鄂东长江大桥斜拉桥索塔结构设计分析
大跨度桥梁斜拉索设计与分析
大跨度桥梁斜拉索设计与分析大跨度桥梁是现代交通工程中重要的一部分，它们连接起了不同地区，实现了人们之间的联系。
而其中，斜拉桥作为大跨度桥梁的一种重要形式，具有独特的设计和分析技术，本文将探讨大跨度桥梁斜拉索的设计与分析。
斜拉桥采用了悬索与梁体结合的构造形式，通过悬挂在主梁上的斜拉索来承担桥梁荷载。
这种设计不仅可以充分利用悬索的受力优势，还能减小主梁的跨度，提高桥梁的稳定性和承载能力。
首先，斜拉桥设计的一个重要步骤是斜拉索的选取。
斜拉索的选取需要考虑多个因素，如桥梁的跨度、荷载、材料强度等。
通常情况下，斜拉索的材料采用高强度钢或预应力混凝土，这样可以保证斜拉索具有足够的强度和刚度，以承担桥梁的荷载。
在斜拉索的设计中，另一个关键因素是斜拉索的布置。
斜拉索的布置直接影响到桥梁的结构性能和外观。
一般来说，斜拉索的布置要满足力的平衡条件，即使桥梁受到一侧的加载，斜拉索的应力分布也要保持均衡。
此外，为了使斜拉索的布置更加美观，设计师还需要考虑桥梁的造型和整体的设计风格。
当斜拉索的设计确定后，需要进行斜拉索的分析。
斜拉索的分析是为了确定斜拉索在荷载作用下的应力和变形情况。
为了进行这一分析，工程师通常会采用有限元分析的方法。
这种分析方法可以将桥梁模型分割成许多小的有限元，通过求解有限元方程来得到斜拉索的应力和变形情况。
通过斜拉索的分析，设计师可以了解斜拉索在各种情况下的受力性能，从而优化设计，提高桥梁的安全性和稳定性。
另外，斜拉桥在设计与分析的过程中还需要考虑到结构振动的问题。
斜拉桥由于其独特的结构形式，往往会引起较大的结构振动。
这种振动可能影响到桥梁的使用和安全，因此在设计和分析过程中，需要对斜拉桥的振动进行评估。
工程师可以通过振动试验和数值模拟的方法来研究桥梁的振动响应，并采取相应的措施来减小振动影响。
综上所述，大跨度桥梁斜拉索的设计与分析是一个复杂而重要的工作。
设计师需要综合考虑多个因素，如斜拉索的选取、布置和分析，以及结构振动的问题。
鄂东大桥施工参数敏感性分析
ｏ ｉ ｅ ｍ ａ ｏ ｅｒｍａｋ ｂｅ ｉｆ ｅ ｃ ｎ ｔｅ ｉｔｍａ ｏ ｃ ｎ ｏ ｔｕ ｆｔｅ ｓｒｃ ｒ ｈ ｎ ｏｈ ｒ ｆｍａｎ ｂ ａ ｈ ｄｍ ｒ ｅ ｒ ａ ｌ ｎ ｕ ｎ ｅ ｏ ｈ ｎｅ Ｉｆｒ ｅａ ｄ ｃ ｎｏ ｒｏ ｔｕ ｔ ｅｔ ａ ｔ ｅ ｌ ｈ ｕ
差 ，其重要原 因之一是结构的实际参数与理想模 型中的参数值 间存在差异 ．对于 同一桥梁结构而 言 ，不同的结构参数对结构状态 的影响程度是各 异的，且同一个结构参数对各个结构体系均有着 不同程度的影响．为把握各结构参数对桥梁结构 状态的影响规律 ，特别是对混合梁斜拉桥这一复 杂桥型的力学行为的影响 ， 为此 ， 针对材料弹模 、
中的结构实际状态与仿真模拟计算所得到的结构
各 施 工 阶段 的理 想 状 态 之 间 总是 具 有 一 定 的误
１ 桥 梁 结构
鄂东长江公路 大桥 主桥为半漂 浮体 系斜拉
桥 ，跨径 布置 为 ３Ｘ６ ． ７ ． ９ ６ ７ ． ３ ７５ ７５ ２５ ２＋ ２５ ６ ． ＋ ＋ ＋ Ｘ
理这 些不 利 因素 的影 响 ． ３２ 塔 偏 参数敏 感性 分析 ．
根据塔 偏对 上述 因素敏感 的程 度（ 见表 ３可 ）
表 ３ 南 塔 塔 偏 参 数 敏 感 － 析 眭分
最为 显著 ，达到 ４ ７ ｌ．ｍｍ，其次 是拉 索弹模 的影 ０ 响 ．图 ４表 明主梁 线形 随钢 箱梁重 量 的变化 亦 十
众所 周知 ，斜拉 桥 为高次 超静 定结 构 ，其采 用 的施 工方法 以及 安装 程序 均与 成桥后 结 构 内力 状态 、主梁线 形之 间 的联 系极 为 密切 ．施 工过程
重量 等 ９个参 数进 行结 构参 数敏 感性 分析 ，并 将 结构 状态 影响显 著 者定 为敏感 性参 数 】 ．
鄂东长江公路大桥关键技术及特点
二、主桥结构
（2）索塔 钢锚箱组成：侧面拉板、端部承压板、腹
板、锚板、锚垫板、横隔板、连接板、加 劲肋 等8部分； 空间箱形结构； 侧面拉板－－承受斜拉索水平拉力； 剪力钉－－连接钢锚箱和砼壁
二、主桥结构
（2）索塔
钢锚箱平面布置
钢锚箱立面布置
内置式钢锚箱
二、主桥结构
（3）边跨预应力砼宽箱梁
长度：单侧总长287.5m，12.5m伸入主跨； 形状：边箱PK断面； 梁高：3.8m； 梁宽：38m；
横隔板设置：于下横梁、辅助墩、过渡墩 顶分别设2.9m，3.0m和2.9m横隔板外非桥墩处 每7.5m设一道厚30cm的横隔梁。横隔板的设置 与斜拉索在梁端的锚固相对应 。
砼及预应力体系：边跨PC箱梁采用C55砼， 三向预应力结构，其中纵向预应力采用2000MPa 钢绞线及其相匹配的群锚体系。
大桥的建设在技术上极具挑战性，是我 国技术含量高，技术复杂的现代化大型桥梁 之一。
二、主桥结构：
浠水（北）
3×6750+7250=27500 2250+27×750+1300＋1500+2200
28750(预应力混凝土箱梁) 850
253.4
147600 92600 2200+29×1500＋1200＋29×1500＋2200 90100(钢箱梁)
二、主桥结构
（4）钢箱梁构造及特点：
长度：总长901m； 形状：边箱PK断面； 梁高：3.8m，梁高与跨径比：1/243.7； 梁宽：38m，梁宽与跨径比：1/10；
桥面板、底板、斜底板及中纵腹板纵向均采 用 U形加劲，边纵腹板及顶板、斜底板的边角 部采用板式加劲，钢箱梁上索梁锚固采用钢锚箱 方式。
建筑美学鉴赏 鄂东长江公路大桥
鄂东长江公路大桥建筑美学鉴赏姓名：班级：学号：老师:鄂东长江公路大桥建筑美学鉴赏摘要：随着现代化城市、道路、景观的发展,桥梁的美观愈来愈受到人们的关注。
该文论述了桥梁美学的基本法则及美学设计的基本手法。
包括桥梁结构设计、景观设计等等。
关键词：鄂东长江公路大桥美学一鄂东长江公路大桥1.1简介鄂东长江公路大桥位于长江湖北黄石水道上游，是国家高速公路沪渝高速公路湖北省东段（武黄高速公路和黄黄高速公路）和国家高速公路大庆至广州高速公路湖北段的共用过江通道，大桥路线全长约15.149KM，其中大桥主体全长约6.3KM，主桥主跨为926米组合梁斜拉桥，居世界同类桥梁第二位，为湖北第一桥。
1.2美学赏析鄂东长江大桥采用的是倒“Y”型桥塔、是双面斜索面的经典桥型，属于双塔斜拉桥。
桥塔设计将湖北荆楚文化与现代桥梁工程相结合，以“凤翎”的元素符号位表现形式，表现出一种吉祥的气息及湖北人民腾飞的愿望。
通过线条的处理和形体的秀化，使桥塔内敛含蓄，别具一格，新颖又不乏神韵。
凤翎形桥塔紧紧地与湖北的地域、历史、文化相结合，景观方面独一无二，别具特色。
鄂东长江大桥的倒“Y”型桥塔使得双面斜索面在桥塔中间积聚，就像斜索是从桥塔中间迸发出去的，在灯光的照耀下，斜索明暗交错，桥塔却通体透白，桥塔给人的感觉就像发光的夜明玉条一样，斜拉锁就像夜明玉条发出的光一样剔透，且富有动感。
二桥梁美学概念桥梁美学是研究以美学的普遍原理、结合桥梁的特殊性质，得出桥梁建筑在设计时应遵循的和在评价中应依据的理论和法则的科学。
[1]桥梁美学涉及的内容很多，包括使用功能、结构合理、环境协调等，还有一个就是外形美观。
三桥梁建筑美的基本因素3.1 统一和谐3.1.1多样统一多样统一是形式美的一种高级形态，也是创造形式美的最高要求。
从本质上讲，多样统一的和谐规律与人类社会和自然界一切事物的发展规律相一致。
