绍兴滨海大桥自锚式悬索桥设计简介
自锚式悬索桥介绍
一. 自锚式悬索桥简介1. 自锚式悬索桥概述自锚式悬索桥不同于一般的悬索桥，它不需要庞大的锚碇，而是把主缆锚固在加劲梁的两端，用加劲梁来承担主缆的水平分力[1]。
因此，端部支撑只需承担拉索的竖向分力，这给不方便建造锚碇的地方修建悬索桥提供了一种解决方法。
因为加劲梁要承担索力，所以一般情况下，加劲梁先于主缆架设之前完成施工，这种与一般悬索桥相反的施工顺序使这种桥梁目前还只局限于中等跨径。
不同于一般的悬索桥，自锚式悬索桥的计算必须考虑主梁中轴力的影响，因此设计师和有关学者也探索出，并不断地完善各种适用于自锚式悬索桥的设计理论和施工控制理论。
本文首先回顾一下这种桥型的发展历史。
1.1 自锚式悬索桥的发展历史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。
朗金首先在1859年写出了这种设想，本德在1867年申请了专利。
1870年朗金在波兰建造了一座小型的铁路自锚式悬索桥。
尽管他们都没有直接影响未来的设计，但20世纪初期自锚式悬索桥已经在德国兴起。
图1.1.1 德国1915年修建的科隆－迪兹桥Fig. 1.1.1 Original 1915 Cologne-Deutz Bridge in Germany1915年，德国设计师在科隆的莱茵河上建造了第一座大型自锚式悬索桥（图1.1.1）。
这座科隆－迪兹桥主跨185m，用临时木脚手架支撑钢梁直到主缆就位。
在它建成后的15年里影响了其它桥梁的设计，这种创新的设计思想得到了美国和日本等世界各国工程师们的关注。
美国宾夕法尼亚州匹兹堡跨越阿勒格尼河的3座桥，日本东京的清洲桥都与科隆－迪兹桥外型非常相似。
科隆－迪兹桥在1945年被毁，而原来桥台上的钢箱梁仍保存至今。
匹兹堡的三座悬索桥虽然比科隆－迪兹桥的跨径小，但施工技术有了很大的进步，并且采用了悬臂施工的新方法。
德国莱茵河上科隆－迪兹桥建成后25年间又修建了4座悬索桥，最著名的是1929年建成的科隆－米尔海姆桥，主跨315m，虽然该桥在1945年被毁，但它将自锚式悬索桥跨径的记录保持到21世纪。
悬索桥设计计算书
-I-
哈尔滨工业大学毕业设计（论文）
Abstract
As 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
悬索桥简介
（第八章 第四节）
—— 悬 索 桥
教材：《桥梁工程概论》，西南交通大学出版社，李亚东主编
1
引 言
三环路南 天府立交
二环路西 清水河大桥
2
世界著名桥梁
日本明石海峡大桥（1991m） 浙江 西堠门大桥（1650m）
丹麦 大贝尔特桥（1624m）
美国 金门大桥（1280悬索桥
五跨悬索桥
二、悬索桥基本类型
按主缆锚固形式分类 自锚式
在边跨两端将主缆直接锚固在加劲梁上，主缆的水 平拉力由加劲梁提供的轴压力自相平衡。
自锚式悬索桥
地锚式
主缆的拉力由重力式锚碇或岩隧式锚碇传递给地基
重力式锚碇
岩隧式锚碇
西堠门大桥： 主跨1650m、地锚式、两跨连续钢箱梁悬索桥， 世界第二、建成于2008年。
作业内容：
任选世界范围内的一座悬索桥，收集相关资料，整理分析。
包含内容：建造原因、年份、设计方案、施工方法、主要特点，
画出受力情况简图。
19
敬请批评指正！
20
四、悬索的结构组成
（5）索 鞍
作用：用以支承主缆并改变其方 向或摆动的重要部件，使主缆中的
拉力以垂直分力和不平衡水平分力
的方式均匀地传到塔顶。
16
四、悬索的结构组成
（6）吊索与索夹—连接大缆与加劲梁
索夹 吊索
17
总 结
悬索桥体系受力特征明显，传力途径清晰，充分利用了各 种材料的力学性能，是当今跨越能力最强的一种桥梁形式。 随着新施工技术和新建筑材料的发展，悬索桥的跨度还会 进一步变大。 1. 悬索桥的发展历程、概念（了解） 2. 几座代表性悬索桥的设计参数（重点） 3. 悬索桥的几个主要组成部分及其作用（重点） 4. 悬索桥的传力途径、受力特点（难点）
锚碇基础介绍
第5章锚碇基础5.1悬索桥及其锚碇悬索桥，是指以悬索为主要承重结构的桥，由主缆、主塔、加劲梁、锚碇、吊索、桥面、等部分组成，如图5-1所示，是跨越能力最强的桥型，目前跨度1000m以上的桥几乎都采用了这种形式。
图5-1悬索桥结构示意图悬索桥的主缆是柔性结构，为对其两端进行约束，可采用两种方式：一是将两端锚于悬索桥的加劲梁上，成为自锚式，这种方式适用于跨度较小的桥。
另一种是地锚式，即通过锚碇将主缆固定于桥头岸边的岩石或土层中，这也是目前应用最为广泛的形式。
因此，锚碇也是悬索桥的主要承载结构之一。
锚碇的形式与桥位区的地形及地质条件密切相关。
当桥头的岸边有坚固的岩层时，主缆可通过隧道式锚碇或岩锚的方式锚固在岩石中。
图5-2所示为乔治华盛顿大桥新泽西侧的隧道式锚碇。
M IL. A-A图5-2隧道式锚碇（乔治华盛顿大桥新泽西侧）如果岸边没有合适的锚固岩层，则可采用重力式锚碇，其主要组成部分包括锚体、散索 鞍支墩、锚室和基础等。
其中，基础可采用沉井、桩、地下连续墙等形式。
这将在下节详细介绍。
隧道式I 岩锚式 「扩大式 沉并〔箱）式 桩式 •地下连续墙式 无论采用何种锚固形式，都需通过散索鞍座或喇叭形散索套将原来捆紧的钢丝索股分开，然后逐股锚固。
图5-4为散索鞍座示意图，一般置于主缆锚固体之前，除可将主缆分散为索股外，还能使分散后的主缆转角。
图5-4散索鞍分散主缆示意图 若主缆分散后不需要转角，则可采用喇叭形散索套，如图5-5所示。
喇叭形散索套的内 表面适应主缆从捆紧状态逐渐变化到分散状态，其本身依靠置于散索套小口端的摩擦套箍固［亠定位置。
i 建根据上述介绍，锚碇的锚固形式可归纳为：（岩右锚固地整式Y〔土层锚固（重力式）i?nG i 邹ymm -评小累卜"嘟产传递方式有5种：图中（a）所示是早期采用的方式（20世纪前半叶）。
索股的拉力通过数节眼杆形成的眼杆链传至锚固块后方的后锚梁。
眼杆链与锚固块之间的是分离的，以保证拉力全部传至后锚梁。
自锚式悬索桥边跨及主跨锚碇构造设计
自锚式悬索桥边跨及主跨锚碇构造设计摘要：某自锚式悬索桥为边跨地锚，主跨自锚的受力形式，而边跨、主跨锚碇是桥梁结构的关键构件。
针对锚碇的受力复杂、传力不明确特点和构造要求，采用简化计算和有限元软件计算相结合的进行分析方法，确保结构安全。
