自锚式悬索桥计算
自锚式悬索桥吊索张拉计算和有限元分析研究
因此，本次演示旨在深入探讨大跨度自锚式斜拉悬索桥的分析方法与性能研 究，以期为相关工程实践提供有益的参考。
分析方法
1、几何分析
几何分析是大跨度自锚式斜拉悬索桥分析的重要环节。该方法主要考虑桥梁 的几何非线性效应，通过模拟桥梁的刚度与变形关系，以及结构在荷载作用下的 位移分布情况，为后续的静力分析和动力分析提供基础数据。在进行几何分析时， 一般采用有限元方法建立结构模型，并利用非线性方程求解几何形状和位移。
2、边界条件根据实际桥梁的情况，对模型施加相应的边界条件。例如，对 于自锚式悬索桥，可以约束主塔底部的位移和转角，以及主梁两端的位移和转角。
3、材料模型根据实际材料的属性，选择适当的材料模型进行模拟。例如， 对于混凝土材料，可以采用ANSYS中的Solid185单元进行模拟；对于钢材，可以 采用Shell185单元进行模拟。
自锚式悬索桥的研究现状自锚式悬索桥以其优美的造型和独特的设计理念， 逐渐成为了现代桥梁工程的代表之一。近年来，随着计算机技术和数值计算方法 的不断发展，自锚式悬索桥的有限元建模和分析取得了长足进步。然而，目前的 研究仍存在以下不足之处： （1）有限元模型的准确性有待进一步提高； （2） 自锚式悬索桥的地震响应分析尚不完善； （3）缺乏统一的评估标准和规范，导 致设计缺乏依据。
综合本次演示的研究成果和发现，可以得出以下结论：
1、自锚式悬索桥作为一种具有独特特点的桥梁结构形式，在力学性能和行 为表现方面具有显著优势。
2、通过建立详细的力学模型、采用有限元方法和优化计算过程，可以实现 对自锚式悬索桥各构件内力和变形的准确计算。
3、实验研究结果表明，本次演示所采用的计算分析方法具有较高的精度和 可靠性，可以为相关工程实践提供有效的参考和依据。
自锚式悬索桥空缆线形计算方法研究
自锚式悬索桥空缆线形计算方法研究? 自锚式悬索桥空缆线形计算方法研究自锚式悬索桥空缆线形计算方法研究魏家乐(陕西通宇公路研究所有限公司，陕西西安710118) 摘要：为了对自锚式悬索桥空缆状态线形进行计算分析和准确控制，对有限元计算控制方法进行深入研究。
提出综合'倒装-正装-无应力状态法'的有限元施工控制方法，给出了对空缆线形影响较大的关键细节(主索鞍与主缆切点的变化以及散索鞍至锚固点的散索情况)的精确模拟方法，准确计算出自锚式悬索桥主缆空缆线形；通过数值计算和有限元方法得到主缆索股理论无应力长度后，根据主缆索股各自特点提出了中心索股和其他索股的逐段精确修正方法。
对塔顶主索鞍预偏量和索夹预偏量等空缆线形主要特征给出了各自实用的有限元计算方法。
结果表明，自锚式悬索桥主缆的空缆线形及其无应力索长等参数可以得到精确求解，在工程实例中得到了良好的计算控制效果。
关键词：桥梁工程；自锚式悬索桥；有限元；空缆线形；无应力长度0 引言主缆空缆线形的准确计算和精确控制是悬索桥施工的关键，一旦主缆施工架设完毕，最终的主缆线形及内力能否达到设计要求即基本确定。
在后期施工过程中主缆线形及内力完全取决于结构体系中的结构自重、施工荷载作用(包含温度)，后期的索力和标高基本没有调整余地。
因此，悬索桥主缆在安装完毕自重作用下的空缆线形的计算分析和精确控制就成为保证悬索桥施工过程成功控制的关键[1-3]。
对于自锚式悬索桥，一般采取先梁后缆的施工顺序，空缆状态线形分析控制是一个极其复杂的问题，包括主缆无应力长度的准确计算和下料、主缆初始垂度的计算和控制、塔顶主索鞍的初始预偏量计算、索夹预偏量的计算、加劲梁安装时纵向压缩补偿量的计算和安装控制等等。
主缆各索段无应力索长和索夹预偏量的计算由成桥合理状态的有应力索长和索夹位置反算而得。
索鞍预偏是为了保证桥塔受力安全而通过调整空缆状态索塔两侧主缆水平分力大小而采取的措施。
主缆在加劲梁锚固位置需计算加劲梁压缩量而进行预先补偿得到。
悬索桥施工、计算与自锚式悬索桥简介
➢ 19世纪后半叶，奥地利工程师约瑟夫·朗金和 美国工程师查理斯·本德分别独立地构思出自锚式 悬索桥的造型，朗金在1859 年写出了这种构想， 本德于1867年申请了专利。 ➢ 1870年，朗金在波兰设计建造了世界上首座小 型铁路自锚式悬索桥。 ➢ 1915年, 德国设计师在科隆的莱茵河上建造了主 跨达185m的科隆-迪兹自锚式悬索桥，采用临时 木脚手架支撑钢梁直到主缆就位。该方案的选择主 要是因为其外形美观，而地质条件又不允许修建锚 碇。主缆采用了眼杆结构，因而能方便地锚固在加 劲梁上。科隆-迪兹桥1945年被毁，但原来桥台上 的钢箱梁仍保存至今。
1.2 挠度理论 1862年有学者提出了无加劲悬索桥的挠度理