而统一性则体现在某一座桥的内部构造上。
可以说，多样并非不好，但在一座桥上把什么东西都放在一起就缺乏主题、杂乱无章了。
大跨径斜拉桥索塔下横梁施工支架结构分析
●
安全性 ， 各个 施工 阶 段 的 内力 符 合设 计 及 成桥 状 态
的要求 ， 又能体现施工成本的经济合理性 。本文通
过鄂 东长 江大桥南 主塔 下横梁 施工 方案 和支架 受力 构件相 关现 场试验 数据对 下横 梁支架 系统 的设计 做
平联标 高
平联标 高
标高
图 ２ 鄂东长江大桥南主塔 下横 梁及 支架布置图（ 单位： ｍ ｍ）
２ ）混凝土 强度达 到 ９％ ， ０ 张拉 ｌ ６束 ２ １．４ ２ ５２ 预应力钢束 ； ３ ）第 ２次浇筑 ４７Ｉ 的塔 柱及 ３６ｍ 高的下 ． ｎ高 ． 横梁 ， 混凝土方量 约为 １ ７ ５Ｉ ； ９ ｎ ４ ）混凝土 强度 达到 ９ ％ ， 拉 ２ ０ 张 ４束 ２ １．４ ２ ５２ 预应力 钢束 ；
刚度 比值所 决 定 。结构 计 算 采用 ＭＩＡ ／ｉｌ 行 Ｄ Ｓｃｖ 进 ｉ 空间结 构模拟 计算 ， 实体 单 元模 拟 主塔 塔 柱及 下 横 梁， 梁单 元模 拟 贝雷 梁及 钢管 支 架 。模 型边 界 条 件 为： 主塔 塔柱 根部 固结 ， 管支 架 根 部 固结 ， 钢 贝雷 梁 杆 件及 钢管 支 架 、 横 梁 、 配 梁 之 间 采 用 固 结 联 钢 分 接； 分配 梁与 主塔 下 横 梁单 元 之 间 为 固结 。有 限 元
第 ３ 卷第 ４期 ６ ２１ ０ ０年 １ ２月
湖
南
交
通
科
技
Ｖ０． ６ Ｎｏ ４ １３ ．
ＨＵＮＡＮ ＣＯＭＭＵＮＩ ＣＡＴＩ ＯＮ ＣＩ Ｓ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬ ＯＧＹ
Ｄｅ ２ Ｏ ｃ． ０１
鄂东长江大桥超长斜拉索施工技术
ｔｃ ｎ ｌｇ ｎ ｃ ｎ ｃ ｌ ｏｎ ｓａｅ ｄ ｔｉ ｄ ｄ ｓ ｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｅｃ ｎ ｔ ｃｉｎ ｑ ａｉ ｎ ｕ ｅ ． ｅ ｈ ｏｏ ｙａ ｄｔ ｈ ｉ ａ ｉｔ ｙ ｅａ ｌ ｅ ｃ ｐ ｉ ， ｎ ｏ ｓ ｕ ｔ ｕ ｔ ｉ ｅ ｓ ｒ ｄ ｅ ｐ ｅ ｉ ｏ ｈ ｒ ｏ ｌ ｙｓ
Ｋｅ ｒ ｓ ｕ ｔ － ｏ ｇｃ ｂ ｅｏ ｔｙ ｄ ｃ ｌ ｒｄ ｅ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎｔ ｃ ｎ ｌｇ ；ｓｒ ｔｈ ｓ ｓ ｅ ｄ ｔｃ ｎ ｌｇ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌ ａ ｌ ｎ ａ ｌ ｆ ｓ ｅ － ａ ｅｂ ｇ ； ｏ ｓ ｃ ｏ ｈ ｏ ｏ ｒ ａ ｂ ｉ ｒ ｉ ｅ ｙ ｔ ｃ — ｕ ｐ ｎ ｈ ｏｏ ｅ ｅ ｙ
Ｏ 引 言
３ ６ ．）ｍ九跨连续半漂 浮双塔混 和梁斜拉桥 ，主跨位居 ｘ ７５ 同类 型桥梁世 界第 二。索面按不对称扇形 布置 ，每一扇面 由３ ０对斜拉索组成 ，全桥共设 ４ ３ ｘ ＝ ４ 根 斜拉索 ，中 ｘ０２ ２０ 跨标准索距 １ｍ，边跨 ３ ３ ５ ￣ ０号索距 ７５ ．ｍ。见图 １ 。
ｃｍ ｏｅｔｏ ｃ ｌ ｓ ｙｄｂ ｄｅ ｈｅｃ ｌ’ ｃｎｔ ｃ ｏ ｃｎｃｌｈｓａ ｏｂ ｕ ｅ ｈｌ ｎｅ． ｌａ ｌ ｇｃ ｌ ｏ ｏ ｐ ｎｎ ｆ ａ ｅ ｔ ｅ ｒ ｇ ，ｔ ａ ｅ ｏｓ ｕｔ ｎｔ ｈ ｉ ａ ｌ ｒ ￣ｔ ｗ ｃａ ｅｇｓ Ｕ ｔ －ｏ ａ ｅ ｆ ｂ — ａ ｉ ｂ Ｓ ｒ ｉ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ｌ ｒ ｎ ｂ
摘
要 ：斜拉桥 目前 的跨度 已经跨越千米 ，随着跨径 的不 断增 大 ，给斜拉桥的核心受力构件——斜 拉索 的施 工技 术 ’
ห้องสมุดไป่ตู้
难度带来 了新的挑战 。超长斜拉索 的张挂技术 ，是大跨径斜拉桥施 工的控制性技 术。文章通过鄂东长江大桥超长斜
斜拉桥设计中的索力分析与控制
斜拉桥设计中的索力分析与控制斜拉桥作为一种现代化的桥梁结构，广泛应用于各类大型跨江、湖、海和山谷的桥梁工程中。
它不仅具有美观大方的外观，还能够有效地分担桥梁荷载，提高桥梁的承载能力和抗风能力。
而斜拉桥设计中的索力分析与控制则成为了保障桥梁安全和稳定运行的重要环节。
一、索力的分析斜拉桥的主要承重结构是悬索索塔和主缆，而索力就是悬挂在悬索索塔上的主缆所受的拉力。
索力的大小与桥面荷载、索塔高度、索塔间距和主缆倾角等因素有关。
在设计斜拉桥时，必须进行索力分析，以确定索力的适宜取值，保证桥梁结构的稳定性和安全性。
索力的分析通常借助有限元法等先进的计算工具进行。
在计算中，首先需评估桥面荷载，考虑静载荷和动载荷的作用，以确定桥体所受的力。
然后，根据桥墩和支座的约束条件，推导出索力的计算公式，并分析不同工况下的索力分布情况。
最后，对索力进行验算和优化，确保其在合理范围内。
二、索力的控制斜拉桥在施工和运营过程中，索力的控制是至关重要的。
索力过大或过小都会对桥梁结构产生不利影响。
若索力过大，会导致主缆过度受力，进而引起索塔的变形和损坏；若索力过小，则无法充分发挥斜拉桥的承载能力，同时也会减弱桥梁的抗风性能。
在施工过程中，必须严格控制索力的大小。
一方面，要保证桥墩和底座的稳定性，避免因索力过大引起的桥墩倾斜和沉降；另一方面，要控制索塔的变形，保证索力功能的正常发挥。
这可以通过控制施工过程中的张拉力和调节主缆的长度，来实现索力的控制。
在运营阶段，索力的控制也非常重要。
特别是在受到极端天气条件、突发荷载或地震等外界因素影响时，需要采取相应的措施来防止索力的异常变化。
例如，可以设置传感器对索力进行实时监测，一旦发现索力异常，及时采取措施进行调整，以保证桥梁的稳定运行。
三、索力分析与控制实例以中国著名的苏通大桥为例，展示索力分析与控制在实际工程中的应用。
苏通大桥是世界上最长的公路和铁路双用途斜拉桥，总长度达32.4公里。
在设计和施工过程中，苏通大桥采用先进的有限元法进行索力分析，通过模拟不同工况下索力的分布和变化，确定了主缆的适宜参数。
鄂东长江公路大桥索塔日照变形监测及应用
量数 据是索塔 线形控 制和钢锚 箱安装 的基本依 据 。
２ １ １ 塔 柱 施 工 主 要 技 术 要 求 ． ．
１ 上塔柱在 顺桥 向 和横桥 向均不 设预 偏 ， ） 按直 立
建造；
向下收腿 于塔底 承台处 ， 向上 于 １５ ｍ高 程处 合 为一 ６ 根塔 柱 。索塔 拉索 锚 固 区采 用钢 锚 箱结 构 ， 塔 有 Ｃ 每
收 稿 日期 ： ０ ９０ －７ 修 回 日期 ：０ ９ １ —０ ２０ － ０ ； ９ ２ ０ －２ １
高程 偏 差 －１ ４ ０ｍｍ， 面 倾 斜 偏 差 ＜１３０ ０； － 表 ／ ０
作 者 简介 ： 化光 （９ ０ ） 男 ， 壬 １７ 一 ， 河南 南 阳人 ， 副教 授 。
图 ２ 鄂 东 长 江 公路 大桥 索 塔 结 构
２ 索塔 施 工 及 钢锚 箱 安 装精 度
２ １ 索塔 线形控 制及钢锚 箱安装精 度要 求 ．
・
图 Ｉ 鄂 东 长 江公 路 大 桥 主 桥桥 型 （ 位 ：１ 单 １） １
索塔塔 柱施工 期 间 ， 主要 通过 几 何测 量 控制 塔柱
各 节段线形 和每节 钢锚 箱 安装 的空 间位 置 ， 确 的测 准
