1、 斜拉橋設計計算及實例介紹主要內容一、總體布置二、結構設計（塔、梁、索）三、結構計算四、橋梁實例介紹一、總體布置 斜拉橋是由塔、梁和拉索等組成的組合受力結構體系的橋梁。一、總體布置斜拉橋傳力分析示意桁架傳力分析示意一、總體布置1、孔跨布置 邊跨可對稱布置或者不對稱布置，邊跨可設置輔助墩。一、總體布置1、孔跨布置 首先確定主跨跨徑，雙塔斜拉橋，邊中跨比一般0.35-0.5，以0.4居多。（1）邊跨過小，易導致邊跨負反力及尾索過大的應力幅度（疲勞破壞）；（2）邊跨過大，邊跨彎矩過大，中跨剛度小，不經濟。一、總體布置1、孔跨布置可對稱布置或者不對稱布置；不對稱布置更為經濟合理，對稱布置景觀性更好一些

2、；較為合理的邊中跨比0.51.0之間，以0.8左右居多。一、總體布置2、主梁的支承體系一、總體布置2、主梁的支承體系一、總體布置2、主梁的支承體系一、總體布置2、主梁的支承體系一、總體布置3、斜拉索布置一、總體布置3、斜拉索布置一、總體布置3、斜拉索布置一、總體布置3、斜拉索布置一、總體布置3、斜拉索布置一、總體布置3、斜拉索布置一、總體布置3、斜拉索布置一、總體布置3、斜拉索布置索距的選擇一、總體布置3、斜拉索布置索距的選擇一般中跨無索區長度即合攏段長度一、總體布置4、索塔的布置縱向一、總體布置4、索塔的布置橫向一、總體布置4、索塔的布置橫向一、總體布置4、索塔的高度一、總體布置5、總體設計

3、流程主橋跨徑、斷面布置確定確定邊跨長度 塔高確定塔梁構造確定，主梁節段長度，索塔拉索間距確定成橋索力計算施工階段、運營階段計算完成圖紙、計算書主橋跨徑、斷面布置確定穩定、動力、抗風、局部等計算二、結構設計1、主梁二、結構設計1、主梁-截面及梁高 密索體系，主梁梁高一般為主跨的1/1001/300,中小跨徑一般1/1001/150，橋梁較寬時，可能是橫向寬度控制。二、結構設計1、主梁二、結構設計1、主梁-適用性二、結構設計1、主梁截面特點二、結構設計1、主梁截面特點二、結構設計1、主梁截面特點二、結構設計1、主梁截面特點二、結構設計1、主梁截面特點二、結構設計1、主梁截面特點二、結構設計2、索塔

4、二、結構設計2、索塔二、結構設計2、索塔-構造尺寸二、結構設計2、索塔-上塔柱錨固區二、結構設計3、拉索截面組成二、結構設計3、拉索序號技術性能指標平行鋼絲斜拉索環氧鋼絞線斜拉索1抗拉強度1670MPA-1770MPA1860MPA2拉索用量稍大減少約8%，比平行鋼絲斜拉索用量減少3防護性能 1鍍鋅+纏包帶+HDPE環氧層+油脂+PE+HDPE6抗振性能 鋼絲拉索結構為整體粘結，抗振性能差鋼絞線斜拉索單根獨立、平行，每根鋼絞線振動時頻率基本相同，可相互抵消至最低7施工周期較短（成品索，工廠內制作）較長（現場張拉）8施工難度需大型起重設備，采用較大的軟牽引力和拉桿牽引力工藝單根鋼絞線張拉，小型千

5、斤頂即可10換索功能必須整體換索，費用大，需封閉交通原則上可進行單根更換，但目前國內市場上夾片錨固效率低，錨頭需灌注環氧砂漿錨固，不可更換。無成功更換實例二、結構設計3、拉索平行鋼絲斜拉索環氧鋼絞線斜拉索鍍鋅鋼絞線斜拉索橋梁實例蘇通大橋；南京長江二橋；南京長江三橋；上海長江大橋安慶長江大橋；泰安長江二橋；灌河大橋；五河口大橋；潤揚大橋北汊橋；宜昌夷陵橋；青州閩江大橋二、結構設計3、拉索錨頭構造二、結構設計3、拉索-錨頭構造二、結構設計3、拉索-錨頭構造二、結構設計3、拉索-錨頭構造二、結構設計3、拉索-錨頭構造二、結構設計3、拉索-錨頭構造二、結構設計3、拉索-錨固形式三、結構計算計算分類三、

