的不同是主塔比较矮，这个特性使得斜拉索与主梁的夹角较小，斜拉索提供的竖向分力仅能抵消梁体所受的部分竖向内力。客观上主梁以梁的受弯、受压、受剪和斜拉索受拉来共同承担竖向荷载，主梁以压弯为主，此外，主梁还需抵抗活载偏心引起的扭矩。因此，主梁采用变截面箱梁是非常好的选择，而根据矮塔斜拉桥斜拉索索面布置的不同，常采用单箱单室或单箱多室等截面形式。 1.2矮塔斜拉桥主塔设计 矮塔斜拉桥的主塔不仅要承受斜拉索竖向分力引起的轴向压力，而且还要承受由于两侧斜拉索的拉力不同所引起的弯矩，塔的刚度将直接影响全桥的受力特性，塔是矮塔斜拉桥的主要受力构件之一。矮塔斜拉桥的受力性能取决于主梁、主塔、墩及斜拉索的相对刚度。矮塔斜拉桥的拉索就像主梁的体外预应力筋，主塔的作用就是增大体外预应力筋的力臂，拉索主要作用是通过初拉力的预应力效应来改善主梁的受力性能；当主梁抗弯刚度较大时，可以通过降低主塔高度给主梁提供较大的轴向分力，从而解决主梁体内预应力的不足。主塔除承受拉索的竖向轴力分力外，还可以通过优化斜拉索索力来改善其自身的受力性能。 塔高的选择首先与桥梁的主跨跨径有关，其次是斜拉索的索面布置形式、拉索的索距和水平倾角等有关。在相同跨径的情形下：塔高降低，斜拉索的倾角减小，索力在水平方向的分力增大，主梁轴力增大，主梁最大正、负弯矩的绝对值增大，挠度变大。
施工阶段–矮塔斜拉桥详细分析 midas FEA Case Study Series 1. 概要 通过矮塔斜拉桥的实体单元模型分析，查看支座反力的横向分布情况、腹板 的剪力及加劲梁沿纵向的轴力分布情况。 矮塔斜拉桥的受力特点为：所有的荷载均通过斜拉索传递到主塔上。故主塔 内部将出现应力集中现象，加劲梁的支座部分、斜拉索与加劲梁的连接部分 均会出现应力集中现象。根据上述受力特点，对结构进行实体单元详细分 析，查看如下详细分析结果。 ?支座反力的横向分布情况 ?腹板的剪应力分布情况 ?腹板以及顶板的轴力传递情况 2. 桥梁信息 2.1 桥梁几何信息 (1) 本例题桥梁基本信息如下。 主梁类型：三跨连续PSC箱梁 桥梁跨径：L = 85.0+155.0+ 85.0 = 325.0 m 桥梁宽度： B = 23.900 m 斜交角度：90?(直桥) (2) 主梁截面为单箱三室截面，桥面宽度23.9m，主塔处以及边跨桥台处主 梁横向布置四个支座（如下图所示）。主塔处内侧两支座为固定支座，边跨 桥台处内侧两支座为纵向滑动支座，其余均为双向滑动支座。 2.2 施工方法 本例题桥梁的施工过程如下图所示，边跨两端采用FSM（满堂支架法）施工 方法，其余主梁段采用FCM（悬臂法）施工方法。本例题简化了详细的施工 过程，仅对主梁合拢段的合拢前、后阶段进行建模分析。 3. 模型 对建模部分进行简要说明。 3.1 分析模型 (1) 本例题仅对主梁合拢前、后阶段的结构进行施工阶段分析。共分为三个 施工阶段，合拢前阶段、边跨合拢阶段、中跨跨中合拢阶段。 (2) 利用midas FEA程序中的几何建模功能以及自动网格划分功能建立模 型。为了减少整体结构的分析时间，只建立全桥1/4的模型。混凝土部分 采用四面体单元生成实体网格，斜拉索采用桁架单元，预应力钢束采用 植入式钢筋模拟。 [桥梁横、纵断面图] [施工过程] [施工阶段] 中跨跨中合拢阶段 合拢前阶段 边跨合拢阶段