鄂东长 江公 路大 桥采用 “ 风翎 ” 索 塔结 构 ， 图 式 如 ２ 示， 所 全塔 包括上 塔柱 、 中塔 柱连 接段 、 上 中塔 柱 、 中 下塔柱 连接段 、 下塔柱 、 下横梁共六 部分 。索塔顶 面高 程 ２ ７ ５／， 面 以上 高度为 ２ ４ ８ ／ 索 塔两根塔 柱 ５． ／桥 １ ０ ． ２／， １
路 在湖北省境 内的共 用 过江 通 道 ， 主桥 为九 跨 连续 半 漂 浮双塔混 合 梁 斜 拉桥 。主桥 桥 跨 布 置 为 （ ６ ． ３× ７ ５ ＋ ２ ５＋ ２ ． ７ ． ３× ７ ５ ７ ． ９ ６ ０＋ ２ ５＋ ６ ． ）ｍ， 一跨跨 过有效 通
斜拉桥论文：鄂东长江大桥成桥阶段几何非线性静力分析
斜拉桥论文：鄂东长江大桥成桥阶段几何非线性静力分析【中文摘要】斜拉桥是由塔、梁、索三种基本构件组成的高次超静定的结构体系。
特别是大跨度斜拉桥,其几何非线性特性比较明显,考虑几何非线性影响的斜拉桥结构分析计算成为重要的研究课题。
论文以鄂东公路大桥为工程背景,运用有限元软件Ansys对成桥阶段下斜拉桥几何非线性响应进行分析计算。
论文首先介绍了斜拉桥的发展以及斜拉桥几何非线性的；然后介绍了大跨度斜拉桥几何非线性的基本分析理论和数值方法；然后介绍了有限元模型的要求以及斜拉索、主梁和桥塔的模拟方法,然后运用有限元软件建立鄂东长江大桥有限元成桥阶段全桥模型,进行几何非线性分析计算,进而比较分析斜拉桥几何非线性三大因素来源即斜拉索垂度效应、梁柱效应、大位移效应对结构影响比重；最后就斜拉桥几何非线性计算中关于斜拉索划分单元合理尺寸做了讨论,并给出一些参考性意见。
理论计算结果表明,对于成桥阶段斜拉桥的几何非线性：(1)斜拉桥三个几何非线性因素即斜拉索垂度效应、梁柱效应及大位移效应,对位移的影响都较大,其中以斜拉索垂度的影响最大,结构大位移效应次之,桥塔和主梁的梁柱效应影响最小；(2)几何非线性因素对塔底弯矩和塔底轴力以及塔梁连接处主梁轴力的影响基本可忽略,而对跨中主梁弯矩和轴力,以及塔梁连接处主梁弯有较大影响；(3)在恒载作用下,如不考虑几何非线性,计算结果会有较大的误差,但在车辆荷载作用下,几何非线性计算结果和线性计算结果相差不大；(4)另外采用Ernst公式修正弹模法考虑斜拉索垂度效应的几何分析性影响,与真实受力结果误差不大。
(5)对于多杆单元模拟大跨度斜拉桥的斜拉索的垂度效应,一般索单元按100m划分,其计算结果一般能达到要求。
【英文摘要】The cable-stayed bridge is a kind of flexible structure system with high redundant numbers, by consist of three basic members, namely the tower, cables and girders. Its geometric nonlinearity is obvious, especially for thelong-span cable-stayed bridge, thus the geometric nonlinear analysis of cable-stayed bridge structure become a significant research topic. This thesis adopts E Dong Yangtze River Bridge as engineering background, to compute geometric nonlinearity respond of the structure on finished stage.This thesis firstly introduces the development and research background of geometric nonlinearity for the cable-stayed bridge, then introduces the basic theory and numerical method of geometric nonlinearity; After that, the finite element full-bridge model of E Dong Yangtze River Bridge under finished stage is established, the geometric nonlinear calculation and analysis is carried out, the effect proportion of three geometric nonlinear factors for cable-stayed bridge namely cable sag effects, beam-column effects and large displacement effects are compared. Finally, the thesis discuses the reasonable unitsize for cables during the calculation of geometric nonlinearity on the cable-stayed bridge, and give some references.Theoretical result shows that, with regard to geometric nonlinearity of the cable-stayed bridge under finished phase:(1) Cable sag effects, beam-column effects and the large displacement effects all have great impact on the displacement,while the greatest impact comes from sag cable effects, the large displacement effects follows, and the beam-column effects occupies the least;(2)Geometrically nonlinear factors to the axial force and bending moment on the bottom of the tower and the main beam axis force at the junction of tower and beam can be omitted, while have great impact on the mid-span girder bending moment and axial force, and and the main beam bending moment at the junction of tower and beam.