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世界桥梁之最现存最古老的敞肩拱石桥是河北赵县赵州桥。
隋朝开皇十五年至大业元年（595～605年)建。
现存最早的也是桥洞最多的联拱石桥是江苏苏州宝带桥。
唐元和十一年(816年)始建。
现存最早的十字桥是山西晋祠鱼沼飞梁，北宋崇宁元年（1102年)建。
最早的开关活动式大石桥是广州潮州广济桥.明宣德十年（1435年）建。
世界上跨度最大的石拱桥-—1946年瑞典建成的绥依纳松特桥,跨度为155m。
世界上第一座具有钢筋混凝土主梁的斜拉桥-—1925年在西班牙修建跨越但波尔河的水道桥，主跨为60.35m.世界上跨径最大的预应力混凝土斜拉桥--西班牙的卢纳巴里奥斯桥，跨径达440m，采用了双面辐射形密索布置。
世界第一的悬索桥-—日本明石海峡桥，横跨日本内海，使日本神户与淡路岛紧紧相连。
这座大桥全长3190M，中央跨度1990m于1998年竣工.它可以承受里氏8.5级地震. 斜拉桥世界之最1多多罗大桥890日本1999 2诺曼底大桥856法国1995 3南京长江二桥628中国2001 4武汉长江三桥618中国20025青州闽江大桥605中国1999 6扬浦大桥602中国1993 7徐浦大桥590中国1997 8名港中央大桥590日本19989Roin—Antirion3×560希腊2004 10斯卡尔桑德桥530挪威1991 11泶石大桥518中国1999 12鹤见航道桥510日本1994 13荆沙长江大桥500中国2002 悬索桥世界之最1明石海峡大桥1991日本1998 2大带桥1624丹麦1996 3恒伯尔桥1410英国19814江阴长江公路大桥1385中国1999 5香港青马大桥1377中国1997 6费雷泽诺桥1298美国1964 7金门大桥1280美国19378HogaKuster桥1210瑞典1997 9梅克金海峡桥1158美国1957 10南备赞赖户桥1100日本198811博斯普鲁斯二桥1090土耳其1988 12博斯普鲁斯桥1074土耳其1973 13乔治华盛顿桥1067美国1931 14来岛第三大桥1030日本1999154月25日桥1013葡萄牙1966 16来岛第二大桥1010日本1999 17福斯桥1006英国1964 最不可思议的桥在静静的剑河上,有一座古老的木质桁架桥--—“数学桥”.这座当地最著名的桥，陪伴着剑河沿岸最古老的建筑---红砖垒砌的剑桥大学女王学院院长官邸，走过了250多个春秋。
桥梁参数统计一、连续刚构：连续刚构桥是墩梁固结的连续梁桥。
一般边跨长度取中跨长度的0.5～0.8倍，对于钢筋混凝土连续梁宜取大值；对于预应力连续梁宜取偏小值，以增加边跨刚度，减小活载弯矩的变化幅度，减少预应力筋的数量。
边跨长度过短，边跨桥台支座将会产生负反力，支座与桥台必须采用相应抗拔措施或边梁压重来解决。
应该注意到，边跨的长度与连续梁的施工方法有关，如采用悬臂法施工，考虑到一部分边跨是采用悬臂施工外，剩余一部分边跨需要在脚手架上施工。
为减小支架及现浇段长度，边跨长度以取不超过中跨长度的0.65倍。
对于公路多跨连续钢构桥，箱梁根部梁高可取用（1/17～1/20）L，跨中可取（1/50～1/60）L；对于铁路桥，因活载较大，箱梁根部梁高可取（1/15～1/16）L，跨中可取（1/30～1/50）L。
多跨连续钢构，由于结构上墩梁固结，为减小次内力的敏感性，必须选择抗压刚度大，抗推抗度小的单壁或双壁的薄壁墩，使墩适用梁结构的变形。
一般情况下，在初步设计选择墩尺寸时，其长细比可为16～20。
双薄壁墩的中距与主跨的比值在1/20～1/25之间。
我国已建成的大跨径预应力混凝土连续梁桥表2-1-7（桥梁工程上册范立础编P80）2我国已建成的大跨径预应力混凝土连续钢构桥表2-1-8（桥梁工程上册范立础编P81）34世界大跨径混凝土梁式桥5表4.1（中国现代桥梁P392）67二、矮塔斜拉桥：矮塔斜拉桥塔较矮，梁较钢，索的贡献小，接近于带有体外索的连续梁。
在跨径150～250m范围内，是一种较经济的桥型。
目前世界上日本修的最多，最大跨径已达到275m（木曾川桥），在我国已得到较快的发展，如漳州战备大桥（跨径132m），兰州小西湖黄河大桥（跨径136m），芜湖长江大桥（跨径312m，钢桁梁），除芜湖长江大桥采用钢结构以外，其余均为混凝土结构。
矮塔斜拉桥桥面以上塔高与跨径之比为1/7.4～1/14，多数在1/8～1/12之间，只有一般斜拉桥的一半。
世界最长吊桥吊桥，又称悬索桥，由悬索，桥塔，吊杆，锚锭，加劲梁及桥面系所组成。
是由承受拉力的悬索作为主要承重构件的桥梁。
因为悬索受拉，无弯曲和疲劳引起的应力折减，可以采用高强钢丝制成，故吊桥跨越能力是各桥梁体系中最大的。
按加劲梁的刚度，吊桥可分为柔性与刚性两种。
下面由店铺为大家盘点世界最长的吊桥。
十大世界最长吊桥NO.1 明石海峡大桥1998年4月5日，世界上目前最长的吊桥——日本明石海峡大桥正式通车。
大桥坐落在日本神户市与淡路岛之间(东经134度59分，北纬34度36分)，全长3911米，主桥墩跨度1991米。
