第３３卷第１０期 ・２８６・ ２ ０ ０ ７年４月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．３３ Ｎｏ．１０ Ａｐｒ．２００７
文章编号：１００９．６８２５（２００７）１０．０２８６．０２
独塔混合梁斜拉桥成桥恒载索力优化研究
李孟然 高荣雄杨 涛
摘要：针对独塔混合梁斜拉桥的结构形式和受力特点，提出该类斜拉桥的索力优化目标函数和约束条件，并对其进行 优化求解，进而确定合理的成桥索力，以满足工程实践的要求。
关键词：独塔混合梁斜拉桥，索力优化，目标函数，复合形法 中图分类号：Ｕ４４８．２７ 文献标识码：Ａ
１独塔混合梁斜拉桥的特点
独塔混合梁斜拉桥的主梁沿梁长度方向由两种不同的材料 组成，主跨梁体为钢梁，边跨（或伸入主跨一部分）的梁体为混凝
土梁。 独塔混合梁斜拉桥的特点主要体现在以下几个方面…１： １）主跨采用钢梁，边跨采用混凝土梁，使得边跨主梁的重量
和刚度增加，由于混凝土梁具有良好的锚固和压重作用，减小了
主跨梁体的内力和变形，降低甚至消除了边跨端支点的负反力。 ２）边跨与主跨是一种锚固与被锚固的关系，这使主跨跨越能 力大大提高，又使边跨不必做得过于强大。密边跨和沉重的混凝
土边跨提供的稳固支撑降低了活载引起的索力变化幅度，从而减 小了疲劳影响。 ３）主梁钢与混凝土的结合段是结构和材料特性的突变处，往 往是结构的薄弱部位。钢与混凝土结合主要依靠剪力键和张拉
预应力钢筋来传力，结合段的连接形式、长度、混凝土的填充量等 都会影响结合段的刚度。
２独塔混合梁斜拉桥成桥合理索力的确定
２。１ 索力优化
斜拉桥是由塔、索、梁三种基本构件组合而成的缆索承重组
合体系结构 ２。在恒载作用下主梁的弯曲内力可通过斜拉索索 力来确定。 斜拉桥成桥恒载内力的分布及其大小是衡量设计优劣的重 要标准之一。合理的成桥受力状态可通过调整斜拉索的初张力 来获得。可见，斜拉桥的恒载索力对控制和调整结构的受力状况
斜拉桥施工技术
第一节 认识斜拉桥
斜拉桥是由主梁、拉索和索塔三种构件组成的，见图8.1.1。
图8.1.1 斜拉桥的组成
斜拉桥是一种桥面体系以主梁承受轴向力（密索体系）或承受弯矩（稀索体系）为主，支撑体系以拉索受拉和索塔受压为主的桥梁。拉索的作用相当于在主梁跨内增加了若干弹性支承，使主梁跨径显著减小，从而大大减少了梁内弯矩、梁体尺寸和梁体重力，使桥梁的跨越能力显著增大。与悬索桥相比，斜拉桥不需要笨重的锚固装置，抗风性能又优于悬索桥。通过调整拉索的预拉力可以调整主梁的内力，使主梁的内力分布更均匀合理。
一、总体布置
斜拉桥的总体布置主要解决塔索布置、跨径布置、拉索及主梁的关系、塔高与跨径关系。
1. 孔跨布置
现代斜拉桥最典型的跨径布置（图8.1.2）有两种：双塔三跨式和单塔双跨式。特殊情况下也可以布置成独塔单跨式、双塔单跨式及多塔多跨式。
双塔三跨式是斜拉桥最常见的一种布置方式。主跨跨径根据通航要求、水文、地形、地质和施工条件确定。考虑简化设计、方便施工，边跨常设计成相等的对称布置，也可采用不对称布置，边跨和中跨经济跨径之比通常为0.4。另外，应考虑全桥的刚度、拉索的疲劳度、锚固墩承载能力多种因素。如：主跨有荷载会增加端锚索的应力，而边跨上有活载时，端锚索应力会减少。拉索的疲劳强度是边跨与主跨跨径允许比值的判断标准。当跨径比为0.5 时，可对称悬臂施工到跨中进行合龙；小于0.5 时，一段悬臂是在后锚的情况下施工的。
独塔双跨式是另一种常见的斜拉桥孔跨布置方式之一，通常可采用两跨对称布置或两跨不对称布置。两跨对称布置，由于一般没有端锚索，不能有效约束塔顶位移，故在受力和变形方面不能充分发挥斜拉桥的优势，而如果用增大桥塔的刚度来减少塔顶变位则不经济。采用两跨不对称布置则可设置端锚索控制桥塔顶的位移，受力比较合理，采用不对称布置时，要注意悬臂端部的压重和锚固。
图8.1.2 斜拉桥的跨径布置
当斜拉桥的边孔设在岸上或浅滩上，边孔高度不大或不影响通航时，在边孔设置辅助墩，可以改善结构的受力状态。辅助墩受压可减少边孔主梁弯矩，而受拉则可减少中跨主梁的弯矩和挠度，从而大大提高全桥的刚度。边孔设置一个辅助墩后，塔顶水平位移、主梁跨中挠度、塔根弯矩和边跨主梁弯矩都大大减少；加两个辅助墩，内力和位移虽然下降，但幅度减少；加三个辅助墩，内力和弯矩都没有明显变化。
