矮塔斜拉桥合理设计状态及动力特性研究
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工学硕士学位论文答辩
专业名称：桥梁与隧道工程 研究方向：桥梁结构与结构分析理论 研 究 生： 郭文龙
指导教师：黄安录 副教授
2011年 月 日 年
论文题目： 论文题目：
矮塔斜拉桥合理设计状态及 动力特性研究
矮塔斜拉桥合理设计状态及动力特性研究
内容简介: 一、发展历程及存在问题 二、合理恒载内力状态的优化 ——提出了一套综合优化方法 三、斜拉索施工初张力的确定 ——提出了基于有限步倒拆的正装迭代法 四、墩墩梁不同连结方式下结构的动力特性 五：总结与展望
图 1.5 Sunniberg桥 桥
1.1.5矮塔斜拉桥发展在中国
我国的矮塔斜拉桥与国外相比起步较晚，但有后来居上之势。较有代表性的主要有： 2000年建成的芜湖长江大桥(图1.6)，主桥为180+312+180m，双层钢桁梁的公铁两用 桥。该桥为目前世界上主跨最大的矮塔斜拉桥，也是世界上首次采用钢桁梁作主梁 结构。2001年成的福建漳州战备桥(图1.7)，主桥为80.8+132+80.8m的预应力混凝土 箱梁结构，桥宽27m，桥梁全长为293.6m。惠青黄河公路大桥(图1.9)，主桥布置为 (133+220+133m)，为目前国内跨径最大的双塔单索面预应力砼矮塔斜拉桥。
初拟结构尺寸 用最弯曲应变能法 初定成桥索力 活载分析 求主梁合理预 加力及配束 确定在主梁、塔顶位移为零、 塔根弯矩较小时的索力及边 跨压重荷载集度 计算结构此时的即有成桥 内力状态及弯矩可行域 基于即有成桥内力状 态下的二次调索 结构成桥验算 是否满足规范要求
1.1.2 第一个未实施的桥型方案
1988年由法工程师Jacgues Mahtivat在设计阿勒特·达雷(Arre^t Darre`)高架桥 的替代方案时，第一次提出Extradosed Pressed Bridge(图1.2)的概念，其主要 设计构思为：斜拉索不是锚固在索塔上，而是通过主塔上的索鞍直接锚固于塔另 一侧的主梁上，该桥从外观上看象斜拉桥，但从受力上讲，更象于体外预应力束 的转向块，而拉索则成了体外预应力钢束。
1.1、矮塔斜拉桥的发展历程
1.1.1 雏形
随着桥梁建造技术的日新月异，人们对桥梁的造以及与环境的协调性要求越来越 高，各种轻巧、美观的组合体系随之产生。其中比较有代表性的有：梁拱组合、 斜拉—连续(梁)组合，以及斜拉—拱组合等。矮塔斜拉桥便是斜拉——连续梁组 合体系的典型代表。最早的类似于矮塔斜拉桥结构的桥梁有：Christian Menn于 1980年设计建造的甘特(Ganter)大桥(图1.1)，其主梁为预应力砼箱梁，索塔与 主梁之间采用钢斜拉板结构，也可以看作是刚性拉索。
五、用最小二乘法求得主梁最小位移，兼顾斜拉索索力，特别是塔顶零位移及塔 根弯矩较小时的各斜拉索初拉力荷载及边跨压重荷载集度 由于矮塔斜拉桥主梁结构中预应力效应占索梁荷载比的比例较常规斜拉桥大很多， 而最小弯曲应变能法未考虑主梁的预应力效应，所以有必要采用一种能够同时考 虑主梁预应力和斜拉索两种效应的方法。在第四步得到的主梁预应力及其布置方 式的基础上作一次成桥计算，用最小二乘法计算使得结构产生最小位移(或总体 上基本不下挠)，特别是塔顶位移为零及塔根内力较小的约束条件下各斜拉索索 力。