两座主桥墩海拔297米，基础直径80米，水中部分高60米。
两条主钢缆每条约4000米，直径1.12米，由290根细钢缆组成，重约5万吨。
大桥于1988年5月动工。
1998年3月竣工。
明石海峡大桥首次采用180MP级超高强钢丝，使主缆直径缩小并简化了连接构造，首创悬索桥主缆，这也是第一座用顶推法施工的跨谷斜拉桥，由著名的法国埃菲尔集团公司承建。
NO.2 西堠门大桥西堠门大桥是连接舟山本岛与宁波的舟山连岛工程五座跨海大桥中技术要求最高的特大型跨海桥梁，主桥为两跨连续钢箱梁悬索桥，主跨1650米，是目前世界上最大跨度的钢箱梁悬索桥，全长在悬索桥中居世界第二、国内第一，但钢箱梁悬索长度为世界第一。
设计通航等级3万吨、使用年限100年。
西堠门大桥位于受台风影响频繁的海域，桥位处水文、地质、气候条件复杂，而我国尚无在台风区宽阔海面建造特大跨径钢箱梁悬索桥的实践先例。
全体大桥建设者坚持理念创新、管理创新和科技创新，实施精细化管理，攻坚克难，奋力拼搏，攻下了一个又一个难关。
9月中旬的“韦帕”和10月初的“罗莎”两次台风侵袭舟山时，西堠门大桥桥上实测最大风力达到13级，正处于架梁期的大桥胜利地经受了考验。
目前，依托西堠门大桥建设开展的国家科技支撑计划项目——“跨海特大跨径钢箱梁悬索桥关键技术研究及工程示范”项目可行性研究报告已经由国家科技部、交通部主持召开的专家论证会评审通过。
斜拉桥：斜拉桥根据纵向斜缆布置有辐射、扇形、竖琴形（1）辐射形：1、辐射形这种布置方法是将全部拉索汇集到塔顶，使各根拉索都具有可能的最大倾角。
由于索力主要由垂直力的需要而定，因此拉索拉力较小；而且辐射索使结构形成几何不变体系，对变形及内力分布都有利。
这种做法的缺点是：有较多数量的拉索汇集到塔顶，将使锚头拥挤，构造处理较困难；塔身从顶到底都受到最大压力，自由长度较大，塔身刚度要保证压曲稳定的要求。
另外，拉索倾角不一，也使锚具垫座的制作与安装稍显复杂。
例如：湛江海湾大桥主桥为双塔双索面混合梁斜拉桥，运用辐射式斜拉桥结构原理,斜拉桥主跨为480米，钢砼混合箱梁结构，斜拉桥边跨跨度为120米+60米。
该桥水深达20m，基础深达104m、塔高达150m，技术难度大，工程非常艰巨，是我省继虎门大桥之后建设的最大规模的桥梁工程。
桥位所处的麻斜海湾水面宽约2．5公里，最大水深20米。
通航净宽400米，净高48米，主跨480米，桥宽6车道.可以通航标准为5万吨级货轮。
斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。
还有就是世界上跨径最大的预应力混凝土斜拉桥——西班牙的卢纳巴里奥斯桥,跨径达440m,采用了双面辐射形密索布置.该桥由107.7+440.0+106.9米3跨组成，边跨和桥台固结，主跨无索区设一个剪力铰。
为了避开50米水深和不良地质条件，采用了很大的中跨；又因主梁采用悬臂浇筑法(见混凝土桥架设)施工，采用了长36.23米，重2.5万吨起平衡作用的重力式桥台，其上也锚固部分缆索，并配置了预应力钢筋，形成三向预应力混凝土结构。
主梁高度仅2.5米，跨高比为176；桥宽22.5米，宽高比为9；主梁采用流线形的单箱三室封闭式截面，但在中跨的中部因轴向压力较小，为减轻自重，采用了半封闭式的箱形截面。
塔墩在基础顶面以上高达102.5米,立面上呈柱型,横桥向采用斜腿门型塔柱，有两道横撑,具有较好的抗风稳定性。
日本三大奇桥
胡孟圣
【期刊名称】《日本研究》
【年(卷),期】1988(000)003
【摘要】<正> 东瀛岛国,山川繁多,在山川壑谷、湖岔海峡之间,架设了各式各样的桥梁。
其中有现代的宏伟壮观的铁桥;有古式的风格别致的石桥;也有典雅的风韵无
穷的木桥。
尤其是座落在(木厉)木县日光市的“神桥”、山梨县大月市的“猿桥”、以及山口县岩国市的“锦带桥”,是这些高雅古桥之中的姣姣者。
日本人习惯将其
称为“日本三大奇桥”。
【总页数】1页(P1-1)
【作者】胡孟圣
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】G6
【相关文献】
1.日本大跨度公路斜拉桥—生口桥实桥振动试验 [J], 张久长;刘汉夫
2.日本混合梁斜拉桥——生名桥 [J],
3.日本鹫见桥(Ⅱ期线)——桥墩高125 m的波形钢腹板箱梁桥 [J], 刘海燕
4.日本首座铝合金桥面板-钢梁桥——蒲原化学桥 [J], 刘海燕
5.日本白砂川桥——横跨JR吾妻线的低塔斜拉桥 [J], 刘海燕
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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。
