自锚式悬索桥的空间分析及其试验研究
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。
自锚式悬索桥索塔横梁空间网格实体分析
２．１ 计算准备
端、首山路上，横跨 兴 城 河，位 于 入 海 口 附 近，主 桥 为 四 跨 连 续 独
采用 ＭＩＤＡＳ／ＦＥＡ对结构进行模拟。混凝土采用 ８节点的实
塔自锚式悬索桥，跨径布置为 ２７＋１００＋７０＋２７＝２２４ｍ。桥梁建 体单元进行模拟，网格划分采用对实体进行分块后进行映射网格
第２０４４１卷８第年 １４１期月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖ Ａｏ ｐｌｒ．．４ ４２Ｎ０ｏ１．８１１ ·１９５·
文章编号：１００９６８２５（２０１８）１１０１９５０２
自锚式悬索桥索塔横梁空间网格实体分析
郑 宇
（沈阳市市政工程设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 １１００１５）
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Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆａｎｔｉｃｒａｃｋｉｎｇ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｗｉｄｅａｎｄｃｌｏｓｅｄＰＣ ｂｏｘｇｉｒｄｅｒｏｆｔｈｅＪｉａｙｕＢｒｉｄｇｅ
ＬｉｕＪｉｎｇ１ ＹｕＨａｏ１ ＬｉＢｅｉｘｉｎｇ２
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自锚式悬索桥的综述
自锚式悬索桥的综述【摘要】自锚式悬索桥是一种具有独特结构特点的桥梁形式，其重要性在于可以跨越大跨度的河流或峡谷，提高交通效率。
本文首先介绍了自锚式悬索桥的背景和发展历史，接着分析了其结构特点、优缺点、设计原则以及建造工艺。
还探讨了自锚式悬索桥在不同应用领域的具体运用情况。
结合现有研究成果，展望了自锚式悬索桥未来的发展方向和发展前景。
该文章对了解自锚式悬索桥的技术特点、利用价值和未来发展趋势具有一定的参考意义。
【关键词】自锚式悬索桥，结构特点，优点，缺点，设计原则，建造工艺，应用领域，发展历史，未来发展方向，影响和意义，发展前景。
1. 引言1.1 介绍自锚式悬索桥的背景自锚式悬索桥是一种悬索桥的变种，其特点是悬索索塔由桥面而非地面支持。
这种独特的结构设计使得自锚式悬索桥在工程施工和桥梁设计上具有独特的优势和特点。
自锚式悬索桥的背景可以追溯到20世纪70年代，当时人们开始意识到传统的悬索桥设计存在一些局限性，例如在地震和风力等极端环境条件下的表现不佳。
自锚式悬索桥的设计理念是将悬索索塔直接连接到桥面结构，使得整个桥梁系统更加稳定和灵活。
这种设计方案不仅可以降低施工难度和成本，还可以提高桥梁的整体性能和抗震性能。
自锚式悬索桥的背景正是在这样的背景下逐渐兴起，成为桥梁工程领域中备受关注的研究方向。
随着科学技术的不断发展和桥梁工程的不断完善，自锚式悬索桥在国内外得到了广泛的应用和推广。
它不仅可以解决传统悬索桥存在的问题，还可以为世界各地的桥梁工程提供全新的设计思路和解决方案。
介绍自锚式悬索桥的背景将有助于我们更好地理解这种桥梁结构在现代工程领域中的重要性和价值。
1.2 阐明自锚式悬索桥的重要性自锚式悬索桥的广泛应用，可以有效地促进城市的建设和经济的发展。
在城市交通建设中，自锚式悬索桥可以作为重要的交通枢纽，连接两岸，缓解交通压力，提高通行效率。
自锚式悬索桥的美观性和艺术性也可以增强城市的形象和吸引力，成为城市的标志性建筑物，吸引游客和投资。
戴昌林-宝鸡渭河自锚式悬索桥设计实践
宝鸡渭河自锚式悬索桥设计实践中国市政工程中南设计研究总院有限公司Central and Southern China Municipal Engineering Design & Research Institute Co., Ltd.戴昌林 2019.052019I BT Cp 项目概况p 总体布置p 施工方案p 计算分析p BIM 应用内 容2019I BT Cp 项目概况内 容第 3 页2019I BT C福谭大桥神农大桥胜利桥金渭大桥石鼓隧道蟠龙大桥卧龙寺大桥凤凰大桥虢镇大桥植物园大桥联盟路大桥阳平大桥宝烟立交桥目前，宝鸡市区过渭河通道间距大，导致南北两岸之间绕行距离长，关键节点拥堵严重，无法满足交通需求。