6、結構計算計算分類三、結構計算計算軟件1、整體靜力：橋梁博士、QJX、綜合程序，midas、TDV,SAP2000,ANSYS；2、局部分析：midas、ANSYS、Nastran,SAP2000等；3、抗震：midas、ANSYS、TDV、SAP2000等三、結構計算1、靜力計算分析三、結構計算2、靜力計算方法三、結構計算2、靜力計算流程（1）確定結構的合理成橋狀態，確定成橋索力；（2）根據成橋狀態，確定各施工階段索力；（3）進行運營階段的計算分析；三、結構計算2、靜力計算-合理成橋狀態成橋狀態：與合攏后的狀態不同，運營10年的狀態；合理成橋狀態(塔直梁平)，主要確定原則：（1) 索力分布均勻

7、，除了0#1#索外，其余索力逐漸遞增；（2）主梁彎矩接近剛性支撐連續梁的彎矩；（3）主塔彎矩盡可能小，豎直，合攏狀態向岸側預偏；三、結構計算2、靜力計算-合理成橋狀態的索力計算 結構體系為高次超靜定，主梁和索塔的受力狀態對索力變化很敏感，因此拉索索力的確定是達到合理成橋狀態的關鍵，確定合理成橋狀態的索力的方法主要有：（1）最小彎曲能量法；（相比最小彎矩法，經濟性更好）（2）影響矩陣法；（3）剛性支撐連續梁法；（主要適用于對稱結構）（4）最小彎矩法；（5）用索最小量法；三、結構計算2、靜力計算-剛性支撐連續梁法三、結構計算2、靜力計算-施工階段計算 由于施工過程中，結構體系和荷載狀態的不斷變化，

8、結構內力和線形不斷變化，通過優化施工階段索力，使得結構的應力及線形能夠達到合理成橋狀態，該組施工階段即為合理施工狀態，施工階段索力仍是關鍵，主要確定方法：（1）倒拆法；（2）倒裝-正裝迭代法；（倒拆法的優化）（3）無應力狀態控制法；（結構彈性，單元長度曲率不變）（4）正裝迭代法；（最小二乘法縮小假定與合理狀態差距）三、結構計算2、靜力計算-施工階段索力計算三、結構計算2、靜力計算-施工階段索力計算三、結構計算2、靜力計算-施工階段計算三、結構計算2、靜力計算-施工階段計算三、結構計算3、拉索特性索垂度效應三、結構計算3、拉索特性索垂度效應三、結構計算3、拉索特性索垂度效應三、結構計算3、拉索特

9、性索垂度效應三、結構計算4、拉索兩端傾角的修正三、結構計算5、斜拉橋活載計算原因：1、活載所占內力相比恒載內力小； 2、活載作用時拉索已經有較大的拉力，斜拉索的非線性小。三、結構計算6、結構穩定計算三、結構計算7、結構局部計算在進行完整體計算完成后，還需要對一些結構和受力復雜的局部構件進行詳細分析，確保局部受力安全。（1）主塔拉索錨固區 （2）主梁拉索錨固區（3）塔、墩、梁固結部位（4）寬箱梁的翼緣部位（剪力滯影響）三、結構計算7、結構局部計算索塔錨固區三、結構計算7、結構局部計算索塔錨固區三、結構計算7、結構局部計算索塔錨固區四、實例介紹1、江六高速京杭運河特大橋四、實例介紹1、江六高速京杭

10、運河特大橋 京杭大運河蘇北段是江蘇省最重要的干線航道之一,航線交通十分繁忙，平均每分鐘就有3艘船舶通過。現為II級航道(1107m)，橋位處東側(左側)設置了待閘錨地，兩駁岸之間距離為180m。待閘錨地四、實例介紹1、江六高速京杭運河特大橋 主橋橋型為雙塔雙索面混凝土斜拉橋，孔跨布置108m+248m+108m。主橋支承體系采用半漂體系。 主塔：為H型混凝土框架結構 主梁：預應力砼邊主梁結構； 斜拉索：鍍鋅平行鋼絲。四、實例介紹1、江六高速京杭運河特大橋 施工方案： 主塔：支架法+爬模法 主梁：牽索掛藍懸澆+支架法 斜拉索：兩端冷鑄錨，塔內張拉四、實例介紹1、江六高速京杭運河特大橋采用空間有限元程序分別進行整體計算和局部計算，主要計算內容如下：主橋體系靜力計算分析主塔橫向靜力計算主塔錨固區預應力配索計算主梁橫梁計算主梁橋面板計算主塔基礎計算全橋抗震、抗風、穩定性計算邊墩及輔助墩計算 結構計算四、實例介紹1、江六高速京杭運河特大橋成橋階段拉索成橋