收稿日期:20200513;修回日期:20200608基金项目:中国铁路设计集团有限公司科技研究开发计划课题(7218126)作者简介:冯文章(1988 ),男,工程师,2015年毕业于北京交通大学桥梁与隧道工程专业,工学硕士,主要从事桥梁设计研究工作,E-mail:feng-wenzhang@㊂第65卷㊀第5期2021年5月铁道标准设计RAILWAY㊀STANDARD㊀DESIGNVol.65㊀No.5May.2021文章编号:10042954(2021)05009205包银高铁黄河特大桥(102+3ˑ178+102)m矮塔斜拉桥设计及创新冯文章(中国铁路设计集团有限公司,天津㊀300308)摘㊀要:包银高铁黄河特大桥在内蒙古磴口县境内跨越黄河主河道,主桥结构形式为(102+3ˑ178+102)m 矮塔斜拉桥,塔墩分离㊁塔梁固结体系㊂主梁采用单箱双室变截面预应力混凝土箱梁;桥塔采用双柱式矩形截面;每个索塔设8对斜拉索,斜拉索索体采用环氧涂层高强钢绞线,横向双索面布置;桥墩采用钢筋混凝土实心矩形截面,桩基础㊂通过有限元软件对结构的静力特性㊁抗震性能㊁车-桥耦合进行了分析㊂主要结论及创新点如下:(1)桥梁的强度刚度指标满足规范要求,抗震方案合理,乘车舒适性满足要求;(2)主梁和桥墩之间设置减隔震支座和粘滞阻尼器协同抗震,桥墩在多遇㊁罕遇地震下均满足安全需要;(3)大位移伸缩装置与轨道伸缩调节器合并设置,解决了温度跨度大和纵向大位移问题;(4)主墩研发了承载力1.3ˑ105kN 的大吨位减隔震支座,相关成果可为类似工程提供参考借鉴㊂关键词:铁路桥;矮塔斜拉桥;有砟轨道;桥梁设计;桥梁抗震;减隔震支座;阻尼器;高速铁路中图分类号:U448.13;U448.27㊀㊀文献标识码:A㊀㊀DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.202005130007Design and Innovation of (102+3ˑ178+102)m Extradosed Cable-stayedExtra Large Bridge of Yellow River Bridge onBaotou -Yinchuan High-speed RailwayFENG Wenzhang(China Railway Design Corporation,Tianjin 300308,China)Abstract :The main bridge of Baotou-Yinchuan Railway Bridge is designed as (102+3ˑ178+102)mextradosed cable-stayed extra large bridge across the Yellow River in Dengkou,Inner Mongolia with towerpier separation and tower beam consolidation system.The prestressed concrete box beam adopts singlebox double cell variable cross section.The bridge tower is designed as double column reinforced concretepylon.Epoxy coated high strength steel strand is used to connect the main girder and the pylon,and each pylon has 8pairs of stay cables.Horizontal double cable plane layout is employed.The pier is designed as reinforced concrete solid rectangular section with pile foundation.The static characteristics,seismicresponse and vehicle-bridge coupled vibration of the main bridge are analyzed with FEA software.Themain conclusions and innovations are as follows:(1)The strength and stiffness indexes of the bridgemeet the requirements of the code,the anti-seismic plan is reasonable and the ride comfort satisfies therequirements;(2)Seismic isolation support and viscous damper are installed between the main beam and the pier for coordinated earthquake resistance,and the pier meets the safety needs under frequent and rare earthquakes;(3)The large displacement telescopic device