本阶段优化的关键意义：(1)使得主梁在索梁共同作用下不至于下挠过大； (2)索塔在恒载作用下塔顶竖直，塔根弯矩尽可能的小。 六、以第五步求得的初张力作为施工初张力，模拟施工过程至成桥，安装全部构 件及张拉主梁体内预应力钢束，计算结构此次成桥状态时的“即有成桥内力状 态”、成桥索力和弯矩可行域。 七、基于即有成桥内力状态下的二次调索 以第六步形成的结构内力作为既有内力状态，以结构主梁上下缘弯矩可行域的上 下限值与结构即有内力状态之差值作为结构内力浮动区间,采用线性规划法，进 行二次调索，计算出在既有内力状态下，使得结构满足内力浮动要求的，各斜拉 索索力的增量(△T)，T′= T0+△T,使得结构的内力状态基本合理； 八、以第七步得到的成桥内力状态，与活载及其它荷载产生的效应组给进行极限 状态验算。对于局部构件的结构强度或应力不满足要求的现象，此时可采用基于 施工—成桥两阶段结构体系的影响系数法进行局部调整,直至结构全部验算均满 足规范要求，最终的成桥索力为T=T0+∑△T。 若以上步骤均不能满足最终承载力要求，则需要修改设计，重新按三～八步进行 新一轮计算。以上各步可绘成以下流程图：
图1.7 芜湖长江大桥
图1.8 漳州战备桥
图 1.11 斗山二 号高架桥 (中国台湾）) 中国台湾） 中国台湾
源自文库
图1.12 开封黄河二桥(主桥 开封黄河二桥 主桥) 主桥
图1.13 津沪联络线特大桥
1.2矮塔斜拉桥合理成桥状态索力优化方法的研究现状 斜拉桥成桥状态内力的分布好坏是衡量设计优劣的重要标准之一，理想的成桥状 态当属塔、梁在恒载作用下无弯矩或只有局部弯矩[14]。这种状态即可降低徐变 收缩的影响、便于设计，又可以充分发挥各种材料的性能。正如拱桥的合理拱轴 线一样，由于实际工程中，桥梁结构会受到设计施工等各种条件的限制，要求每 座斜拉桥都满足零弯矩状态是不可能也是不现实的。然而，一旦斜桥拉的结构体 系、尺寸及设计荷载确定后，总能找到一组索力值，使得桥梁在既有条件下，满 足安全及使用功能要求，或者说使得某种反映结构受力性能或用材指标的目标达 到最优，求解这组索力的过程就是成桥状态的索力优化问题。确定斜拉桥成桥阶 段索力的优化方法主要有：指定受力状态法，无约束的索力优化方法和有约束的 索力优化方法三大类[13]。 1.2.1指定受力状态的索力优化方法主要可分为：刚性支承连续梁法、内力平衡法、 零初索力法和零支反力法等，其具体的细分和详细特点如下： （1）刚性支撑连续梁法 优点：力学意义明确，目标函数的确定方法简单，且成桥的索力值更接近于“稳 定初张力”，而且能够考虑砼的收缩徐变及预应力效应，成桥内力均匀，数值一 般较小。 不足：①、只考虑了主梁的内力状态和位移，不能顾及索塔的内力及位移状态， 当边跨跨径与(1/2)中跨跨径不相等(也就是边中跨不对称)时，塔根的弯矩过大， 塔顶的位移也较大；
二、矮塔斜拉桥索力优化的具体步骤
对于新设计的桥梁来说，结构各种参数，比如是主梁成桥状态下的恒载轴力N均 为未知数，而具体的索力调整又与这些参数密切相关，所以详细的设计过程也是 一边试算一边修改的调整过程。 一、初拟结构尺寸 根据收集的资料或借鉴同类桥梁的设计经验，确定主要截面的尺寸、拉索面积的 初估、材料类型及特性等。 二、用最小弯曲应变能法初定成桥索力 虽然最小弯曲应变能法不能考虑预应力筋的效应，但对于一个各种参数均未确定， 特别是预应力钢束的数量和布置方式还是待定的情况下，此时结构中并无预应力 筋信息,而且这也不是最终的成桥状态。关键是运用最小弯曲应能法，能够使结 构的内力较小均匀，同时还可以结合第三步的可变荷载效应求得最小的配筋用量 和预应力钢束的布置方式。 三、活载分析 根据第二步得到的初步成桥索力作为施工初张力模拟施工全过程至成桥，并进行 活载效应计算，按照规范的要求进行组合,计算出各控制截面的最不利作用(或荷 载)组合效应值，以及活载作用下各截面上下缘的应力效应值。
