永定新河斜拉桥拉索抗滑移性能

斜拉桥平行钢丝斜拉索施工技术分析摘要：斜拉桥是一种桥面体系受弯压、支承体系受拉的桥梁，是由梁、塔、索三部分组成的一种组合体系结构。

而斜拉索作为一种柔性拉杆，是斜拉桥的主要受力构件，在斜拉桥中起着至关重要的作用。

文章以某大路大桥斜拉桥施工为背景，通过对斜拉桥平常钢丝斜拉索施工技术（挂设、入锚、张拉、索力调整）进行研究分析，探究一种斜拉桥平行钢丝斜拉索施工工艺，经实践证明该方法施工安装工效高，适用性强，设备要求较低。

关键词：斜拉桥；斜拉索；工程实例；施工应用1工程概况某大路大桥为主跨818m双塔混合梁斜拉桥，斜拉索采纳热挤聚乙烯平行钢丝斜拉索,钢丝直径7mm,抗拉强度标准值fPK=1670MPa。

主桥北塔26对拉索，共计104根，1#～4#斜拉索直接锚固在塔壁混凝土齿块上，5#～26#斜拉索直接锚固在钢锚梁上。

斜拉索最大索重36.125t，最大索长442.3m，最大吊装高度180m。

2技术特点依据斜拉索的安装特点设计了多个施工帮助设施，包括塔顶挂索门架、吊索桁车、三角支架系统等，加工、使用简便，降低了对施工设备的要求，有效地节省了施工成本。

塔端和梁端的牵引系统的千斤顶机具可通用，提高了施工材料的利用率。

依据梁端入锚牵引力的大小，采纳不同的入锚方法，适用性强，施工工效高。

3工艺原理斜拉索通过塔吊和桥面吊索桁车上桥面后，采纳卧式放索机和梁面展索滚筒进行展索，利用塔顶门架完成斜拉索的挂设。

短索施工过程中采纳塔端软牵引下放斜拉索，以减小梁端入锚的施工难度，梁端通过卷扬机系统完成入锚。

长索施工过程中塔端直接进行挂设，梁端入锚依据牵引力大小实行相应的入锚措施。

梁端入锚且钢箱梁焊接完成之后，依据监控指令进行塔端张拉。

4工艺流程如图1。

5操作要点5.1施工预备提前做好斜拉索施工的相关临时设施的制作、安装，卷扬机布置，放索机具、斜拉索牵引锚固及张拉工具的制作、组装。

5.2斜拉索整体上桥面①斜拉索工厂加工、成盘，运至索塔墩旁。

斜拉桥斜拉索的主要病害及成因分析斜拉桥斜拉索的主要病害及成因分析摘要：我国的斜拉桥起步较晚，1975年建成的跨径76m的四川云阳桥是国内第一座斜拉桥，80年代中后期是我国斜拉桥发展的鼎盛时期，至今为止建成或正在施工的斜拉桥共有100余座，其中跨径大于200m的有52座。

跨度超过400m的斜拉桥已达20座，居世界首位。

由于斜拉桥的成桥使用条件比较复杂且防护技术也不完善，因此，在斜拉桥运营若干年之后，桥体不可避免地会出现许多病害。

拉索是斜拉桥的主要受力构件，对斜拉结构桥梁的结构安全和实用寿命具有直接的重要影响。

然而，斜拉索从出现时起，就不可避免地受到腐蚀退化、振动疲劳衰减等各种不利因素的作用。

关键词：斜拉索；防护系统；主要病害；成因分析中图分类号： U448 文献标识码： A1.拉索病害及成因分析在斜拉桥设计、施工和使用过程中，尽管对斜拉索采取了各种防腐、减隔振措施，但由于方法、工艺、材料等不合理，使得斜拉索病害已成为制约斜拉桥使用寿命的关键性因素。

因此，分析斜拉索病害原因，在设计、施工和使用斜拉桥时给予足够的重视，并采取各种有效措施延长拉索的使用寿命。

1.1拉索腐蚀腐蚀是物质与介质作用而引起的变质或破坏。

由于腐蚀过程是自发的，所以在斜拉桥整个寿命期内，拉索的腐蚀破坏将会始终存在。

①拉索腐蚀部位拉索钢丝腐蚀程度基本上取决于橡胶护套的破损程度，因为这是雨水或露水顺钢索流入或渗入护套内产生的结果，所以钢丝腐蚀有两个明显特点：腐蚀程度大体遵循“上轻下重”规律，即处于较高位置的钢丝腐蚀较轻，处于较低位置的钢丝腐蚀较重；腐蚀较严重的部位，往往是靠近护套破损的部位以及破损处以下的一段部位。