is combined with the rail telescopicregulator to solve the problem of large temperature span and large longitudinal displacement;(4)Themain pier adopts 1.3ˑ105kN large-tonnageseismicisolationbearing,andrelevantachievements can provide references for similarprojects.Key words:railway bridge;extradosed cable-stayed bridge;ballast track;bridge design;bridge seismic;vibration isolation support;damper;high-speed railway引言20世纪80年代,法国工程师Jacgues Mathivat最早提出了矮塔斜拉桥的概念㊂这种桥型在法国诞生之后,没有得到广泛应用,却在日本得到重视㊂日本于20世纪90年代建成了世界上第一座矮塔斜拉桥 小田原港桥[1],随后相继建成了屋代南和屋代北两座铁路桥[2-3]㊁冲原桥㊁蟹泽桥[4]㊁三内丸山桥[5]㊁木泽川桥[6]等㊂我国于2000年建成第一座公铁两用矮塔斜拉桥 芜湖长江大桥[7]㊂随后,矮塔斜拉桥在我国发展迅猛,相继建成漳州战备桥㊁同安银湖大桥等多座矮塔斜拉桥[8-11]㊂2011年,我国建成第一座铁路预应力混凝土矮塔斜拉桥 京沪高铁津沪联络线特大桥[12-13]㊂由于矮塔斜拉桥刚度大,经济性优,施工便捷,在铁路领域得到广泛应用[14-16]㊂商合杭铁路(94.2+220+94.2)m矮塔斜拉桥㊁福平铁路(144+ 288+144)m乌龙江特大桥[17]是其中典型代表㊂铁路矮塔斜拉桥跨度逐渐增大,但联长较短,对长联大跨矮塔斜拉桥缺少足够的研究㊂本文结合包银高铁磴口黄河特大桥(102+3ˑ178+102)m矮塔斜拉桥,对高速铁路长联大跨矮塔斜拉桥的受力性能进行分析,为同类桥型在高速铁路上的运用提供借鉴㊂1㊀工程概况包头至银川铁路工程在磴口县南粮台村附近跨越黄河㊂桥位处左岸有库区围堤,为灌区和农田;右岸为鄂尔多斯低山台地㊂桥位处河道顺直,河宽2.7km,现状主槽宽约600m,主流靠右岸,河道比降为0.14ɢ,该段河势平缓开阔,为典型的库区冲积平原型河道㊂桥址区范围地址以细砂,粉砂,细圆砾土为主㊂磴口黄河特大桥采用ZK活载,双线线间距4.6m,有砟轨道,设计时度250km/h,主桥位于直线,3.5ɢ纵坡上㊂桥址区地震基本烈度8度,地震动峰值加速度0.2g,场地类别Ⅲ类,特征周期分区为二区,地震动反应谱特征周期为0.55s㊂2㊀主桥孔跨布置和桥式方案桥位处黄河规划通航等级为Ⅴ级航道,需满足通航要求㊂桥位处左滩扩宽,主槽进一步缩窄,河势无较大变化,主流靠近右岸㊂桥位位于三盛公库区闸前段,桥位处河道顺直,主槽窄深㊂从历年河势变化分析,右岸稳定,左岸边滩往河心发展,主槽略有萎缩㊂斜拉索加劲方式可有效提高主梁结构刚度,同时考虑通航要求㊁结构受力㊁方便施工㊁经济环保等各方面因素[18],决定采用(102+3ˑ178+102)m矮塔斜拉桥方案㊂主桥结构体系采用塔梁固结,塔墩分离形式㊂主桥全长738m,孔跨布置如图1所示㊂图1㊀包银磴口黄河特大桥主桥桥跨布置(单位:cm)㊀3㊀主桥构造3.1㊀主梁主梁断面如图2所示㊂主梁采用单箱双室㊁直腹板㊁变截面形式,梁高5.5~9.5m,边支点等高段长27.5m,中支点等高段长9m,跨中等高段长29m,变高段长700m,按二次抛物线变化㊂箱梁顶宽13.3m,底宽10.8m,中支点附近箱梁顶宽局部加宽至17.2m,底宽加宽至14.0m㊂顶板厚度除梁端为110cm㊁中支点附近为100cm外,其余均为42cm㊂底板厚度50~163.8cm,底板底部按二次抛物线变化,中支点局部加厚至2m㊂边㊁中腹板厚度均按照50cm~ 70cm~90cm折线变化,中支点腹板局部加厚到110cm㊂全联在端支点㊁中支点㊁跨中处共设置9道横隔板,边支点隔板厚2.45m,中支点隔板厚4.0m,跨中隔板厚0.4m,所有横隔板均设过人孔㊂斜拉索锚固点位置设0.8m宽的半横梁,以提高主梁截面的横向刚度和整体性㊂3.2㊀索塔增加桥塔高度可有效提升主梁刚度[19],本桥梁顶面以上索塔高30m㊂为提高景观效果,塔柱外轮廓作圆形倒角处理㊂塔柱横向宽度均为2.0m,顺桥向宽39第5期冯文章 