②、当出现索距不均匀，特别象矮塔斜拉桥这种主梁存在无索区段的结构，若采 用此方法，部分支点、截面的反力及内力值可能为过大； ③、对于双塔三跨式的矮塔斜拉桥，中跨跨中的拉应力过大。 （2）内力平衡法的主要特点是： ①、可以考虑活载的共同作用，力学概念明确； ②、能够充分发挥材料的性能，提高材料利用效率； ③、对于上下缘对称的截面最为适用，对于主梁为(钢—砼)叠合梁的结构形式来 说，有利于正弯矩受力，不利于负弯矩效应； ④、该方法亦未考虑索塔的内力，而且该方法未计入拉索引起的轴力效应，对于 斜拉索锚固点不在主梁形心上的结构，拉索偏心距所产生的弯矩效应则不能考虑。 1.2.2无约束优化法 无约束优化法又可分为：直接法、简化法、加权法 该方法是以结构的弯曲应变能作为目标函数，具体步骤为：①可把全桥主梁及索 塔的抗弯刚度人为降低10-5，②施加自重和压载，作一次落架计算，③调整压重， 并修改主梁或索塔的抗弯刚度折减系数(相当于调整梁塔的受力权重)，直到计算 结果满意为止。用此方法所求索力和结构内力，即为弯曲应量能最小时结构的最 优索力和内力。但该方法不能考虑预应力效应，对于矮塔斜拉桥这种预应力所承 担荷载占结构总荷载效应较大比例的结构来说，是非常不合理的。最小弯矩平方 和法，与最小弯曲应变能相似，本文不再赘述。
图1.1 Ganter大桥 大桥
阿勒特·达雷桥 图1.2 阿勒特 达雷桥
1.1.3 第一个实施了桥梁
世界上第一座建成的矮塔斜拉桥结构，是日本于1994年建成的小田原港(Odawara Blueway)桥，该桥主跨为(74+122+74m)桥宽13.0m，塔梁墩固结在一起的双塔双 索面结构，拉索是通过塔顶的鞍座锚固于主梁上，在此之后，矮塔斜拉桥在日本 迎来了一个发展高潮。日本相继建成了屋代南、北铁路桥、冲原桥、蟹泽大桥、 新唐柜大桥等。矮塔斜拉桥因此而迎来一个发民生机和高潮。
1.2.3有约束优化法 有约束优化法又可分为：拉索用量最小法、结构应变能最小法、考虑预应力法、、 结构应变能最小法、徐变准则法 其中用索量最小法，是以索力乘以索长的累加值作为目标函数，再加上其它约束 条件，如各控制截面节点位移、控制截面单元内力或桁架内力作为约束条件，该 方法对于约束条件的选取非常重要。 1.2.3存在问题 1）、合理成桥状态优化 （1）、现有的优化方法大多是针对常规斜桥，而对于矮塔斜拉桥这种预应力占 索梁荷载比例较大的结构来说，有些方法并不能完全适合； （2）、任何单一的方法均不能有效地解决斜拉桥的索力优化问题； （3）部分文献所提的综合经方法在斜拉桥调索过程中，特别是成桥后二次调索 中仅能顾及主梁弯矩在弯矩可行域内，而主梁应力特别是中跨主梁应力容易超标。 2）施工初张力确定 (1)、部分确定施工初张力的方法中，往往需要进行倒拆计算，需要编制专门的 能够进行倒拆分析的软件，更显著的是需要较长的计算机时； (2)、无应力状态法中，需要考虑主梁的无应力曲率的连续问题，一般在主梁合 拢时需要进行专门的调索以及配重。而同时考虑施工中主梁的无应力曲率连续、 同时还 兼顾问题主梁安全（即不开裂）不容易实现 ，往往需要合拢大范围调索， 再大范围二次张拉
