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某斜拉桥结构设计及检算马渊【摘要】以某斜拉桥为工程背景,介绍该桥的设计要点,运用有限元软件BSAS,建立有限元模型,对该结构运营阶段承载能力极限状况下承载力和效应标准组合下混凝土最大正应力进行验算,结果表明:运营阶段各主梁各截面均处于受压状态,主梁各截面的内力值小于承载能力极限值,均满足规范要求,效应标准组合下荷载下斜拉桥混凝土最大正应力均小于规范允许值,该斜拉桥各构件的设计和材料参数取值合理.由于该桥截面的特殊性,其箱梁扭转畸变效应将会较大,且桥面宽大会造成箱梁剪力滞效应相应较明显,需要引起足够的重视.【期刊名称】《甘肃科技纵横》【年(卷),期】2018(047)008【总页数】5页(P48-51,96)【关键词】斜拉桥;结构设计;BSAS;检算【作者】马渊【作者单位】中国市政工程华北设计研究总院有限公司,天津 300202【正文语种】中文【中图分类】U446.11 工程概况斜拉桥又称斜张桥,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［1-2］。
泉州侧桥台台尾里程为K5+56.48,南安侧桥台台尾里程为K5+453.52,桥梁全长397.04m,其中联台大桥主桥长度为300 m,主桥主跨中心里程为K5+240.0,桥型采用（82+136+82m）双塔单索面部分斜拉桥。
引桥长度泉州侧为33.55m,南安侧为63.55m。
主桥和引桥桥面宽度均为30.5m［3］。
桥梁总体布置图见图1。
图1 桥梁总体布置图（单位：cm）2 主桥设计要点2.1 主桥箱梁结构梁体为单箱三室变高度斜腹板箱型截面,主跨（136m）墩顶处梁高4.5m,跨中处梁高及边跨直线段采用2.6m,中跨及边跨梁底曲线线型采用二次抛物线。
箱梁箱顶宽28.5m,单侧悬臂长5m,主跨根部箱底宽15.428 m,跨中处梁高及边跨直线段箱底宽16.948m。
《公路斜拉桥设计规范》修订解读近日，交通运输部发布了《公路斜拉桥设计规范》(JTG 3365-01—2020，以下简称《规范》)，作为公路工程行业标准，自2020年8月1日起施行，原《公路斜拉桥设计细则》(JTG/T D65-01—2007，以下简称原《细则》)同时废止。
为便于理解本次修订的主要内容，切实做好贯彻实施工作，现将有关修订情况解读如下：一、修订背景原《细则》自2007年实施以来，在公路斜拉桥设计、施工、养护等方面发挥了重要的规范和指导作用。
近年来，我国斜拉桥建造技术迅速发展，建设了大量大跨度、特殊结构型式的斜拉桥，积累了大量设计、施工经验。
原《细则》已不能满足我国目前斜拉桥设计的需求了。
为适应斜拉桥建设技术的发展，交通运输部组织完成了《规范》的修订工作。
二、标准的定位《规范》涵盖了公路斜拉桥常用材料、作用、总体设计、构造设计、结构分析计算、设计对施工监控的要求以及养护条件设计，与上游的公路桥涵通用设计规范、钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范、钢结构桥梁设计规范等，共同形成了公路斜拉桥设计体系。
《规范》以规范和指导公路斜拉桥设计为目标，旨在体现全寿命周期设计理念。
《规范》充分考虑了与其他标准的衔接，以国内外工程实践和先进研究成果为依托，根据我国公路斜拉桥建设的现状以及实际特点，以容全面、分类指导、重点突出、简单适用为基本原则，广泛征求意见，具有清晰明确的定位，对进一步提升公路斜拉桥设计工作具有较强的指导作用。
三、《规范》的特点《规范》注重落实新发展理念和交通强国建设纲要，对标国内国际先进水平，充分吸纳我国公路斜拉桥的设计、施工和养护中的先进成果，广泛征求了设计、施工、建设、养护、管理等有关单位和专家的意见，经过反复讨论、修改后定稿。
主要修订内容包括：（一）使用科学的极限状态设计方法，满足大跨径建设需求。
借鉴和吸收国内外先进的设计方法，结构设计根据可靠性设计理论，按照相关设计规范要求，采用了以概率理论为基础、按分项系数表达的极限状态设计方法。
第二章 斜拉桥的计算第一节 结构分析计算图式斜拉桥是高次超静定结构，常规分析可采用平面杆系有限元法，即基于小位移的直接刚度矩阵法。
有限元分析首先是建立计算模型，对整体结构划分单元和结点，形成结构离散图，研究各单元的性质，并用合适的单元模型进行模拟。
对于柔性拉索，可用拉压杆单元进行模拟，同时按后面介绍的等效弹性模量方法考虑斜索的垂度影响，对于梁和塔单元，则用梁单元进行模拟。
斜拉桥与其它超静定桥梁一样，它的最终恒载受力状态与施工过程密切相关，因此结构分析必须准确模拟和修正施工过程。
图2-1是一座斜拉桥的结构分析离散图。
图2-1斜拉桥结构分析离散图第二节 斜拉索的垂度效应计算一、等效弹性模量斜拉桥的拉索一般采用柔性索，斜索在自重的作用下会产生一定的垂度，这一垂度的大小与索力有关，垂度与索力呈非线性关系。