关键词：自锚式悬索桥；锚碇；结构设计1工程实例某自锚式悬索桥，采用了独特的锚固形式：主跨自锚，边跨地锚。
该桥采用独特的缆索体系：主塔位于道路中线上，边跨缆索过主塔直接锚固在地锚上，且无吊杆；主跨缆索过主塔分别向外自锚在另一端主梁两侧，吊杆自主梁外侧与缆索相连，形成空间缆索。
主跨157米，辅跨86.4米，主塔布置在横桥向中间，主跨主缆的上下节点位置的空间差异和吊杆的斜向拉力作用下，主跨主缆呈三维空间线形。
边跨主缆的上下节点位置在同一平面内，且无吊杆。
由于边缆角度较大，在边跨锚固端产生了较大的上拔力，为克服该力将边跨锚碇设计为重力式锚碇。
主跨将主缆直接锚固在主梁上，从而取消了庞大的地锚，设计成自锚式悬索桥。
主跨岸锚固位置为两岸的平台上，主缆直接锚固于加劲梁内，下设支墩支撑主梁，主缆和吊杆呈空间索面散开。
边跨地锚和主跨自锚是本工程的关键点之一。
2、边跨锚碇2.1边跨锚碇构造主桥边跨为克服主缆产生的上拔力，设计为钢筋混凝土重力式锚碇，锚碇顶部兼作混凝土桥面梁，锚碇通过钢—混凝土过渡段与钢箱梁相连。
将主缆拉力传传递给锚碇。
在锚碇中设置钢绞线，以接长张拉杆实现预应力钢绞线与主缆索股的过渡连接。
边跨锚碇及边跨锚碇体单元模型2.2边跨锚碇设计边跨锚碇为重力式锚碇，设计较为成熟，其受力也比主跨自锚明确，这种锚固方式很难精确计算出锚固区域的受力情况，只有根据锚体实际的受力模式，应用空间有限元对结构进行受力分析，并根据分析结果调整锚碇尺寸，使结构受力更加合理。
在本次设计中采用体单元对整个锚碇作简单的有限元分析，明确锚下应力的传递和扩散。
通过把体单元的应力转换为截面的内力，输出控制截面的内力数据，然后按规范进行承载力计算，并根据内力进行预应力及普通钢筋的配置。
大跨度地锚式悬索桥模型设计制作与试验
大跨度地锚式悬索桥模型设计制作与试验檀永刚;冯琳琳【摘要】以大连南部滨海大道工程主桥主跨径为460 m的悬索桥为工程背景,基于相似性原理,采用铝合金、细钢丝、细钢丝绳、锚枪、铆钉、方钢管等材料和工具加工制作了1∶50的全桥模型.本模型铝合金杆件之间采用铆钉连接,弥补了以往焊接方法时工艺复杂的缺点,引入相似调整系数这一概念,解决了大缩尺模型配重大、加载困难的问题.静力加载试验结果表明,铆钉连接是可靠的,引入相似调整系数是合理的,该模型的成功制作完成将为后续试验提供基础,并将为实桥的施工提供可靠的实验依据.【期刊名称】《大连交通大学学报》【年(卷),期】2013(034)005【总页数】5页(P80-84)【关键词】悬索桥模型;铆钉连接;相似调整系数;静力加载试验【作者】檀永刚;冯琳琳【作者单位】大连理工大学桥隧研发基地,辽宁大连116024;大连理工大学桥隧研发基地,辽宁大连116024【正文语种】中文0 引言桥梁结构模型试验研究是桥梁工程师和桥梁科技工作者借以确定或探索复杂结构受力状态的重要手段之一.早在1846年，英国罗伯特、斯坦福森等人为修建不列颠桥设计进行了1∶6的桥梁结构模型试验，之后他又对一座管形结构铁路桥做了模型试验［1］.我国从50、60年代起，逐渐开始了桥梁模型试验的研究.潘家英等人对宁波大桥进行了1∶44的模型试验，采用有机玻璃制作了模型，对模型进行了空间受力加载试验［1］.有机玻璃是桥梁模型的常用材料，具有弹性模量低、易于切割、粘结等优点，但是当模型尺寸较大，构件截面形状复杂时，较难加工.模型的配重较大时，构件之间的粘结强度难以满足模型的整体稳定，另外其材料性能易受温度变化影响、荷载变形的时间效应明显、泊松比与钢梁不一致等缺点对模型试验也有影响.模型杆件之间采用铝焊接材料连接，焊接过程复杂，需要时刻注意每个细节，焊接温度、火焰位置等稍有疏忽，就会使杆件由于过热发生变形降低铝合金母材的强度，而且焊接的检查和修补也比较麻烦，对制作人员存在一定的安全隐患.本文采用铝合金为主要材料制作大跨度桥梁模型，各杆件之间采用铆钉连接，引入了相似调整系数a，验证相似调整系数能否解决有限条件下大缩尺比模型配重大加载困难的问题.以主跨径为460m的大连南部滨海大道主桥为工程背景，利用铝合金、锚枪、铆钉、细钢丝、钢丝绳、方钢管、吊耳等材料加工制作了1∶50的全桥模型，引入相似调整系数，进行了静载实验，运用有限元软件ANSYS和MADAS进行了数值分析，将理论值与实测值进行比较，验证了模型设计参数的正确性和模型的可用性.1 工程概况大连市南部滨海大道主桥为180m+460m+180m的双塔三跨双层钢桁架梁地锚式悬索桥.实桥主要构件结构如下:主梁为双层钢桁架结构，桥宽24.8m，主梁纵坡为1.5%，竖曲线半径7 800m.钢桁架加劲梁包括钢桁架和正交异性板钢桥面板两部分.钢桁架由主桁架、横梁和上、下平联组成，主桁架包括上、下弦杆、竖腹杆、斜腹杆.正交异性钢桥面板与主桁架共同参与受力.主索由多股平行钢丝成品索组成，中跨和边跨主缆的成桥线形均为二次抛物线，中跨主缆矢跨比为1/6.67，边跨主缆矢跨比为1/16.67，主缆横桥向间距为25.2m，吊杆间距为10m，全桥共有79对吊杆.桥塔为钢筋混凝土“门”式框架结构，由塔柱和上、下横梁组成.锚锭采用空腹三角形框架结构形式.索鞍有主索鞍和散索鞍两种，主索鞍设于塔顶处将主缆的荷载传递给桥塔，散索鞍使构成主缆许多钢丝束绳股在水平向及竖直向分散开.2 模型的相似设计缩尺比例和模型材料是型设计的两个重要参数.此桥属于大跨度结构，即使模型的比例选取较小，模型的整体尺寸也很大，考虑实验室的空间、加载设备、桥梁实际情况、试验目的等因素，选取了模型的几何缩尺比1∶50.原型跨径布置为180m+460m+180m，则缩尺后模型的跨径为4.6m+9.2m+4.6m.节段长20 cm，全长16.4m，忽略纵坡［2-4］.模型材料的选取是模型设计的第二个重点.钢材、有机玻璃、铝合金是模型主梁比较常用的三种材料.在此缩尺比的条件下，采用实桥的钢材料作为模型材料加工困难.首先钢材的弹性模量高，模型需要较大配重，对试验设备要求比较高，另外，钢材质地坚硬，不易加工，杆件之间的连接较难实现，会消耗大量的时间.如果采用有机玻璃，根据下面相似准则计算:式中，Ce=Ep/Em=3为模型的材料缩尺比例，Cl=1/50为模型的几何缩尺比例，a=1/5为引入的相似调整系数，即将桁架梁模型的轴向刚度EA和抗弯刚度EI同时缩小了5倍.