论，1888年，奥地利J.Melan教授发表了有加劲悬 索桥的挠度理论并于1906年进行了改进。1908年， L.S.Moiseiff在设计纽约Manhattan大桥时首次 采用挠度理论并显示出该理论的优越性。此后，巴 西的Florianpolis桥，美国的华盛顿桥、金门桥， 英国的福斯桥、塞文桥等大量悬索桥都采用了挠度 理论，并在实践中对理论进行了一些修正和发展。
立面图
桥名 布鲁克林桥 曼哈顿桥
悬索桥
国家 主跨
美国
486
美国
448
华盛顿桥
美国 1067
金门大桥 奥克兰海湾大桥
韦拉扎诺桥 塞文桥
博斯普鲁斯大桥 虎门大桥
大贝尔特东桥 明石海峡桥 青马大桥
江阴长江大桥 润扬大桥
美国 美国 美国 英国 土耳其 中国 丹麦 日本 中国 中国 中国
1280 704 1298 987.6 1074 888 1624 1991 1377 1385 1490
2. 悬索桥的结构体系
地锚式：单跨、三跨简支加劲梁、三跨双跨
自锚式悬索桥计算报告完整版
目录4.2.4.1.结构总体静力计算分析 (1)（1）主要构件材料及性能 (1)①混凝土 (1)②结构钢材 (1)③主缆用钢材 (1)④吊索用钢材 (1)（2）全桥成桥状态计算 (2)①计算方法及模型 (2)②计算荷载及组合 (3)③刚度计算结果 (3)④强度计算结果 (4)4.2.4.2.结构稳定计算分析 (6)（1）计算模型及方法 (6)（2）荷载及组合 (6)（3）计算结果 (6)4.2.4.3.结构动力特性计算分析 (7)（1）计算模型及方法 (7)（2）计算结果 (7)4.2.4.4.结构抗震计算分析 (8)（1）结构抗震设防标准 (8)（2）计算参数选取 (8)①下水平向地震动参数 (8)②竖向地震动参数 (8)③结构阻尼比的取值 (9)（3）地震组合 (9)（4）计算模型 (9)（5）计算结果 (9)4.2.4.5.结构抗风计算分析 (9)（1）设计风速确定 (9)（2）颤振稳定性计算分析 (10)①颤振临界风速确定 (10)②颤振稳定性分析 (11)（3）静风稳定性计算分析 (11)①二维静风扭转发散分析 (11)②二维横向屈曲发散分析 (12)（4）静风荷载计算分析 (13)4.2.4 自锚式悬索桥结构计算分析4.2.4.1.结构总体静力计算分析（1）主要构件材料及性能①混凝土索塔采用C50混凝土，边墩采用C40混凝土，承台及桩基采用C30混凝土，各种标号混凝土主要力学性能见下表。
混凝土标号C50 C40 C30应用结构索塔及塔上横梁过渡墩承台力学性能弹性模量E(MPa) 34500 32500 30000剪切模量G(MPa) 13800 13000 12000 泊松比γ0.2 0.2 0.2 轴心抗压设计强度(MPa) 22.4 18.4 13.8抗拉设计强度(MPa) 1.83 1.65 1.39热膨胀系数(℃) 0.000010 0.000010 0.000010 主梁及桥塔横梁采用Q345qD 钢材。
自锚式悬索桥吊索索力测试与计算方法
自锚式悬索桥吊索索力测试与计算方法
自锚式悬索桥是一种采用悬索和主塔之间均匀分布自锚式索杆的桥梁结构。
在
设计和建造自锚式悬索桥时，必须进行吊索索力测试和计算。
这一过程是确保悬索桥的结构安全性和稳定性的重要步骤。
吊索索力测试是通过施加不同的荷载并测量相应的吊索反力来确定悬索桥的索
力分布。
测试时，需要使用专业的测力仪器和设备进行测量，以获得准确的结果。
吊索索力计算是基于桥梁的几何形状、悬索材料的特性和外部荷载等因素，通
过理论计算来确定吊索的索力分布。
常用的计算方法包括静力学平衡法和有限元分析法。
静力学平衡法是一种基于平衡原理的计算方法，通过将桥梁视为整体系统，将
外部荷载与吊索索力之间的关系纳入计算。
该方法需要考虑桥梁的刚度和几何形状等因素，以得出合理的计算结果。
有限元分析法是一种基于数值模拟的计算方法，通过将桥梁划分为许多小单元，并考虑各个单元之间的相互作用来进行计算。
该方法可以更准确地模拟悬索桥的力学行为，但也需要更复杂的计算程序和专业软件的支持。
在进行吊索索力测试和计算时，需要考虑到悬索桥的实际使用情况、荷载情况
以及材料的力学特性等因素。
合理的测试和计算可以帮助工程师们确保悬索桥的结构安全，并为桥梁的设计和施工提供指导。
总结起来，吊索索力测试和计算方法是设计和建造自锚式悬索桥时不可或缺的
步骤。
通过科学合理的测试和计算，可以保障悬索桥的安全性和稳定性，为桥梁的使用和维护提供依据。
独塔自锚式悬索桥主缆线形的计算方法
Ｃａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｉ ｎ ｃ ａ ｂｌ ｅ ｃ ｕｒ ｖ ｅ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ － ｐｙ ｌ ｏ ｎ ｓ ｅ ｌ ｆ － ａ ｎｃ ｈｏ ｒ ｅ ｄ ｓ ｕ ｓ ｐｅ ｎｓ ｉ ｏ ｎ ｂｒ ｉ ｄｇ ｅ
ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｒ ｅ ｅ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ． ｔ ｈ ｕ ｓ ｉ ｔ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｅ ｄ ｉ ｎ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ — ７ ６ ２ ７ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ １ ４
独 塔 自锚 式 悬 索桥 主 缆 线 形 的计 算 方 法
李 俊 ， 李 雪红 ， 李枝 军 ， 徐 秀丽
ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｂ ｖ ｉ ｆ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ． Ｒｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｏ ｎ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ
ｅ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｅ ｘ ｅ ｃ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｓ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｐ ｙ ｌ ｏ ｎ— ｂ ｅ ａ ｍ ｉｎ ｆ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ． Ｍａ ｉ ｎ ｃ ａ — ｂ ｌ ｅ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｗａ ｓ ｍｏ ｄ ｉ ｉｅ ｆ ｄ ｂ ｙ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｐｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｉ ｆ ｆ ｎｅ ｓ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｗａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ａ ｐ ｒ ａ ｃ －
金华义乌江大桥计算书(35 95 35m自锚式悬索桥)全解
悬索桥计算书一、设计资料(一) 计算基本参数主缆跨径布置：35m＋95m＋35m加劲梁跨径布置：32.5m＋95m＋32.5m桥面宽度：0.3m(护栏)+4.7m(人行道)+8.7m(非机动车道)+0.3m(护栏)中跨矢跨比：1/10，边跨矢跨比：1/28.4中跨跨中主缆中心标高：74.498m主索鞍顶主缆中心标高：83.709m散索鞍顶主缆中心标高：71.713m中跨跨中加劲梁设计标高：72.998m竖曲线半径：R＝3000m吊杆间距5m。
(二) 计算荷载1、恒载(1)主缆：2.6kN/m(2)加劲梁：标准段为31.5 kN/m，跨中35m范围为34.4 kN/m，塔柱附近20m范围为39.3 kN/m(3)桥面二期恒载：行车道板和人行道板集度：35.8 kN/m（加劲梁固接前作用的二期恒载不得小于35.8 kN/m）其他二期恒载集度：50.9 kN/m共计：86.7 kN/m(4)纵桥向一个吊点处索夹、锚头等的自重：11 kN/m2、活载：按4.5 kN/m2计算得60.3 kN/m3、温度荷载：全桥整体升温为20℃全桥整体降温为－25℃(三) 结构物理力学特性1、主缆弹性模量：E＝1.96×108kPa截面积：A c＝0.0324 m22、加劲梁弹性模量：E＝2.1×108kPa标准段纵梁截面特性：A＝0.0812 m2，I＝0.125 m4跨中加强段纵梁截面特性：A＝0.1198 m2，I＝0.1875 m4塔柱支点加强段纵梁截面特性：A＝0.1404 m2，I＝0.2188m43、索塔混凝土弹性模量：3.5×107kPa钢弹性模量：2.1×108kPa塔柱截面特性如表－1所示。
表－1二、主缆和加劲梁内力计算采用二维有限元程序计算，计算结果如表－2～表－9。