(3) In the seondary constant loads, if no considering geometric nonlinearity, the results have a greater error, but during the vehicle live load, the results of nonlinear and linear geometric calculations differ litter;(4)In addition, geometric analysis results considering cable sag effects by the way of modifying Elastic Modulus by the Ernst formula has no significant difference with their real results;(5)With regard to the cable sag effects simulation by rod element method forlong-span cable-stayed bridge, generally the cable elementdivided by 100m, and its results can meet the requirements.【关键词】斜拉桥几何非线性多杆单元斜拉索垂度效应梁柱效应大位移效应【英文关键词】Cable-stayed bridge Geometric nonlinearity Cable sag effects Multi-pole unit methodBeam-column effects Large displacement effects【目录】鄂东长江大桥成桥阶段几何非线性静力分析摘要6-7Abstract7-8第1章绪论11-18 1.1 斜拉桥概述11-12 1.2 国内外斜拉桥的发展历史12-14 1.3斜拉桥静力非线性分析的研究现状14-16 1.4 研究的现实意义及工程背景16-17 1.5 本文研究的主要内容17-18第2章斜拉桥几何非线性分析理论18-39 2.1 几何非线性分析理论18-22 2.1.1 变形体运动描述18-19 2.1.2 总体拉格朗日列式法(T.L.列式)19-21 2.1.3 更新拉格朗日列式法(U.L列式)21-22 2.1.4 T.L.列式与U.L列式的比较与讨论22 2.2 大跨度斜拉桥几何非线性有限元分析22-35 2.2.1 斜拉索垂度效应22-28 2.2.2 梁柱效应28-35 2.2.3 结构大位移效应35 2.3 几何非线性数值分析的基本方法35-38 2.3.1 增量法36-37 2.3.2 迭代法37-38 2.3.3 混合法38 2.4 本章小结38-39第3章斜拉桥成桥阶段的设计计算39-51 3.1建立有限元模型的要求39-41 3.1.1 斜拉索的模拟39-40 3.1.2 加劲梁的模拟40-41 3.1.3 桥塔的模拟41 3.2 鄂东长江大桥有限元模型41-42 3.2.1 结构简介41 3.2.2 计算荷载41 3.2.3 鄂东长江大桥模型41-42 3.3 合理成桥状态的设定42-47 3.3.1 斜拉桥合理的成桥状态及索力优化43 3.3.2 鄂东长江大桥索力优化方法及步骤43-44 3.3.3 鄂东长江大桥的成桥状态计算结果44-47 3.4 车辆荷载作用下全桥几何非线性分析47-50 3.5 本章小结50-51第4章斜拉桥成桥阶段几何非线性分析计算51-63 4.1 斜拉桥各种非线性因素占的比重51-57 4.1.1 恒载作用下几何非线性因素51-54 4.1.2 车辆荷载作用下几何非线性因素54-57 4.2 多杆单元模拟斜拉索的尺寸的确定57-61 4.3 本章小结61-63结论和展望63-65结论63-64展望64-65致谢65-66参考文献66-69攻读硕士期间发表的论文及参加的科研项目69。
鄂东桥关健技术
最低通航水位7.30m
2020/1/24
四、鄂东大桥关健技术
（一）深水基础
设计（37根优化为33根、体系、
极限风、冲刷、船撞力、 承
台高程确定）
施工（平台、钢护筒、套箱、封 底
及厚度）
2020/1/24
四、鄂东大桥关健技术
（二）边跨混凝土箱梁
设计（抗裂、总体尺寸、总体应 力、横隔板间距及配束）
施工（支架、混凝土浇注顺序、预 应力索张拉、横隔板支承）
10
Nanjin No. 2 Yangtze River Bridge
628
China China
2006 2001
昂船州
2020/1/24
三、鄂东大桥特点及设计构思
鄂东桥建设条件的特点：
1、地质覆盖层厚、堤间距离大、防洪等级高
、一跨过江
斜拉桥
2、一 跨 过 江
超大中跨、边跨在岸上
3、双向六车道
宽混凝土箱梁
振动形式及措施
表面麻点（日本多多罗大）
表面螺旋线（法国诺曼底大桥）
2020/1/24
四、鄂东大桥关健技术
（六）斜拉索及减振
设计（索力设计、长度、规格、减震） 施工（运输、吊装、张拉、临时减震 ）
2020/1/24
四、鄂东大桥关健技术
（七）钢箱梁设计、安装
梁高：3.8m
底板厚：16～25mm
腹板厚：36mm
Title of Bridge
Sutong Yangtze River Bridge Stonecutters Bridge
EDong Yangtze River Bridge
Main Span (m) 1088 1018
鄂东长江公路大桥斜拉索安装技术
பைடு நூலகம்
力仪两 种方 法进 行 测量 。主桥 中跨合 拢 后 ，全挢 进行 调
索 ，控 制要 求 同上 。
４ 斜拉 索 防扭 转措 施
斜拉 索制 造过 程 中 ，钢 丝 束须 同心 左 向作轻 度 扭 绞
张拉 力 和锚 头伸 出量 。如 图５ 所示 。
图２ 斜 拉 索 构 造 示 意 图
鄂东 大桥 为 世界 第二 大跨 径混 合梁 斜拉 桥 ，其 斜 拉
索 锚 固构 造具 有 以下特 点 ：
（ ）索体 两端 均 设为 张拉 端 。 ３
２ 斜 拉 索安 装方 案
２ １ 总 体施 工方 案 ． 斜 拉 索 施 工 主 要 包 括 索 上桥 面 、展 索 、挂 索 、张 拉 、索 力检测 及 调整 等 工序 。根据 斜 拉索 的 重量 、锚 固 牵 引力 大小 以及 张拉 施 工空 间 的要 求 。１ １＃￣ １ ￣ ０ ￣ ０ Ｄ １３＃
扬 机 包括 １ 台塔 腔 内牵 弓 提升 用５卷 扬 机 ，４ ｔ 顶 吊 １ ｔ 台８塔
２２ 斜拉 索挂 索计 算 ． 根 据设 计提 供 的索长 、索 力及相 关技 术 资料 ，计 算 在 一端锚 固的条 件下 ，斜 拉索 在特 定牵 引 力作用 下锚 头
机 卷 扬机 。梁 上卷 扬机 包 括４ 用于 梁端 挂 索 的１ ｔ 扬 台 ０卷 机 ，１ ｔ 索 卷扬机 。 台５放
四根 立柱 组成 ，依附 于 江侧 桥面 吊机 外 侧 ，并 随之 一起
前移 。框 架旁 设 有２ ｔ ０手拉葫 芦 的滑移 轨道 。
３ 斜拉 索 安装施 工
３１ 斜拉 索 上桥面 ．
鄂东大桥混合梁斜拉桥合龙技术
［ 收稿 日期 】 ２ １ １ — ４ ０ ０— １ ０ ［ 作者简介 ］ 刘明虎 （９ １ ） 男 ， １７ 一 ， 湖北潜 江市人 ， 中交公路规划设计院教 授级 高级工程 师 ， 主要 从事大跨 桥梁设 计及研 究工作 ； ｍ ｉ ｌ Ｅ— ａ ：． ｌｉ
ｕ ｎ ｈ ＠ ｒｐ． ｉ ａ ｃ ｍ ｍｉ ｇ ｕ ｉ ｓｎ ． ｏ
案 的影 响因素及关键技术 ， 确定采用加 载合龙方案 。加载 合龙方 法具有较 好 的温度 适应性 ， 桥结构 线形 对成