计算出的模型上下弦杆的截面尺寸为41 mm×41 mm×8 mm的直角形截面或40 mm×20 mm的矩形截面，有机玻璃制作成直角的截面形状比较困难，且有机玻璃之间采用胶粘结，模型的补偿重有2 t，模型易发生破坏，20 mm厚的有机玻璃不易于切割，另外考虑到有机玻璃易受温度变化影响、荷载变形的时间效应明显、泊松比与钢梁不一致等缺点，本模型采用铝合金制作.铝合金弹模适中，泊松比0.33与实桥钢材的泊松比0.31非常接近，且性能稳定，加工精度高，便于反复拆装，可以按受力状况最合理的尺寸设计截面，材料容易购买、加工、制造复杂的外形.本模型的相似关系及相似比归纳如表1.表1 缩尺模型相似关系和相似比汇总表参数物理量相似关系主桁桥塔主缆及吊杆应力σ λσ=λE 3 1/21材料特性应变ε λε=1 1 1 1弹性模量E λE 3 1/2 1泊松比μ – 1 1 1容重γ λγ =aλE/λ30 5 10长度L λ 1/50 1/50 1/几何特性50线位移δ λ 1/50 1/50 1/50角位移φ λ 1/50 1/50 1/50截面面积A λA=λ2 1/5021/502 1/502截面抗弯模量W λW=λ3 1/503 1/503 1/503截面惯性矩I λI=λ41/504 1/504 1/504 EA λEA=aλEλ2 3/502/5 1/502/2/5 1/502/5刚度特性/5荷载特性集中荷载P λP=aλEλ2 3/502/5 1/502/2/5 1/502/5 EI λEI=aλEλ43/504/5 1/504/2/5 1/504/5 EW λEW=aλEλ3 3/503/5 1/503/2/5 1/503弯矩m λM=aλEλ3 3/503/5 1/503/2/5 1/503/52.1 主梁模型主梁钢桁架的外观形式按实桥缩尺比得到，选用铝合金制作.模型标准截断长度为0.2m，宽度为0.492m，高度为0.213m.各杆件之间均铆钉连接，如图1所示.图1 主桁架梁段平面图由式(1)、(2)换算得到截面积和惯性矩都相似的模型主梁各个弦杆的面积尺寸，结合计算结果和市场上材料的规格选定具体尺寸，以下各构件尺寸均为现有市场上最接近理论计算的规格，其相似偏差控制在容许范围内.主桁各杆件及选用规格如下:上弦杆25 mm×15 mm×2 mm;下弦杆25 mm×15 mm×2 mm;架竖杆10mm×mm10×0.8 mm;斜杆10 mm×10 mm×0.8 mm;平联10 mm×10mm×0.8 mm;横梁10 mm×10 mm×0.8 mm.桥面系分为上层和下层两种，选用3mm厚铝板，上层桥面铝板长度均为490mm，下层桥面均为 465 mm;宽度选 399、199、279、259 mm 四种，铝板对应数量为 38、2、1、2 块.根据密度相似比和ANSYS模型计算出的主梁自重补偿为130 kg/m，模型全桥长16.4m，去除铝合金主梁的重量，模型配重为2.0 t，汽车活载加载重量为0.22 t，选用钢板加载，根据模型主梁宽度设计出各工况下钢板规格，如表2所示.表2 模型加载配重表/t恒载主桁上层工况钢材规格/mm 数量/块总重460×398×8 82 0.94汽车活载488×398×8 82 1主桁下层430×398×4 41 0.22 2.2 桥塔设计实桥的桥塔为混凝土，模型的桥塔选用铝合金材料制作，其几何尺寸按照相似原则进行设计.塔高为2.131m，塔柱的结构形式为格构式轴心受压构件，桥塔截面为变截面形式，每个桥塔设上下两个横梁将塔柱相连.塔底与12 mm厚的钢板连接，再将钢板通过膨胀螺栓固结在地面上，如图2所示.模型主索塔截面设计时，按塔柱纵向截面长度几何相似确定的模型截面长度，保证模型横向EI、EA与原型满足相似比;横梁按截面高度几何相似确定的模型截面高度，保证模型横梁EI与原型满足相似比.塔柱竖向构件采用角铝，横缀件为角铝，斜缀件为铝条，其理论截面面积和惯性矩按相似比计算，最终肢件选用截面尺寸如表3. 图2 桥塔总图表3 桥塔各杆件选用规格/mm塔柱竖向构件角铝杆件名称截面类型截面尺寸20×20×2塔柱横撑角铝20×20×2塔柱斜撑铝条10×1塔柱横梁肢件角铝20×20×2塔柱横梁竖撑角铝20×20×2塔柱横梁斜撑铝条10×12.3 主缆、吊索主缆采用高强钢丝，吊杆采用钢丝绳制作.模型索材质与原型相同，弹性模量比为1.每个索0.16 t的附加重考虑在桁架梁上，用钢板配重.(1)主缆的制作对于悬索桥而言，模型必须正确模拟原型主缆的轴向刚度.对各段主缆长度应综合考虑模型的制作误差，对照空缆线形，进行反复确认，在其上定位出索夹位置［5］.模型主缆截面各参数如下:单丝直径0.7 mm;单丝断面积0.385 mm2;单缆股数33;单缆净面积12.693 mm2;单缆单位重量0.977 N/m.(2)吊索吊索的设计主要考虑索的轴向刚度，全桥共有79对吊索，吊索用直径为1.2 mm 的钢丝绳制作，安装位置与实桥相对应.吊杆一端设计加工成带有可微调长度的螺纹，可调长度为上下各2 cm［6］.2.4 索鞍的制作主索鞍位于索塔顶，用于固定主缆、将主缆力传递到桥塔上，索鞍圆弧段严格根据缩尺比设计，选用白钢制作，并通过机械加工成所要尺寸.鞍座选用150 mm×100 mm×3 mm)的钢材制作，索鞍各个部分的尺寸如图3所示.图3 模型索鞍设计图2.5 锚箱、锚头悬索桥施工过程中，需要根据塔偏进行索鞍顶推施工.在本模型中，模型索鞍纵桥向两边各留有2 cm的调节量，并安装长螺栓，通过调整螺栓杆长来模拟索鞍的顶推.本模型锚箱底座由四根槽钢组成，并用膨胀螺栓与地面固结，由7 mm的钢板锚固主缆，选用60 mm×120 mm×4 mm的方钢管承压，并在端部制作散索鞍，用同样规格的方钢管斜向支撑以提高抗拔力及稳定性.整个构件之间均用焊接连接.锚箱符合抗拔要求.主缆在钢板上的连接均采用钢螺杆，调节螺杆的露出量即可实现调索.为简化模型的设计，在模型中并未进行散索区段的模拟，锚头主要用直径为12 mm的钢螺杆制作，将捆扎好的主缆穿过铜钢管及锚头，穿回钢管，并夹紧，最后在铜钢管中灌入AB胶填满管内空隙.通过验算，锚头符合抗拉强度要求.3 实验结果验证试验工况分为:二期+汽车均布茶载及二期+影响线最不利轴力加载两种，加载规格均为430 mm×398 mm×4 mm，第一种工况加载数量为41块.第二个工况按影响线加载，其钢板的加载数量和位置按计算所得的最不利加载区间确定.模型试验［6-9］时，分别在跨中截面，中跨1/4截面，边跨跨中截面共5个截面布置5个百分表，在恒载加均布汽车活载的工况下测试主桁下弦跨中142号节点、左右1/4处的128及156号节点位移.