四、求得主梁合理预加力及布置主梁预应力钢束，并计算此次成桥时的弯矩可行 域 按照第三步得到的初步成桥状态主梁的恒载轴力Nd(一定要模拟施工过程，否则 一定要模拟施工过程， 一定要模拟施工过程 由于结构体系的问题，对于多塔斜拉桥的中跨轴力为拉力，与实际不符)，及主 由于结构体系的问题，对于多塔斜拉桥的中跨轴力为拉力，与实际不符 梁应力包络图，计算主梁合理预加应力Ny，并布置预应力钢束，布置原则为: (1)有利于施工过程中各阶段受力需要； (2)根据Ny，扣除前期预应力后，配置后期预应力(主梁合拢以后再施加的预应 力)，后期预应力可偏心布置，使初预矩接近主梁恒载弯矩合可行域的中值，应 避免初预矩图出现过大的峰值，尽可能为后面的二次调索创造更大的浮动范围。 (3)由于前面的合理预加力是在初步成桥状态的情况下计算出来的，结构所需的 最小预应力。所以具体配置预应力时，要考虑包括施工过程在内的各阶段的受力 要求，因此，在需要配置预应力(Ny＞0)的区域，预应力的数量要适当留有一定 的富余。
图 1.3 小田原港桥
图1.4 木曾川桥
1.1.4 受力接近于常规斜拉桥的矮塔斜拉桥
在欧洲，1998的，瑞士修建的Sunniberg桥则是另一种类型的矮塔 斜拉桥(图1.5)桥跨布置为(59+128+140+134+65m)，桥梁全长为526m， 主梁为肋板式梁，跨中板高仅为0.32m，塔根处板高为0.4m，两个边 肋高为0.8m，该桥高跨比为(H/L=1/175)，远小于一般的矮塔斜拉桥 结构(H/L=1/70)。不过，该桥的受力状态更接近于常规的斜拉桥结 构，可见，矮塔斜拉桥随着其索梁荷载比的不同，即使外形上相似， 其受力状态也会有很大差异。
工学硕士学位论文答辩
专业名称：桥梁与隧道工程 研究方向：桥梁结构与结构分析理论 研 究 生： 郭文龙
指导教师：黄安录 副教授
2011年 月 日 年
论文题目： 论文题目：
矮塔斜拉桥合理设计状态及 动力特性研究
矮塔斜拉桥合理设计状态及动力特性研究
内容简介: 一、发展历程及存在问题 二、合理恒载内力状态的优化 ——提出了一套综合优化方法 三、斜拉索施工初张力的确定 ——提出了基于有限步倒拆的正装迭代法 四、墩墩梁不同连结方式下结构的动力特性 五：总结与展望
图 1.5 Sunniberg桥 桥
1.1.5矮塔斜拉桥发展在中国
我国的矮塔斜拉桥与国外相比起步较晚，但有后来居上之势。较有代表性的主要有： 2000年建成的芜湖长江大桥(图1.6)，主桥为180+312+180m，双层钢桁梁的公铁两用 桥。该桥为目前世界上主跨最大的矮塔斜拉桥，也是世界上首次采用钢桁梁作主梁 结构。2001年成的福建漳州战备桥(图1.7)，主桥为80.8+132+80.8m的预应力混凝土 箱梁结构，桥宽27m，桥梁全长为293.6m。惠青黄河公路大桥(图1.9)，主桥布置为 (133+220+133m)，为目前国内跨径最大的双塔单索面预应力砼矮塔斜拉桥。
初拟结构尺寸 用最弯曲应变能法 初定成桥索力 活载分析 求主梁合理预 加力及配束 确定在主梁、塔顶位移为零、 塔根弯矩较小时的索力及边 跨压重荷载集度 计算结构此时的即有成桥 内力状态及弯矩可行域 基于即有成桥内力状 态下的二次调索 结构成桥验算 是否满足规范要求
1.1.2 第一个未实施的桥型方案