②拉索腐蚀成因拉索遭受腐蚀的原因，主要是因为防护系统老化而出现大量的微孔、裂纹或裂缝，从而不能有效地隔绝空气、水汽、水和腐蚀介质。

这些物质进入护套后，容易在钢丝表面形成水膜，使钢丝发生电化学腐蚀，水膜中溶解的腐蚀介质，如S02和橡胶挥发物，对锌层腐蚀还有明显加速作用。

Value Engineering———————————————————————作者简介:莫永春（1978-），男，安徽庐江人，本科，高级工程师，研究方向为施工与企业管理。

0引言近年来，我国基础设施建设得到了飞速发展，斜拉桥由于其卓越的跨越能力和良好的受力性能在交通运输中扮演了十分重要的角色。

斜拉桥主要由主塔、主梁、斜拉索组成，主梁直接承受自重及汽车荷载等外荷载，然后再通过斜拉索将荷载传递给主塔，主梁基本呈现为压弯受力状态[1-3]。

主塔除受自重引起的轴力外，还需承受由斜拉索传递的轴力及水平分力，因此索塔属于压弯构件[4，5]。

目前针对斜拉索索力影响因素方面的研究较少，因此本文为研究斜拉桥索力影响参数对斜拉索索力的影响规律，以某大跨度斜拉桥为工程背景，分别选取斜拉桥的主梁刚度、桥塔刚度、斜拉索刚度以及斜拉索损伤情况等四个影响参数，采用有限元软件建立三维空间有限元模型，分析在不同索力影响参数下斜拉索索力的变化规律。

1工程概况某大桥主桥为70+150+70m 双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，采用150m 主跨跨越深水区域，采用70m 边跨跨越两岸大堤，总长290m 。

塔柱采用双柱式，柱尺寸顺桥向4.5m 长，横桥向2.5m 宽，壁厚顺桥向1.25m ，横桥向0.65m ，两主塔均采用塔、梁固结体系，主墩顶设支座。

桥型布置图如图1所示。

2斜拉桥刚度参数对索力影响分析2.1主梁刚度参数选取斜拉桥主梁的刚度分别为原刚度的0.5、1.0、1.5、2.0以及2.5倍五种不同主梁刚度，原主梁刚度记作E 1，提取不同主梁刚度模型计算后的斜拉索索力数据，如图2所示。

由图2可以看出，主梁刚度的改变对于全桥的斜拉索的索力影响都很大，其中边跨编号SC12~SC01斜拉索索力和中跨编号MC01~MC06斜拉索索力随着主梁刚度的增大呈现出逐渐增大的变化规律，最大增大幅度为14.5%；但在中跨跨中编号MC07~MC07’斜拉索索力反而随着主梁刚度的增加呈现减小的变化规律，最小减小幅度为14.33%。

斜拉桥运营期的斜拉索检查方法的比较分析及建议徐海虹;朱从明【摘要】文章通过对斜拉索的检测类型和检测方法的比较分析,建议在斜拉索的检测管理中,增加日常巡视检查,投入力量开发性能可靠的缆索攀爬设备,每年检查1次斜拉索的外观与索力,适当关注基于磁滞伸缩的斜拉索锈蚀性和断丝无损探伤技术。

%Through the comparison and analysis of inspection type and inspection method of stayed cables,this paper introduces some suggestions which may be used for the inspection management and technology development.It is suggested that in the inspection management of stayed cables,daily inspection shall be adopted,the development of climbing equipment with high reliable performance shall be invested,appearance and cable force of stayed cable shall be inspected every one year,and magnetostrictive guided wave technique for corrosion and wire-broken nondestructive testing shall be payatlention to.【期刊名称】《现代交通技术》【年(卷),期】2012(009)002【总页数】5页(P37-40,69)【关键词】斜拉索;检测;无损检测;索力检测;运营期【作者】徐海虹;朱从明【作者单位】江苏交通控股有限公司,江苏南京210029;江苏省交通科学研究院长大桥梁健康检测交通行业重点实验室,江苏南京211112【正文语种】中文【中图分类】U448.27;U446.31 概述从上世纪50年代以来，世界范围内斜拉桥建设迅速发展，先后在欧洲、美国、日本等地出现大规模的建设潮。