利用MIDAS和ANSYS，建立了有限元计算模型，计算出各种实验情况下的理论值［7-10］，如表4所示.表4 各测点竖向位移值 mm工况测点位置实测值理论值校核系数142号二期+汽车均布荷载2.00 2.16 0.93 10号轴力最不利加载 10号 1.48 1.45 1.02 31号轴力最不利加载 31号4.08 4.29 0.95 128号 2.02 2.16 0.94 156号2.27 2.18 1.04 从结果可以看出，校核系数在0.93～0.95之间，实测值与理论值基本吻合，结构的反应趋势正确，初步试验数据证明此次模型建立成功.4 结论(1)制作大缩尺模型时，采用铝合金材料能够设计出方便购买、易于加工的杆件截面尺寸;(2)杆件之间的连接采用铆钉连接，加工安全、方便、简单，连接牢固可靠;(3)引入a=1/5这一相似调整系数大大解决了模型配重大加载困难的问题，值得其他大缩尺模型模型设计时加以参考;(4)模型主缆采用与原型桥材质相同的细钢丝，细钢丝受力更加均匀，钢丝编成索股后缝隙小，且受力后延伸率小，更加真实的模拟原桥主缆的特点.吊杆采用钢丝绳，强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠;(5)桥梁模型设计时，桥塔的自重补偿对模型的竖向的位移影响很小，可以忽略. 参考文献:［1］周梦波.悬索桥手册［M］.北京:人民交通出版社，2003:329-386.［2］万晓明，檀永刚.大连市星海湾一号桥模型设计与制作［J］.北方交通，2009(8):61-63.［3］孙宗光，石健，栗燕娜.面向健康诊断的悬索桥试验模型与分析［J］.工程力学，2008，25(1):194.［4］冯剑.矮寨特大悬索桥缩尺模型设计研究［M］.武汉:武汉理工大学出版社，2004:8-37.［5］严小于，沈锐利，唐茂林，等.基于可靠度理论的悬索桥主缆线形控制参数研究［J］.建筑科学与工程学报，2010，27(3):47-52.［6］姜军，孙胜江.悬索桥索夹安装位置及吊索下料长度计算［J］.公路，2007(8):63-67.［7］詹胜，徐幼麟，洪小健，等.结构健康监测用的大跨度悬索桥模型研制［C］.第十八届全国工程学术会议，2009:576-582.［8］孙昊，钱永久，张方.基于静载实验钢桁梁悬索桥承载能力评估分析［J］.实验力学，2009，24(4):334-341.［9］崔玉章.悬索桥非线性有限元静力分析［J］.总裁，2009(6):217.［10］王旭东.基于静力试验荷载的自锚式悬索桥受力分析［J］.黑龙江科技信息，2012(12):274-275.。
嘉绍跨海大桥
嘉绍跨海大桥嘉绍跨海大桥是继杭州湾跨海大桥之后第二座跨杭州湾大桥，总编辑本段基本简介跨嘉绍跨海大桥为六塔独柱双幅四索面钢箱梁斜拉桥，其中主航道桥为六塔五孔全长2680米的设计，主通航孔满足通航3000吨级集装箱船的需要。
总造价为139亿元，大桥部分投资达63.5亿。
这是绍兴历史上规模最大的基础设施建设工程，也是浙江省又一座世界级桥梁。
嘉绍跨江工程完成后，绍兴到上海的车程将由3小时缩短一半。
嘉绍跨海大桥于2008年底动工，[1]2013年3月18日，嘉绍大桥六座完工的主塔清晰可见。
截至2013年2月底，嘉绍大桥工程完成总工程量的94.7%，桥梁工程完成99%，路面工程完成70.1%。
机电工程已进场施工，房建、路面铺装的后续工程正在有序推进，大桥施工进入最后冲刺阶段，大桥预计将于6月底建成通车。
嘉绍跨江通道南起浙江最大的交通枢纽--沽渚枢纽，连接上三高速公路（上虞-三门）和杭甬高速公路，北面至南湖枢纽连接乍嘉苏高速公路，全长69.5公里，为现今世界上唯一一条八车道跨海大桥，也是目前最长最宽的多塔斜拉大桥。
嘉绍跨海大桥是继杭州湾跨海大桥之后的第二座跨杭州湾的大桥，是嘉绍跨海通道的主要组成部分之一，也是沈海国家高速常熟至台州并行线的主要路段。
该桥北起嘉兴海宁，南接绍兴上虞，是继杭州湾跨海大桥后在杭州湾上形成的第二个交通通道。
嘉绍跨海大桥采用6塔独柱斜拉索设计，全长69.5公里，跨越杭州湾部分长约10公里左右，双向设有8车道，设计时速为100公里，是一座世界级的桥梁。
嘉绍跨江通道全线桥面最高限速100公里/小时(遇有雨雾等恶劣天气时限速为60公里/小时)，其他路段最高限速120公里/小时。
车辆在大桥上以100公里的时速前行，穿过10.1公里的大桥仅需6分钟。
绍兴到上海，从全长69.5公里的嘉绍跨江通道通行，共花费约5 0分钟时间，这比绕道杭州节省了30分钟行程。
编辑本段桥梁建设该项目自1993年开始前期工作，2000年，省政府作出建设嘉兴至绍兴跨江公路通道工程的决定；2005年11月，国家发改委批复项目建议书；2007年12月，项目工程通过国家发改委批复；2008年3月，项目初步设计通过浙江省内预审查。
自锚式悬索桥的特点与计算
自锚式悬索桥的特点与计算一、悬索桥计算原理1、恒载内力：柔性的悬索在均布荷载作用下，为抛物线形。
悬索的承载原理，功能等价于同等跨径的简支梁。
简支梁的跨中弯矩 M=QL²/8悬索拉力作功 M=H*F悬索水平拉力 H= QL²/(8*F)悬索座标 Y=4*(F/ L²)*X*(L-X)悬索垂度 F 悬索斜率 tg α=4*(F/L)*(L-X)悬索最大拉力 Tmax=H/COS α=H*SEC α2、活载内力：在集中荷载作用时，悬索的变形很大，为满足行车需要，需要通过桥面加劲梁来分布荷载，弯矩由桥面加劲梁来承担，悬索的变形与桥面加劲梁相同。
桥面加劲梁为弹性支承连续梁，它不便手工计算，采用有限单元法计算则方便。
（1）弹性理论：不考虑在恒载和活载的共同作用下产生的竖向变形和悬索水平拉力的增加。
加劲梁的弯矩：弹性理论 M=M-h*y式中：简支梁的活载弯矩M，悬索座标y，活载引起的水平拉力h。
（2）变位理论：考虑在恒载和活载的共同作用下产生的竖向变形和悬索水平拉力的增加，这种竖向变位与悬索的水平拉力所作的功，将减小桥面加劲梁的弯矩。
加劲梁的弯矩：变位理论 M=M-h*y-(H-h)*v 式中：活载产生的撓度v二、自锚式悬索桥计算原理自锚式悬索桥的内力计算复杂，应采用非线性有限单元法来计算。
对于几何可变的缆索单元，需作加大弹性模量的应力刚化处理。
悬索作为几何可变体系，活载作用的变形影响很大，是非线性变形影响的主要因素。
本文采用线性有限单元法作简化计算的方法，是先按线性程序计算出活载撓度，修正活载撓度的座标以后，再用线性有限单元法作迭代计算。