斜索张拉时，索的伸长量包括弹性伸长以及克服垂度所带来的伸长，为方便计算，可以用等效弹性模量的方法，在弹性伸长公式中计入垂度的影响。
等效弹性模量常用Ernst 公式，推导如下：如图2-2所示，为斜索自重集度，q m f 为斜索跨中的径向挠度。
因索不承担弯矩，根据处索弯矩为零的条件，得到：m m 22111cos 88m T f q l ql α⋅==⋅2cos 8m ql f Tα= （2-1）图2-2 斜拉索的受力图式索形应该是悬链线，对于m f 很小的情形，可近似地按抛物线计算，索的长度为：lf l S m238⋅+= (2-2)223228cos 324m f q l l S l l TαΔ=−=⋅= 2323cos 12d l q l dT TαΔ=− (2-3) 用弹性模量的概念表示上述垂度的影响，则有：()3322321212cos f dT l lT E d l A Aq l L σαγ=⋅==Δ (2-4)式中：/T A σ=，q A γ=，cos L l α=⋅为斜索的水平投影长度， f E ：计算垂度效应的当量弹性模量。
公路斜拉桥设计规范（试行）Design Specifications of Highway Cable StayedBridge (on trial)主编部门：交通部重庆公路科学研究所批准部门：中华人民共和国交道部试行日期：1996年12月1日人民交通出版社1996-北京1总则1.0.1为了使公路斜拉桥设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。
1.0.2本规范适用于混凝土斜拉桥、结合梁斜拉桥、钢斜拉桥的设计，为现行公路桥涵设计规范的补充。
除本规范明确规定外，应遵照现行有关公路桥涵设计规范要求执行。
1.0.3斜拉轿总体方案，应与环境协调并综合考虑经济与安全、设计与施工、材料与机具、营运与管理，以及桥位处地质、水文、气象、地震等因素确定结构体系。
1.0.4桥宽应满足交通发展的要求，并应符合《公路工程技术标准(JTJ01--88)（1995年版）的规定。
1.0.5设计主梁、索塔与拉索时，宜进行多方案比较。
1.0.6所选方案除进行静力分析外，应重视动力分析，结构体系应满足强度、刚度、稳定性要求，并有较好的抗震性能，混凝土斜拉桥宜注意收缩徐变影响2术语2.0.1混凝土斜拉桥：主梁为钢筋混凝土或预应力混凝土的斜拉桥。
2.0.2钢斜拉桥：主粱及桥面系均为钢结构的斜拉桥。
2.0.3结合梁斜拉桥：主梁为钢结构，桥面系为混凝土结构，主梁与桥面系结合在一起共同受力的斜拉桥。
2.0.4拉索：承受拉力并作为主梁主要支承的结构构件。
2.0.5索塔：用以锚固拉索，并将其索力直接传递给下部结构的受力构件。
2.0.6主梁：主要由拉索支承，直接承受荷载的结构构件。
2.0.7辅助墩：为改善主跨的受力状态，在边跨内设置的既能承受压力又能承受拉力的墩。
2.O.8训拉力：安装拉索时，给拉索施加的张拉力。
2.0.9拉索调整力：为改善主梁及索塔的截面内力状态而调整拉索的拉力。
2.0.10跨径：原则上为两支座中心线间的距离，中跨为两个索塔中心线间的距离，边跨为后锚索处的墩上支座中心线与临近的索塔中心线间的距离。
路桥隧道管理养护专业网www.rbt mm.co m中华人民共和国行业标准公路斜拉桥设计规范(试行）Design Specifications of Highway Cable StayedBridge(on trial)JTJ 027—96主编部门：交通部重庆公路科学研究所批准部门：中华人民共和国交通部试行日期：1996年12月1日l 总则1.0.1 为了使公路斜拉桥设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。
1.0.2 本规范适用于混凝土斜拉桥、结合梁斜拉桥、钢斜拉桥的设计，为现行公路桥涵设计规范的补充。
除本规范明确规定外，应遵照现行有关公路桥涵设计规范要求执行。
1.0.3 斜拉桥总体方案，应与环境协调并综合考虑经济与安全、设计与施工、材料与机具、营运与管理，以及桥位处地质、水文、气象、地震等因素确定结构体系。
1.0.4 桥宽应满足交通发展的要求，并应符合《公路工程技术标准》 (JTJ 01 —88)(1995 年版 ) 的规定。
1.0.5 设计主梁、索塔与拉索时，宜进行多方案比较² ．1.0.6 所选方案除进行静力分析外，应重视动力分析，结构体系应满足强度、刚度、稳定性要求，并有较好的抗震性能，混凝土斜拉桥宜注意减小收缩徐变影响。
2 术语2.0.1 混凝土斜拉桥：主梁为钢筋混凝土或预应力混凝土的斜拉桥。
2.0.2 钢斜拉桥：主梁及桥面系均为钢结构的斜拉桥。
2.0.3 结合梁斜拉桥：主梁为钢结构，桥面系为混凝土结构，主梁与桥面系结合在一起共同受力的斜拉桥。
2.0.4 拉索：承受拉力并作为主梁主要支承的结构构件。
2.0.5 索塔：用以锚固拉索，并将其索力直接传递给下部结构的受力构件。