因此增加连接渭河南北的新通道十分必要。
项目为陕西宝鸡市跨渭河的一座特大桥增建新通道：室鸡植物园渭河大桥、宝鸡联盟路渭河大桥、宝鸡阳平渭河大桥。
项目概况2019I BT C桥位示意联盟路渭河大桥位于宝鸡市中心城区石鼓山风景区附近，是沟通渭河南北两岸的重要通道，桥位位于现状金渭大桥与石鼓隧道之间。
约2.1Km约2.1K m 项目概况2019I BT C联盟路渭河大桥南起渭滨大道与石鼓西路交叉口，北至陈仓园二路以北落地；桥梁全长1.225Km，跨越渭河河道，两侧设引桥。
橡胶坝子堤项目概况桥位示意2019I BT C气 象地形、地貌区域地质构造场地、地 震中纬度大陆季风区域暖温带半湿润、半干旱气候，季风盛行，四季分明。
年平均气温为12.8℃。
受构造断裂控制，宝鸡形成南北隆起、中间低平、西窄东宽的河谷断陷盆地景观。
东西向断裂大体以渭河为界，以北的断裂向南陡倾斜，以南断裂向北陡倾斜，构成了阶梯状下降的复式地堑盆地场地地基土类型属中硬土，场地类别为Ⅱ类；地震动反应谱特征周期为0.40s，地震动峰值加速度为0.20g，地震基本烈度8度场地自然条件项目概况2019I BT C技术标准(1)道路等级：城市主干路(2)设计车道：双向四车道+非机车道+人行道(3)设计速度：60km／h(4)荷载等级：机动车道：城-A级非机车道：城-B级人群荷载：3.5KN/m 2(5)防洪标准：1/100，洪水流量6970m 3/s；不通航(6)地震烈度：基本烈度8度，动峰值加速度0.20g，设防类别甲类(7)基本风速：重现期100年10m高10分钟平均最大风速26.3m/s项目概况2019I BT Cp 总体布置内 容第 9 页2019I BT C桥型选择神农大桥蟠龙大桥卧龙寺大桥植物园大桥（在建）阳平大桥（在建）清溪渭河大桥（待建）总体布置2019I BT C桥梁位于宝鸡市石鼓山风景区附近，对景观要求高，按照建设方“一桥一景”的要求，力争打造宝鸡市地标式建筑，经方案比选，采用自锚式悬索桥。
空间主缆独柱塔自锚式悬索桥设计新技术研究
72YAN JIUJIAN SHE空间主缆独柱塔自锚式悬索桥设计新技术研究Kong jian zhu lan du zhu ta zi mao shi xuan suo qiao she ji xin ji shu yan jiu王发军桥梁工程已经成为了社会发展的标志性建筑。
在新时期下，大型桥梁工程越来越多，对施工技术性、景观要求也不断提高。
特别是对于空间主缆独柱塔自锚式悬索桥来说，由于其构造繁琐、受力条件复杂，在很大程度上提高了设计难度。
基于此，本文结合某大型桥梁工程设计案例，探究空间主缆独柱塔自锚式悬索桥的设计创新。
随着我国社会经济不断发展，桥梁工程作为社会经济发展、区域文化交流的重要通道，强化桥梁工程建设有着重要意义。
空间主缆独柱塔自锚式悬索桥作为一种桥梁的设计形式，具有工程量大、结构繁琐、受力条件复杂等特点，特别是对于大型空间主缆独柱塔自锚式悬索桥工程来说，设计难度非常大，不利于后续施工。
为了能够保障空间主缆独柱塔自锚式悬索桥的经济性、合理性、美观性，必须要在桥梁设计做好技术创新工作，灵活调整才能够保障桥梁工程的整体效益。
一、工程概况1.基本信息主桥梁部孔跨布置长度为455m （35+77+60+248+35m）；主缆孔跨布置长度为385m（137+248m），主缆边跨和主跨比为0.55。
主桥加劲梁采用两幅设置方法，间距为8.2m，两幅加劲梁之间采用多个横梁连接，构成纵横梁体系。
主加劲梁应用钢箱梁，边跨、锚跨加劲梁应用预应力混凝土箱梁。
主塔在桥面以上高塔为80m，桥塔高跨比0.32，承台顶部到塔顶位置相距107m。
在两幅加劲梁横桥中间设置独柱型主塔。
在加劲梁下部设置箱形钢横梁，起到竖向支撑的作用。
将斜拉索设置在主塔钢桁梁端部，穿越加劲梁锚固定到主塔上。
横桥上的主缆分为两个部分，分别在边跨中竖向平面、锚固主缆横固衡量中部。
主跨为空间线形，在主缆锚固横梁两端固定。
竖直平面中设置吊索，固定到吊索横梁中间位置。
空间缆索自锚式悬索桥索股鼓丝研究分析与处理
2、主缆索股鼓丝的危害 由于竖弯引起的鼓丝现象，地锚式悬索桥与自锚式悬索桥
都存在，是不可避免的常规现象。但地锚式悬索桥矢跨比小 （约1/10）,鞍座的竖弯包角（边中跨）通常在40～50º，而自 锚式悬索桥的矢跨比较大（1/5左右），鞍座的竖弯包角在 70～80º，而单元索股的高度差异不大，因此一项，上下层的 钢丝长度差值将相差一倍左右；
