特大跨径钢箱梁悬索桥设计指南

某钢结构悬索桥施工组织设计方案一、项目背景及目标这座钢结构悬索桥位于我国某重要交通要道，跨越一条宽阔的河流。

项目目标是确保桥梁的施工质量、安全、环保，同时满足工期要求，为我国交通事业贡献力量。

二、施工总体布局1.施工区域划分：将桥梁分为上下游两幅，分别进行施工。

上下游两幅桥梁之间设置施工通道，方便施工材料及设备的运输。

2.施工顺序：先进行桥梁基础施工，再进行主塔施工，进行悬索系统及桥面施工。

3.施工临时设施：设置临时施工栈桥、临时码头、临时施工平台等，确保施工顺利进行。

三、施工组织及人力资源1.施工队伍：组织专业施工队伍，包括桥梁工程、钢结构、悬索系统等专业人员。

2.人力资源配置：根据施工进度及工程量，合理配置人力资源，确保施工高峰期的人力需求。

3.培训与考核：对施工人员进行专业培训，提高施工技能，定期进行考核，确保施工质量。

四、施工工艺及关键技术1.钢结构制作与安装：采用高精度数控切割技术，确保钢结构部件的尺寸精度。

现场采用大型起重设备进行安装，确保安装精度。

2.悬索系统施工：采用高强度钢丝绳，通过预张拉技术，提高悬索系统的承载能力。

3.桥面施工：采用预制桥面板，现场拼装，减少现场湿作业，提高施工效率。

五、施工安全与环保1.安全管理：建立健全安全生产责任制，对施工现场进行定期安全检查，确保施工安全。

2.环保措施：采用环保型施工材料，减少施工现场的扬尘、噪音污染。

对施工废料进行分类回收，减少对环境的影响。

3.应急预案：针对可能出现的突发事件，制定应急预案，确保施工过程中的安全与环保。

六、施工进度与质量控制1.施工进度：根据工程量及人力资源，制定合理的施工进度计划，确保工程按时完成。

2.质量控制：建立健全质量管理体系，对施工过程进行全程监控，确保施工质量。

3.验收与交付：在施工完成后，进行验收，确保桥梁质量满足设计要求。

验收合格后，交付使用。

通过本项目的施工，我们积累了丰富的钢结构悬索桥施工经验，为我国桥梁建设提供了有力支持。

悬索桥的计算方法及其发展悬索桥是一种古老的桥梁结构形式，也是目前大跨度桥梁的主要结构型式之一。

悬索桥主要是由缆索、吊杆、加劲梁、主塔、锚碇等构成。

从结构形式上看，它是一种由索和梁所构成的组合体系在受力本质上它是一种以柔性索为主要承重构件的悬挂结构。

悬索桥随着跨度的增大，柔性加大，在荷载作用下会呈现出较强的非线性，所以悬索桥宜采用非线性方法来进行结构分析。

考虑悬索桥非线性因素的结构分析方法主要有挠度理论和有限位移理论。

挠度理论考虑了悬索桥几何非线性的主要因素，可用比较简便的数值方法来分析，又有影响线可资利用，故很适用于初步设计阶段的结构设计计算。

有限位移理论则全面地考虑了悬索桥几何非线性因素，计算结果较挠度理论精确，但计算过程复杂，直接用于设计计算有诸多不便和困难。

悬索桥挠度理论是一种古典的悬索桥结构分析理论。

这种理论主要考虑悬索和加劲梁变形对结构内力的影响，在中小跨度范围内其计算结果比较接近结构的实际受力情况，具有较好的精度。

悬索桥挠度理论主要分为多塔悬索桥挠度理论和自锚式悬索桥挠度理论最初的悬索桥分析理论是弹性理论。

弹性理论认为缆索完全柔性，缆索曲线形状及坐标取决于满跨均布荷载而不随外荷载的加载而变化，吊杆受力后也不伸长，加劲梁在无活载时处于无应力状态弹性理论用普通结构力学方法即可求解，计算简便，至今仍在跨径小于200米的悬索桥设计中应用［1］。