包银高铁黄河特大桥(102+3ˑ178+102)m矮塔斜拉桥设计及创新3.5m㊂塔柱下端无索区高19.1m㊂桥塔结构如图3所示㊂图2㊀主梁横断面(单位:cm)图3㊀索塔结构(单位:cm)3.3㊀索鞍为便于斜拉索通过,塔柱上部设置索鞍㊂索鞍由多根分丝钢管焊接而成,每根斜拉索穿过一个分丝管㊂索鞍两侧斜拉索通过单侧双向抗滑锚固装置实现抗滑的目的,抗滑移装置和钢铰线无相对滑移和断丝现象㊂3.4㊀斜拉索斜拉索横向为双索面布置,立面为半扇形布置㊂每个索塔设8对斜拉索,塔上索距1.1m,梁上索距约8m㊂斜拉索通过索鞍构造在索塔内通过,两侧对称锚固于梁体㊂索体采用环氧涂层高强钢绞线,抗拉强度标准值为1860MPa㊂3.5㊀桥墩桥主墩采用钢筋混凝土结构,实心矩形变截面,外轮廓做圆形倒角和凹槽处理,2号主墩为固定墩㊂边墩采用普通双线圆端形实体桥墩㊂3.6㊀基础主墩基础采用桩径2.0m的钻孔灌注桩㊂边墩基础采用桩径1.5m的钻孔灌注桩㊂3.7㊀附属设施由于桥体联长较长,温度跨度大,需设置温度调节器㊂桥体位于高烈度震区,需采用减隔震支座,考虑到采用减隔震支座会造成梁端位移增大,按照抗震设计控制梁缝并设置梁端大位移伸缩装置㊂桥体大位移伸缩装置与轨道伸缩调节器合并设置㊂4㊀结构计算4.1㊀结构静力计算采用MIDAS CIVIL(2019)建立空间有限元模型,主梁㊁主塔㊁桥墩采用梁单元模拟,斜拉索采用桁架单元模拟,模型如图4所示㊂图4㊀有限元模型梁塔连接采用主从约束模拟,梁墩的支座连接采用弹性连接模拟㊂桥墩与地基的连接采用节点弹性支撑模拟㊂计算荷载包括恒载㊁活载㊁附加荷载㊁特殊荷载,对结构施工过程和成桥状态进行检算㊂对静活载挠度及梁端转角(考虑温度影响)进行计算分析,其中中跨挠跨比为1/1171,次中跨挠跨比为1/1309,边跨挠跨比为1/2914㊂梁端转角下挠度1.11ɢrad,反弯-1.32ɢrad㊂结果表明,在列车静活载和温度作用共同作用下,主梁竖向变形能够满足刚度要求㊂主梁应力值见表1,可以看出,各种荷载组合作用下,主梁各截面的应力㊁强度安全系数㊁抗裂安全系数满足TB10092 2017‘铁路桥涵混凝土结构设计规范“要求㊂斜拉索采用抗拉强度标准值为1860MPa的环氧涂层高强钢绞线㊂主力组合作用下斜拉索最大拉力4818kN,主力+附加力组合作用下斜拉索最大拉力5059kN;最小强度安全系数2.8;拉索疲劳应力幅90MPa㊂表1㊀主梁截面验算结果项目上缘正应力/MPa下缘正应力/MPamax min max min剪应力/MPa主应力/MPamax min强度安全系数抗裂安全系数上缘下缘主力15.6 2.317.6 1.2 4.0119.65-2.77 2.33 1.39 1.36主力+附加力19.20.817.80.6 4.0919.92-2.85 2.17 1.26 1.30 4.2㊀地震响应分析本桥联长较长,主墩较矮,桥址处地震基本烈度为49铁道标准设计第65卷8度,地震动峰值加速度为0.2g,属于技术复杂㊁修复困难的高速铁路特殊桥梁结构㊂抗震设防目标见表2㊂表2㊀主桥抗震设防目标地震类别主梁/主塔桥墩拉索支座基础运营阶段正常工作正常工作正常工作正常工作正常工作多遇地震弹性工作不发生损坏弹性工作不发生损坏弹性工作不发生损坏正常工作不发生损坏弹性工作设计地震弹性工作附属结构可发生轻微损坏,快速维修后可恢复工作弹性工作不发生损坏弹性工作不发生损坏支座纵横向限位装置剪断,球面摩擦副在水平向自由移动弹性工作罕遇地震基本处于弹性工作状态,可发生轻微损坏局部破坏,经维修后可恢复工作处于弹塑性工作状态,受力较大截面钢筋接近或达到屈服强度,混凝土局部开裂,经维修后可恢复工作弹性工作不发生损坏球面摩擦副在水平向自由移动,阻尼器㊁防落梁装置发挥作用钢筋接近或达到屈服强度㊀㊀通过抗震方案设计比选,确定采用阻尼器+减隔震支座的方案,阻尼器与减隔震布置如图5所示,阻尼器参数如表3所示㊂图5㊀阻尼器布置示意㊀表3㊀阻尼器参数额定阻尼力/kN 额定行程/mm 阻尼系数/kN(m /s)速度指数数量/个5000ʃ3005000α=0.3214000ʃ42014000α=0.31610000ʃ30010000α=0.38本桥设计采用1倍多遇地震(考虑桥梁重要性系数1.5)时普通支座的水平反力作为减隔震支座的水平极限承载力,即当桥梁承受地震超过多遇地震水准时,支座的限位装置解除约束,减隔震支座发挥相应作用㊂桥体采用减隔震支座最大承载力1.3ˑ105kN㊂考虑到罕遇地震工况下桥塔㊁梁㊁减隔震系统协同运动,按多遇地震工况(考虑1.5倍放大系数)下计算桥塔截面配筋㊂采用以上设计参数,对结构进行多遇地震㊁设计地震及罕遇地震工况下的抗震计算分析,分析结果如表4~表8所示㊂表4㊀多遇地震墩底内力项目联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2荷载多遇地震纵向多遇地震横向纵横向剪力/kN 纵横向弯矩/(kN㊃m)2.64ˑ103 2.55ˑ1045.14ˑ1036.22ˑ1043.04ˑ1045.56ˑ1055.17ˑ1036.28ˑ1045.16ˑ103 6.41ˑ1042.99ˑ103 4.87ˑ1044.10ˑ103 6.91ˑ1041.31ˑ1043.62ˑ1051.59ˑ1044.59ˑ1051.55ˑ1044.58ˑ1051.34ˑ104 3.99ˑ1055.92ˑ1031.24ˑ105表5㊀设计地震墩底内力(减隔震支座+阻尼器)项目联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2荷载设计地震纵向设计地震横向纵横向剪力/kN 纵横向弯矩/(kN㊃m)7.52ˑ103 