和受 力影响很小 ， 满足无应力施工 控制方法 的要求 ， 适用于 大跨径混 合梁斜 拉桥 。研究成 果及 实践经验 对 同 类型桥梁 具有借鉴指导 意义 。 ［ 关键词 ］ 鄂 东大桥 ； 合梁斜拉桥 ； 龙技术 ；加载合龙 ； 应力状态控制法 混 合 无 ［ 中图分类号 ］ Ｕ ４ ． ［ ４ ５ ４ 文献标识码 ］ Ａ ［ 文章编 号］ １０ ０ ９—１４ （ ０ １ １ ０ ９ ０ ７２ ２ １ ）０— ０ ９— ６
装 施工 。
图 １ 中国大跨混合梁斜拉桥
Ｆ ｇ １ Ｌｏ ｇ ｓ ａ ｙ ｄｄ ｇ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ． ｎ ｐ ｎ ｈ ｂ ｉ ｄ ｒ ｃ ｂ ｅ
留
ｓａ ｅ ｒ ｄ ｅ ｎ Ｃｈ ｎ ｔ ｙ ｄ ｂ ｉ ｇ ｓｉ ｉ ａ
步 作业 ］ 。
对于中跨为钢梁的斜 拉桥 （ 全钢梁或混合梁） ， 通常有两种合龙方案 ： 其一为配切合龙 ， 即现场即时
鄂 东大桥 混合梁斜拉桥合龙 技术
刘 明虎 ，谭 皓 ，徐 国平 ，赵 灿 晖
（． １ 中交公 路规划设计 院有限公司 ， 北京 １０ ８ ； ． ０ ０ ８ ２ 西南交通大学 土木学 院， 成都 ６ ０ ３ ） １０ １
长江大桥斜拉索吊装方案施工组织设计
长江大桥斜拉索吊装方案施工组织设计一、引言长江大桥作为我国重要的交通基础设施，其建设需要精确的施工方案和组织设计，其中斜拉索吊装方案非常关键。
本文将分析并设计长江大桥斜拉索吊装方案的施工组织设计。
二、斜拉索吊装方案斜拉索吊装是指在大桥主塔之间吊装安装斜拉索的过程。
为了确保斜拉索的安全可靠，必须设计合理的施工组织方案。
1. 技术准备在斜拉索吊装之前，需要进行充分的技术准备。
这包括了材料的采购、制造以及检测等方面的工作。
同时，要对吊装设备进行检验和维护，以确保其正常运行。
2. 吊装方案设计吊装方案设计是斜拉索吊装的核心，该方案需满足以下要求：- 安全可靠：吊装过程中需要确保斜拉索的安全，避免任何可能的损坏或意外。
- 合理经济：吊装方案需要考虑到经济效益，在保证质量的前提下，尽可能减少成本。
- 高效快捷：吊装方案要确保作业进度，尽量缩短施工时间，并保证工程质量。
3. 吊装方案实施在斜拉索吊装实施过程中，需要严格按照设计方案的要求进行操作。
吊装设备的调试和检验应由专业人员进行，并进行详细的记录。
同时，要确保吊装现场的安全，加强对吊装人员的培训和管理。
三、施工组织设计在长江大桥斜拉索吊装方案的施工组织设计中，需要注意以下几点。
1. 质量管理斜拉索吊装过程中，需要严格按照相关标准和规范进行操作，确保斜拉索的质量。
同时，要进行必要的检测和监测工作，及时发现和处理潜在问题。
2. 安全防护斜拉索吊装作业对人员和设备都存在一定风险，因此，需要制定详细的安全防护措施。
例如，设置安全警示标志、使用安全绳索、佩戴个人防护装备等。
另外，需要对周边区域进行管制，确保施工现场的安全。
3. 日常管理施工现场应进行日常管理，包括人员管理、设备管理、材料管理等。
要建立健全的档案记录，确保斜拉索吊装过程的可追溯性和总结经验。
四、结论长江大桥斜拉索吊装方案施工组织设计是确保工程顺利进行的关键环节。
合理的施工组织设计能够提高斜拉索吊装的效率和质量，同时保证施工安全。
斜拉桥索塔设计要点
斜拉桥索塔设计要点拟建的高速公路斜拉桥，桥梁起止里程为：左幅 ZK163+182.798～ZK164+511.798，右幅K163+203～K164+532，桥梁中心桩号为左幅 ZK163+847.298，右幅 K163+867.5，设计桥孔和跨径（孔×m）左幅为6×40+83.5+173.5+575+173.5+83.5，桥长788m，右幅为6×40+83.5+173.5+575+173.5+83.5，桥长788m。
最大桥高308.8m。
上部结构左右幅均拟采用混合组合梁，左右幅桥墩下部结构均拟采用索塔、薄壁墩。
墩台均采用桩基础。
1、设计要点1.1主桥总体主桥为双塔双索面组合梁斜拉桥，桥跨布置为（83.5+173.5）m+575m+（173.5+83.5）m。
主梁采用双边“工”字型边主梁结合桥面板的整体断面，全宽 38m（不含气动翼板）。
索塔采用收腿的 A 型造型，整体式承台，两侧各布置 23 对斜拉索。
斜拉索梁上标准间距为12m，辅助跨范围梁上间距为 8.1m，索塔附近主梁无索区长度 35m。
斜拉索梁上采用锚拉板锚固、塔上采用钢锚梁锚固（前两对索采用混凝土齿块锚固）。
南、北辅助墩均采用混凝土片墩，横向两片墩分离，南过渡墩墩身采用门框架的形式，由墩身与盖梁组成，桥台采用整体式结构。
索塔、辅助墩、过渡墩、桥台均采用群桩基础。
1.2结构体系本桥采用半飘浮结构体系，在索塔下横梁处和各辅助墩、过渡墩处设置竖向支座。
在索塔处设置横向支座，索塔下横梁与主梁之间设纵向粘滞阻尼装置，过渡墩及桥台设纵向活动、横向限位减隔震支座，辅助墩设双向活动减隔震支座。
1.3塔柱索塔包括上塔柱、中塔柱、下塔柱、上横梁和下横梁，总高261m；其中上塔柱（含塔冠）高 86.7m，中塔柱高 85.4m，下塔柱高 88.9m。
索塔在桥面以上高度约为 158m，高跨比为 0.275。
塔柱采用空心箱形单箱单室断面，单侧上塔柱横桥向尺寸 6m，顺桥向为等宽 8m，塔柱横桥向的壁厚均为 0.9m，顺桥向壁厚 1.0m，中间设钢锚梁；中塔柱横桥向尺寸为等宽 6m，顺桥向尺寸由 8.0m 变化到 10m，塔柱顺桥向壁厚 1.20m，横桥向壁厚 1.0m；下塔柱横桥向尺寸由 6.0m 变化到 10.0m，顺桥向尺寸由 10m 变化到 13.5m，下塔柱两个方向的壁厚均为 1.8m；下塔柱底设 2.5m 高实心段。
长江大桥的物理结构分析与设计
长江大桥的物理结构分析与设计长江大桥是中国著名的大型桥梁工程，也是目前世界上规模最大的钢桁梁桥之一。
它位于中国重要的经济中心城市-南京市，是连接南北一条重要通道，极具经济意义。
本文将从物理结构分析与设计的角度来探究长江大桥的建造过程和主要技术。
一、长江大桥的设计概述设计中，长江大桥分为南北两座桥，分别连接南京市的江北和江南两个区域，全长约8公里。
桥梁主要由桥塔、钢桥梁、桥墩等结构组成。
其中，一座桥梁包含两座主跨和多座次跨。
整座大桥的设计采用了中国传统文化中“双龙戏珠”的设计模式，十分精美。
二、桥梁主体结构1.桥梁塔桥梁塔是长江大桥的主要支撑结构，塔高约217米。
为了保证桥梁的支撑力，设计中采用了C形截面的塔柱结构，外形优美大方。
同时，在设计时还充分考虑了多种力的作用，使得塔柱的强度得以充分保障。
塔柱还具有承载卫星导航天线和光纤通讯设施等其他功能。
2.桥梁主跨结构桥梁主跨包括了龙门式钢桥梁和其上的桥面板，是整个桥梁的重要地方。
设计中，利用了大跨度钢结构设计和现代计算机技术，来优化这一结构。
钢桥梁主桁采用了箱形截面，大跨度设计到达了约308米。
此外，桥梁主跨的桥面板还需要保证充足的承载能力和抗震性能，采用了全面受力分析的方案，保证了这一要求。
3.桥墩结构桥墩主要作为桥梁的支撑结构，必须保证稳定可靠。
设计中，桥墩对每个桥墩的土层情况进行了详细地地勘查，考虑到了不同河段的河水涨落情况以及风压大小等因素，使得桥墩的设计满足了稳扎稳打的要求。
同时，桥墩的美观性也成为了设计的重要因素。
三、设计过程和技术特点1.工程量大因为桥梁的总长度较长，而且需要考虑抗震性和承载能力等多个因素，因此一个完整的工程需要投入大量的时间和人力。
2.科技含量较高长江大桥的建造需要用到现代高科技设备和技术，如钢结构技术、计算机分析技术等。
同时，这座大桥的设计，还要考虑到环保等因素。