78°
78°
江东大桥主缆竖弯示意图
四、主缆索股鼓丝分析
3）、另外，由于江东大桥空间缆索的线型，索鞍平面圆弧 将引起内外侧钢丝的长短差异。在主缆架设状态(a)下，平面圆 弧的包角约15º，索股宽度为49mm，则左右层钢丝的长短差值为： 49×15×3.14/180＝13mm。理论上，成桥状态(b)平面弯曲引起 的长短是相互抵消的。
二、主缆架设施工
3 、索股标高调整 索股标高的调整需在气温稳定时进行，气温稳定的条件是： 在该气温下主缆温度相对稳定，即沿桥轴方向主缆温差 △T<2.0C、沿横断面方向主缆温差△T<1.0C。 索股标高的调整通过葫芦在索鞍处收拉或放松来实现，在 标高调整好后需重新打紧木楔，防止索股滑动。标高调整的顺 序为先中跨后边跨。
五、主缆索股鼓丝处理
梳理时采用2～3mm厚度的铝合金钢板梳沿长度方向进行梳 理，梳理一定长度后采用正六边形夹具保持索股的形状并打上 绑扎带，在绑扎带打好后可拆除正六边形夹具。在索股鼓丝梳 理施工中严格按照鼓丝梳理控制值进行，并及时对梳理好的索 股进行检查，保证其鼓丝在控制值内。
正六边形保型器
单元索股鼓丝梳理示意图
钢板梳
五、主缆索股鼓丝处理
3、 单元索股的入鞍 悬索桥单元索股的入鞍为将索股由正六边形整理成四边形
放入鞍槽内，入鞍前需在起始端先安装一个正六边形保型器保 持索股的形状，然后从起始位置开始用钢板梳将正六边形梳理 成四边形，并边整形边入鞍。
超大跨径自锚式悬索桥全桥模型试验测试方法研究
超大跨径自锚式悬索桥全桥模型试验测试方法研究摘要：依据桃花峪黄河大桥主桥1/30比例的全桥模型试验，针对超大跨径自锚式悬索桥主缆张拉方法设计、吊索张拉方法设计、力的测试系统设计和位移测试系统设计进行了研究，以便为今后国内外同类桥梁的设计和施工提供可借鉴的结论。
关键词：自锚式悬索桥；全桥模型试验；超大跨径；测试方法近年来，国内外修建了一些自锚式悬索桥并进行了相关的模型试验研究，获得了不少有益成果，但是多针对跨径不大的自锚式悬索桥，而对于大跨径的自锚式悬索桥的模型试验研究则比较少。
目前，正在建设的桃花峪黄河大桥结构新颖、体系复杂，其具有主桥跨径大（主跨406m，在同类型桥梁中世界第一）、桥面宽（箱梁宽度达39m）、设计荷载等级高（是国内公路桥梁最大标准荷载的1.3倍）等特点，且国内外对于此类桥梁无论在设计还是在施工方面均无十分成熟的经验可以借鉴，因此对这种超大跨径、宽桥面、高设计荷载的超大跨径自锚式悬索桥进行全桥模型试验测试方法研究是十分必要的。
1依托项目介绍桃花峪黄河大桥主桥为双塔三跨自锚式悬索桥，主缆孔跨布置为160m+406m+160m，中跨矢跨比1/5.8。
主梁采用整体钢箱梁断面形式，全长为737.43m（包括主缆锚固段）。
主桥横向设置2%横坡，桥面系宽33m（不含布索区）。
工程设计按双向六车道高速公路建设，设计速度100km/h，设计荷载等级为公路－Ⅰ级×1.3，其桥梁效果见图如1。
图1桃花峪黄河大桥效果图2全桥模型试验简介桃花峪黄河大桥全桥模型试验为了得到比较理想的试验数据，在综合考虑试验内容、模型材料、制作精度及试验场地基础上，选定全桥模型的几何缩尺比为1/30。
模型各部分（除桥塔外）均采用相应与原型相同弹性模量和泊松比的材料，原桥塔柱材质为钢筋混凝土，模型桥塔采用钢结构。
在模型试验时，为弥补材料容重不足所产生的影响，采用了恒载补偿的办法，在综合考虑了模型承载能力与试验条件等因素的情况下，选定力的缩尺比为1/1。
空间半漂浮体系自锚式悬索桥施工关键技术研究
空间半漂浮体系自锚式悬索桥施工关键技术研究摘要：宝鸡市联盟路渭河大桥主桥为（50+95+200+95+50） m 的空间半漂浮体系双索面自锚式悬索桥。
主梁采用混合梁结构，钢梁部分采用边主梁断面，锚固跨混凝土梁部分采用 PC 箱梁。
桥塔采用欧式风格混凝土桥塔，主塔外表面及塔顶设置欧式建筑景观造型，造型新颖，形态优美。
该桥是宝鸡独有特色的桥型，建成后将是宝鸡市新地标。
关键词：悬索桥；边主梁；主缆；体系转换1、工程概况宝鸡联盟路渭河特大桥为空间双索面自锚式悬索桥，桥跨布置为（50+95+200+95+50）m，主桥全长490m，桥面总宽29m，其中200m为主跨，95m为边悬吊跨，50m为锚固跨，主跨和悬吊跨采用钢边主梁断面形式，锚固跨混凝土梁部分采用PC箱梁。