但弹性理论假定缆索形状在加载前后不发生变化，显然与悬索桥的可挠性不符，因此发展出计入变形影响的悬索桥挠度理论。

古典的挠度理论称为“膜理论”。

它是将悬索桥的全部近视看成是一种连续的不变形的膜，当缆索产生挠度时，加劲梁也随之产生相同的挠度。

由于根据作用于缆索单元上吊杆力与缆索拉力的垂直分力平衡以及作用于加劲梁单元上的外荷载及吊杆力与加劲梁弹性抗力平衡的条件建立力的平衡微分方程而求解。

挠度理论和弹性理论的最大区别是摒弃了弹性理论中关于缆索形状不因外荷载介入而改变的假设，相应建立缆索在恒载下取得平衡的几何形状将因外荷载介入而改变及同时计入缆索因外荷载所增索力引起的伸长量的假设，极大的接近悬索桥主索的实际工作状态，对悬索桥的发展起到了很大的推动作用。

特大桥D4参考合同段钢栈桥设计计算书3篇全文共3篇示例，供读者参考篇1特大桥D4参考合同段钢栈桥设计计算书一、工程概况特大桥D4参考合同段钢栈桥是位于某地区的一座重要桥梁工程，连接两侧城市的主要通道之一。

该桥总长600米，主跨跨度为120米，桥面宽度为30米，设计荷载等级为A级公路。

二、设计标准本设计按照相关国家桥梁设计规范进行设计，其中包括《公路钢结构桥梁设计规范》、《公路桥梁抗震设计规范》等相关规范标准进行考虑。

三、设计荷载1. 永久荷载：桥梁结构自重；2. 活载荷载：A级公路设计车辆荷载；3. 风荷载：按照规范要求进行考虑；4. 地震荷载：按照规范要求进行考虑。

四、结构形式该钢栈桥采用钢结构形式，主要由主梁、横梁、纵向支撑等构件组成。

主梁为钢箱梁结构，横梁为横向钢梁，纵向支撑为钢柱结构。

五、设计计算1. 主梁设计：主梁采用钢箱梁结构，根据桥梁跨度和荷载计算主梁的截面尺寸和钢材强度。

考虑主梁的承受弯矩和剪力情况，采用有限元分析进行计算，调整主梁的截面尺寸和钢材配筋；2. 横梁设计：横梁为横向钢梁，承受桥面荷载传递到主梁上。

根据横梁的跨度和荷载计算横梁的截面尺寸和钢材强度，调整横梁的截面形状和配筋；3. 纵向支撑设计：纵向支撑为钢柱结构，固定在桥墩上，支撑主梁受力传递。

根据支撑的高度和荷载计算支撑的截面尺寸和钢材强度，考虑支撑的承载能力和稳定性。

六、结构连接1. 主梁与横梁连接：采用高强螺栓连接，确保主梁和横梁之间的受力传递稳定可靠；2. 横梁与支撑连接：采用焊接连接，确保横梁和支撑之间的受力传递稳定可靠；3. 支撑与桥墩连接：采用预埋螺栓连接，确保支撑和桥墩之间的受力传递稳定可靠。

七、施工安全设计应考虑施工过程中的安全问题，包括吊装设备、搭建脚手架、焊接操作等工艺安全措施，确保施工过程中人员和设备的安全。

八、结语特大桥D4参考合同段钢栈桥设计计算书对桥梁结构的材料选择、构件设计、受力分析等方面进行了详细的设计和计算，确保结构的稳定性和安全性。

大跨径空间索面悬索桥设计施工关键技术研究发布时间：2022-09-28T07:07:49.750Z 来源：《建筑创作》2022年3月第5期作者：耿伟光[导读] 本文主要研究空间索面悬索桥设计中需要特别重视的因素和施工技术的要点，为空间索面悬索桥能够安全运行提供技术参考。

耿伟光（天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司，天津300122）摘要：随着我国桥梁建设的不断发展，不同地区对桥梁设计形式和施工技术的需求越来越多样化。