1988年由法工程师Jacgues Mahtivat在设计阿勒特·达雷(Arre^t Darre`)高架桥 的替代方案时，第一次提出Extradosed Pressed Bridge(图1.2)的概念，其主要 设计构思为：斜拉索不是锚固在索塔上，而是通过主塔上的索鞍直接锚固于塔另 一侧的主梁上，该桥从外观上看象斜拉桥，但从受力上讲，更象于体外预应力束 的转向块，而拉索则成了体外预应力钢束。
1.1、矮塔斜拉桥的发展历程
1.1.1 雏形
随着桥梁建造技术的日新月异，人们对桥梁的造以及与环境的协调性要求越来越 高，各种轻巧、美观的组合体系随之产生。其中比较有代表性的有：梁拱组合、 斜拉—连续(梁)组合，以及斜拉—拱组合等。矮塔斜拉桥便是斜拉——连续梁组 合体系的典型代表。最早的类似于矮塔斜拉桥结构的桥梁有：Christian Menn于 1980年设计建造的甘特(Ganter)大桥(图1.1)，其主梁为预应力砼箱梁，索塔与 主梁之间采用钢斜拉板结构，也可以看作是刚性拉索。
五、用最小二乘法求得主梁最小位移，兼顾斜拉索索力，特别是塔顶零位移及塔 根弯矩较小时的各斜拉索初拉力荷载及边跨压重荷载集度 由于矮塔斜拉桥主梁结构中预应力效应占索梁荷载比的比例较常规斜拉桥大很多， 而最小弯曲应变能法未考虑主梁的预应力效应，所以有必要采用一种能够同时考 虑主梁预应力和斜拉索两种效应的方法。在第四步得到的主梁预应力及其布置方 式的基础上作一次成桥计算，用最小二乘法计算使得结构产生最小位移(或总体 上基本不下挠)，特别是塔顶位移为零及塔根内力较小的约束条件下各斜拉索索 力。本阶段优化的关键意义：(1)使得主梁在索梁共同作用下不至于下挠过大； (2)索塔在恒载作用下塔顶竖直，塔根弯矩尽可能的小。 六、以第五步求得的初张力作为施工初张力，模拟施工过程至成桥，安装全部构 件及张拉主梁体内预应力钢束，计算结构此次成桥状态时的“即有成桥内力状 态”、成桥索力和弯矩可行域。 七、基于即有成桥内力状态下的二次调索 以第六步形成的结构内力作为既有内力状态，以结构主梁上下缘弯矩可行域的上 下限值与结构即有内力状态之差值作为结构内力浮动区间,采用线性规划法，进 行二次调索，计算出在既有内力状态下，使得结构满足内力浮动要求的，各斜拉 索索力的增量(△T)，T′= T0+△T,使得结构的内力状态基本合理； 八、以第七步得到的成桥内力状态，与活载及其它荷载产生的效应组给进行极限 状态验算。对于局部构件的结构强度或应力不满足要求的现象，此时可采用基于 施工—成桥两阶段结构体系的影响系数法进行局部调整,直至结构全部验算均满 足规范要求，最终的成桥索力为T=T0+∑△T。 若以上步骤均不能满足最终承载力要求，则需要修改设计，重新按三～八步进行 新一轮计算。以上各步可绘成以下流程图：
图1.7 芜湖长江大桥
图1.8 漳州战备桥
图 1.11 斗山二 号高架桥 (中国台湾）) 中国台湾） 中国台湾
源自文库
图1.12 开封黄河二桥(主桥 开封黄河二桥 主桥) 主桥
图1.13 津沪联络线特大桥