桥塔采用欧式风格混凝土桥塔，主塔外表面及塔顶设置欧式建筑景观造型，造型新颖，形态优美。
主桥采用半漂浮体系，竖向支座采用KZQZ双曲面球型摩擦摆减隔震支座，横向限位支座采用GPZ（KZ）抗震盆式橡胶支座，阻尼器采用液体粘滞阻尼器。
桥梁立面布置示意图见图1。
图1 桥梁立面布置示意图2、施工特点自锚式悬索桥是将主缆直接锚固于边跨加劲梁体上，主缆的水平拉力由加劲梁提供轴压力自相平衡，不需另外设置锚碇结构，由于结构设计原理不同，其施工步骤与地锚式悬索桥不然不同，自锚式悬索桥施工特点是加劲梁要先于主缆安装施工，即“先梁后缆”施工工艺。
自锚式悬索桥相对常规悬索桥而言，不仅具有造价低的特点，同时具有常规悬索桥的造型优美、线条流畅的特点。
在城市空间受到限制或者考虑经济性等因素时，自锚式悬索桥都极具竞争力。
3、加劲梁施工主梁采用混合梁结构，钢梁部分采用支架滑移法施工，混凝土两部分采用支架现浇法施工，钢梁部分采用边主梁断面，锚固垮混凝土两部分采用预应力混凝土箱梁，钢边主梁由两侧箱型边主梁、中间横梁、主梁外侧悬臂及整体桥面结构组成。
图2 加劲梁断面示意图主桥钢箱梁采用边主梁、挑臂及桥面板单元工厂制造，汽车运输至桥位现场，桥面块体在北侧95米跨进行总拼，并和边主梁连接成一个整体节段，使用80+80吨龙门吊吊装至北岸主塔北侧的滑移支架上，使用电动滑移小车滑移至安装位置，并进行环缝焊接的方案进行安装。
浅谈自锚式悬索桥的检测与养护
浅谈自锚式悬索桥的检测与养护【摘要】：2002年2月桂林市丽泽桥建成通车，作为当时国内第一座自锚式悬索桥，因其独特受力结构倍受关注，也给桥梁运菅后的检测与养护带来新课题，在此结合悬索桥养护规范与实际工作经验对此做以简介。
【关键词】：自锚式悬索桥; 悬吊系统; 防腐;检测一、前言自锚式悬索桥是一种新兴的可选桥型，因其极富时代气息的优美线形以及不受地质条件影响等优点而倍受青耐，但也正因为是新型桥，在检测养护方面，相应的规范与标准所涉及的内容不多，这就给桥梁管养工作带来了新课题，现就以近几年来对本市自锚式悬索桥进行的检测与养护工作为例，与大家交流一下经验与方法。
首先分析该桥型的受力原理与结构特点。
二、桥型的受力原理与结构特点分析受力原理：自锚式悬索桥上部结构包括主梁、主缆、吊杆、主塔四部分，传力路径为通过桥面重量、车辆荷载等竖向荷载通过吊杆传至主缆承受，主缆承受拉力，而主缆锚固在梁端，将水平力传递给主梁。
即恒载由主缆来承受，活载则由主梁承受。
结构特点：采用自锚式结构体系，可不受地质条件影响，免去巨大的锚锭从而降低造价；主缆锚固在加劲梁上，相比同等跨径的其他桥型，外观线形更优雅；但梁将承受很大的轴向力, 主缆拉力传递给桥梁本身，其水平分力在桥梁上部结构中产生压力，因此，约束两端的锚固块的安全对全桥安全起着决定性作用；梁的截面、锚固端与锚固区局部受力比较复杂。
根据以上特点也就圈划了我们桥梁养护工作的重点与难点集中在悬吊系统与锚固块。
下面就以丽泽桥为例加以分析。
三、悬吊系统的一般性检查和养护维修这类检查和养护维修工作通常都可由桥梁管养单位自行完成，具体有以下内容：1. 悬吊系统的检查与养护维修悬吊系统（由2根主缆和若干根吊索组成。
主缆防护包括缠丝、密封、油漆等。
悬吊系统还包括主索鞍、散索鞍、锚杆、锚梁以及吊杆锚板、索夹、吊索夹具等铸件）应检查特别容易引起腐蚀的部位，如：索夹锥体铸块内，大螺杆与加劲梁间的间隙内(不便涂漆且会沿缝渗水)，十字撑与吊索连接部位等。
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。
独塔自锚式空间索网悬索桥模型试验研究
西 端 １４跨 度 到 东 端 １ ４ 度 处 刚度 越 来 越 小 ； 桥体 系 非 线性 很 弱 。 ／ ／跨 成 关键词 独塔 空 间索 网 自锚 式悬 索 桥
置 为 ６ ０ ８ ｍ ＋ ５ ｍ＋ ｌ ． ２ ８× ６ ｍ ＋ ２× ５ ｍ十
５ ４ ６ｍ一 １ ４ ４ ４ ｍ。 背 索 锚 碇 采 用 钢 筋 混 凝 ． １ ３ ． ４
土箱形 重 力式锚 碇 ， 由上 部 背 索锚 块 和 下 部沉 箱
构成 。每 个缆 索平 面 的 ３ 主缆 通过 ３个大 索夹 根 连接 成一 体 ， 吊杆 吊装 在 不 同 的 主缆 上形 成 空 间 的 网状结 构 。设 计 立面 图如 图 １ 。（ 连理工大学桥梁研究所 大 大 连 １ ６ ２ ） ０ ３ １
摘
要