1.19ˑ1053.05ˑ104 5.47ˑ1053.03ˑ104 5.57ˑ1052.98ˑ104 5.24ˑ1053.56ˑ104 5.98ˑ1058.11ˑ103 1.56ˑ1051.22ˑ104 2.62ˑ1052.68ˑ1047.80ˑ1053.24ˑ1049.13ˑ1052.72ˑ1047.67ˑ1052.52ˑ1047.44ˑ1051.05ˑ1042.51ˑ105表6㊀罕遇地震墩底内力(支座硬抗)项目联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2荷载罕遇地震纵向罕遇地震横向纵横向剪力/kN 纵横向弯矩/(kN㊃m)1.34ˑ1041.63ˑ1052.95ˑ1043.48ˑ1051.49ˑ105 2.72ˑ1062.86ˑ104 3.26ˑ1052.59ˑ104 3.12ˑ1051.64ˑ104 2.60ˑ1052.51ˑ1044.97ˑ1056.54ˑ104 2.08ˑ1069.86ˑ104 2.57ˑ1068.89ˑ104 2.37ˑ1067.25ˑ104 2.09ˑ1063.45ˑ1047.28ˑ105表7㊀罕遇地震墩底内力(减隔震支座+阻尼器)项目联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2荷载罕遇地震纵向罕遇地震横向纵横向剪力/kN 纵横向弯矩/(kN㊃m)1.13ˑ104 1.78ˑ1055.06ˑ1049.25ˑ1055.24ˑ1049.90ˑ1054.85ˑ1048.72ˑ1055.33ˑ1049.86ˑ1051.56ˑ1042.82ˑ1052.23ˑ104 5.53ˑ1054.07ˑ104 1.17ˑ1064.75ˑ104 1.33ˑ1064.16ˑ104 1.15ˑ1063.73ˑ104 1.16ˑ1062.42ˑ1045.59ˑ10559第5期冯文章 包银高铁黄河特大桥(102+3ˑ178+102)m 矮塔斜拉桥设计及创新表8㊀墩底抗震最大承载弯矩kN㊃m类别主墩纵向主墩横向弹性弯矩(多遇地震㊁设计地震)7.60ˑ105 1.62ˑ106屈服弯矩(罕遇地震)9.96ˑ105 1.98ˑ106由计算结果可知,多遇和设计地震工况下桥墩墩底弯矩均在墩底弹性弯矩以内,罕遇地震工况下桥墩墩底弯矩均在墩底屈服弯矩以内,说明桥墩在多遇㊁罕遇地震下均满足安全需要㊂4.3车-桥耦合分析为对列车过桥时的舒适性㊁安全性进行研究,本桥进行了车-桥耦合动力分析[20]㊂主桥前10阶自振特性如表9所示㊂表9㊀主桥前10阶自振特性阶数自振频率/Hz振型主要特点10.255塔梁纵飘20.470塔梁竖弯30.611塔梁横弯40.621塔梁横弯50.649塔梁横弯60.701塔梁竖弯70.832塔梁横弯80.868塔梁横弯90.990塔梁竖弯10 1.045塔梁横弯根据车-桥耦合动力分析的结果,当CRH3高速列车以200~300km/h的速度通过桥梁时,桥梁的动力响应均在容许范围之内,列车横向㊁竖向振动加速度满足均限值要求;当CRH3高速列车以200~250km/h (设计速度段)的速度通过桥梁时,列车乘坐舒适性指标可达到规定的 优秀 标准以上,以275~300km/h (检算速度段)的速度通过桥梁时,列车的乘坐舒适性也能够达到规定的 良好 标准以上㊂5㊀结论包银高铁磴口黄河特大桥为目前我国联长最长的高速铁路矮塔斜拉桥,结构采用塔梁固结\墩梁分离体系㊂对结构的静力㊁地震响应和车-桥耦合进行分析,结果表明,各项指标满足设计要求㊂主要创新点如下㊂(1)地震基本烈度为8度,地震动峰值加速度为0.2g,联长738m,为给桥墩和基础设计提供优化空间,在主梁和桥墩之间设置减隔震支座和粘滞阻尼器协同抗震㊂计算结果表明,协同抗震体系下,桥墩在多遇㊁罕遇地震下均满足安全需要㊂(2)大位移伸缩装置与轨道伸缩调节器合并设置,解决了桥体温度跨度大和减隔震支座引起的纵向大位移问题㊂(3)本桥主墩采用承载力130000kN的大吨位减隔震支座,支座进行了专门研发㊂包银磴口黄河特大桥计划于2020年开工建设, 2023年建成通车㊂参考文献:[1]㊀黎祖华.小田原港桥的施工[J].国外桥梁,1995(2):81-86.[2]㊀彭月燊.双线铁路PC斜拉桥屋代南㊁北桥的技术特点[J].国外桥梁,1996(1):1-6.[3]㊀严国敏.试谈 部分斜拉桥 日本屋代南桥㊁屋代北桥㊁小田原港桥[J].国外桥梁,1996(1):47-50.[4]㊀刘岚,严国敏.3跨连续部分斜拉PC箱梁桥 蟹泽大桥[J].国外桥梁,1996(2):18-20.[5]㊀Shinichi Tamai,Kenji Shimizu.The long spanned bridge for deflec-tion-restricted high speed rail-SANNAI-MARUYAMA Bridge[C].World Congress on Railway 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） ｆ 本木曾川桥——主跨 的 塔混合梁部分斜拉桥 严国敏