1.2矮塔斜拉桥合理成桥状态索力优化方法的研究现状 斜拉桥成桥状态内力的分布好坏是衡量设计优劣的重要标准之一，理想的成桥状 态当属塔、梁在恒载作用下无弯矩或只有局部弯矩[14]。这种状态即可降低徐变 收缩的影响、便于设计，又可以充分发挥各种材料的性能。正如拱桥的合理拱轴 线一样，由于实际工程中，桥梁结构会受到设计施工等各种条件的限制，要求每 座斜拉桥都满足零弯矩状态是不可能也是不现实的。然而，一旦斜桥拉的结构体 系、尺寸及设计荷载确定后，总能找到一组索力值，使得桥梁在既有条件下，满 足安全及使用功能要求，或者说使得某种反映结构受力性能或用材指标的目标达 到最优，求解这组索力的过程就是成桥状态的索力优化问题。确定斜拉桥成桥阶 段索力的优化方法主要有：指定受力状态法，无约束的索力优化方法和有约束的 索力优化方法三大类[13]。 1.2.1指定受力状态的索力优化方法主要可分为：刚性支承连续梁法、内力平衡法、 零初索力法和零支反力法等，其具体的细分和详细特点如下： （1）刚性支撑连续梁法 优点：力学意义明确，目标函数的确定方法简单，且成桥的索力值更接近于“稳 定初张力”，而且能够考虑砼的收缩徐变及预应力效应，成桥内力均匀，数值一 般较小。 不足：①、只考虑了主梁的内力状态和位移，不能顾及索塔的内力及位移状态， 当边跨跨径与(1/2)中跨跨径不相等(也就是边中跨不对称)时，塔根的弯矩过大， 塔顶的位移也较大；
二、矮塔斜拉桥索力优化的具体步骤
对于新设计的桥梁来说，结构各种参数，比如是主梁成桥状态下的恒载轴力N均 为未知数，而具体的索力调整又与这些参数密切相关，所以详细的设计过程也是 一边试算一边修改的调整过程。 一、初拟结构尺寸 根据收集的资料或借鉴同类桥梁的设计经验，确定主要截面的尺寸、拉索面积的 初估、材料类型及特性等。 二、用最小弯曲应变能法初定成桥索力 虽然最小弯曲应变能法不能考虑预应力筋的效应，但对于一个各种参数均未确定， 特别是预应力钢束的数量和布置方式还是待定的情况下，此时结构中并无预应力 筋信息,而且这也不是最终的成桥状态。关键是运用最小弯曲应能法，能够使结 构的内力较小均匀，同时还可以结合第三步的可变荷载效应求得最小的配筋用量 和预应力钢束的布置方式。 三、活载分析 根据第二步得到的初步成桥索力作为施工初张力模拟施工全过程至成桥，并进行 活载效应计算，按照规范的要求进行组合,计算出各控制截面的最不利作用(或荷 载)组合效应值，以及活载作用下各截面上下缘的应力效应值。
②、当出现索距不均匀，特别象矮塔斜拉桥这种主梁存在无索区段的结构，若采 用此方法，部分支点、截面的反力及内力值可能为过大； ③、对于双塔三跨式的矮塔斜拉桥，中跨跨中的拉应力过大。 （2）内力平衡法的主要特点是： ①、可以考虑活载的共同作用，力学概念明确； ②、能够充分发挥材料的性能，提高材料利用效率； ③、对于上下缘对称的截面最为适用，对于主梁为(钢—砼)叠合梁的结构形式来 说，有利于正弯矩受力，不利于负弯矩效应； ④、该方法亦未考虑索塔的内力，而且该方法未计入拉索引起的轴力效应，对于 斜拉索锚固点不在主梁形心上的结构，拉索偏心距所产生的弯矩效应则不能考虑。 1.2.2无约束优化法 无约束优化法又可分为：直接法、简化法、加权法 该方法是以结构的弯曲应变能作为目标函数，具体步骤为：①可把全桥主梁及索 塔的抗弯刚度人为降低10-5，②施加自重和压载，作一次落架计算，③调整压重， 并修改主梁或索塔的抗弯刚度折减系数(相当于调整梁塔的受力权重)，直到计算 结果满意为止。用此方法所求索力和结构内力，即为弯曲应量能最小时结构的最 优索力和内力。但该方法不能考虑预应力效应，对于矮塔斜拉桥这种预应力所承 担荷载占结构总荷载效应较大比例的结构来说，是非常不合理的。最小弯矩平方 和法，与最小弯曲应变能相似，本文不再赘述。
图1.1 Ganter大桥 大桥
阿勒特·达雷桥 图1.2 阿勒特 达雷桥