大 连 星海 湾 一 号 桥 结 构 独 特 复 杂 ， 主 缆 通过 ３ 大索 夹 构 成 了 空 间 网状 结 构 ， 索 拉 ３根 个 背
在纵 向倾斜 ７ 。 ｏ的索塔 上 ， 形成 独塔 自锚式空 间索 网悬索 桥。为 了弄 清 结构 的受力 特性 ， 行 了 进
以保 证满 足截 面 积 和惯 性 矩 相 似 ， 面模 量 的 相 截
似偏 差在 容许 范 围之 内 。为了满 足密度 的相似 条 件 ， 主梁 进行 了重 量补 偿 。 对
量误 差 等 因 素 ， 合 本 桥 特 点 ， 何 缩 尺 选 用 结 几
＝ ２ 下 面按 照各个 构件 分别 进 行设计 。
的混 凝 土 重 块 ， 背 索 锚 在
大跨度自锚式悬索桥静载试验及动力特性理论分析
关键词 ： 锚 式悬索桥 ； 自 静载试验 ； 力特性 动 中图分类号 ： ４ ８ ２ Ｕ４ ．１ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：６ ３— ０ ２ ２ １ ） ８— ０ ６— ２ １７ ６ ５ （ ０２ ０ ０４ ０
自锚式 悬索 桥 ， 由于其 结 构 的复 杂性 和 体 系 内
自受力 特点 ， 目前 在 国 内正 越来越 被科 研人 员重 视 ， 此类桥 梁 的受力 特点 、 动力 性能 等 ， 应进行 大 量的 均
资料。
１ 研 究桥 梁概 况
塔， 不利截面是塔梁结合部位 ， 在塔两侧产生正负应
力 ； 后根 据 各个 不 利 截 面 的影 响线 ， 行 布 车加 最 进 载 ， 到荷 载试验 下 的加载效 率 Ｊ 得 。
经过计算 和 布车加 载 ， 后得 到 ４个 加载 工况 ， 最 试验荷 载对 测试 截 面产 生 的荷载效 应 和标准 荷载效
最 不利 位置 位于塔 梁 结 合部 位 的主 梁顶 面 ； 于桥 对
行检 测 ， 此对 实桥 结构性 能做 出判 断 ， 而检 验桥 据 进 梁整体 受 力性 能和 承载力 是否 仍满 足设计 文件 和规 范 的要求 ， 同时 结 合 理 论 分 析 ， 大桥 的 动 力 性 能 对 进行 了计 算 ， 科 学 地 评 价 该 桥 结 构 强 度 、 度 特 为 刚 性 提供 资 料 ， 为 今 后 桥 梁 评 估 建 立 了 初 始 对 比 也
・
４ ６・
北 方 交 通
２ １ ０２
大 跨 度 自锚 式 悬 索桥 静 载 试 验 及 动 力特 性 理 论 分 析
张 宏 斌
（ 连理工大学 ， 连 大 大 １６２ ） １０ ３
摘
要： 对桌大跨度 自锚 式悬索桥进行 了通 车前荷载试验 ， 试验 内容 包括 四个工况 ， 即主跨 １２截面、 ／ 主跨 １４ ／
空间索面自锚式悬索桥设计施工关键技术研究
空间索面自锚式悬索桥设计施工关键技术研究摘要：近年,桥梁建设已经突破了传统理念的束缚,逐渐向新型、景观等多方向发展。
天津海河富民桥作为这一趋势的一个尝试和探索,取得了一定的经济和社会效益。
结合在桥梁设计中的体会,希望能为今后类似桥梁的结构设计提供一些参考,取长补短做出设计精品,达到桥梁结构与人、自然的和谐统一,体现以人为本和可持续发展的设计理念。
关键词：空间索面自锚式悬索桥；设计构思；关键技术1引言本次桥梁的方案设计过程中主要的出发点是人性化无障碍设计思路,充分考虑了其周边环境以及天津海河两岸开发建设的需要,设计了机动车、非机动车与行人处于不同空间的形式,打破了常规的人行道与行车道板处于一个平面的常规,将人行道设置在主梁中间的下方,既利用了双主梁之间的透光特点,又减小了桥面的宽度,避免了行人和车行之间的互相干扰,减少了噪音和废气的污染,体现了以人为本的设计理念。
2 工程简介松原天河大桥南汊桥为40+100+100+40m的独塔空间索面自锚式悬索桥，主塔采用人字型钢筋混凝土结构，主梁为钢混组合梁，锚跨为混凝土加劲梁，钢梁与混凝土梁连接部位设有钢混结合段。
3 方案概述3.1 方案比选锚固系统安装一般有2种方法﹕①散件组装和②整体吊装。
散件安装是在梁上先安装、固定前锚板和后锚板，然后开始穿索导管。
整体吊装是锚固系统先在地面或者工厂内全部组装完成，然后采用汽车吊吊装至梁上进行安装固定。
松原市天河大桥通过对两2种方案从施工进度、质量、安全、经济等多方面比选后，最终选择“工厂组装、整体吊装”的安装方案。
（见下表1）.3.2 方案实施后锚板平面尺寸较大，市场上单块钢板平面尺寸有限，采用多块钢板焊接成整体，索道管和前锚板直接加工而成。