布索形式对斜拉桥抗震性能的影响乔小帅;钟铁毅;杨海洋;梁跃华;孙超【摘要】从斜拉桥抗震概念设计的角度出发,对竖琴形、扇形和辐射形三种不同索面布置形式的斜拉桥进行了建模,并对此三种不同模型的动力特性、顺桥向时程响应进行了对比分析.研究结果表明:纵飘振型对斜拉桥的地震响应尤其是塔顶、跨中的位移响应有显著的影响;而斜拉索的顺桥向布置形式对斜拉桥的纵飘周期影响显著,随着主梁与斜拉索平均倾角的减小,纵向刚度逐渐增大,从而纵飘频率增大;索型不同,地震作用下最危险拉索的位置不同.【期刊名称】《北京交通大学学报》【年(卷),期】2014(038)003【总页数】6页(P62-67)【关键词】斜拉桥;布置索形;抗震性能;结构动力特性;地震反应【作者】乔小帅;钟铁毅;杨海洋;梁跃华;孙超【作者单位】北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044;航天长征化学工程股份有限公司,北京101111;航天长征化学工程股份有限公司,北京101111【正文语种】中文【中图分类】TU352斜拉桥一般都是交通运输的枢纽工程，投资大，对国民经济有着重大影响，一旦在地震中遭到破坏，将会造成巨大的经济损失，并严重影响到灾区的抗震救灾和恢复重建.因此斜拉桥的抗震性能得到了越来越多的关注和研究［1－5］.然而已有的研究大多只重视“计算设计”，由于地震动的不确定性和复杂性，再加上结构计算模型的假定与实际情况的差异，使“计算设计”很难有效地控制结构的抗震性能.因而，不能完全依赖“计算”.20世纪70年代，研究者提出“概念设计”的思想［6－8］.抗震概念设计［7］是从概念上，特别是从结构总体上考虑抗震工程决策的方法，该方法变被动设计为主动设计，由局部设计变为全局设计，从而得到有效、经济、合理的抗震结构.斜拉桥由桥塔、桥面系、斜拉索、边墩（锚固墩、辅助墩）和支撑连接装置组成（支座等）.斜拉桥的大部分质量集中在桥面系，因而，地震惯性力也主要集中在桥面系.桥面系的地震惯性力通过斜拉索和支座传递给桥塔、边墩，再由桥塔、边墩传递给基础，进而传递给地基承受［9］.斜拉索的布置形式不同，则桥面系的地震惯性力的传递路径也不同，地震反应也将随之变化.辐射形、竖琴形、扇形是最常用的斜拉桥拉索布置形式［10］.本文作者从斜拉桥抗震概念设计角度出发，针对这三种索形的斜拉桥进行对比与分析，力求从结构体系本身出发，改善结构的抗震性能，免除设置高阻尼弹性限位装置的麻烦［7］.不同索形的斜拉桥方案，仅仅是抗震概念设计的一个例子，旨在抛砖引玉.斜拉桥为三跨弹性约束体系（85m＋220m＋85m），双塔双索面箱梁斜拉桥.上部结构为双箱单室混凝土梁，索塔为门型塔，塔柱设置两道横梁，塔柱均为空心薄壁结构.桥面系以上塔柱为变截面单箱单室，下塔柱为等截面箱型断面，两道横梁亦为箱形截面.全桥共52对斜拉索，为了对比其顺桥向布置形状对斜拉桥抗震性能的影响，分别采用了辐射形、扇形和竖琴形索面形式.斜拉索在主梁上的布置，靠近桥塔位置每8m布置一根，远离桥塔部分每4m布置一根；桥塔上的布置，辐射形斜拉桥模型，索都设置在塔顶横梁处，扇形、竖琴形则自塔顶向下分别每2m、3m布置一根斜拉索，见表1.斜拉桥整体布局与各个构件的具体参数如下：1）结构尺寸.跨度：85m＋220m＋85m，桥宽：28.4m，塔高：30.9m＋47m.2）材料性能.主梁、索塔均采用C50混凝土，斜拉索采用消除压力钢丝wire1670，材料特性见表2.3）截面特性见表3.我们建立了全桥空间有限元模型，见图1.建模时采用了目前斜拉桥计算中常用的鱼骨模式，把桥面系的刚度（竖向、横向的挠曲刚度，扭转刚度）和质量（平动质量和转动质量）都集中在主梁中间节点上，节点和斜拉索采用刚臂连接［11］.主塔、主梁均采用梁单元，斜拉索采用桁架单元.边界条件处理为索塔、过渡墩底部均完全约束，索单元与梁单元之间给予完全铰约束；辅助墩、桥塔横梁处与桥面系在顺桥向不加约束，即全漂浮体系，其他两方向均采用弹性连接，模拟橡胶支座.三种不同索形的斜拉桥模型，其前10阶模态及振型特征如表4所示.由表4可以看出，三种不同索形斜拉桥的动力特性既有斜拉桥共有的特点，又存在差别.从表4中还可以看出，大跨度斜拉桥的柔度比较大，自振周期长，固有频率低，具有密布的频谱，模态远较一般的结构密集.此三个模型，均采用全漂浮体系，结果显示第1阶振型均为纵飘，符合漂浮体系斜拉桥的特征［9，11］.但三种不同索形的斜拉桥第1阶纵飘频率差别明显.竖琴形、扇形和辐射形斜拉桥纵飘频率依次减小.