即采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。
余姚市最良桥设计
余姚市最良桥设计王俊义;刘小庆【摘要】Integrating with the basic construction conditions and main technological standards of Zuiliang Bridge, the paper describes the design of reinforcing beam, main tower, main cable and suspender and so on, and points out the Zuiliang Bridge with beautiful style and unique shape. Practice proves that the bridge system is rather stable, which has certain guiding role for similar bridge construction.%结合最良桥的基本建设条件和主要技术标准，对加劲梁、主塔、主缆、吊杆等的设计进行了阐述，指出建成后的最良桥外形优美、造型独特，且经使用后证明桥梁体系稳固牢靠，对同类桥梁施工具有指导作用。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2012(038)017【总页数】3页(P199-201)【关键词】桥梁设计;混凝土加劲梁;自锚式悬索桥【作者】王俊义;刘小庆【作者单位】杭州市城建设计研究院有限公司,浙江杭州310001;杭州市城建设计研究院有限公司,浙江杭州310001【正文语种】中文【中图分类】U448.251 概述1.1 工程概况最良桥位于杭甬高速余姚出口至余姚市区的迎宾大道南雷路上，道路等级为城市主干道。
由于杭甬运河通航等级提高，原先的部分上跨桥梁需要拆除重建。
南雷路跨越运河的最良桥是余姚段的控制性工程，桥梁全长约441.68 m，主桥采用30+80+ 30=140 m自锚式悬索桥，南引桥(3×30+2×30)m两联现浇预应力浇混凝土箱梁，北引桥为(3×25+3×25)m两联现浇预应力混凝土箱梁。
自锚式悬索桥的综述(一)
自锚式悬索桥的综述(一)摘要：介绍自锚式悬索桥的特点、历史及国内外发展情况。
重点分析了钢筋混凝土桥的设计和发展，并对其施工工艺做了简单介绍。
总结展望了自锚式悬索桥的发展空间及其需进一步研究的问题。
关键词：悬索桥；自锚式体系；施工；实例一、前言一般索桥的主要承重构件主缆都锚固在锚碇上，在少数情况下，为满足特殊的设计要求，也可将主缆直接锚固在加劲梁上，从而取消了庞大的锚碇，变成了自锚式悬索桥。
过去建造的自锚式悬索桥加劲梁大多采用钢结构，如1990年通车的日本此花大桥，韩国永宗悬索桥、美国旧金山——奥克兰海湾新桥、爱沙尼亚穆胡岛桥墩等。
2002年7月在大连建成了世界上第一座钢筋混凝土材料的自锚式悬索桥——金石滩金湾桥墩，为该类桥墩型的研究提供了宝贵的经验。
此后在吉林、河北、辽宁又有4座钢筋混凝土自锚式悬索桥正在设计和设计和建造中。
自锚式悬索桥有以下的优点：①不需要修建大体积的锚碇，所以特别适用于地质条件很差的地区。
②因受地形限制小，可结合地形灵活布置，既可做成双塔三跨的悬索桥，了可做成单塔双跨的悬索桥。
③对于钢筋混凝土材料的加劲梁，由于需要承受主缆传递的压力，刚度会提高，节省了大量预应力构造及装置，同时也克服了钢在较大轴向力下容易压屈的缺点。
④采用混凝土材料可克服以往自锚式悬索桥用钢量大、建造和后期维护费用高的缺点，能取得很好的经济效益和社会效益。
⑤保留了传统悬索桥的外形，在中小跨径桥梁中是很有竞争力的方案。
⑥由于采用钢筋混凝土材料造价较低，结构合理，桥梁外形美观，所以不公局限于在地基很差、锚碇修建军困难的地区采用。
自锚式悬索桥也不可避免地有其自身的缺点：①由于主缆直接锚固在加劲梁上，梁承受了很大的轴向力，为此需加大梁的截面，对于钢结构的加劲梁则造价明显增加，对于混凝土材料的加劲梁则增加了主梁自重，从而使主缆钢材用量增加，所以采用了这两种材料跨径都会受到限制。
②施工步骤受到了限制，必须在加劲梁、桥塔做好之后再吊装主缆、安装吊索，因此需要搭建大量临时支架以安装加劲梁。
自锚式悬索桥的综述
自锚式悬索桥的综述构建拥有一定规模的桥梁工程是城市化进程中的必要组成部分，而自锚式悬索桥，在工程技术上具备了一定的发展前景。
因此，本文将从建筑专家的角度，对自锚式悬索桥进行综述。
本文将从以下五个方面进行分析：一、自锚式悬索桥的概述自锚式悬索桥属于现代化悬索桥的一种类型，建造时可以脱离传统锚具的使用。
它是一种连结两边大陆的现代桥梁工程，主跨向形为悬索，以悬挂索的方式连接于下放缆，并由自锚装置和主塔的承载力共同支撑，支撑物的内容质调配要求较高。
自锚式悬索桥是一种跨度较长的桥梁，其制造需要更高的技术和材料。
由于其结构特性，使得该类桥梁能够承受较大的荷载，并且在不牺牲桥梁的整体强度情况下，可以达到优秀的流畅性和结构简单性。
二、自锚式悬索桥的优点自锚式悬索桥具有以下优点：1. 结构简单通常自锚式悬索桥只有一至两个塔，整体结构简单明了，操作简洁，维护也方便；2.纤维混凝土是一种有效的材料，不仅强度和韧性都很高，并且可以使悬索桥的跨度实现大规模的变化；3. 确保桥梁强度，减少维护成本；4. 具有良好的自锚定能力，降低了工期，省去了锚具的使用，减少了成本；5. 对于环境遮挡物的压力较强，在自锚式悬索桥的支撑下，协同优化来使对气象条件的自适应性更强；三、自锚式悬索桥的缺点1. 建造难度大，需要高精度的制造过程；2. 需要高质量材料，建造成本较高；3. 需要对环境条件进行严格的考虑和设计，如风、雨、地震等灾害；四、自锚式悬索桥的工程实例分析1. 汉江大桥（中华人民共和国第一长跨钢斜拉桥），主跨1104米，总长1670米，建于1993-1995年间，位于中国河南省郑州市新郑市汝河之下。
2. 宝华山双塔拱桥，是中国目前仅存的悬索桥桁架结构的一座大跨度悬索桥，主跨660米，总长1299.5米，位于四川省巴中市南江县。
3. 大澳大桥，位于香港新界西贡区，是一座容纳行人、自行车和车辆的悬索桥，主跨180米，总长610米，建于1997年。
锚碇基础介绍.