主缆拉力（kN）表－2吊索拉力（kN）表－3加劲梁弯矩（kN·m）表－4左塔柱内力表－5右塔柱内力表－6支座反力（kN）表－7位移（m）表－8内力及位移组合表－9三、主缆和加劲梁强度验算根据表-9中内力组合最大内力进行强度验算 1、主缆强度验算T max =17671kN （中跨塔处） A c ＝0.0324 m 2，R y ＝1670Mpa根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86），钢索的弯曲应力按下式计算：RCE2δσ=RdC 04.0104.0+= 式中：δ——主缆钢丝直径，δ＝0.005m ；E ——主缆弹性模量，E ＝1.96×105MPa ； d ——主缆直径，d ＝0.177m R ——索鞍弯曲半径，R ＝2.1m 代入上式计算：1074.01.2177.004.0104.0=+=C 1.22005.01096.11074.05⨯⨯⨯⨯=σ＝25.06MPa主缆弯曲拉力T 弯＝25.06×103×0.0324＝811.9kN安全系数93.29.811176710324.01016703=+⨯⨯=K 2、加劲梁强度验算正弯矩以中跨跨中最大，M max ＝26484 kN ·m 负弯矩以边跨最长一根吊杆处最大，M min ＝-29856·m 则跨中处纵梁中轴力为N=26484/1.25=21187.2kNσkPa176854=21187=.0/2.1198=176.9Mpa<[σ]=200MPa边跨最长一根吊杆处纵梁轴力为N=29856/1.25=23884.8kNσkPa=23884=1404.0/8.170120=170.1MPa<[σ]=200MPa四、加劲梁挠度计算中跨跨中处加劲梁由活载产生的正负挠度绝对值之和最大，为0.271m。
自锚式悬索桥缆索分析计算
自锚式悬索桥缆索分析计算摘要：对于自锚式悬索桥结构来讲，主要承重构件是两根主缆。
由于主缆是不可更换构件，所以当主缆架设完毕以后，其空缆和成桥状态下的线形和无应力长度是不可调整的，或者说调整量甚微。
因此在施工过程中，必须准确的计算缆索系统的各项参数，以指导现场施工。
关键词：自锚式悬索桥；主缆；线形；无应力长度；缆索系统；参数Abstract: For the self-anchored suspension bridge, the main load-bearing components are two main cables. As the main cable can not be replaced, so after the main cable is built, the linear and non-stress length under empety and bridge formed is not adjusted, or the adjust is minimal. Therefore, in the construction process, the various parameters of cable system must be accurate calculated to guide the site construction.Key words: self-anchored suspension bridge; the main cable; linear; non-stress length; cable system; parameters1 工程概况江阴新沟河大桥起止桩号为K17+006.18~K17+763.22，全桥长757.04m，跨径组合为3×30+4×30+（30+40+100+40+30）+4×30+2×（3×30）m，其中主桥为混凝土自锚式悬索桥，东西引桥为混凝土连续箱梁。
自锚式悬索桥抗震计算及减隔振措施
自锚式悬索桥抗震理论及减振措施1．自锚式悬索桥简介1.1 悬索桥的适用范围自锚式悬索桥作为一种独特的柔性悬吊组合体系，有其自身的受力特点，其优点为：(1)不需要修建大体积的锚碇，所以特别适用于地质条件较差的地区；(2)受地形限制小，可结合地形灵活布置；(3)保留悬索桥美观，错落有致的线性，特别适合景观要求较高的城市桥梁；(4)钢筋混凝土的加劲梁在轴向压力下刚度有很大的提高，且后期养护较钢梁有很大的优势。
自锚式悬索桥也有其不足之处：(1)在较大轴压作用下，梁需要加大截面，会引起自重增大，限制了跨度；(2)施工步骤受到影响。
必须先制造主塔、加劲梁在安装主缆和吊杆，需要搭建大量的临时支架来建造加劲梁；(3)锚固区局部受力复杂；(4)受到主缆非线性影响，吊杆的张拉时施工控制困难；(5)加劲梁属于压弯构件，需提高刚度来保证稳定。
1.2 自锚式悬索桥的分类自锚式悬索桥的结构形式主要有三种：美式自锚式悬索桥、英式自锚式悬索桥及其他类型自锚式悬索桥。
(1)美式自锚式悬索桥美式自锚式悬索桥的基本特征为采用竖直吊杆。