大跨径空间索面悬索桥因其适应性广泛和自身稳定性良好等特点更能符合当下对桥梁建设的要求，但其设计和施工难度较大。

本文主要研究空间索面悬索桥设计中需要特别重视的因素和施工技术的要点，为空间索面悬索桥能够安全运行提供技术参考。

关键词：悬索桥、加劲梁、索塔、索鞍、锚碇1引言空间索面悬索桥整体外观优美，应用灵活，可以横跨各种山河、江海，其由主缆、吊索和加劲梁组成一个三维索系。

无论在静力还是动力方面，空间索面悬索桥都表现出非常良好的性能：静力方面，在承担竖向承载力相同的情况下，此种体系的桥梁明显高于其他类型桥梁的横向承载力；动力方面空间索面悬索桥的加劲梁与吊索组合成三角形，是比较稳定的结构，对桥梁的整体扭转刚度有增强作用。

和规模相同的平面索面悬索桥相比，空间索面悬索桥的空间整体性能更为优良，空间刚度和抗风稳定性更高[1]。

目前比较常见的空间悬索桥大多跨径较小，不超过500m，且多数采用的是自锚式空间索面悬索桥，如图1的韩国永宗大桥和图2的广州猎德大桥，此类桥的空间性不足。

而大跨径空间索面悬索桥对适应空间能力强，现下却并不多见，因此缺少相关的工程实践经验和理论研究。

本文旨在研究空间索面悬索桥的设计和施工技术，分析其主要构件的设计和施工要点，为以后的大跨径空间索面悬索桥在设计和施工方面提供参考。

图2广州猎德大桥本文以某大跨径空间索面悬索桥项目为例，简要介绍该工程中桥梁的索塔、加劲梁、锚碇和索鞍的设计及施工关键技术。

跨大广高速特大桥连续梁专项施工方案一、编制依据、原则1.1编制依据⑴《客运专线铁路桥涵工程质量验收暂行标准》（铁建设160号）；⑵《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）⑶《铁路工程混凝土施工质量验收补充》（铁建设[2009]152号文）⑷《客运专线桥涵工程施工技术指南》（TZ213-200⑸；⑸《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（[2005]157号）；⑹《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》（科技基[2005]101号）；⑺《混凝土外加剂应用技术规》（GB50119-200⑶⑻《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ85-200⑵⑼《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2007]85号）⑽《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）⑾《铁路工程测量规》（TB10101-200⑼⑿《高速铁路工程测量规》（TB10601-200⑼⒀《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-200⑼⒁《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10302-200⑼⒂针对跨大广高速特大桥前期所进行的施工调查资料；⒃新建铁路至客运专线跨大广高速特大桥施工图，杭长客专施图（桥）-HCJXVII－5、《（60+100+60）m无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁（双线）》（通桥（200⑻2368A-V）。

1.2 编制原则认真贯彻执行国家方针、政策、标准和设计文件，严格执行基本建设程序，实现工程项目的全部功能；全面履行工程合同，满足建设单位要求，有效地集中施工力量，按期交付使用；按照轻重缓急，合理安排施工部署，既要突出重点，又要照顾一般，要充分考虑各阶段、各工序、各工种的施工特点、重点和难点，做到各阶段、工序、工种间的有机衔接，统筹安排各工程的施工顺序和进度目标。

二、工程概况2.1线路概况跨大广高速特大桥位于省新余市渝水区观巢镇，中心里程DK705+302.760，全桥长3465.380m。

价值工程———————————————————————基金项目:高烈度地震近场区大跨桥梁建造及防灾减灾关键技术研究（云交科教便[2020]126号）。

作者简介:尹开川（1990-），男，四川西昌人，工程师，硕士研究生，研究方向为大跨度桥梁设计。

1工程概况大桥为高速公路跨越峡谷而设。

根据桥位处地形、地貌、地质、水文等情况，主桥采用（255+920+255）m 双塔单跨钢箱梁悬索桥（图1）。

大桥主索鞍顺桥向尺寸为6.3m ，横桥向尺寸为3.44m ，高为2.5m ，主缆中心竖向半径为6.5m ，主索鞍沿纵桥向布置10块竖向横肋，纵肋两侧各设置一块板厚60mm 的加劲板。