2.0.6 主梁：主要由拉索支承，直接承受荷载的结构构件。
2.0.7 辅助墩：为改善主跨的受力状态，在边跨内设置的既能承受压力又能承受拉力的墩。
2.0.8 初拉力：安装拉索时，给拉索施加的张拉力。
目 次目次1 总则............................................................................................................................. - 1 -2 术语和符号 ................................................................................................................ - 3 -2.1术语 . (3)2.2符号 (6)3 材料............................................................................................................................. - 8 -3.1混凝土 (8)3.2钢材 (8)3.3斜拉索 (9)4 作用........................................................................................................................... - 10 -4.1一般规定 (10)4.2各类作用 (10)4.3作用组合 (12)5 总体设计 .................................................................................................................. - 13 -5.1一般规定 (13)5.2基本结构体系与形式 (14)5.3其他结构体系与形式 (18)6 构造设计 .................................................................................................................. - 22 -6.1一般规定 (22)6.2主梁 (22)6.3索塔 (31)6.4斜拉索 (32)6.5气动稳定构造措施 (35)6.6锚固系统 (35)6.7附属工程构造 (49)7 结构分析计算 .......................................................................................................... - 51 -7.1一般规定 (51)公路斜拉桥设计规范（JTG/T 3365-01—2020）7.2成桥状态静力分析 (53)7.3施工阶段静力分析 (60)7.4静力稳定分析 (63)7.5动力分析 (66)8 设计对施工监控的要求 .......................................................................................... - 74 -8.1一般规定 (74)8.2基本要求 (75)8.3控制精度 (76)9 养护条件设计 .......................................................................................................... - 77 -9.1一般规定 (77)9.2养护及更换条件设计 (77)本规范用词用语说明 .................................................................................................. - 79 -总则1 总则1.0.1为规范和指导公路斜拉桥的设计，按照安全、耐久、适用、环保、经济和美观的原则，制定本规范。
第4章结构整体分析4.1计算原则斜拉桥的结构分析计算，根据跨度的大小采用两种不同的理论。
对于特大跨径的斜拉桥，为消除斜拉索及大变位引起的非线性因素的影响，必须采用有限变形理论；对于中小跨径的斜拉桥，采用小变形理论即可获得满意的结果。
平面杆系有限元法是计算斜拉桥内力的基础，其基础理论是小变形理论。
在计算斜拉桥的内力及变形时，一般把空间结构简化成平面结构，但应计算荷载横向分布对结构的影响，以考虑结构的空间效应。
而斜拉桥结构较柔，拉索的布置形式，主梁抗扭刚度都有影响，故在计算荷载横向分布系数时应综合考虑。
本设计在计算斜拉索和索塔的内力时，采用刚性横梁法来考虑荷载的横向分布系数。