采用钢桁架的自锚式悬索桥的加劲梁是连续的，以承受主缆传递的压力。
加劲梁可做成双层公铁两用。
可以调整钢桁架的高度来提高加劲梁的刚度以保证桥梁有足够的刚度。
此类自锚悬索桥的典型代表为韩国的永宗大桥。
(2)英式自锚式悬索桥此类悬索桥的基本特征是采用三角形的斜吊杆和刚度较小的流线形扁平翼状钢箱梁作为加劲梁，用钢筋混凝土塔代替钢塔，有的还将主缆和加劲梁在跨中固结。
其优点是钢箱梁可减轻恒荷载，因而减小了主缆截面，降低了用钢量。
钢箱梁抗扭刚度大，受到横向的风力较小，有利于抗风，并大大减小了桥塔所承受的横向力，缺点是三角形斜吊杆在吊点处的结构复杂。
此类自锚式悬索桥的典型代表为日本的此花大桥。
(3)其他类型的自锚式悬索桥其他类型的自锚式悬索桥采用了竖直吊杆和流线形钢箱梁作为加劲梁，加劲梁的材料可采用钢材或钢筋混凝土材料。
自锚式悬索桥的特点与计算
式 中 Ｋ一 一 结构 刚度矩 阵
一
节点 位移 向量
（ ）主缆最 大拉 力亦 随跨径 的加大 而增 大 ， ２ 它不 能采 用悬 索桥 的计算公 式来 简单计 算 ， 要采 用非线 需
收稿 日期 ：０ １０ —０ 修改 日期 ：０ １１ —８ ２ １—９３ ； ２ １—００ 作者简介： 杨大海 （ ９２ ， ， １８ 一）男 安徽阜阳人 ， 硕士 ， 安徽省交通规划设计研究 院工程师
性结 构 ， 索桥 一般 跨 径 较 大 ， 以在 对 其 进行 分 析 悬 所
《 工程与建设》 ２ １ 年第 ２ 卷第 ６ ０１ ５ 期 ７ １ ３
索桥 ， 但其 设计 理论 和施 工 方法 的研 究 还不 够 全 面 ， 因此 ， 自锚 式 悬 索 桥 的 设 计 理 论 进 行 研 究 十 分 对
必要 。
自 锚式悬索桥不同于一般 的悬索桥， 它的主缆直
接 锚 固在加 劲 梁 的梁 端 ， 由主梁直 接承 受 主缆 中的水 平 拉 力 ， 需要 庞 大 的锚 碇 ， 不 节省 了大 量投 资 ， 给 中 这
固 端采 用 钢 板 焊板 锚 箱 并 采 用 扁 担 梁 传 力 ； 种 桥 这 型 结构 新 颖 ， 型 美 观 ， 构 轻 巧 ， 件 受 力 合 理 ， 造 结 构 用 材经 济 ， 一 种 在 中小 跨 径 内 非 常 具 有 竞 争 力 的 是
桥型 。
表 １ 主要的 自锚式悬索桥
梁 的梁端外 ， 其余分构造都采用 了和现代悬索桥相
似 的形 式 。 蚌 埠 市 大 庆 路 自锚 式 悬 索 桥 充 分 利 用 自锚 式 悬 索桥 的受 力 特 性 ， 鉴 了 同 类 桥 梁 的一 些 优 点 ， 借
大节段吊装的自锚式悬索桥吊索无应力下料长度精确计算分析
大节段吊装的自锚式悬索桥吊索无应力下料长度精确计算分析摘要：大节段吊装的自锚式悬索桥吊索无应力下料长度对成桥状态十分敏感，且易受实测参数的影响，吊索的精确下料长度计算复杂。
根据大节段吊装的特点，以某航道桥为工程实例，分析和总结了吊索精确下料长度的影响因素与解决办法，为类似工程提供参考。
关键词：大节段吊装；自锚式悬索桥；吊索无应力下料长度；影响因素自锚式悬索桥以其优美的造型和对地形地质适应性强等多种优点越来越受到工程界的青睐,尤其是在城市中小跨径桥梁中更是一种极具竞争力的方案。
与地锚式悬索桥不同，自锚式悬索桥结构体系受力复杂，施工过程受实测参数影响敏感，尤其是吊索的最终无应力下料长度往往直接影响着成桥状态受力的合理性，而采用大节段吊装施工的自锚式悬索桥在国内又尚属首次，有必要针对该类悬索桥吊索下料长度进行深入研究。
本文以某航道桥桥为例，从吊索无应力长度的影响因素着手，分析与总结吊索精确下料长度计算方法。
1 工程概况某航道桥桥为主跨260m的四跨连续独塔钢箱梁自锚式悬索桥，跨径布置为80+190+260+80m，总长为610m，其桥型布置见图1。
该桥索塔为钢筋混凝土结构，采用爬升式模板逐段连续施工。
加劲梁为分离式双箱断面，采用节段吊装法施工，全桥共分为24个节段，最大节段长度72m。
吊索设置于边跨及主跨，从边跨侧向主跨侧依次编号为B1~B12（边跨吊索），Z1~Z17（主跨吊索），其名义水平间距均为12m。
由于同一个索夹下有两根吊索，全桥两根主缆，每种编号实际有4根吊索，全桥共116根吊索。
3 吊索无应力下料长度影响因素分析一般来说，地锚式悬索桥施工普遍采用“先缆后梁”的架设方法，通过吊索的安装逐步将主梁的重量转换到吊索承担，完成体系转换过程，整个过程受力相对明确简单。
该种桥型吊索无应力下料长度计算时，首先按照上述方法明确该桥的设计成桥状态，确定吊索的理论无应力长度值，由于该种桥型受参数影响不显著，成桥状态实际下料时仅需考虑主缆架设质量进行相应修正。
自锚式悬索桥主缆线形计算方法