Ｕ · 日本木曾川桥 主跨２７５ ＩＩ１的４塔混合梁部分斜拉桥 编译芒国熬 （大桥局勘设院）
摘 要 木曾川桥位于日本三重县内第二名神高速公路上，跨越木曾ＪＩＩ的河口部分。在计划时曾研究过钢箱桨桥
氘关键词旦 施 方针 主稚 一一一＿ ＼ 。 Ｆ乏
１桥梁形式 １＿１上部结构 由于河流的具体条件以及需要采用１ ６０ ｍ以上的 边跨来越过两岸的河堤，故将以下三个方案作比较： 方案Ｉ采用混合梁（钢梁与ＰＣ梁连续）的部分斜 拉桥（最大跨度２７５ ｍ）； 方案１采用ＰＣ梁的部分斜拉桥（最大跨度２０６ ｍ）： 方案Ⅱ采用连续钢箱梁（最大跨度１６５ ｍ）。 经过比较，最后采用方案Ｉ，其理由如下； １）在跨度比较大的部分斜拉桥中，可以将外力适 当地由主粱与斜拉索来分担，它与外力几乎全部由斜拉 索承受的斜拉桥相比，可以减低桥梁造价。 ２）部分斜拉桥由于能够减少斜拉索的应力变动幅 度，在斜拉索容许拉应力可以增加以及斜拉索用量可以 减少的同时，还可以采用价格更便宜的锚固结构，由此 而进一步压低了造价。 ３）采用混合梁后，主孔中间部分为钢梁而减小了 恒载，从而可增大跨度，井可设计出上下部结构总造价 最小的均衡设计。 ４）由于在ＰＣ箱梁部分兼用体外索与体内索，以及 采用预制节段架设法，故与连续钢箱梁桥相比其造价较 便宜。
１．２下部结构 下部结构的基础形式，因持力层深达４０ ｍ以上，且 基础位于河槽内，故分别对（１）锁１３钢板桩围堰基础（Ｌ 兰４５ ｍ）和（２）气压沉箱基础两种形式在非洪水期旎工 及考虑洪水阻水率小于７ 时作了比较研究。结果从工 期及经济等方面考虑决定采用锁１３钢板桩围堰基础。
１．３支承条件 对支承条件，考虑养护管理及走行性能而采用连续 梁，为提高抗震性能而采用能分散反力的橡胶支座。
２桥梁概要 木曾Ｊｌｌｔ＃的概要见图１，概要资料如下： 桥梁型式——５跨连续混合粱４塔单索面部分斜拉桥｝ 桥梁长度——１ １４５ｍ； 最大跨度一～２７５ ｍ； 梁 高——４～７ ｍ。
３设计施工方针 ３．１设计方针 （１）如图２所示，斜拉索只在ＰＣ箱粱的区段内锚 固，主跨中部长达Ｉ１０ ｍ的区段采用钢箱粱以减小该段 恒载，由此可降低桥梁的造价。 （２）ＰＣ箱梁与钢箱粱的接头部分作为剐性连接， 在采用预应力钢材进行补强的同时，在钢箱梁内部还采 用在下翼侧布置的体外索与ＰＣ箱粱连接，以减少用钢 量并提高接头部分的安全度。 （３）斜拉索采用单索面，通过设置中央分隔带来减 低造价。 （４）桥塔的高度（从桥面算起）定为３０ ｍ，小于相同 主跨的斜拉桥桥塔高度的一半，借以减小斜拉索的应力 变动幅度。 （５）由于斜拉索的应力变动幅度得以减小，基本上 采用现场制索，每根斜拉索的张拉力为５．５ ＭＮ。 （６）兼用体内索与充分考虑防锈措旎的体外索，并 且通过ＰＣ梁的变截面（梁高）等结构措施，使斜拉索的
维普资讯 http://www.cqvip.com ２ 国外桥梁 １９９７年第２期 立面圈 Ｉ，ｃ 箱肇酃分 ｛ｆＩ箱豢 ｌＩ＠５ｏｏＯ ５ｓ ０００ ． ３ＩＪＯ，３
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维普资讯 http://www.cqvip.com 日本木曾川桥——主跨２７５ ｍ的４塔混合梁部分斜拉桥 严国敏 ３ 用量处于即使全部斜拉索断裂时也不会造成全桥坠落 的程度，以此来降低造价。 （７）通过兼用体外索与体内索来减轻ＰＣ箱梁的重 量，并降低造价。 ３．２施工方针 （１）ＰＣ箱梁采用预制节段现拼法施工，如图２所 示，将在工厂制造的箱梁节段用驳船运到桥下，并采用 移动式悬挂吊机对称伸臂拼装架设。 （２）钢箱梁部分的梁体是在ＰＣ箱梁悬臂架设后采 用驳船浮运，再用悬挂吊机作整体起吊架设。 （３）锁口钢板桩基础围堰采用打桩船在水上施工。 ４设计概要 为决定木曾川桥上部结构的主要截面尺寸与材料 数量，进行了计划设计（初步设计）。 ４．１ ＰＣ箱粱与钢箱粱的接头位置 ＰＣ箱梁与钢箱梁的接头位置定在各跨内距中间支 点（桥塔）约８０ ｍ处，其理由如下： （１）由于ＰＣ箱梁较钢箱梁经济，因而尽量加大ＰＣ 箱梁的长度。 （２）为使架设斜拉索较容易，桥塔高定为３０ ｍ。主 梁的梁高由跨越条件决定为支点处的７ ｍ与跨中的４ ｍ。根据以上的尺寸，在可能设计出部分斜拉结构的前 提下尽量延伸ＰＣ箱梁的长度。 （３）部分斜拉桥与斜拉桥在结构受力上有所不同， 即斜拉索水平分力比垂直分力更起作用，因此在布索区 段采用抗压能力较强的ＰＣ箱梁。 （４）将接头位置放在上翼缘承受压力的正弯矩区 段内，这样可提高接头处桥面板的寿命。 ４．２主粱的截面形状 由于本桥是部分斜拉桥，它与斜拉桥相比，主梁的 截面刚度有相当大的增加。从经济等原因来考虑斜拉索 采用单索面，还为了经济及施工省力起见而采用预制节 段拼装架设的方法来施工，所以决定采用图３及图４所 示的桥面板带有加劲肋的单箱三室截面。在决定ＰＣ箱 梁与钢箱梁截面形状时的主要考虑如下。 ４．２．１ ＰＣ箱梁 （１）由于采用预制节段拼装法，必须要设法减轻节 段的重量，因而兼用体外索与体内索，以便减小腹板的 厚度。 （２）采用带有加劲肋板的桥面板，以期减轻重量。 （３）通过使用高强混凝土（ｏｏ一６０ ＭＰａ）来减小截 面各部分的厚度，以能达到减轻重量的目的。 ４．２．２钢梁 （１）如果采用混凝土桥面板会增加钢箱梁部分的 重量，且有损于采用混合梁的优点，故决定采用具有钢 桥面板的箱梁。 （２）钢桥面板的厚度定为１８ ｍｍ（译注：这里的１８ ｍｍ似过厚），通过使用大型加劲肋来减少钢桥面板的 制造费用，同时又可减少铺装层的局部变形，以期提高 铺装层的使用寿命。 （３）为了改善景观，钢箱梁的外形作得与ＰＣ箱梁 致。