斜拉桥的内力及变形分析主要是斜拉索和索塔，所承受的荷载如 2.3.1所述。
因主梁的内力计算涉及施工阶段、横向扭转弯矩和剪力滞效应等问题，计算比较复杂，故未进行设计。
本斜拉桥内力计算的基本原则是：（1）采用小变形理论按一般的平面杆系有限元法计算内力，不考虑非线性影响；（2）为方便施工，拉索一次张拉至设计值；（3）索塔在承台处固结，不考虑桩基础的影响；（4）根据结构的对称性，可取一半结构进行计算；（5）斜拉索的安全系数按不小于2.5考虑。
本设计采用MIDAS Civil Ver6.7.0软件进行结构分析。
4.2 基本参数4.2.1 截面特性毛截面几何特性计算是结构内力和挠度计算的前提。
毛截面计算常用的方法有节线法、分块面积法和AutoCAD的Region/Mass Properties功能等。
以下是通过AutoCAD求得的各截面变化处的截面特性，如表4-1所示：表4-1 截面几何特性- 14 -- 15 -注：混凝土结构计算弹性模量按JTG D62-2004规范取用； 其结构容重C50混凝土为25.0KN/3m , C60混凝土为26.0KN/3m 。
表4-1中，主梁的截面几何特性是毛截面特性，构件的截面性质应根据不同的计算阶段决定采用换算截面特性还是采用净截面特性；拉索的面积为单根斜拉索的面积。
斜拉桥设计计算参数分析摘要: 在斜拉桥的设计中，除对塔、梁、索的构造形式及尺寸的选取外，主要的总体设计参数有主梁的中边跨跨径比、跨高比、跨宽比、宽高比和主塔的有效跨高比以及主梁的温度变化、混凝土收缩徐变，这些参数将直接对斜拉桥的结构性能产生影响，故有必要通过统计已建斜拉桥的设计资料，对上述参数的选用给出一总体认识。
关键词:斜拉桥;设计参数;1 概述斜拉桥属高次超静定结构,所采用的施工方法和安装程序与成桥后的主梁线形、结构内力有着密切的联系。
并且在施工阶段随着斜拉桥结构体系和荷载状态的断变化,主梁线形和结构内力亦随之不断发生变化。
因此,需对斜拉桥的每一施工阶段进行详尽的分析、验算,从而求得斜拉索张拉吨位和主梁挠度、主塔位移等施工控制参数,并依此对施工的顺序做出明确的规定,并在施工中加以有效的管理和控制。
2 设计参数分析2.1 主梁的中、边跨跨径比主梁的中、边跨跨径比反映了结构体系的变形特性和锚索的抗疲劳性能：从图1、图2可见，三跨钢斜拉桥的中边跨跨径比较多地位于2．0～3．5之间，集中在2．5处；三跨混凝土斜拉桥的相应数值则为1．5～3．0，较集中于2．2处。
就一般而言，中、边跨跨径的比值大于2．0，将能控制锚索的应力幅度在一定的范围内，并提高结构体系的总体刚度。
在许多斜拉桥中，虽然中、边跨跨径的比值较小，但边跨中往往采用设置辅助墩或将主梁与引桥连接形成组合体系以提高结构刚度，适应结构的变形要求。
2.2 主梁自重分析选取某斜拉桥桥5号、9号梁段(见图3)，各自增重5 %(其它参数取理论值) ,分别计算得到在浇筑完5号、9号梁段后各控制点挠度及主梁控制截面弯矩变化情况，见图3 、图4 。
图3：主梁自重增大5 %的梁段挠度影响图4：主梁自重增大5 %的梁段弯矩影响从图3 、图4可见,梁段自重对控制点挠度的影响较大,且悬臂越大,影响越明显。
梁段自重对控制点弯矩的影响更加不容忽视, 9 号梁段自重增大5 %,导致6 号梁段的弯矩值增加至1 200 kN ·m ,达到合理成桥状态下该截面弯矩值的7 %。
┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要本设计根据设计任务要求,依据现行公路桥梁设计规范,兼顾技术先进，安全可靠，适用耐久，经济合理的原则，提出了预应力混凝土双索面独塔斜拉桥、预应力混凝土连续刚构、中承式拱桥三个比选桥型。
综合各个方案的优缺点并考虑与环境协调，把预应力混凝土双索面独塔斜拉桥作为推荐设计方案。
进行结构细部尺寸拟定，并利用Midas6.7.1建模，进行静活载内力计算、配筋设计及控制截面应力验算、变形验算等。
经验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求。
关键词：预应力混凝独塔斜拉桥成桥合理状态结构分析AbstractAccording to the design assignment and the present Highway Bridge Specifications, after preliminary analysis, three types of bridge are presented, they are single-pylon Prestressed concrete cable-stayed bridge, prestressed concrete continuous rigid frame and through type steel tube with concrete arch. After comparing their characters