其中竖琴形的0.301 1几乎是辐射形0.156 3的两倍.这是由于索与梁之间的平均倾角不同，使得桥面系在顺桥向的刚度不同，平均倾角最大的辐射形，刚度最小，从而纵飘的频率也最小，自振周期最大.倾角最大的竖琴形动力特性则恰恰相反，其刚度的提高，可能减小桥面系在地震作用下的顺桥向位移，从而对抗震有利.然而，位移的减小可能意味着受力的增加（如墩底弯矩、剪力），尤其是靠近塔附近较短斜拉索的轴力可能会迅速增加.除基频振型的频率相差较大外，其他振型周期相差不明显.因此，斜拉索顺桥向布置形式只对斜拉桥的纵飘振型影响较大.由于琴形、扇形和辐射形三种不同索形只对斜拉桥的纵向漂移振型影响显著，因此本文只分析顺桥向地震时程响应.地震波选取了3条典型波，分别为El－Centro波，Taft波和San Fernando波.计算时把峰值按比例调整至0.2g后，保持原有的频谱特性不变.1）位移响应分析.各条地震波作用下，主梁跨中和塔顶顺桥向位移响应曲线见图2和图3，其响应的最大、最小值见表5.由位移分析结果可以看出，在El－Centro、San Fernando地震波作用下，跨中、塔顶顺桥向位移响应均沿着辐射形、扇形、竖琴形依次减小.即在此两种地震波作用下，随着主梁与拉索平均倾角的减小、纵飘基频频率的增大，跨中、塔顶顺桥向位移响应依次减小.然而对于Taft波，却非如此：扇形斜拉桥的顺桥向位移响应最大，竖琴形最小.由此可以得出以下结论：索形的不同，对于斜拉桥的顺桥向位移响应影响明显；在不同频谱特性的地震波作用下，不同索形的位移响应规律不同.因此，应该根据桥址的场地特性，合理选择索形.2）墩底内力响应分析.各条地震波作用下，主梁跨中和塔顶顺桥向内力响应曲线见图4和图5，其响应的最值见表6.由分析结果可以看出，同一地震波作用下，三种索形的斜拉桥内力响应差别显著，然而内力最大值由于地震波的不同，变化规律不相同.在Taft地震波下，扇形的内力响应最大值明显大于其他两种索形的响应；而在El－Centro地震波下结果却恰恰相反.由此可以得出，在不同频谱特性的地震波作用下，三种索形的斜拉桥内力响应有较大的差别，因此应该针对桥址场地特性合理选择索形.3）拉索轴力分析.不同索形的斜拉桥，斜拉索轴力响应的最大值所在的位置不同，我们按图6给不同位置的斜拉索编号.各条地震波下的索力最大值和所对应的索号见表7，根据表中计算结果可以得出以下结论：①索形不同，地震作用下的最大拉索轴力值大小明显不同.竖琴形最大，扇形次之，辐射形最小.②索形不同，地震作用下的最大拉索轴力的位置不同.从表中可以看出，扇形、竖琴形产生最大值的索都在塔附近.这是因为此位置的拉索长度较短，当主梁在桥面系施加单位位移时，这些索产生的应变较大，因此拉力也较大.而对于辐射形产生最大轴力的位置常常在远离桥塔的位置，如表中所示，在El－Centro、SanFernando地震波作用下，产生最大轴力的位置均为离塔最远的26、1号索.Taft地震波作用下，辐射形斜拉桥的各条索的索力最大值较均匀.③在地震作用下，辐射形拉索最大轴力增加幅度有限，不到恒载作用下的10%，设计时可以不考虑地震对索力的影响.然而对于扇形、竖琴形斜拉桥，其靠近塔的较短拉索（本模型中编号为13，14的拉索），在地震作用下，其最大值可能达到恒载索力的50%，所以设计时，必须引起足够的重视.斜拉索的顺桥向布置形式对结构的纵飘周期影响显著.一般而言，随着主梁与斜拉索平均倾角的减小，纵向刚度逐渐增大，纵飘频率增大.大跨度斜拉桥的顺桥向反应主要决定于纵飘振型，该振型的周期对主梁跨中和塔顶的位移起决定性作用.而斜拉索的顺桥向布置形式又对纵飘的周期影响显著.所以在控制桥梁顺桥向位移时，要选择合理的索形.同一地震波作用下，三种不同索形的斜拉桥位移、内力响应差别明显.这说明索形对结构的响应影响很大.对于扇形、竖琴形斜拉桥，在地震作用下，塔附近较短拉索的轴力会迅速增加，设计时应加以重视.根据桥址的地震波频谱特性，合理选择索形.如在Taft地震波作用下，扇形斜拉桥的位移、内力响应相对于其他两种索形斜拉桥，明显较大，因此在这种情况下，应尽可能避免采用此索形.【相关文献】［1］王克海，李茜.桥梁抗震研究进展［J］.工程力学，2007，24（2）：75－82.WANG Kehai，Li Qian.Research progress on aseismic design of bridges［J］.Engineering Mechanics，2007，24（2）：75－82.（in Chinese）［2］孙卓，闰贵平，钟铁毅.