底板除侧板外，中间设置两块60mm 的加劲板。

纵肋肋板板厚为200mm ，横肋肋板板厚为100mm ，底板厚度为80mm ，主索鞍单件总重为116t 。

主索鞍鞍体沿纵向分为两块，采用铸钢铸造成型，并采用高强螺栓连接形成整体。

鞍体由鞍头、纵肋、横肋和底板组成，单块重量为39t ，整体构造复杂，对产品质量要求较高，生产时采用铸造成型工艺。

铸造工艺生产成本较高，但工艺简单，加工时间较短，有效地解决了索鞍外形结构复杂的问题，且产品质量可靠[1]。

纵肋和底板加劲板构造简单，与鞍体焊接成为整体。

简单构造采用焊接工艺，产品质量可控，成本较低。

2主索鞍结构设计大桥主缆采用预制平行钢丝索股（PPWS ），根据主桥结构受力整体分析，主桥通长索股有154股，每根索股由91根直径为5.0mm ，公称抗拉强度为1770MPa 的高强度锌铝合金镀层钢丝组成。

主缆直径为653.6mm ，主缆在架设时竖向排列成尖顶的正六边形，紧缆后主缆为圆形。

主索鞍承缆槽为方形台阶状，根据主缆索股排列，本桥承缆槽宽度为775mm 。

根据《公路悬索桥设计规范》（JTG/T D65-05-2015）[2]12.2.1规定，当索塔为混凝土结构时，主索鞍宜采用肋传力的结构形式，当索塔为钢结构时，主索鞍宜采用外壳传力结构形式。

大跨径连续刚构设计指南(JTG D62-2004)目录1 总则262 作用272.1作用及其组合 (27)2.2设计中必须重点考虑的几个作用 (27)3 持久状况承载能力极限状态计算 293.1永久作用内力的计算 (29)3.2主梁正截面承载能力极限状态计算 (29)3.3主梁斜截面承载能力极限状态计算 (29)3.4箱梁的剪力滞效应 (29)4 持久状况正常使用极限状态计算 304.1抗裂验算 (30)4.2挠度的计算与控制 (31)4.3计算参数的取用 (33)5 持久状况和短暂状况构件的应力计算345.1正截面应力计算与控制 (34)5.2主拉应力计算与控制 (34)5.3箱梁横向计算 (35)5.4必要时进行有效预应力不足的敏感性分析 (36)6 构造及施工措施 376.1箱梁一般构造尺寸的规定 (37)6.2墩身一般构造尺寸的规定 (38)6.3普通钢筋的构造要求 (40)6.4预应力的构造要求 (42)6.5施工措施 (44)6.6其他方面 (46)7 条文说明23附件1 52附件2 571.1 目的为避免大跨径预应力混凝土连续刚构桥在运营期出现跨中下挠、腹板斜裂缝、底板裂缝等病害，特制定本指南。

在制订时，充分吸取了现有大跨径混凝土连续刚构存在的跨中下挠、腹板斜裂缝、底板裂缝等病害教训，从而提出主梁的一些应力控制指标，以及改进缺陷的一些经验措施，作为《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）的补充。