自锚式悬索桥主缆线形计算方法摘要：自锚式悬索桥的成桥线形和空缆线形是其计算的关键部分，本文基于分段悬链线理论，采用有限元与解析算法相结合的思想，以压缩刚度的概念近似考虑成桥状态下主缆、主塔和主梁之间的相互作用，并根据施工各阶段无应力长度不变的原理，综合考虑桥塔处鞍座预偏量、压缩变形等因素的影响，从成桥状态倒拆出空缆状态主缆的线形。
关键词：自锚式；悬索桥；主缆线形；计算方法引言随着国民经济和交通事业的快速发展，人们审美需求的不断提高，桥梁的跨越能力和靓丽外观逐渐占据重要地位，自锚式悬索桥因其造型新颖、跨越能力强、对地质条件要求低等特点，现已成为中小跨径桥梁中具有较强竞争力的一种桥型，尤其是在软土地区和城市景观桥梁中，自锚式悬索桥越来越受到青睐。
自锚式悬索桥的主缆直接锚固在主梁上，在成桥状态强大的水平张力和竖向力的作用下，势必会造成主梁、主塔的压缩，从而影响主缆线形，精确计算自锚式悬索桥的成桥线形与施工过程中的变化特性已成为该类桥梁设计与施工控制的关键技术问题，而主缆线形又是成桥线形的决定因素之一。
1、主缆成桥线形计算方法缆索线形的计算通常作以下假设:①索是理想柔性的，只能承受拉力，而不能承受压力和弯矩；②索材料处于弹性阶段工作，满足虎克定律，同时索的应变满足小应变的假定；③忽略主缆的截面面积和自重在荷载作用下的变化量。
成桥状态下自锚式悬索桥主缆的受力可近似看作沿弧长承受自重下均匀荷载和在吊杆上吊点处承受集中荷载(包括加劲梁等效质量、吊杆、索夹和二期铺装等)。
吊点与吊点间的主缆可视为只受主缆自重的悬链线，即整个主缆可以按吊杆的上吊点划分为多段悬链线的组合，吊点处的集中力作用在每段悬链线两端的位置。
根据上述3个假设及主缆受力的论述，各段缆索均需满足式(1)和式(2)。
式中:q为主缆自重荷载；Hi表示第i号索段两端的水平力；Vi表示第i号吊索的竖向力；si为第i号索段间的有应力索长；li为第i号索段间两吊点之间的水平距离；hi为第i号索段两吊点间的高差。
自锚式悬索桥毕业设计计算书.pdf
哈尔滨工业大学毕业设计（论文）摘要自锚式悬索桥作为一种特殊悬索桥桥型，在沉寂了多年之后，现在又重新引起工程界的兴趣。
它保留了传统的悬索桥桥型，以其优美的外形受到工程师们的青睐。
但此种桥型结构复杂，国内外对其研究的资料和成果也很少。
本文主要是对一座中等跨度的正在施工中的混凝土自锚式悬索桥—抚顺万新桥进行设计和计算分析。
1. 理想索力的计算。
悬索桥一般要求恒载作用下索力均匀，这样弯矩和剪力就分布均匀。
此桥主塔采用滑动索鞍以及有一定的预偏量，所以桥塔在恒载作用下不受弯，调索时只需控制主梁的弯矩。
使主梁弯矩尽量上下均匀，可得吊索的理想索力。
2. 主梁的计算。
自锚式悬索桥是将主缆直接锚固于加劲梁的两端，所以求得的主梁的轴力很大，主梁的纵向只需配置普通钢筋。
3. 桥面板的计算。
桥面板为双向板，按双向板求内力配筋。
关键词混凝土，自锚式，悬索桥，设计- I -哈尔滨工业大学毕业设计（论文）AbstractAs a particular kind of suspension bridge, self-anchored suspension bridge has made an appearance in field of engineering after years’ dreariness. Preserving shape of traditional suspension bridge, it causes the engineer’s favor by its elegant figure. Howener, due to complexity of its structure, there are little research data or achievement at home and abroad. This paper has put emphasis on design and computational analysis to a middle-span concrete self-anchored suspension bridge in construction—Fu Shun Wan Xin Bridge are done.1. Calculation of the reasonal force of cable.The suspension bridge is commonly required the force of cable are uniformity when the dead load acted on the bridge. Then the shear and bending moment will distribute uniformly. The tower of this bridge adopts a