comprehensively, the prestressed Prestressed concrete cable-stayed bridge are selected as the main design scheme for further analysis. Through create model and run structural analysis, get the effect in the action of dead load, live load,and then calculate the effect in the beam for designing prestressed steel and the checking computation of key section intension, stress, living load distortion, The conclusion can be drawn that the design is up to the assignment.Key word:prestressed concrete；single-pylon cable-stayed bridge；rational dead load state ; structure analysis .┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一部分方案比选第一章方案构思与比选第1节桥位处地形，地质等资料桥位处的地形，地质条件见图1。
公路斜拉桥设计规范第一章总则第一条为了保证公路斜拉桥的安全、稳定和经济性，根据国家相关法律法规，制定本规范。
第二条本规范适用于公路斜拉桥的设计、施工、验收和运营管理等各个阶段。
第三条公路斜拉桥的设计应遵循"安全、经济、美观、舒适"的原则，保证桥梁具有良好的功能性和可持续发展性。
第四条公路斜拉桥设计应根据当地的地质地形情况、交通需求、环境因素等进行综合考虑。
第二章设计要求第五条公路斜拉桥的荷载计算应按照国家标准和相关规范执行，确保桥梁能承受预定的荷载。
第六条公路斜拉桥的主梁和拉索应具备足够的刚度和强度，以充分抵抗荷载引起的变形和产生的应力。
第七条公路斜拉桥的塔柱和锚固设施应有足够的稳定性和抗震性能，以保证桥梁在各种自然和人为因素的作用下保持稳定和完好。
第八条公路斜拉桥的桥面铺装应满足道路交通安全的要求，路面平整、耐磨、防滑，并考虑特殊气候条件下的排水和防冻措施。
第九条公路斜拉桥的交通标志、标线和照明设施应符合国家相关标准和规定，以确保夜间和恶劣天气条件下的交通安全。
第三章施工要求第十条公路斜拉桥的施工应按照设计图纸和相关规范进行，确保施工质量和安全。
第十一条公路斜拉桥的施工过程中，施工单位应采取相应的措施，确保桥梁结构、临时工程和施工场地的安全。
第十二条公路斜拉桥的施工现场应设置警示标识和安全设施，确保施工人员和过往车辆的安全。
第十三条公路斜拉桥的桥梁部分的施工需要严格执行相关工序和工艺要求，以确保施工质量。
第十四条公路斜拉桥的施工人员应具备相关的专业技术和安全意识，施工作业时应佩戴必要的安全装备。
第四章验收与运营第十五条公路斜拉桥的验收应由专业验收机构进行，并遵循相关的验收规范和程序。
第十六条公路斜拉桥的运营管理应符合国家相关法律法规和标准，确保桥梁的安全使用。
第十七条公路斜拉桥的定期检修和维护应按照相关规定进行，确保桥梁的安全性和功能性。
第十八条公路斜拉桥的运营单位应建立健全桥梁管理制度和应急预案，及时处置突发事件和灾害。
摘要主梁是斜拉桥的重要基本承载构件之一，主梁的强度、刚度和稳定性直接影响到全桥的刚度和稳定性。
该桥是双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主梁采用等截面肋板梁，主梁采用悬臂现浇施工。
本文运用平面杆系有限元法，计算斜拉桥的初始索力，并通过计算来确定恒载作用下的主梁的内力和变形以及索塔内力，应用能量法来调整斜拉索恒载张力，使主梁和索塔的内力都达到较优的状态；同时对主梁进行了运营阶段的强度和稳定性的计算，计算成桥状态下的索力和主梁在各种荷载作用下的内力和变形。
对斜拉索锚固区，配置U型预应力钢束来平衡斜拉索的强大的水平分力，其预留孔道采用预埋波纹管，以减小钢束的摩阻损失。
但该计算仅仅是斜拉桥设计的一部分，通过本设计为将来设计大跨度桥梁打下一定的基础。