第5章锚碇基础5.1悬索桥及其锚碇悬索桥，是指以悬索为主要承重结构的桥，由主缆、主塔、加劲梁、锚碇、吊索、桥面、等部分组成，如图5-1所示，是跨越能力最强的桥型，目前跨度1000m以上的桥几乎都采用了这种形式。
图5-1 悬索桥结构示意图悬索桥的主缆是柔性结构，为对其两端进行约束，可采用两种方式：一是将两端锚于悬索桥的加劲梁上，成为自锚式，这种方式适用于跨度较小的桥。
另一种是地锚式，即通过锚碇将主缆固定于桥头岸边的岩石或土层中，这也是目前应用最为广泛的形式。
因此，锚碇也是悬索桥的主要承载结构之一。
锚碇的形式与桥位区的地形及地质条件密切相关。
当桥头的岸边有坚固的岩层时，主缆可通过隧道式锚碇或岩锚的方式锚固在岩石中。
图5-2所示为乔治华盛顿大桥新泽西侧的隧道式锚碇。
图5-2隧道式锚碇（乔治华盛顿大桥新泽西侧）如果岸边没有合适的锚固岩层，则可采用重力式锚碇，其主要组成部分包括锚体、散索鞍支墩、锚室和基础等。
其中，基础可采用沉井、桩、地下连续墙等形式。
这将在下节详细介绍。
根据上述介绍，锚碇的锚固形式可归纳为：无论采用何种锚固形式，都需通过散索鞍座或喇叭形散索套将原来捆紧的钢丝索股分开，然后逐股锚固。
图5-4为散索鞍座示意图，一般置于主缆锚固体之前，除可将主缆分散为索股外，还能使分散后的主缆转角。
图5-4 散索鞍分散主缆示意图若主缆分散后不需要转角，则可采用喇叭形散索套，如图5-5所示。
喇叭形散索套的内表面适应主缆从捆紧状态逐渐变化到分散状态，其本身依靠置于散索套小口端的摩擦套箍固定位置。
图5-5 喇叭形散索套分散主缆示意图展开后的索股通过一定的方式将其所受拉力传给锚体或锚塞体。
如图5-6所示，其主要传递方式有5种：图中（a）所示是早期采用的方式（20世纪前半叶）。
索股的拉力通过数节眼杆形成的眼杆链传至锚固块后方的后锚梁。
眼杆链与锚固块之间的是分离的，以保证拉力全部传至后锚梁。
这种方式施工工艺繁杂且不经济，现已很少使用。
锚碇基础介绍
第5章锚碇基础5.1悬索桥及其锚碇悬索桥，是指以悬索为主要承重结构的桥，由主缆、主塔、加劲梁、锚碇、吊索、桥面、等部分组成，如图5-1所示，是跨越能力最强的桥型，目前跨度1000m以上的桥几乎都采用了这种形式。
图5-1 悬索桥结构示意图悬索桥的主缆是柔性结构，为对其两端进行约束，可采用两种方式：一是将两端锚于悬索桥的加劲梁上，成为自锚式，这种方式适用于跨度较小的桥。
另一种是地锚式，即通过锚碇将主缆固定于桥头岸边的岩石或土层中，这也是目前应用最为广泛的形式。
因此，锚碇也是悬索桥的主要承载结构之一。
锚碇的形式与桥位区的地形及地质条件密切相关。
当桥头的岸边有坚固的岩层时，主缆可通过隧道式锚碇或岩锚的方式锚固在岩石中。
图5-2所示为乔治华盛顿大桥新泽西侧的隧道式锚碇。
图5-2隧道式锚碇（乔治华盛顿大桥新泽西侧）如果岸边没有合适的锚固岩层，则可采用重力式锚碇，其主要组成部分包括锚体、散索鞍支墩、锚室和基础等。
其中，基础可采用沉井、桩、地下连续墙等形式。
这将在下节详细介绍。
根据上述介绍，锚碇的锚固形式可归纳为：无论采用何种锚固形式，都需通过散索鞍座或喇叭形散索套将原来捆紧的钢丝索股分开，然后逐股锚固。
图5-4为散索鞍座示意图，一般置于主缆锚固体之前，除可将主缆分散为索股外，还能使分散后的主缆转角。
图5-4 散索鞍分散主缆示意图若主缆分散后不需要转角，则可采用喇叭形散索套，如图5-5所示。
喇叭形散索套的内表面适应主缆从捆紧状态逐渐变化到分散状态，其本身依靠置于散索套小口端的摩擦套箍固定位置。
图5-5 喇叭形散索套分散主缆示意图展开后的索股通过一定的方式将其所受拉力传给锚体或锚塞体。
如图5-6所示，其主要传递方式有5种：图中（a）所示是早期采用的方式（20世纪前半叶）。
索股的拉力通过数节眼杆形成的眼杆链传至锚固块后方的后锚梁。
眼杆链与锚固块之间的是分离的，以保证拉力全部传至后锚梁。
这种方式施工工艺繁杂且不经济，现已很少使用。
发展中的自锚式悬索桥
体上 ， 锚固体是起到配重作用的加劲梁锚固跨 ； 蓝旗
松花江大桥（ 设计方案） 利用散索鞍将主缆散开锚 在锚 固体上 ； 绍兴滨海大桥将主缆分束锚固在箱梁 腹板外侧的锚箱上 ， 并在锚 固节段 内浇筑混凝土增
自锚式悬索桥边跨宜设嚣 吊索 ， 一方面能够减
小边跨主缆在锚 固处的水平角度 ， 从而减小主缆 的 竖向分力 ， 减小墩处 的上拔力和配重 ； 选择合适的边
力通过锚 固体传递给地基 ， 这是地锚式悬索桥 ； 另外
一
成了跨径 ２０ 的 白锚 式悬 索桥后 ， ３ｍ 世界 上没有再 建造这种桥。上世纪 ９ 年代 ， 本和韩国重新推出 ０ 日 了这种桥型 ， 并且注入 了新的元素。１９ ９０年建成的
种是将主缆锚固于加 劲梁的梁端锚 固体上 ， 主缆 的水平力 由加劲梁承受 ， 向分力 由桥墩和配重抵 竖
一
国内所建造的 自锚式悬索桥的结构形式丰富多
桥跨径记录 ７ ０余年。在这期间美 国和 日本也建造
了几座 自锚式悬索桥 。
样， 材料选择不拘一格。从加劲梁 的构造上来说， 有 钢混叠合梁、 桁架梁 、 钢箱梁、 混凝土箱梁、 混凝土边
主梁 ； 有漂浮式体系， 也有在桥塔处设置支座的支承
体系； 从造型上来说 ， 多数采用 了双塔多跨式结构 ，
大的锚碇 ， 锚式悬索桥不仅造型精致美观 ， 自 满足城
市在不良地质处修筑锚碇 的技术难题 。 ｌ 自锚式悬索桥的发展历程
从建造历史来说 ， 自锚式悬 索桥并不是一种新
竖直 吊杆 ， 索面倾斜 ， 花瓶型主塔 ， 加劲梁是 桁架粱 与钢箱梁的双层组合结构 ， 上层通行汽车 ， 下层铺设 铁路 。这两座桥成 为现代 自锚 式悬索 桥的典 型代 表。美国奥克兰海湾新桥重建计划 中包括一座单塔
桥梁工程悬索桥的方案设计论文
03
方案设计理论基础
结构设计理论
结构设计原则
悬索桥的结构设计应遵循力学原 理，确保结构在各种工况下的稳
定性、安全性和耐久性。
结构分析方法
采用有限元分析、有限差分分析等 数值方法对悬索桥的结构进行详细 分析，以确定结构的应力分布、变 形情况和承载能力。
结构优化设计
根据分析结果，对悬索桥的结构进 行优化设计，以减小结构重量、提 高结构效率、降低施工难度和成本 。
美学评估与优化
景观协调性
评估悬索桥与周围景观的协调性学角度评估桥梁的设计，包括线条、比例、色彩等方面，提 升桥梁的艺术价值。
文化元素
考虑将当地文化元素融入桥梁设计，提升桥梁的文化内涵。
06
结论与展望
研究结论
悬索桥方案设计具有较高的可行性和 实用性，能够满足桥梁跨度大、承载 能力强的要求。
持续的桥梁工程。
THANKS
谢谢您的观看
发展
现代悬索桥在材料选择、结构设计、施工方法等方面不断创新，实现了更大跨 度和更高承载能力的突破。
悬索桥的类型和应用
类型
根据主缆形式的不同，悬索桥可分为单跨悬索桥、双跨悬索桥和多跨悬索桥等类 型。