1.2 适用范围本指南适用于新的大跨径、变截面、预应力混凝土连续刚构桥的设计，有关旧桥加固设计见《大跨径预应力混凝土连续刚构加固指南》。

2.1 作用及其组合按照《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）中的相关条款进行。

2.2 设计中必须重点考虑的几个作用2.2.1结构自重和预应力考虑结构自重和预应力时，宜计入施工规范容许范围内的误差对结构的影响。

2.2.2 活载活载按照《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）取用。

悬索桥的结构原理、力学性能及建造方法一、原理悬索桥中最大的力是悬索中的张力和塔架中的压力。

由于塔架基本上不受侧向的力，它的结构可以做得相当纤细，此外悬索对塔架还有一定的稳定作用。

假如在计算时忽视悬索的重量的话，那么悬索形成一个双曲线。

这样计算悬索桥的过程就变得非常简单了。

老的悬索桥的悬索一般是铁链或联在一起的铁棍。

现代的悬索一般是多股的高强钢丝。

二、结构悬索桥的构造方式是19世纪初被发明的，许多桥梁使用这种结构方式。

现代悬索桥，是由索桥演变而来。

适用范围以大跨度及特大跨度公路桥为主，当今大跨度桥梁全采用此结构。

是大跨径桥梁的主要形式。

悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。

悬索桥的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材（钢丝、钢缆等）制作。

由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大，跨径可以达到1000米以上。

1998年建成的日本明石海峡桥的跨径为1991米，是目前世界上跨径最大的桥梁。

悬索桥的主要缺点是刚度小，在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动，需注意采取相应的措施。

三、性能按照桥面系的刚度大小，悬索桥可分为柔性悬索桥和刚性悬索桥。

柔性悬索桥的桥面系一般不设加劲梁，因而刚度较小，在车辆荷载作用下，桥面将随悬索形状的改变而产生S 形的变形，对行车不利，但它的构造简单，一般用作临时性桥梁。

刚性悬索桥的桥面用加劲梁加强，刚度较大。

加劲梁能同桥梁整体结构承受竖向荷载。

除以上形式外，为增强悬索桥刚度，还可采用双链式悬索桥和斜吊杆式悬索桥等形式，但构造较复杂。

桥面支承在悬索（通常称大揽）上的桥称为悬索桥。

英文为Suspension Bridge，是“悬挂的桥梁”之意，故也有译作“吊桥”的。

“吊桥”的悬挂系统大部分情况下用“索”做成，故译作“悬索桥”，但个别情况下，“索”也有用刚性杆或键杆做成的，故译作“悬索桥”不能涵盖这一类用桥。

公路桥梁中大跨度桥梁设计要点阐释公路桥梁是交通运输的重要部分，而大跨度桥梁则是公路、铁路等交通运输建筑的重要组成部分之一。

因其架设跨度大而设计难度较大，需要特别关注以下几个方面的要点。

1、结构形式大跨度桥梁的结构形式应根据实际需要选取，目前常用的结构形式有：悬索桥、斜拉桥、拱桥和梁桥等。

悬索桥是通过悬挂在两座塔之间的钢缆来支撑桥面的，它的特点是跨度大，承载能力强，但对风荷载敏感。

斜拉桥则是通过拉索的张力支撑桥面，因此可以在桥跨较大的情况下保证桥梁刚度，但与悬索桥相比需要大量的前期计算和施工工作。

拱桥依靠整体弧形结构的支撑来承担荷载，它在桥面宽度有限的情况下起到了很好的支撑作用，但建造难度较大。

梁桥就是我们平常见到的桥梁，它适用于跨度较小的情况，而大跨度的梁桥需要考虑采用钢结构和预应力混凝土等材料。

2、路基地基在大跨度桥梁的设计中，路基和地基对于保证桥梁整体施工质量和后期稳定性至关重要。

首先考虑路基结构的强度和稳定性，路基要求梯度平缓，需要进行排水设计，确保不会出现内部稳定问题，同时在地震情况下也要满足可靠性要求。

地基方面，需要进行地质勘探，了解地形地貌，以保证基础承载力，同时为了抵消地震力的影响，需要进行局部加强和稳定处理等。

3、设计质量大跨度桥梁需要进行深入细致的设计和施工工作，关注每一个细节和环节，确保桥梁的质量可靠，进而达到使用期望寿命的要求。

因此，设计质量是大跨度桥梁的一个重要方面。

设计过程中需要注重质量控制，合理选择材料，巧妙设计结构，通过正确的分析建立桥梁的数学模型，进行分析计算，以确保桥梁的承载力和疲劳寿命等，尽一切可能确保桥梁设计的安全可靠。

4、技术难点大跨度桥梁跨度大、高度高，需要满足不同地区的环境条件，因此在技术方面涉及到多个难点：一是桥梁设计的准确性和计算精度，其设计和施工需要借助先进的技术手段来提升效率；二是施工安全难度大，需要进行细致的组织和安全措施；三是环保和保护问题，考虑人类工程对自然环境的影响，并合理处理反对意见。