关键词：预应力混凝土主梁斜拉桥；斜拉索；悬臂施工法；刚性支承连续梁；应力ABSTRACTGirder is an important elementary load supportive part of cable stayed bridge. The intensity and rigidity and stability of girder influence the rigidity and stability of the whole bridge directly. JiuJiang Bridge is a prestressing concrete cable-stayed bridge. which has two towers and two planes of cable. The beam is slab girder which section is all the same. The method of construction of midspan is hang arm pouring. In this paper I use plane bar system finite elements method, to calculate the original force of each cable, to calculate the force and deflection of both girder and girder, using energy method to regulate the force of cables under dead load, and to analyse the rigidity and stability of cable stayed bridge girder in service phase, including the force of each cable and the force and flexibility of girder under several different loads. I use PT-PLUS plastic corrugated pipes to reduce frictional loss. This is only one part of computation in the design of cable stayed bridge, yet this design pave the way for my future work and study.KEYWORDS：prestressed concrete cable-stayed bridge；stay cable；cantilever construction；the rigid accepts continuous beam ；stress目录摘要 (i)第一章概述 (1)1.1 工程背景 (1)1.2 桥位地形、地质、气象、水文概述 (1)1.2.1 地形、地质 (1)1.2.2 水文 (1)1.2.3 气象 (2)1.2.4 区域地质构造 (2)第二章桥梁概况及方案比选 (3)2.1 桥梁概况 (3)2.2 设计资料 (3)2.2.1 技术指标 (3)2.2.2 材料参数 (3)2.3 方案比选 (4)2.4 桥梁总体布置 (5)第三章计算模型及结构计算参数 (7)3.1 顺桥向计算模型 (7)3.1.1 模型说明 (7)3.2 结构计算参数 (8)3.2.1 材料参数 (8)3.2.2 结构几何尺寸的确定 (9)第四章索力优化 (10)4.1 概述 (10)4.1.1 静力方面 (10)4.1.2 动力方面 (10)4.2 拉索优化理论 (10)4.2.1 斜拉桥索力调整理论 (10)4.2.2 刚性支承连续梁法 (11)4.2.3 影响矩阵法 (14)第五章结构计算 (19)5.1 各种参数的计算及取值 (19)5.1.1 恒载计算参数 (19)5.1.2 斜拉索的设计弹性模量 (19)5.1.3 活载计算参数 (20)5.2 恒载内力计算 (21)5.3 内力影响线计算 (24)5.4 活载内力计算 (29)5.5 徐变应力和收缩荷载 (32)5.6 荷载内力组合 (32)5.6.1 承载能力极限状态 (33)5.6.2 正常使用极限状态 (34)第六章配筋计算 (38)6.1 控制截面钢束面积估算 (38)6.1.1 按强度要求估算 (38)7.1.2 按施工和使用阶段的应力要求估算 (38)6.2 钢束布置 (40)6.2.1 钢束布置原则 (40)第七章预应力损失及有效预应力计算 (42)7.1 控制截面几何特性 (42)7.2 预应力损失方式 (43)7.2.1 预应力钢筋与管壁间摩擦引起的应力损失()1sσ (43)7.2.2 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失()2sσ (44)7.2.3 混凝土弹性压缩所引起的预应力损失()4sσ (44)7.2.4 钢筋松弛引起的应力损失（5sσ） (45)7.2.5 混凝土收缩和徐变引起的应力损失（6sσ） (46)7.3 钢束预应力损失估算 (47)第八章配束后主梁内力计算及强度验算 (50)8.1 内力计算及内力组合 (50)8.2 强度验算 (53)8.2.1 求受压区高度（中性轴位置） (53)8.2.2 强度计算 (53)第九章施工方案设计 (56)9.1 斜拉桥施工的理论计算 (56)9.1.1 施工计算的一般原则 (56)9.1.2 施工计算的方法 (57)9.2 斜拉桥施工的控制与调整 (58)9.2.1 施工管理 (58)9.2.2 施工测试 (58)9.3 斜拉桥施工方案设计 (59)结论 (60)参考文献 (61)致谢 (62)第一章概述1.1工程背景早在悬索桥出现的同时,工程师就提出了斜拉桥的概念。