应用
悬索桥广泛应用于公路、铁路、城市交通等领域的桥梁工程，尤其在跨越峡谷、 河流、海峡等复杂地形时具有显著优势。
根据交通需求和功能要求，选 择合理的桥面结构形式，如混
凝土桥面板或钢桥面板。
施工方法设计实践
01
02
03
施工方法选择
根据桥梁规模、地形条件 、施工条件等因素，选择 合适的施工方法，如预制 拼装、常规施工等。
施工控制技术
采用先进的施工控制技术 ，确保施工过程中的结构 安全和精度。
斜拉桥悬索桥-方案比选-毕业设计
第二章方案比选1.1 桥型方案设计概述东海大桥起始于上海浦东新区（原南汇区）芦潮港，北与沪芦高速公路相连，南跨杭州湾北部海域，直达浙江嵊泗县小洋山岛。
全长32.5公里的东海大桥是上海国际航运中心深水港工程的一个组成部分，被上海市政府列为“一号工程”，同时东海大桥工程是上海国际航运中心洋山深水港区一期工程的重要配套工程，为洋山深水港区集装箱陆路集疏运和供水、供电、通讯等需求提供服务。
由港区的集装箱陆路集疏运量的预测情况分析．至2020年洋山深水港区陆路集装箱集疏运量为750万TEU，根据计算的大桥集装箱集疏运能力分析，东海大桥工程需具备双向6车道的建设规模。
车辆交通的组成比例为：集装箱卡车（拖挂车）85％，社会车流量占15％。
可见港口货物运送愈加频繁，建桥已显得十分必要。
1.1桥位自然条件1、地形、地貌拟建东海大桥西端芦潮港为沙泥滩地，围海造地形成陆域，属潮坪地貌。
桥区海域，海势稳定，海床较为平坦，水深一般在8～12m左右，标高－7．5～12．5m。
近岸浅水区水深为0～5m（长度约为500m）。
大桥东侧所经岛屿及东端小洋山为一系列面积狭小的岛屿，呈鸡爪型地貌，局部地区水深达30m。
2、气象特征该区位于北亚热带南缘，东亚季风盛行区，受季风影响冬冷夏热，四季分明，降水充沛，气候变化复杂。
（1）、气温：多年平均气温15．8℃；历年最高气温 37 .5℃；历年最低气温－7．9℃。
（2）、降水：降水日数 134d/y。
（3）风况：实测最大风速 35．0m/s（风向NNE）；风力≥7级大风日数65．8d/y；风力≥8级大风日数30d/y；风力≥9级大风日数约为3d/y。
（4）雾况：平均有雾日30～50 d/y；最多60 d/a；最少20 d/a。
3、水文特征该海区的潮汐主要受东海前进潮波控制，潮汐类型属非正规半日浅海潮型。
潮流运动基本形态为每天二涨二落，具有明显的往复流特性。
NNE向（包含N、NE向）水域开敞，为该海区的强浪向。
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绍兴滨海大桥自锚式悬索桥设计简介余茂峰;沈小雷【摘要】绍兴滨海大桥主桥桥型为3跨连续半漂浮钢箱梁自锚式悬索桥。
简要介绍该桥的结构特点、构造设计及关键构造处理措施。
%Main bridge of Shaoxing Binhai Bridge is a 3-span continuous semi-floating steel box girder self- anchored suspension bridge. This paper introduces structural features and structural design and treatment measures for key structures of this bridge.【期刊名称】《公路交通技术》【年(卷),期】2016(032)003【总页数】5页(P73-77)【关键词】自锚式悬索桥;钢箱梁;设计【作者】余茂峰;沈小雷【作者单位】浙江省交通规划设计研究院，杭州 310006;浙江省交通规划设计研究院，杭州 310006【正文语种】中文【中图分类】U448.25滨海大桥是绍兴滨海新城展望大道上的一座大型桥梁，全长约2 km。
主桥长343.6 m，宽43.2 m，双向8车道，两侧各设3 m人行道。
该桥跨越曹娥江，桥位处水深达6～7 m。
桥下通航净空要求：单向通航净宽108 m，双向通航净宽174 m，通航净高按设计最高水位以上23 m控制。
桥址位于宁绍平原北部，曹娥江与杭州湾交汇处，属台风影响区。
设计基准风速39 m/s，地震基本烈度为Ⅵ度。
滨海大桥主桥采用3跨连续半漂浮自锚式悬索桥结构，跨径布置为77.8 m+188m+77.8 m，总长343.6 m。
加劲梁采用钢箱梁，梁高3.2 m。
主缆采用预制平行镀锌钢丝索股，横向共布置2根，其通过散索套分散后锚固于钢箱梁梁端，梁端设置压重混凝土；主缆中跨矢跨比为1/5。
吊索采用高强平行镀锌钢丝，PE套防护，标准间距9.6 m；吊索上端与索夹采用销接式连接，下端与钢箱梁采用承压式连接。
桥塔采用H型索塔结构，塔柱为钢筋混凝土构件，横梁为预应力钢筋混凝土构件，塔基采用承台加桩基础。
主塔横梁设2个竖向拉压支座、2个侧向抗风支座及纵向阻尼器。
边跨主梁梁端设2个竖向拉压支座。
滨海大桥主桥结构布置如图1所示。
索塔采用不设上横梁的“H”型结构，索塔总高65.05 m(不计塔顶索鞍高度)。
索塔由上、下塔柱及横梁组成，上塔柱高43 m，下塔柱高17.55 m，上下塔柱间为一横梁，高4.5 m。
上下塔柱及横梁均采用C50混凝土。
上塔柱为等截面六边形空腔结构，壁厚0.6 m，横桥向宽3.4 m，顺桥向宽3.926 m。
下塔柱为变截面六边形空腔结构，壁厚0.8 m，横桥向宽度由3.4 m渐变至4.45 m，顺桥向宽度由3.926 m渐变至5.141 m。
下塔柱2.3 m范围内为实体段，上下塔柱均为普通钢筋混凝土结构。
为有效扩散塔顶主索鞍传递的巨大压力，塔顶设有3.5 m渐变段，塔冠设有2.5 m高实体段。
横梁理论跨度为35.6 m，采用箱形断面，宽3.926 m，高4.5 m，腹板厚0.6 m，顶、底板厚0.5 m。
在桥梁中心线处及箱梁支座处设3道横隔板，横隔板厚0.6 m。
横梁顶板和横隔板设有进人孔。
横梁顶板配置4束15Φs15.2 mm钢绞线，底板配置6束15Φs15.2 mm钢绞线，腹板配置8束15Φs15.2 mm钢绞线，所有钢绞线1次张拉完成。
主塔基础采用分离式钻孔桩基础。
承台厚4.0 m，每一承台顺桥向长13 m，横桥向宽12 m。
2承台间用3道系梁联成整体，系梁断面尺寸为1.5 m(宽)×2.5m(高)。
系梁间设置3道横撑，横撑断面尺寸为1 m(宽)×1.5 m(高)。
塔座厚1.6 m，顺桥向长11.9 m，横桥向宽6.0 m，四角设1.5 m×1.5 m倒角。
每一承台下设9根直径为1.8 m钻孔灌注桩，桩长80 m。
由于未设置上横梁，故成桥状态下塔柱顶截面(位于横梁交界位置)在下横梁自重和钢箱梁支点反力作用下，会产生微小转角位移，理论上会导致塔顶产生约20 mm 的内侧水平位移，而在横梁预应力作用下塔顶会产生约6 mm的外侧水平位移，上述位移在上塔柱施工过程中应予以纠正。