sliping saddle and there are some declinations. Therefore the bridge tower doesn’t has bending moment when the dead load acted on the bridge.When we adjust the force of the cable, we just need control the bending moment of the girder. If the distribution of the girder bending moment is uniformly,the force of the cable is the reasonal force of cable.2. Calculation of girder. self-anchored suspension bridge, the cable anchored at the two ends of the girder directly, so the axial-force of the girder is very great Therefore the girder only need ordinary reinforcing bar.3. Calculation of deck slab. The deck slab is two-way slab, wo need calculate the deck slab according to the two-way slab.Keywords concrete, self-anchored, suspension bridge, design- II -哈尔滨工业大学毕业设计（论文）目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1自锚式悬索桥的发展概况 (1)1.1.2 自锚式悬索桥的特点 (2)1.1.3设计的主要内容 (3)第2章总体设计和构造形式的选择 (4)2.1大桥概况 (4)2.2总体设计及构造形式的选择 (4)2.2.1 结构体系 (4)2.2.2 构造形式 (4)2.3主桥施工方法 (5)第3章 理想索力的计算 (6)3.1 恒载集度计算 (6)3.2吊索的理想索力计算 (6)3.3索力调整的分析 (7)3.3.1静载作用下索力调整的分析 (7)3.3.2考虑活载作用索力调整的分析 (9)第4章主梁内力计算 (11)4.1恒载内力计算 (11)4.2 活载内力计算 (15)4.2.1横向分布系数计算 (23)4.2.2活载内力计算 (24)4.3温度内力计算 (28)4.4收缩、徐变 (29)4.5荷载组合画内力包络图 (29)第5章主梁配筋计算 (36)5.1 本章小结 (36)5.2 截面配筋 (36)- III -哈尔滨工业大学毕业设计（论文）5.3截面验算 (41)5.3.1垂直于弯矩作用平面内的截面复核 (41)5.3.2弯矩作用平面内的截面复核 (42)5.4应力验算 (44)5.5挠度验算 (50)第6章横梁及桥面板计算 (51)6.1 横梁计算 (51)6.1.1 预应力损失计算 (52)6.1.2 应力验算 (55)6.1.3 截面强度验算 (59)6.2 桥面板计算 (60)结论 (66)致谢 (67)参考文献 (68)附录1 (69)附录2 (76)- IV -哈尔滨工业大学毕业设计（论文）第1章绪论1.1课题背景1.1.1自锚式悬索桥的发展概况1.1.1.1前言 自锚式悬索桥不同于一般的悬索桥，它不需要庞大的锚碇，而是把主缆直接锚固到桥面板或加劲梁的两端，由它们来承担主缆中的水平力。
自锚式悬索桥主缆分析与计算
自锚式悬索桥主缆分析与计算张龙龙;钟山【摘要】自锚式悬索桥成桥时主缆线形与主缆无应力长度的精确分析计算是桥梁施工控制重要的一环,也是保证桥梁成桥后几何线性达到设计要求的必要条件.通过分别用分段悬链线法、抛物线法和有限元法计算一工程实例后,对比分析结果得出,有限元法和分段悬链线法(精确算法)的计算结果基本吻合,抛物线法的计算结果有一定的误差.这可为自锚式悬索桥的设计和研究提供参考.【期刊名称】《黑龙江交通科技》【年(卷),期】2015(038)012【总页数】2页(P80-81)【关键词】自锚式悬索桥;主缆线形;分析;计算【作者】张龙龙;钟山【作者单位】江西省公路工程检测中心;江西省公路工程检测中心【正文语种】中文【中图分类】U442自锚式悬索桥因其结构新颖,外形美观, 不需要体积庞大的锚碇，节省了锚碇昂贵的费用，降低了其造价成本，加上跨越能力很大，能满足跨江及通航的要求，对地质地形的要求不高等显著优点，近年来备受工程界的青睐。