４．３斜拉索 为了充分发挥部分斜拉桥的优点而兼用体外索与 体内索，设计时使斜拉索对外荷载的分担比例可以不因 疲劳而减低斜拉索的容许应力。 设计斜拉索时的主要着眼点如下： （１）斜拉索由活载引起的应力幅控制在１１０ ＭＰ丑 左右。由于在疲劳验算中也有足够的安全，故斜拉索在 设计荷载作用下的容许应力限值与一般预应力钢索相 同，也是０．６ 以此来减低费用 （２）减少斜拉索锚固部分的疲劳影响，以便有可能 使用较经济的在现场制造的斜拉索。 （３）通过将每根斜拉索的张拉力控制在５．５ ＭＮ左 右，使锚固部分的混凝土结构较经济。 （４）将桥塔高度定为３０ ｍ，以便能采用一般的吊 机设备来施工，从而降低斜拉索的施工费用。
４．４体外索 由于日本《公路桥规范》及《混凝土标准规范》中对 体外索的设计投有作出明确的规定，故在设计时参考预 应力混凝土技术协会的《体外索与预制节段的设计与施 工规准（草案）》。设计体外索时主要考虑了以下两点： （１）ＰＣ箱梁部分是采用预制节段伸臂拼装法架设 的，架设时由锚固构造较简单的体内索来确保强度。 （２）体外索的防锈不是采用一般ＰＥ管压浆填充的 方法，而是采用较经济的、养护比较容易的、直接在预应 力钢丝上涂树脂的方法。
４．５预制节段 由于《公路桥规范》与《混凝土标准规范》对预制节 段的设计投列出明确的规定，故也参考预应力混凝土技 术协会的《体外索与预制节段设计与施工规准（草案）》 来进行设计。设计时的主要考虑点如下： （１）采用匹配密接浇注法在工地制造，在现场将接
维普资讯 http://www.cqvip.com ４ 国外桥梁 １９９７年第２期 圉２ ＰＣ箱桑的架设示意 圉３ ＰＣ箱鬃的截面形状 。ｏ 】·０ｏＤ ｌ１０ｏ ｌｌ０ｏ Ｉ．∞ｏ ６ｏ＾
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维普资讯 http://www.cqvip.com 日本未曾川桥——主跨２７５ ｍ的４塔混合粱部分斜拉桥 严国敏 ５ 头处的接合面上涂树脂胶接剂并用预应力连接成整体。 （２）为了能互相传递节段之间的剪力，在接合面上 作成施工比较容易的多层式波形剪力键。 （３）由于节段的接缝处没有布置连续的钢筋，在设 计荷载作用时应全截面保留有预压应力。 （４）考虑架设条件来决定节段的大小。为了将每个 节段的重量控制在３００ ｔ左右，每个节段的纵向长度定 为５ｍ左右。 ４、６支承结构 对主梁与桥墩的连接形式（支承方式），着眼于抗震 及主梁挠度等方面，进行了以下三种情况的研究： （１）用橡胶支座来分散反力（弹性连接）； （２）连续剐构（刚性连接）｝ （３）每个桥墩上均设双排支座来分散反力（弹性连 接的）。 研究的结果是：第（１）种情况由于主梁活载挠度已 大大超过容许值（跨度／４００），且斜拉索的应力变动幅度 也较大而不可能被采用。第（２）种情况由于桥墩的刚度 太大，在大地震时有问题而难以采用。第（３）种情况每墩 设双排支座后，对竖向荷载有类似于剐构的作用，对横 向水平荷载则可以起到分散反力而有连续梁的作用。由 于第（３）种情况解决了（Ｉ）、（２）两种情况所存在的问题 而在中本桥被采用。
５结束语 本桥的最大特点是充分发挥ＰＣ桥与钢桥的优点， 同时也充分体现了近年来开发的部分斜拉桥的优点。它 与相同跨度的其他桥型相比，可以提供既经济而又合理 的设计。 术曾川桥以及与它类似的揖斐川桥预计将在２１世 纪初完成，目前正在对设计与施工进行研究。两桥的完 成将不管ＰＣ桥与钢桥的区别而改变日本的桥梁史。
参考文献 日文《桥梁》ＶｏＩ．３２，Ｎｏ、４，１９９６
（收稿日期：１ ９９６年８月２７目）
（上接第９页） 用约为３ ０００万加拿大元。此“天鹅 浮吊在本桥使用完 毕后，已预定转卖给连接丹麦与瑞典的厄勒海峡大桥使 用。 主桥部分的施工顺序如图６所示。在海底开挖后将 墩座设置在基岩上，墩座与基岩之间浇注具有高性能与 高耐久性的水下混凝土。当墩座与墩身设置好以后，在 相邻两个桥墩上架设１ ９Ｏ ｍ长的梁体主节段，然后在两 个伸臂端之间嵌入６０ ｍ长的合拢节段（锚孔）或悬挂节 段（伸臂间悬挂孔节段）。 引桥部分采用架设桁梁并使用伸臂法来架设。各架 设节段的重量为５０～９０ ｔ。 本桥以１ ９９７年建成开通为目标，现在正值工程最 紧张的时期。本桥的最大特点是在上下部结构中都采用 大规模的预制混凝土构件，以及考虑养护与管理的运营 方法。此外，在施工机械设备方面使用“天鹅”浮吊与“休 斯曼 运输车也是值得注意的。