桥梁实用延性抗震设计方法研究［J］.中国安全科学学报，2002，12（2）：50－54.SUN Zhuo，YAN Guiping，ZHONG Tieyi.Study on a simplified method for bridge ductile anti－seismic design［J］.China Safety Science Journal，2002，12（2）：50－54.（in Chinese）［3］赵冠远，闰贵平，钟铁毅.欧洲规范关于延性桥梁抗震设计方法的安全性评价［J］.中国安全科学学报，2003，13（11）：76－80.ZHAO Guanyuan，YAN Guiping，ZHONG Tieyi.Safety Evaluation of seismic design principle of ductile bridges specified in Eurocode 8［J］.China Safety Science Journal，2003，13（11）：76－80.（in Chinese）［4］Ali H M，Abdel－Ghaffar A M.Seismic energy dissipation for cable－stayed bridge using passive devices［J］.Earthquake Engineering ＆ Structural Dynamics，1994，23（8）：877－893.［5］贾明晓，章小檀，王君杰，等.桥梁延性与减隔震设计方法应用研究［J］.公路工程，2008，33（4）：29－40.JIA Mingxiao，ZHANG Xiaotan，WANG Junjie，et al.Research on ductility design and isolation seismic design for a continuous girder bridge［J］.Highway Engineering，2008，33（4）：29－40.（in Chinese）［6］叶爱君，胡世德，范立础.斜拉桥抗震结构体系研究［J］.桥梁建设，2002（4）：1－4.YE Aijun HU Shide，FAN Lichu.Research on aseismatic structural system of cable－stayed bridge［J］.Bridge Construction，2002（4）：1－4（in Chinese）［7］闫冬，袁万城.大跨度斜拉桥的抗震概念设计［J］.同济大学学报：自然科学版，2004，32（10）：1344－1348.YAN Dong，YUAN Wancheng Conceptual seismic design for longspan cablestayed bridges［J］.Journal of Tongji University：Natural science，2004，32（10）：1344－1348.（in Chinese）［8］Calvi G M，Sullivan T J，Villani A.Conceptual seismic design of cable－stayed bridges［J］.Earthquake Engineering，2010，14（8）：1139－1171.［9］范立础.大跨度桥梁抗震设计［M］.北京：人民交通出版社，2001.FAN Lichu.Seismic design of large－span bridge［M］.Beijing：China Communications Press，2001.（in Chinese）［10］周孟波.斜拉桥手册［M］.北京：人民交通出版社，2004.ZHOU Mengbo.Cable－stayed bridge handbook［M］.Beijing：China Communications Press，2004.（in Chinese）［11］曹永睿，钟铁毅，顾正伟，等.大跨度斜拉桥地震响应分析［J］.铁道建筑，2007，25（2）：22－27.CAO Yongrui，ZHONG Tieyi，GU Zhengwei，et al.Analysis on response of large－span cable－stayed bridge to earthquake［J］.Railway Engineering，2007，25（2）：22－27.（in Chinese）。