3.多学科交叉融合长江大桥的建设需要跨越地理、材料、结构、施工、环境等多方面领域。
鄂东大桥混合梁钢_混凝土结合部研究与设计
第27卷 第12期2010年12月公 路 交 通 科 技Journal of H i gh w ay and T ranspo rtati on R esearch and D eve lop m entV o l 27 N o 12Dec .2010收稿日期:2010-02-09作者简介:刘明虎(1971-),男,湖北潜江人,教授级高级工程师,从事大跨桥梁设计及研究 (li um i nghu @vi p si n a co m )文章编号:1002-0268(2010)12-0078-08鄂东大桥混合梁钢-混凝土结合部研究与设计刘明虎,徐国平,刘 峰(中交公路规划设计院有限公司,北京 100088)摘要:为了解决混合梁斜拉桥钢-混凝土结合部结构构造不合理产生的混凝土开裂、钢板与混凝土剥离、结构性能差、耐久性不足等问题,改善钢-混凝土结合部的结构性能,提高其耐久性,确保大桥整体设计使用寿命,针对世界第二混合梁斜拉桥 主跨926m 的鄂东长江公路大桥,以理论分析、数值计算和模型试验为手段,研究了混合梁斜拉桥主梁钢-混凝土结合部的合理位置确定、结构形式选择以及细部构造等。
结合部位置应从受力合理、施工方便和造价经济3个方面综合确定。
部分断面连接承压传剪式 钢格室+开孔板连接件 的结构构造传力平顺、刚度过渡平稳、构造合理,是混合梁结合部的合理结构形式。
关键词:桥梁工程;混合梁斜拉桥;试验;钢-混凝土结合部;合理位置及结构中图分类号:U 448 21+6 文献标识码:AStudy and Design of Stee-l concrete Joint Part of H ybrid G irder of Edong B ridgeLIU M i n ghu ,XU Guop i n g ,L IU Feng(CCCC H i ghway P l ann i ng and D esi gn Consu ltan ts Co .,L td .,Beiji ng 100088,Ch i na)Abstr ac:t For solv i n g t h e proble m s caused by unreasonab le str ucture of stee-l concrete j o i n t part of hybri dg ir der cab le -stayed bri d ge ,i n cluding concrete crack i n g ,ex foliation bet w een steel and concrete ,poo r structure perfor m ance and durability defic i e ncy ,and for i m prov i n g the perfo r m ance and durability o f stee-l concrete j o int par,t ensuri n g the bri d ge desi g ned serv ice life ,the rational positi o n o f stee-l concrete joint par,t the structure for m and the structure details of Edong Yang tze R i v erH i g hw ay B ri d ge ,the wo rl d second longest hybrid g irder cable -stayed bridge w hich has 926m m a i n span,w ere stud ied by m eans of t h eoretica l analysis ,nu m er ical co m putation and m odel experi m ents .The rati o na l positi o n of stee-l concrete j o i n t part shou ld be deter m i n ed co m prehensively i n aspects o f streng t h ra ti o na lity ,constrcution accessi b ility and eng i n eering cost opti m izati o n .The rational str ucture for m of stee-l concrete j o int part is partia l section connecti n g at stee l and concrete i n terfaces w ith pressure -resistant shear -transferred steel g ri d w ith perforated str i p connectors .Th is stee-l concrete jo i n t part has the advantages o f s m oo th force trans m ission ,stiffness transition w it h outdiscon ti n u ity and deta il structure rationality .Key wor ds :bri d ge eng i n eering ;hybri d g irder cable -stayed bridge ;exper i m en;t stee-l concrete j o i n t par;t rati o na l positi o n and str ucture 0 前言鄂东大桥位于湖北省黄石市与鄂州市交界区域,是上海 成都和大庆 广州高速公路跨越长江的共用通道。
鄂东长江公路大桥南索塔施工控制
鄂东长江公路大桥南索塔施工控制黄冰释;严克林;唐守峰【摘要】鄂东长江公路大桥为主跨926 m混合梁斜拉桥,南索塔高236.5 m,分为下横梁和下塔柱、中塔柱和上塔柱4部分.简要介绍其施工控制的主要原理和方法,为同类结构施工控制提供参考.【期刊名称】《公路交通技术》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】5页(P77-80,85)【关键词】混合梁斜拉桥;索塔;施工控制【作者】黄冰释;严克林;唐守峰【作者单位】湖北鄂东长江公路大桥有限公司,湖北,黄石,435002;湖北公安县公路局,湖北,荆州,434300;湖北鄂东长江公路大桥有限公司,湖北,黄石,435002【正文语种】中文【中图分类】U448.271 结构形式及施工方案简介鄂东长江公路大桥索塔采用“凤翎”式结构。
南塔高236.5m，分为下横梁和下塔柱、中塔柱和上塔柱4部分，施工监控自中塔柱开始。
南塔中塔柱高117m，分左右2肢，在中、上塔柱连接段交汇。
上塔柱顶面标高257.5m，总高92.5m，由26个钢锚箱和混凝土塔柱共同构成受力结构。
对于混凝土塔柱，在横桥向上，上塔柱在标高165.0～223.0m段的宽度按半径500m的圆曲线变化（图1）。
在上塔柱和中、上塔柱交汇段布置了30对斜拉索，其中1#～3#索锚固于中、上塔柱交汇段顶面，其余拉索锚固于钢锚箱。
中、上塔柱均采用爬模施工方案，中塔柱共分25个节段施工，每一节段长约4.5m。