自锚式悬索桥兼有梁和索的受力特点，主缆是这种结构体系主要的承重构件，主缆锚固在加劲梁上，致使加劲梁受到很大的水平力，这相当于给了加劲梁一个预应力，有助于加劲梁承担恒载。
主缆因几何形状的改变，影响体系平衡，表现出大位移非线性的力学特性，主缆在荷载作用下产生的变形会直接影响整个桥的受力分配，因此，自锚式悬索桥主缆的准确的分析和精确的计算对桥梁施工控制是至关重要的。
用分段悬链线法、抛物线法和有限元方法分别对一工程实例进行主缆线形计算，对结果进行对比分析。
1.1 计算原则自锚式悬索桥在各阶段计算的时候，必须遵守一个原则就是构件质量守恒和无应力尺寸不变的原理。
即：在施工的任何阶段构件的自重恒载必须保持一致，在施工的任何阶段构件的无应力尺寸需等于成桥阶段时的无应力尺寸。
因此，自锚式悬索桥成桥时主缆线形与主缆无应力长度的准确分析计算是桥梁施工控制重要的一环，也是保证桥梁成桥后几何线性达到设计要求必须满足的条件。
自锚式悬索桥——丽泽桥的设计和计算
（６ 桥 面铺 装 ：ＭＡ１ ． １） Ｓ ３ ２改性 沥青 ５ ～ ２ ７ １７ｍｍ，
兼作 横 向找坡层 ；
（７ 锚锭形 式 ： １） 自锚式 锚锭 ， 主缆 与纵 向桁 架梁
（） １ 道路 等级 ： 城市 二级次 干道 ；
（ ） 车速度 ：０ ｍ ｈ ２行 ４ ｋ ／；
（ ） 面纵坡 ：．％； ３桥 ２ ５
钢 丝 素 ， 缆 为 六 边 型 钢 丝 成 型 （ 包 防 护 层 外 主 未 经 为 ｌ． ｍ ６３ ｍ） ，包 防 护 后 的 外 径 为 １ ． ｌ 重 ８５ ｍｎ ，
１６２ ｋ ／ 主缆 中间距离 ：５２ ３ ． ｇｍ， ｌ ．５ｍ； （４ １ ）主缆 线形 方程 ：中跨 ：＝ ００ ０４ ８２ ｖ 一 ．１ ０ ｘ＋ ０７ ８５ ｘ 边 跨 ：＝ ００ ９２ ２０４ ｘ ． ７ ， ２ ｖ 一 ．１ ｘ＋ ． ； ８ （５ １ ）劲梁形式 ：纵横加劲桁架组合梁 ， ７ ０ｍ １２ ｍ
（） ６ 桥下 通航 净 空 ： ＝ ， ２８ｍ（ 跨 之 间 Ｂ ８Ｉ Ｈ＝ ． ｎ 主
收 稿 日期 ： ０ ２ ０ — ２ ２ １— ３ ０ 作 者 简 介 ： 炜 （９ ３ ， ， 西桂 林 人 ， 程 师 ， 事 桥 梁 梁 １７ 一）男 广 工 从 工程 设 计 １作 。 二
８ ４
桥梁结构
城 市 道桥 与 防 洪
２１ 年 ６ ０２ 月第 ６ 期
自锚 式悬索桥—— 丽泽桥 的设计和计算
粱 炜
（ 同济 大 学 建 筑设 计 研 究 院 （ 团） 限公 司 ， 海 ２０ ９ ） 集 有 上 ００ ２
摘
要 ： 文 以桂 林 市 丽 泽 桥 为 例 ， 绍 自锚 式 悬 索 桥 的 设 计 与计 算 中 的诸 如 ： 该 介 自锚 式 主缆 竖 直 分 力 的 平 衡 、 水平 分 力 在 施 工 阶 段
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自锚式悬索桥计算
自锚式悬索桥计算可采用有限单元程序解决，而施工矛盾很突出，需要寻求合理的施工办法。
采用复合钢管砼、钢管砼、加劲钢管作加劲梁，配合钢筋砼或正交异性板钢桥面，能够解决自锚式悬索桥存在的问题。
按照一般桥梁的常用形式，城市桥梁可以加设悬挑人行道，作了系列跨径的探索计算，以探求自锚式悬索桥大、中、小跨径的内力变化和变形规律。
1、计算指标：
⑴、跨径：L=80、100、120、150、180、200、250、300、350、400、450、480 M
⑵垂跨比：F/L=1/6
⑶加劲梁形式：
①、T形梁（钢筋砼桥面）：L=80、100、120、150、180 M
②、4 m板桁梁（钢筋砼桥面）：L=200、250、300 M
③、5 m板桁梁（钢筋砼桥面）：L=300、350、400、450、480 M
④、3.5 m空腹板桁梁（正交异性板钢桥面）：L=180、200、250、300 M
⑤、5.5 m板桁梁（正交异性板钢桥面）：L=300、350、400、450、480 M
2、吊杆距离：
⑴、L=8 M ：L=80、100、120、150、180、200、250、300 M
⑵、L=10 M ：L=300、350、400、450、480 M
3、计算程序：
线性平面杆系程序。
计算材料弹性模量：复合钢管砼Ec=43000 Mpa
碳素钢丝Ey=200000 Mpa
温度：升温T=30C
4、计算成果：
为了摸索自锚式悬索桥的内力变化规律和特点，作了较多跨径指标的计算。
为了简化计算工作，便于对内力变化规律的认识，加劲梁的刚度未作变化，故对少数跨径指标并不适合。
计算的成果也反映出了自锚式悬索桥的内力变化规律，证明了它独具的特点。
对不同桥宽的计算结果，
都折算成相同荷载的单主缆和加劲梁内力，以便相互对比。