李乔说桥-13：斜拉桥调索经验谈1啥叫调索？为啥要调？能调多少？啥叫调索？大家知道，斜拉桥结构体系主要是由桥塔、主梁和斜拉索组成（图1）。

其中斜拉索的作用有两个：一是把主梁自重及其承担的荷载传递到桥塔上去，二是调整主梁和桥塔的内力分布和线形（线形指结构的几何形状和位置）。

因此，斜拉索的拉力（称为索力）大小和分布规律对结构内力和线形起决定性作用。

而所谓的调索就是指在原有状态基础上对斜拉索的索力进行调整。

为啥要调？原因有二：（1）在斜拉桥施工过程中，由于各种误差的存在，实际结构的内力和线形不可能跟事前进行的理论计算完全一致，因此需要在施工过程中通过改变索力来调整结构内力和线形，克服上述误差影响；（2）由于斜拉桥大多采用分阶段施工方法，施工过程中的结构体系与成桥后的结构体系不同，所要求的索力也不同，因此有时需要在接近成桥阶段的适当时机进行调索，以适应成桥阶段的要求。

能调多少？并不是任何类型和大小的误差都能通过调索来克服的，调索要以结构安全和满足各种规范要求为前提。

例如，为了调整因索力误差引起的线形偏差或内力偏差而进行的调索是必要的和有利的，但为了调整因制造和安装误差引起线形偏差而进行的调索，对于线形是有利的，但却是以产生新的内力偏差为代价的，是不利的。

这时应该首先查找原因，通过安装手段作几何调整，这是不改变内力状态的调整方法。

如果通过安装手段仍然不能完全调整回来，再考虑调索。

图1 斜拉桥结构（港珠澳大桥主航道桥之一，图片引自互联网）2调索过程中的结构受力变化特点斜拉桥是高次超静定结构体系，一般来说，任何一根斜拉索索力的变化都会影响与之关联的全结构的内力与线形。

但在实际结构中，对不同的构件和不同的位置，这种影响的大小是不同的。

如图2a所示的悬臂施工中的斜拉桥，假设此时由于误差而使悬臂端部20#号节点高程低于理论高程，拟通过调索来恢复线形。

如果通过张拉使#9斜拉索的索力增大ΔT9，主梁会向上抬升，这个抬升会使#1~#8索变松弛，索力下降ΔT1~ΔT8，于是各斜拉索的索力改变量即增量如图2b所示，#9索的索力增量是正的（拉力），#1~#8索的索力增量则是负的（增量为压力，但总的索力还是拉力）。