构配件加工制作完成后根据设计图纸要求将所有构配件组装成整体，形成锚固系统，然后运输至现场，利用大型汽车吊吊至梁上通过测量定位进行锚固系统安装固定。
4关键技术4.1空间模型计算。
自锚式悬索桥结构计算量大,难度高。
大跨径自锚式悬索桥受力分析探究
大跨径自锚式悬索桥受力分析探究摘要：随着桥梁建设的不断发展，越来越丰富的桥型被推广应用，而且大跨径的桥梁建设也建设得越来越多。
对于大跨径悬索桥而言，以前一般采用的是地锚式，而随着自锚式悬索桥概念的提出，大跨径悬索桥越来越多的采用了自锚式悬索。
相对于传统的地锚式而言，大跨径自锚式悬索桥的主要特点是将主缆直接锚固在了加劲梁两端，取消了大体积的锚碇，从而降低了基础的承载力。
本文将根据自锚式悬索桥梁的施工、结构形式以及特点对其的受力进行分析。
关键词：大跨径；自锚式悬索桥；受力情况Abstract: with the development of the bridge construction, more and more rich bridge have been used widely, and long-span bridge construction and building more and more. For long-span suspension bridge, the journal is commonly before type, and with the self-anchored suspension bridge in the concept of long-span suspension bridge more and more used since the anchor type suspension cable. Compared with the traditional uplift for type, long-span self-anchored suspension bridge is the main characteristics of main cable directly in the anchorage stiffening girder ends, canceled bulky anchorage, which reduce the bearing capacity of the foundation. This paper will according to the self-anchored suspension bridge construction, the structure of the beam form and characteristics of the analyzing the force.Keywords: long-span; The self-anchored suspension bridge; stress随着桥梁建设的不断发展，越来越多类型的桥梁被推广应用，而且随着社会经济的不断发展，大跨度桥梁的也建设得越来越多。
自锚式悬索桥结构可靠性研究
尽管本次演示在自锚式悬索桥的计算分析方面取得了一定的成果和进展，但 仍存在一些不足之处，需要进一步研究和探讨：
1、在实验研究中，虽然已经尽可能地模拟了实际工程情况，但仍可能存在 一定误差和不足。因此，需要进一步改进实验方案和完善测试内容，以提高实验 数据的准确性和可靠性。
2、在计算分析中，虽然已经采用了较为先进的有限元方法和优化计算过程， 但仍然可能存在计算误差和边界条件的简化。因此，需要进一步探讨更精确的分 析方法和模型，以提高计算精度和可靠性。
参考内容
自锚式悬索桥作为一种具有独特特点的桥梁结构形式，在近年来得到了广泛 的应用和发展。本次演示旨在对自锚式悬索桥的计算分析进行研究，通过理论建 模和实验验证，探讨其力学性能和行为表现，为相关工程实践提供参考和依据。
在自锚式悬索桥的发展过程中，其设计理念和施工技术的不断更新和完善， 使得这种桥梁结构在跨越能力、承载力和景观效果等方面具有显著优势。然而， 随着自锚式悬索桥的不断增多，也出现了一些问题和挑战，如悬索的非线性、桥 塔的稳定性、车致振动等，这些问题都需要通过深入的计算分析进行研究。
引言
混凝土自锚式悬索桥是一种具有独特优势和特点的桥梁结构，其结合了混凝 土材料的强度高、耐久性好以及悬索桥跨度大、自重轻等优点。在现代化的桥梁 建设中，混凝土自锚式悬索桥已成为一种重要的选择。本次演示将围绕混凝土自 锚式悬索桥设计理论展开研究，旨在为进一步提高其设计质量提供参考。