藤县西江二桥南主桥总体设计分析
作者：陈鑫 欧阳平 刘梦麟
来源：《西部交通科技》2020年第04期
摘要：藤县西江二桥南主桥为（50+100+450+100+50） m双塔双索面混合梁飘浮体系斜拉桥，整体造型美观，受力合理，主梁采用混合梁设计，中跨主梁采用创新的钢-HUPC轻型组合梁，边跨主梁采用混凝土梁。文章介绍了该桥的总体设计思路、桥型方案和主要结构设計方案，为类似工程的设计和决策提供技术参考。
关键词：混合梁斜拉桥;总体设计;型钢-UHPC组合桥面结构
中国分类号：U442文献标识码：A
0 引言
藤县西江二桥南主桥为主跨450 m双塔双索面斜拉桥，斜拉桥主梁采用混合梁设计，中跨主梁采用钢-HUPC轻型组合梁，边跨主梁采用π形混凝土梁。中跨组合梁桥面板采用创新的型钢-UHPC组合桥面结构，是国内采用该类型桥面结构最大跨度的斜拉桥，与传统组合梁相比大大减轻了主梁自重，节约了工程造价。本文将结合大桥的总体设计特点，重点介绍其在桥型方案选择、主要结构方案方面的设计思路，以便为类似斜拉桥的设计和决策提供有益的参考。
1 工程概况
藤县西江二桥位于梧州市藤县藤州镇境内，距现有藤县西江大桥约6 km，由南桥、北桥组成。其中，南主桥的跨径布置为（50+100+450+100+50） m，全长750 m，为双塔双索面半漂浮体系混合梁斜拉桥。桥梁采用一级公路标准设计，并兼顾市政桥梁的功能，设计荷载采用公路-Ⅰ级，通航标准满足内河Ⅰ级航道单孔双向通航的要求。
2 主要建设条件
2.1 地形地貌
西江二桥桥位处属剥蚀丘陵及河谷地貌，地形起伏较大，地面高程为18～140 m，相对高差约为122 m。河床呈开阔的U字形，桥梁横跨西江（浔江段）及洲岛。洲岛岛长约4.0 km，宽约800 m，岛上地面高程约22～36 m。洲岛将浔江分为南、北两条河道。南、北两岸岸坡均较陡，南岸坡角为45°～70°，北岸坡角为50°～90°。
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第四篇 斜拉桥与悬索桥
第一章 斜拉桥
教学目的：1、掌握斜拉桥桥型的构造及力学特点。
2、了解斜拉桥的设计简介。
教学内容：
1、斜拉桥主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分组成。
2、斜拉桥常见的孔跨布置方式和立面上的布置方式。
3、斜拉桥的梁、塔、墩的结合方式。
4、斜拉桥的设计简介。
重点：1、斜拉桥构造特点。
2、斜拉桥的梁、塔、墩的结合方式。
难点：斜拉桥的梁、塔、墩的结合方式。
思考题及习题：
1．斜拉桥的主要受力特点是什么?
2．斜拉桥主梁常采用哪些截面，各有何特点?
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第一章 斜拉桥
一、斜拉桥的力学特点
1、组成:
主梁——混凝土、钢—混凝土组合、钢
索塔——钢筋混凝土
斜拉索——高强材料(高强钢丝或钢绞线)
2、荷载传递路径：
主梁——多跨弹性支承的连续梁。
斜拉索对主梁的多点弹性支承作用，只有在拉索始终处于拉紧状态时才能得到充分发挥。因此在主梁承受荷载之前对斜拉索要进行预张拉。
预张拉力——主梁一个初始支承力——调整主梁初始内力，并提高斜拉索的刚度。
斜拉索水平分力对主梁预压，——增强主梁的抗裂性能，节约高强钢材的用量
3、斜拉桥与悬索桥的区别：结构刚度大小
主梁承受轴力——可以对主梁内力进行调整
刚度可改变
4、索力调整——主梁受力均匀——经济、安全——工序繁琐
5、拉索的防护、新型锚具的工艺和耐疲劳问题
二、斜拉桥的结构构造与型式
（一）孔跨布置:
双塔三跨式
最常见，主跨跨径较大，适用较大河流
主跨作用活载时，塔向中跨侧发生水平倾斜，此时边跨刚度将显著减小塔的倾斜量，从而提高了中跨的刚度。
有效办法：加粗端锚索或增加边跨辅助墩。
独塔双跨式
常见：主跨跨径比双塔三跨式主跨跨径要小，适用中小河流和城市道路
当边跨较大时，一般需在边跨范围内布置辅助墩，以提高主跨刚度
三塔四跨式和多塔多跨式
非常少
原因：中间塔没有端锚索来有效地限制它的变位，