大跨度斜拉桥的抗震性能探析凭借着建筑高度低、结构重量轻等优势，大跨度斜拉桥在城市及公路桥梁工程中广泛应用，承担着重要 交通枢纽的作用。

然而其也存在一定的缺陷，如结构的抗震性能较差，在地震作用下破坏现象较为严 重。

因此，应当重视大跨度斜拉桥的抗震性能的研究。

及抗震能力分析，并在抗震性能研究成果的基础上,某大跨度斜拉桥的立面图。

作为道路交通网的重要枢纽，大跨度斜拉桥桥梁阻尼较低，在地震作用下容易产生支座移位和滑脱等现象，会导致更为严重的次生灾害。

因此，应当注重大跨度斜拉桥的抗震性能的研究，在了解其抗震性能的基础上进行抗震加固。

如图所示，以大跨度公铁两用钢桁梁斜拉桥为工程项目背景进行有限元建模，对其进行动力特性分析以提出了部分减震控制方案。

该大跨度斜拉桥跨径为1078m,共布置17对斜拉索，整体为上下双层的桥面形式。

基于此，利用SAP2000有限元软件对该斜拉桥进行仿真建模，并采用采用多重Ritz 向量法得出了该大跨度斜拉桥的动力特性分析数据。

比如说，在第 —阶数时，斜拉桥的自振频率、自振周期分别为0.0813 f/Hz, 12.3001 T/s,振型为体系纵飘，第八阶振 型中岀现模型主梁扭转，第二、第三阶振型中分别出现一阶对称侧弯、一阶对称竖弯，在第十阶数时， 斜拉桥的自振频率、自振周期分别为0.7054 f/Hz 、1.4176T/S,处于一阶对称扭转的状态。

通过大跨度斜 拉桥的动力分析可得，地震对主塔的影响比较明显，且振型特征符合结构特点，证明所选模型可适用大 跨度斜拉桥地震响应分析。

考虑桩-土作用的大跨度斜拉桥有限元计算模型。

该工程项目用SAP2000进行有限元分析，将Landers 地震波作为实验地震波，将顺桥向地震动下、横桥向地震动下、竖向地震动下、二维地震动下作为实验条件，对大跨度斜拉桥进行了地震响应分析。

比如在顺桥向地震动下，顺桥方向上位移梁端最大值与最小值产生时间分别出现在地震之后的30s 以及21.s,数值分别为0.16m 与-0.17m,弯矩主梁跨中最大值与最小值产生时间分别出现在地震以后的20s与22s,数值分别为111300k N-m 与108700k N-m,位移塔顶最大值与最小值产生时间分别出现在地震以后的20s与22s,数值为0,22m 与-0.23m 。

斜拉桥的受力分析与优化设计斜拉桥作为一种现代桥梁结构形式，以其独特的造型和出色的跨越能力在交通工程中占据着重要的地位。

为了确保斜拉桥的安全性、稳定性和经济性，对其进行准确的受力分析和合理的优化设计至关重要。

一、斜拉桥的结构组成斜拉桥主要由索塔、主梁和斜拉索三大部分组成。

索塔是整个桥梁的支撑结构，承受着来自斜拉索和主梁的巨大竖向和水平荷载。

主梁通常采用钢梁或混凝土梁，负责承担车辆和行人的重量，并将荷载传递给斜拉索和索塔。

斜拉索则是连接索塔和主梁的关键部件，通过受拉来提供支撑力，使主梁能够跨越较大的距离。

二、斜拉桥的受力特点斜拉桥的受力情况较为复杂，其荷载主要包括自重、车辆荷载、风荷载、温度荷载等。

在这些荷载的作用下，斜拉桥的各个部分协同工作，共同承受和传递力。

索塔主要承受压力和弯矩。

由于斜拉索的拉力作用，索塔会产生较大的竖向压力。

同时，风荷载和主梁传递的水平力会使索塔产生弯矩，这就要求索塔具有足够的强度和稳定性来抵抗这些内力。

主梁在承受自重和车辆荷载的同时，还受到斜拉索的竖向分力和水平分力的作用。

竖向分力提供了主梁的支撑力，水平分力则对主梁产生轴向压力或拉力，影响主梁的受力状态。

斜拉索是受拉构件，其拉力的大小和方向取决于索塔和主梁的相对位置以及荷载的分布情况。

在荷载作用下，斜拉索的拉力会发生变化，从而影响整个桥梁的受力平衡。

三、斜拉桥的受力分析方法为了准确分析斜拉桥的受力情况，通常采用有限元分析方法。

这种方法将桥梁结构离散成若干个单元，通过建立数学模型来模拟桥梁在各种荷载作用下的响应。

在有限元分析中，需要确定桥梁的几何形状、材料特性、边界条件等参数。

通过计算，可以得到桥梁各个部分的内力、位移、应力等结果，从而评估桥梁的安全性和可靠性。

此外，还可以采用理论分析方法，如基于力学原理的解析计算。

但这种方法通常适用于简单的桥梁结构，对于复杂的斜拉桥，有限元分析方法更为准确和实用。

四、斜拉桥的优化设计优化设计的目标是在满足桥梁使用功能和安全性的前提下，使桥梁的造价最低、结构性能最优。