根据设计要求，在中塔柱内侧设置6道横撑，在每一道横撑处均需加外顶力，其作用一是减小因塔柱内倾导致附加应力，二是调整中塔柱横桥向线形。
2 施工监控2.1 线形监控塔柱线形监控分为顺桥向线形监控和横桥向线形监控。
由于中塔柱在横桥向存在明显内倾，且施工中需分6次外顶，存在合龙、体系转换的过程，因此横桥向线形控制难度大于顺桥向。
中塔柱线形监控的重点是横桥向线形控制。
塔柱线形控制主要有切线安装控制和逐段修正控制2种。
前者是通过在已成节段上布置棱镜组，测量出已成节段的局部线形，在局部线形的切线方向定位下一节段，配合棱镜追踪法，还能适应气象条件（主要是风荷载）较差的桥位。
鄂东长江大桥
鄂东长江大桥鄂东长江大桥一桥飞跨，展示的不仅仅是现代桥梁的宏伟气势，更是湖北桥梁建设者的胆略与实力。
据介绍，到2009年年底，鄂东长江大桥南北岸钢箱梁、斜拉索分别完成19个梁段安装，占总量的60%，已安装到位的钢箱梁、斜拉索经检测，各种数据均满足和大大高于设计规范及监控要求。
16项课题应对世界级挑战鄂东长江大桥是一座双塔双索面混合梁斜拉桥，主跨跨径926米，在同类型桥梁中仅次于在建的香港昂船洲大桥。
建设这样的世界级桥梁工程，无可回避地面临设计、建设、施工中各种技术难题的严峻挑战。
为了又好又快、优质高效地建设鄂东长江大桥，自2006年11月开工建设以来，鄂东长江大桥建设者以科技创新为动力，实行科研课题研究先行，强化科研成果转化应用，确保工程结构安全，质量优良。
早在项目开工前期，大桥建设指挥部就针对工程规模大、技术复杂的特点和超大跨径混合梁斜拉桥设计、施工中的关键技术难点，瞄准国内外桥梁工程技术前沿，确定了“超大跨径混合梁斜拉桥钢混结合段安全、可靠性及耐久性能试验研究”等5大类16项科研课题，作为项目建设的科技支撑。
同时，指挥部根据工程建设进程，编制了《鄂东长江大桥科技创新大纲》，聘请了国内知名桥梁专家为项目总工程师，邀请国内权威专家组成专家顾问组，负责鄂东长江大桥的技术咨询和审查工作。
科研课题确定后，指挥部根据工程设计、建设实际需要，严格按照国家有关招投标法规，分批开展了各科研课题招标，择优选择国内实力雄厚的知名科研院所承担各项科研任务，各项科研中间或最终成果已直接应用于施工图设计，优化完善了工程设计，为实现工程质量、安全、进度、成本的有效控制，推进工程建设又好又快发展，提供了可靠的技术保障和支持。
科技创新日日新据介绍，鄂东长江大桥“全寿命设计及周期成本分析研究”的实施，是在国内大型桥梁设计、建设中首次采用全寿命设计理念。
通过采取现场调查、试验研究、理论分析和数值模拟等技术手段，技术人员完成了鄂东长江大桥主桥结构可检查、可维修及可更换的设计方法和措施；开展了大桥结构耐久性研究，编制了养护维修手册；建立了全寿命周期成本分析模型，研发了分析软件，完成了全寿命周期成本分析计算；在风险概率与风险损失评估的基础上，提出了保险策略。
【桥梁方案】公路特大桥空间双索面扇形形式斜拉索施工方案
XX公路大桥XX合同段斜拉索施工方案XX有限公司二○XX年XX月斜拉索施工方案鄂东大桥A标斜拉索施工方案1．工程概况鄂东大桥斜拉索为空间双索面扇形形式，全桥共4×30×2＝240根斜拉索，主跨索距15.0m，边跨索矩7.5～15m，塔上索距1.6m～4.6m。
斜拉索采用1670MPa平行钢丝，最长494.2m，最大规格为PES7-283,单根最大重量（不计锚具）为38.4t，根据索力的不同，共采用PES7-283、PES7-265、PES7-241、PES7-223、PES7-211、PES7-199、PES7-187、PES7-163、 PES7-151、PES7-139、PES7-121共12种型号规格的拉索。
桥面到塔顶的高度为204.82米。
2．斜拉索总体施工工艺斜拉索施工的主要工艺包括放索、挂索、牵引、张拉及索力调整5个阶段。
斜拉索放索采用桥面放索工艺。
索盘经船运至现场后采用塔吊或梁面吊机吊至梁顶的可移动放索机上，运至梁端，并采用8t卷扬机、塔吊、塔顶吊机配合展索。
斜拉索挂索均采用先挂塔端、再挂梁端的方案。
A1-A3、J1-J3 斜拉索采用塔上张拉方案，A4-A30、J4-J30采用梁上张拉方案。
根据索力大小，张拉千斤顶选用650T、500T两种规格。
斜拉索索力调整统一在塔内进行，按设计与监控单位要求顺序施工。
3．斜拉索放索方案3.1放索设备的选择与布置斜拉索放索设备主要包括：1台QTZ315塔吊、1台梁面吊索桁车、1台放索机、1个放索盘、1台8t放索卷扬机、放索小车与转向滑轮若干。
3.1.1塔吊斜拉索放索施工可直接利用主塔施工塔吊。
斜拉索施工阶段，可以利用的塔吊为QTZ315塔吊。
塔吊布置如图3.1-1所示。
1XX斜拉索施工方案图3.1-1施工塔吊布置图其中，QTZ315塔吊24m半径可吊装14.4t。
根据本桥的实际特点，A1～A8、J1～J8均可采用塔吊直接进行放索，将斜拉索从运索船上起吊上岸后，以索道管的长度做参考在斜拉索锚杯后面适当位置打上夹板，用钢丝绳连接塔吊大勾与斜拉索来实现放索。
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鄂东长江大桥斜 拉桥 索塔 结构设计 分析
陈杏枝 常 英
摘
黄继 旺
要： 首先指 出鄂 东长江 大桥是一座 半漂浮双塔混合 梁斜拉桥 ， 该桥 梁的建设对 当地发展 有 着重要 的作用 ， 通过 对该 桥 梁设计进行相 关简述 ， 并通过计算软件进行 建模 分析 ， 由分析计 算结果表 明 ， 该桥 结构性 能 良好 ， 安全 可靠 ， 能够保 障
表 ２ 南桥塔根部应力
荷载组合
ｌ
南塔根部 断面角点应力／ ａ ＭＰ
２ ３ ６ ．
—１９ ．
恒栽 ＋升温 ＋正温差 ＋ 纵风
一１Ｏ ．
一１５ ．
— ． ５５
— ． ４８
恒栽 ＋ 降温 ＋负温差 ＋ 纵风 恒栽 ＋ 升温 ＋ 正温差 ＋ 横风 恒载 ＋ 降温 ＋负温差 ＋ 横风
・
１ ８・ ４
第３ ７卷 第 ２ ９期 ２０１１年 １ ０月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣ ＲＥ Ｉ Ｕ
Ｖｏ ． ７ Ｎ ． ９ １３ ｏ ２ ０ｃ ． ２ １ ｔ ０１
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （ ０ ） ９ ０ ４ ・２ １０ —８ ５ ２ １ ２ ・ １ ８０ １
０９ ． 一１２ ． Ｏ５ ．
—． ４１ — ． ４６ — ． ７０
— ． ８０ — ． ４６ — ． ６９
— ． ２５ 一１２ ． ０６ ．
ａ下 塔 柱 节 段 模 型 ） ｂ） 塔 拄 节段 内 腔 示 意 图 下
表 ２中负值 为压 应力 ， 大压应 力为 ８ ０ＭＰ ， 最 ． ａ 正值 为拉 应 力， 最大 出现在组合三 ， 大小 为 ０ ９Ｍ ａ ． Ｐ 。对 于拉应 力 ， 将在施 工 过程采取一些 临时措施予 以消除。而该结果表 明 ， 桥塔情况 良 该 好， 在施 工中能较好的保持其稳定性 。 ４． ２ 最大单悬臂状态桥塔受力分析 ２．
中塔 柱连接段 、 人洞及塔底等受力较大 的区段设 置加厚段 。
上塔柱为对称单箱单室 断面 ， 塔壁厚度沿顺 桥向为 １０Ｉ， ． Ｉ沿 Ｔ 横桥 向为 １ ２Ｉ， ． ｌ中间设钢锚箱 。上 、 ｌ 中塔 柱连接段为单箱 双室 断 面。中塔 柱为不对称单箱单 室断面 ， 塔壁厚 为 １２ ｉ。中、 ． ｎ 下塔柱 连接段外侧轮廓采 用圆弧过渡 ， 其半 径为 １ ．６ｍ。为增加景观效 ９４