关键词：混凝土、自锚式悬索桥、 设计理论
自锚式悬索桥，一种具有特殊构造和优异性能的大型桥梁结构，已成为现代 城市交通基础设施的重要组成部分。自锚式悬索桥以其高强钢构、优美造型和高 效承载性能等特点，逐渐成为城市桥梁设计的首选方案。本次演示将从自锚式悬 索桥的历史发展、结构特点、设计理念和未来发展趋势等方面进行综述。
大跨度自锚式悬索桥结构体系及静动力性能研究
结论
结论
本次演示对大跨度自锚式悬索桥的结构体系及静动力性能进行了深入探讨。 研究表明，自锚式悬索桥在结构体系和静动力性能方面都具有较为突出的表现。 相比其它结构形式的桥梁，自锚式悬索桥具有轻巧的结构体系和较高的承载能力、 稳定性及动力性能。然而，对于地震烈度较高地区的抗震性能仍需进一步研究和 改进。
性能研究
1、应力研究
1、应力研究
应力研究是大跨度自锚式斜拉悬索桥性能研究的重要指标之一。该指标主要 反映桥梁结构在荷载作用下的应力分布和大小情况。通过应力研究，可以判断桥 梁结构是否发生屈服或断裂破坏等情况，从而为结构的优化设计和安全评估提供 依据。在实际工程中，应力研究通常采用实验测试和数值模拟相结合的方法进行。
研究方法
研究方法
为了解决上述问题，本次演示采用了以下研究方法： 1、实验设计：制作比例缩尺模型，进行静力和动力实验，以获取大跨度自锚 式悬索桥的实际静动力性能。
研究方法
2、数据采集：运用高效的数据采集设备，如高速相机、振动传感器等，记录 实验过程中的关键数据。
研究方法
3、分析方法：采用理论分析和数值模拟相结合的方式，对实验结果进行深入 分析，并探讨各参数对桥梁静动力性能的影响程度。
结论
未来研究方向可以包括以下几个方面：1）对自锚式悬索桥的地震响应进行深 入研究，探索有效的抗震设计方法；2）开展更为精细的风洞试验和数值模拟研 究，以提升自锚式悬索桥的抗风性能；3）针对自锚式悬索桥的长期性能开展实 验研究，了解材料老化和环境因素对桥梁性能的影响；4）进一步研究和优化自 锚式悬索桥的施工工艺，提高施工效率和质量。
空间刚性缆索自锚式悬索桥结构体系研究
Value Engineering———————————————————————作者简介:戚瑞琨（1989-），男，满族，河南郑州人，中级工程师，硕士研究生，研究方向为桥梁设计与检测加固。
0引言空间刚性悬索桥是一种具有高度美学价值和工程挑战的桥梁设计。
目前，世界各地都有不少空间刚性悬索桥的建造和设计案例。
这些桥梁通常采用先进的结构设计和工程技术，以实现长跨度、高承载能力和独特的外观特点。
空间刚性悬索桥在世界各地被广泛应用，为城市的交通运输和旅游业发展提供了重要的支持。
设计和建造这种桥梁需要高水平的工程技术和实践经验，以确保其结构和稳定性符合安全标准。
跨河或上跨快速路的人行桥由于景观及净空的要求，梁高较小，但此种桥梁的跨径通常较大，这就造成了桥梁高跨比过小，刚度不足，振动问题突出。
本文以一个实际的刚性悬索桥为例进行结构的体系研究。
1结构方案1.1方案概述本桥上跨滨河东路和滨河东路东侧绿化带，是一座沟通桃园三巷片区与西侧汾河景区公园的人行专用桥，为附近居民来往于东侧居住区与西侧健身休闲公园间提供了一个安全的专用通道。
采用空间主缆刚性自锚式悬索桥上跨滨河东路，结构形式新颖。
主桥塔柱采用外翻的斜塔，刚性主缆位于斜塔平面内，斜塔犹如一双张开迎客的双臂，增加了结构的空间感。
残疾人士近期可通过附近下穿地道通过滨河东路，远期可根据无障碍通行需求在人行桥两侧设置电梯，满足无障碍设计要求。
1.2结构设计本方案采用空间主缆刚性自锚式悬索桥，桥跨跨径为11.93+47.14+11.93m ，全长71m 。
桥梁楼梯采用“L ”形楼梯，即先沿桥梁轴向设置一跨楼梯，然后顺滨河东路落地。
总体布置如图1所示。
桥面系采用30mm 火烧花岗岩铺地形式；桥面栏杆采用不锈钢艺术栏杆形式，既美观又轻盈，使得整体结构极具现代气息。
1.2.1主缆空间主缆采用400×400mm 钢箱断面，主缆在主跨范围内位于主塔的斜平面内，与水平面成75°夹角，在边跨主缆锚固于主梁上。
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２ｌ Ｏ ０年 ２月
中 于 暑 圈 盛
ＣＨＩ ＮＡ ＭＵＮＩ Ｉ ＡＬ Ｅ Ｃ Ｐ ＮＧＩ Ｅ ＮＧ ＮＥ ＲＩ