1.1.3 第一个实施了桥梁
世界上第一座建成的矮塔斜拉桥结构，是日本于1994年建成的小田原港(Odawara Blueway)桥，该桥主跨为(74+122+74m)桥宽13.0m，塔梁墩固结在一起的双塔双 索面结构，拉索是通过塔顶的鞍座锚固于主梁上，在此之后，矮塔斜拉桥在日本 迎来了一个发展高潮。日本相继建成了屋代南、北铁路桥、冲原桥、蟹泽大桥、 新唐柜大桥等。矮塔斜拉桥因此而迎来一个发民生机和高潮。
1.2.3有约束优化法 有约束优化法又可分为：拉索用量最小法、结构应变能最小法、考虑预应力法、、 结构应变能最小法、徐变准则法 其中用索量最小法，是以索力乘以索长的累加值作为目标函数，再加上其它约束 条件，如各控制截面节点位移、控制截面单元内力或桁架内力作为约束条件，该 方法对于约束条件的选取非常重要。 1.2.3存在问题 1）、合理成桥状态优化 （1）、现有的优化方法大多是针对常规斜桥，而对于矮塔斜拉桥这种预应力占 索梁荷载比例较大的结构来说，有些方法并不能完全适合； （2）、任何单一的方法均不能有效地解决斜拉桥的索力优化问题； （3）部分文献所提的综合经方法在斜拉桥调索过程中，特别是成桥后二次调索 中仅能顾及主梁弯矩在弯矩可行域内，而主梁应力特别是中跨主梁应力容易超标。 2）施工初张力确定 (1)、部分确定施工初张力的方法中，往往需要进行倒拆计算，需要编制专门的 能够进行倒拆分析的软件，更显著的是需要较长的计算机时； (2)、无应力状态法中，需要考虑主梁的无应力曲率的连续问题，一般在主梁合 拢时需要进行专门的调索以及配重。而同时考虑施工中主梁的无应力曲率连续、 同时还 兼顾问题主梁安全（即不开裂）不容易实现 ，往往需要合拢大范围调索， 再大范围二次张拉
四、求得主梁合理预加力及布置主梁预应力钢束，并计算此次成桥时的弯矩可行 域 按照第三步得到的初步成桥状态主梁的恒载轴力Nd(一定要模拟施工过程，否则 一定要模拟施工过程， 一定要模拟施工过程 由于结构体系的问题，对于多塔斜拉桥的中跨轴力为拉力，与实际不符)，及主 由于结构体系的问题，对于多塔斜拉桥的中跨轴力为拉力，与实际不符 梁应力包络图，计算主梁合理预加应力Ny，并布置预应力钢束，布置原则为: (1)有利于施工过程中各阶段受力需要； (2)根据Ny，扣除前期预应力后，配置后期预应力(主梁合拢以后再施加的预应 力)，后期预应力可偏心布置，使初预矩接近主梁恒载弯矩合可行域的中值，应 避免初预矩图出现过大的峰值，尽可能为后面的二次调索创造更大的浮动范围。 (3)由于前面的合理预加力是在初步成桥状态的情况下计算出来的，结构所需的 最小预应力。所以具体配置预应力时，要考虑包括施工过程在内的各阶段的受力 要求，因此，在需要配置预应力(Ny＞0)的区域，预应力的数量要适当留有一定 的富余。
图 1.3 小田原港桥
图1.4 木曾川桥
1.1.4 受力接近于常规斜拉桥的矮塔斜拉桥
在欧洲，1998的，瑞士修建的Sunniberg桥则是另一种类型的矮塔 斜拉桥(图1.5)桥跨布置为(59+128+140+134+65m)，桥梁全长为526m， 主梁为肋板式梁，跨中板高仅为0.32m，塔根处板高为0.4m，两个边 肋高为0.8m，该桥高跨比为(H/L=1/175)，远小于一般的矮塔斜拉桥 结构(H/L=1/70)。不过，该桥的受力状态更接近于常规的斜拉桥结 构，可见，矮塔斜拉桥随着其索梁荷载比的不同，即使外形上相似， 其受力状态也会有很大差异。