摘要本设计根据设计任务要求,依据现行公路桥梁设计规范,兼顾技术先进，安全可靠，适用耐久，经济合理的原则，提出了预应力混凝土双索面双塔斜拉桥、预应力混凝土连续刚构、变截面连续梁桥三个比选桥型。
综合各个方案的优缺点并考虑与环境协调，把预应力混凝土双索面双塔斜拉桥作为推荐设计方案。
进行结构细部尺寸拟定，并利用Midas6.7.1建模，进行静活载内力计算、配筋设计及控制截面应力验算、变形验算等。
经验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求。
独塔斜拉桥方案斜拉桥方案造型美观，气势宏伟，跨越能力强，55米的主塔充分显示其高扬特性，拉索的作用相当于在主梁跨内增加了若干弹性支撑，从而减小了梁内弯矩、梁体自重，从而减小梁体尺寸。
施工技术较成熟。
斜拉桥设计与计算第1部分总体设计第 1节斜拉桥概述斜拉桥是一种桥面体系受压、支承体系受拉的结构，其桥面体系由加劲梁构成，其支承体系由钢索组成。
上世纪70年代后，混凝土斜拉桥的发展可分成三个阶段：第一阶段：稀索，主梁基本上为弹性支承连续梁；第二阶段：中密索，主梁既是弹性支承连续梁，又承受较大的轴向力；第三阶段：密索，主梁主要承受强大的轴向力，又是一个受弯构件。
近年来，结构分析的进步、高强材料的施工方法以及防腐技术的发展对大跨斜拉桥的发展起到了关键性的作用。
斜拉桥除了跨径不断增加外，主梁梁高不断减小，索距减少到10m以下，截面从梁式桥截面发展到板式梁截面。
混凝土斜拉桥已是跨径200m～500m范围内最具竞争力的桥梁结构。
（一）技术指标1，路线等级：公路一级，双向四车道：2，设计车速：100km/h;3，桥面宽： 1.5m（拉索区）+0.5m(防撞护栏)+0.5m(过渡带)+7.5m(行车道)+ 0.5m(过渡带)+0.5m(防撞护栏)+1m(隔离带) +0.5m(防撞护栏) +0.5m(过渡带)+7.5m(行车道)+0.5m(过渡带)+0.5m(防撞护栏)+1.5m（拉索区）。
说明一、桥梁概述本桥属新江省新安（省界）至蓝带高速公路第二合同段，净宽7m上跨车行天桥。
桥梁起讫桩号K0+207~K0+317，全长110m，中心桩号K0+362.17，与高速公路交叉桩号K18+225。
上部结构采用（20+32+32+20）m预应力钢筋混凝土斜拉桥-连续梁组合体系，塔墩梁固结。
下部结构采用圆端形桥墩、肋式台、钻孔灌注桩基础。
二、设计采用的标准及规范1、采用规范⑴《公路工程技术标准》（JTJ001-97）⑵《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89）⑶《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023-85）⑷《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）⑸《公路斜拉桥设计规范（试行）》（JTJ027-96）⑹《公路桥涵地基与基础技术规范》（JTJ024-85）⑺《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）⑻《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）⑼《高速公路交通安全设施设计与施工技术规范》（JTJ074-94）⑽《公路桥位勘测设计规范》（JTJ062-91）2、参考规范⑴《British Standard BS5400》⑵《Standard Specifications for Highway Bridges》U.S.A，1996.⑶《日本高等级公路设计规范》第二册，1990.⑷《公路桥梁抗风设计指南》三、主要技术标准桥梁宽度： 1.0（护索区）+0.5m（护栏）+净—7.0m（行车道）+0.5m（护栏）+1.0（护索区）=10.0m桥面横坡： 2 %桥梁纵坡： 2.6%设计荷载：汽车—20级，挂车—100地震烈度：基本烈度Ⅶ度，按Ⅷ度设防桥面铺装：6~13cm厚40号混凝土调平层+6cm沥青混凝土铺装四、主要材料1、混凝土箱梁、桥塔：50号混凝土桥面调平层：40号混凝土墩柱、盖梁、主塔承台：30号混凝土桥面防撞护栏：30号混凝土耳背墙、牛腿、搭板：30号混凝土台身、系梁、承台：25号混凝土钻孔灌注桩：25号水下混凝土拌制混凝土用的砂石和水的质量要求应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）的有关规定。