鄂东长江公路大 桥是 沪蓉 高速公 路 主干线 湖北 省 东段 和 国 ４ １ 设 计荷 载 组合 ． 索塔为 空间框 架结 构 ， 算 荷载 分 为顺 桥 向 和横 桥 向两 部 计 通道 。桥位处于黄石长 江公 路大桥上游 ， 黄石长江 公路 大桥距 分 。索塔结构计算 主要 分为 三个 阶段 ， 与 裸塔 阶段 、 大 单悬 臂施 最 工 阶段 和使用 阶段。在各阶段均进行 纵桥 向、 横桥 向及纵 横耦合 鄂东长江公路 大桥 主桥采 用桥 跨布 置为 （ ３×６ ． ７ ５＋７ ． 计算 ； 中， ２ ５＋ 其 裸塔 阶段 根据索 塔结 构 的形成过 程 ， 为下 塔柱 、 分 下 ９ ６＋ ２ ５＋ ２ ７ ． ３×６ ． ）ｎ的九 跨连续 半 漂浮 双塔 混合 梁 斜拉 桥 ， 横梁 、 ７５Ｉ 中塔柱 、 塔柱 等主要 施工 阶段 进行 计算 。在计 算荷 载选 上
图 ４ 下塔腿实体模 型
根据该模型对下 塔柱进 行相 关分 析与计 算 ， 计算 结 果表 明 ， 除去应力集 中影 响 ， 下塔柱节段最不利组 合下混凝 土主压应 力小
于 ２ ． ａ 主拉应力 小于 ２７ ａ 满足规范要求 。由此可见 ， １２ＭＰ ， ．７ＭＰ ， 根据本桥 的施工 过程及 特点 ， 浇筑边 跨混 凝 土主 梁 ， 进 全桥下塔柱 的结构安全性 能具有相 应 的保 障 ， 先 再 能够 安全施 工及投 行钢箱梁 的吊装 和挂索 ， 因此施 工过程 不存 在最大 双悬 臂 ， 只存 入 应 用 。 在一个最大单悬臂 ， 因此对最大单悬臂状态进行计算 。 全桥按 照实际的施工过程 ， 分为 １ ０ ４个节点 ， ２ ８个单 元 ， ０ １３ 塔底 固结 ， 采用 ＭＩ Ａ Ｄ Ｓ程 序逐 过程 进行 分析计算 。在 中跨合龙前 的一阶段 ， 即最大单悬臂状态 ， 风荷 载取基本 风速 ３ ． ／ 进行 ０ １ｍ ｓ 计算 ， 考虑作用在 桥塔及 主梁 上 的横 向风 力和纵 桥 向风力 ， 作用 于主梁上的竖 向风力边跨取系数 ０ ５ 中跨 取系数 １０ ．， ． 。结构计算
加速 度系数 ０ １６ ．２ 。
４ ２ 索塔 计算 ．
索塔采 用空间三维框架结构建模 计算 ， 根据索 塔 的实 际施 工 阶段 、 成桥阶段及运 营 阶段 ， 按各 种荷 载工况 的最 不利 作用 进 行
组合 ， 对索塔在顺桥 向及 横桥 向的受力 进行计 算分 析 ； 时对 塔 同
３ 结构 设 计
工及施工完成后 ， 受力性能 良好 ， 具有较 高的结构安 全性 能 ， 以 可
保障桥梁的正常使用及运营 。 ２ 该 桥的设计是 当今斜拉桥 领域较为先进 的设 计方式 ， 过 ） 通 计算表明 ， 该设计方案安全可行 ， 能够确保 桥梁建设 顺利 进行 ， 以 及在使用 中发挥其 巨大 的作用 。
柱 角点 方 向按顺 桥 向与 可能 同 时 出现 的荷 载组 合 ， 行 角点 最 进 大、 最小应力验算 。为 了分 析下 塔腿 的局部 应 力 ， 将下 塔 腿作 了 索塔采用 “ 凤翎 ” 式结构 ， 北索塔 总高度 为 ２２ ５ｍ、 ４ ． 南索塔 总 实体分 析。 高度 为 ２６ ５Ｉ， ３ ． 塔柱 除中 、 ｎ 下塔柱连接段 及下塔柱根部 段设计 为 实心段外 ， 其余 断面 均为 空心箱 形 断面 ； 根据 塔 柱 的受 力 ， 上 、 在
离散图见图 ３ 。
５ 结语
１ 鄂 东长 江公 路大 桥规模 大 ， 工具有一 定难度 ， 良的设 ） 施 优 计是该 桥结 构安全稳 定 ， 施工 顺利 的前提 保障 。通 过 多方论 证 ， 该桥采用九跨连续半漂浮双塔混合梁斜拉 桥的形式 ， 中索塔 采 其 用“ 凤翎 ” 式结构 ， 通过对该 形式索 塔进行 受力 分析 ， 该索 塔在施
４０ ５ ３０ １ ４０５ ３０ １
黄继旺（９６ ） 男， １７一 ， 工程师， 湖北金恒通交通建设咨询监理有限公司， 湖北 裹 阳 ４ １０ ４ １０
乎２ １ ９ ｏ
陈枝 ： 长大斜桥塔构计析 杏 等鄂 江桥 拉 索 结 设分 东
・９ １・ ４
６ ８节 ，１ ９ 个施工 阶段 ，０ １７个节点 ，０ １５个单元 ， 工过程 中， 施 中塔 １ ． ａ最小压应力为 ０ １Ｍ ａ 南塔下塔柱顶端最大压应力 为 ３８ＭＰ ， ． Ｐ ，
桥 梁 施 工顺 利 ， 营 良好 。 运
关键词 ： 斜拉桥 ， 索塔 ， 设计 ， 算 计
中图分类号 ： ４ ８ ２ Ｕ ４ ．７ 文献标识码 ： Ａ
１ 工程 概况
家 高速公路 网规划 中 的大庆 至广 州高 速公路 湖北 段 的共用 过江
离 约 １ ３ｋ ． ｍ。
４ 结构计算
图 ２ 结构计算离散图
２． 横梁钢筋错 开排列布置 ， 横梁 断面 沿塔柱 断 面 向内收 ３ ｍ。横 ４． １ 裸塔受力分析 ０ｃ
索塔按施工 阶段 ， ４ｍ为一节 ， 每 采用爬模 施工 ， 将索 塔分 为
作者简介 ： 陈杏枝 （９０ ）女 ， １７ 一 ， 高级 工程 师 ， 湖北 省 交通规 划设 计 院 ， 湖北 武汉 常 英 （９５ ， ， １７一）女 高级 工程 师 ， 湖北省 交通 规 划设计 院 ， 北 武 汉 湖
边跨 设置 ３ 个辅助墩和一个 过渡墩 ， 主桥长 １ ７ 其桥跨 布置 择时 ， 了满足相关规范外 ， ６ｍ， ４ 除 还对可能出现 的不利受力情况进行 分 如图 １ 所示 。桥面全宽 ３ 双向六车道 ， ２ ６ｍ， 设 ％双 向横坡 。大桥 析 ， 主要按 以下 １ ０种不利荷载组合分别计算 。荷载组合见表 １ 。 平 面位于直线范 围内 ， 曲线半径 ２ ０ 两侧 纵坡 ２０ 。 竖 ７００ ｍ， ．％ 表 １ 索塔计 算荷载 组合 一览表
柱施加五道主动水平力横撑 ， 采用 ＭＩＡ Ｄ Ｓ程序逐过程进行分析计 １ ． ａ最 小压应力 为 １５ ＭＰ ， ２ ９ＭＰ ， ． ａ 所有 压应力均小 于规范 要求 。 算 。坐标系符合右手 螺旋法 则 ， 向采用 顺桥 向为 轴 ， 桥 向 可见桥梁受力性 能 良好 ， 方 竖 在施工 中能保持结构 的安全性能 。 为 轴 ， 横桥 向为 Ｙ轴 。结构位移 、 外力及 支座 反力亦符合 右手螺 ４ ３ 下塔腿 实体 分析 ． 旋法则 ， 与坐标 系方向一致为正 。将单元 的 ， 至 ．端视为基 线 ， 端 ， 计算 采用 Ａ Ｓ Ｓ程序 ， ＮＹ 为了尽 可能 消除边 界条件 对下 塔柱 规定单元 内力正 向 ， 轴力 Ⅳ： 为负 ， 压 拉为 正 ； 剪力 Ｑ： ， 局部 部分 的应力影 响 ， 与 端 模型范 围取南塔下横梁 以上 ５ｍ长度 的中塔 柱 坐标方 向一致为 正 ， 反之 为负 ； 弯矩 ： 以使 杆件上 缘受 压为 正 ， 和全部 下塔 柱（ 含下横梁 ） 桩基 按计 算取桩基等效 长度。塔柱混 ， 反之为负 ； 应力压为负 ， 为正 。结构计算离散 图见 图 ２ 拉 。 凝 土采用 Ｓｌ ６ ｏｉ ５单元 ， ｄ 桩基 采用 Ｂ ａ ８ 元 。预 应力采 用集 ｅｍ１８单 通过建模对该桥 桥塔根部 内力横 向与纵 向进行 分析 ， 同时分 中力模 拟 ， 模型共计 １ ０个单元 ， 点共计 ４０ ０ 。节 段 ５０ ００ 节 ２ ０个 ０ 析该 区域应力状况 ， 出该部分内力 ， 得 以南塔为例 ， 分析结果见表 ２ 全模型见图 ４ 。 。
果且有利于抗风 ， 塔柱截面的 ４个角均设 置 １５ｍ ｘ ． 的倒角。 ． Ｏ ５ｍ