下塔柱、横梁、承台形成框架结构，成桥状态下塔柱横桥向受力取决于横梁自重、钢箱梁成桥恒载支点反力和横梁预应力三者的组合效应，故应合理选择横梁截面及其预应力配置，以使成桥状态下下塔柱横桥向受力处于较优状态。
索塔构造如图2所示。
塔顶索鞍座体采用全铸式肋传力结构，整体铸造并吊装，材质为ZG230-450。
座体承缆槽宽256 mm，传力纵肋按单肋设计，肋板厚60 mm。
纵肋单侧设置了7道横向加劲肋并按扇形布置，加劲肋板厚50 mm；并设置了1道水平加劲肋，其厚35 mm。
索鞍座体高度1.535 m，主要考虑主缆与塔顶边缘之间留有适量间隙(包括施工索鞍偏移状态)。
鞍槽底部为2 275 mm半径的圆弧槽，超过主缆与圆弧的切点后，接半径1 000 mm圆弧段。
在槽底和侧壁的端部倒10 mm半径的圆角以保护主缆钢丝。
索鞍座板也采用全铸结构，座板长3 300 mm，宽1 860 mm。
座板采用肋板结构，顺桥向设置4道横肋，横桥向设置2道纵肋，板肋总高度为200 mm，底板厚50 mm。
为便于塔顶混凝土的浇筑和振捣，在座板纵横肋形成的每个隔室内均开设直径100 mm的圆孔。
塔柱施工时，塔顶段预留500 mm，先将座板按监控单位提供的标高进行定位和固定，并对座板顶面进行临时防护，然后浇筑塔顶段混凝土并振捣密实。
座板两侧通过10根M48锚栓与塔顶混凝土固结。
索鞍座体底面与座板顶面需进行机加工，其摩擦系数不得大于0.1，以便于架设钢箱梁时座体的顶推。
为增加主缆与鞍槽间的摩阻力，鞍槽内设置了竖向隔板，待索股全部就位并调股后，在索股顶部用锌块填平，并将鞍槽侧壁用螺栓夹紧。
索鞍座体与座板之间在成桥后通过侧面和端部角钢进行栓接固定。
塔顶索鞍构造如图3所示。
滨海大桥采用双索面结构，单根主缆由19根91丝Φ5.1 mm镀锌高强钢丝组成，钢丝抗拉强度为1 670 MPa。
主缆在索夹内空隙率为18%，主缆直径234 mm；在索夹外空隙率为20%，直径为237 mm。
主缆施工采用预制平行索股法(PPWS)，架设时19束索股按尖顶正六边形排列，架设完成后挤成圆形。
索股锚头采用套筒式热铸锚，锚杯上设有螺纹调节索股长度。
锚杯长380 mm，外螺纹Tr190 mm×8 mm，螺母直径260 mm。
锚杯及螺母材质均采用40 Cr。
主缆外表面采用多层长效防腐系统。
主缆经压实后，在索夹之间的范围内，先用密封膏嵌缝，再缠以Φ3.1 mm的镀锌软质钢丝，最后再涂多层防护漆。
根据设计要求，进行了主缆索股破断荷载的静载试验，试验结果表明[4]，按破断荷载拉伸且持荷5 min情况下，试验索丝股无断丝，卸载后铸体及锚具无异常。
主缆构造如图4所示。
吊索采用Φ7 mm预制平行钢丝束，外包双层PE防护，两端均采用冷铸锚。
吊索上端设置耳板与索夹通过销轴连接；下端与钢箱梁通过球形垫板和球形螺母承压连接，且下端锚杯上设有螺纹调节吊索长度。
吊索标准间距9.6 m，边跨短吊索采用91丝，其余均采用73丝。
吊索锚具及耳板材料采用40 Cr。
耳板连接销栓材料采用40 CrNiMoA，耳板厚87和97 mm，销轴直径为100和110 mm。
根据设计要求，进行了吊索破断荷载的静载试验、疲劳和防渗漏试验，试验结果表明[4]，按破断荷载拉伸且持荷2 min情况下，试验索丝股无断丝，卸载后铸体及锚具无异常。
200万次脉冲加载后，试验索护层无损伤，两端锚头无裂纹，无明显变形，无异常。
在试验索完成疲劳试验后，继续对其进行水密性试验，检验结果表明索体锚头组件防渗漏符合要求。
索夹采用销接式，左右两半联接，壁厚均为35 mm。
索夹分2类，一类为吊点处索夹，下端设有耳板与吊索联接，耳板厚度60 mm，两侧在开孔周边另外加设10 mm加劲；另一类为紧固索夹。
索夹内壁半径117 mm，索夹两半采用锯齿形接缝，接缝留有10 mm空隙，以适应主缆空隙率与设计空隙率不一致引起的主缆直径误差。
索夹材料采用ZG20SiMn，整体铸造。
索夹螺杆光面直径为40 mm，螺纹直径为42 mm，单根螺杆张拉为55 t。
分别在索夹安装时、全桥体系转换完成和成桥3个阶段进行张拉或补足拉力。
由于滨海大桥主缆索股直径较小，故为验证索夹的实际抗滑移性能进行了抗滑移性能试验。
试验按照实桥主缆实际断面构成制作节段试验模型，以实桥索夹为特测对象，用千斤顶的顶推力模拟索夹的下滑力。
根据多次测试[5]，得到试验索夹最大摩擦系数μ约为0.22，而JTG/T D65-05—2015《公路悬索桥设计规范》规定μ取值为0.15[6]，说明索夹能满足原设计抗滑移要求。
索夹抗滑移试验总体布置如图5所示。
散索套在实桥中采用较少，大跨径悬索桥采用散索套的有美国金门大桥、丹麦小贝尔特桥，我国西南地区小跨径悬索桥也有散索套的应用实例。
散索套会使边跨主缆的计算长度加长，边跨主缆的任何位移或变形将直接反映到主缆索股的锚固结构上。
滨海大桥散索套结构与索夹基本相同，其壁厚35 mm，曲线段散索半径为2 000 mm。
材料采用ZG20SiMn，整体铸造。
空缆状态和成桥状态下散索点的竖向位置偏差约30 cm。
受锚箱空间的限制，架设主缆时，散索套需预先临时固定于成桥状态下的设计位置，并通过合理选择体系转换时吊索张拉顺序来减小临时固定构造的受力。
待体系转换完成后，拆除临时固定构造。
主缆锚固设计是滨海大桥设计的一大特点。
其设计原则包括：1) 减小锚面尺寸以简化钢梁构造；2) 集中力传力直接可靠；3) 锚固集中力有效扩散至钢梁全截面，力的传递途径清晰。
根据主缆横向布置，在钢箱梁外腹板外侧设置п形锚箱，锚箱中心离钢箱梁外腹板1.95 m。
为确保锚箱受力能传递至整个钢箱梁截面，在钢箱梁箱室内对应于锚箱位置设置п形锚梁。
锚箱主要由上下盖板、内外腹板、隔板、加劲板焊接而成。
其中，腹板厚36和20 mm，顺主缆方向长3.0 m；盖板厚40 mm。
主缆轴向力经由锚箱盖板和内外腹板传至钢箱梁外侧腹板以及钢箱箱室内锚梁上，轴向力产生的弯矩由锚箱及锚梁上下盖板承担。
由有限元模拟分析可知，该结构在各板件交接区域存在应力集中现象，尤其对于受拉焊缝(如盖板与钢箱外腹板的焊缝)，为减小应力集中区域，必要时应增设加劲，使受力传递范围更广。
另外，由于锚箱为悬挑结构，锚箱整体变形较大，最大变形达到了15 mm。
另外，设计时需注意：1) 主缆索股在散索套位置分散为19根索股分别锚固于锚板上，锚箱内索股呈发散状，故锚箱的腹板应顺索股方向布置，且与索股之间应预留足够的空间，以适应活载作用下索股的上下位移；2) 锚板面与中心索股成垂直状态，与其它索股必存在夹角，故为保证锚杯的锚圈与锚板垂直传力，需设置楔形垫块；3) 锚板上锚孔不宜与锚板面垂直开设，应与各索股的空间角度一致，且锚孔直径宜大于主缆锚杯外径5 mm以上。