Ｎｏ１（ ｅｉＩ ． ４ Ｓｒ １ 、 ａ Ｎｏ ４ Ｆ ｂ ２ １ ｅ ００
自锚 式悬索桥 的空间分析及其试验研究
自锚 式悬索 桥构造 复杂 ．恒 载与 活载主要 南主缆 和加劲梁 共 同承 受 。加劲 梁 的受 力类似 于小跨度 的 弹
模拟 、单元 与材料 的选择 直接决 定 了模 型 的准确 性 有限元模 型 中 ．混凝 土 门式 桥塔采用 空 间梁 单元 模拟 ．主缆 和 吊杆 用有初 始应力 的桁架单 元模拟 ．加 劲梁 和横梁采 用空 间梁单元 模拟 ．桥面板 采用板 单元 模拟 全 桥模 型包 括桁 架 单 元 １０ ．粱 单元９ ３ ． ５个 ０个
桥 梁 与 隧 道 工 程 硕 士 研 究 生 ． 主 要 研 究 方 向 为 桥 梁 健 康 监 测
评 估 管理 。
１ ８
审回事盛暑
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朱 项 强， 江 等：自 式 索 空 分 及 试 研 磊， 贻 郑 敏， 锚 悬 桥的 间 析 其 验 究
２１ 年第１ ００ 期
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变 ．吊杆 索 力 等几 方 面 的对 比 ．表 明理 论 计 算 值 和实 测 值 吻合 较 好 ，北 关 大 桥 的 刚度 和 强 度满 足规 范 要求 ． ．
关 键词 ： 自锚 式 悬 索桥 ： 初 始 平衡 状 态 ： 初 始 张 拉 力 ： 有 限 元法 ： 静载 试 验 中图分 类 号 ：Ｕ ４ ．５ ４ ８２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ — ６ ５ （ ０ ０ １ ０ １ — ３ ０ ４ ４ ５ ２ １ ）０ — ０ ８ ０
朱 磊 ’ ， 项 贻 强’ ， 郑 江 敏 ， 唐 国 斌 。 吴 孙 尧’
（ ． 江 大 学 土木 工程 系， 浙 江 杭 ９ １ ０ ８ ２ 江 山市 市政 工程 管 理 处 ， 浙 江 江 山 ３ ４ ０ １浙 ‘ Ｉ ０５ ； ． Ｉ ＇ ３ ２ １ ０）
摘 要 ： 以 江 山 北 关 自锚式 悬 索 桥 为 例 ， 利用 有 限元 软 件 建 立 了 自锚 式 悬 索 桥 空 问 分 析 模 型 ．分 别 考 虑 了 恒 载 静 力 作 用 、主缆 吊杆 初 始 张 拉 力 及 几何 非 线 性 对 其 静 力特 性 的影 响 。 通过 分 析 计算 ．给 出 了 这 些 因 素对 该 桥 静 力 特 性 的影 响 规 律 然 后 ，通 过 典 型 的 实桥 静 载 试 验 研 究 来验 证 理 论 分 析 从 加 劲梁 、主 缆 挠 度 与 索 塔水 平 偏 位 ．加 劲 梁 与 索 塔 应
又具有 主缆直接 锚 同在 加劲梁梁 端 的特点 ．节省 了庞
的 自锚 式悬 索桥 ．桥宽２ １ ４１．主缆 线 型呈抛 物线 型 ． ＂ Ｉ 主跨 矢跨 比ｌ ．主缆 横 向间距 为 １ １ ／ ７ ６ １．两端 用 冷铸 １ 锚 锚 固体 系锚 固于加劲 梁端横 梁 内 吊杆纵 向基本 间 距５ ． ｍ．存 中跨 索塔 处 间距 为６ 吊杆 上端 与索 ０ ．ｍ ５
本文 以江 山北 关大桥 为背景 ．采用 大型有 限元软 件 建立 空 间模 型 ．分 别考 察 和分 析 了 自重恒 载作 用 、 几 何非线性 效应及 主缆 吊杆 的初拉 力对该 桥静 动力特 性 的影响 ．同时进 行实桥 的静载试 验研究 通过 实测
主梁 为现 浇混 凝 土格 子梁 体 系 ．共４ 纵梁 ．每 道
１ １ 年 ．德 国设计 师在科 隆 的莱 茵河上 建造 了第 ９５
一
１ — 科 隆 ． 兹桥 自锚 式 悬 迪
北关 大桥ｆ】 － 主桥采用 跨径 为４ ＋ １８ｍ＋４ ０ｍ １ ０ｍ
索桥 保持 了传 统地锚 式 悬索 桥桥 型优 美 轻便 的优 点 ．
—
度耦 合 ，纵 向不约 束 。全 桥有 限元模 型如 图２ 示 。 所
板单 元５ ４ ７ 个 加 劲梁 两端 为 简支 ．两 端端 横 梁采 用 引桥压 重 ．加劲 梁与桥 塔之 间处理 为竖 向和横 向 自由
性 支承连续 梁 ．要 准确分 析桥梁 的受力行 为只 能采用
收 稿 日期 ：２ ０ — ０ ２ ０９ １— ８ 第 一 作者 简介 ： 朱 磊 （ ９ ６ ） 男 ， 浙 江平 湖人 ，浙 江 大 学 １８ 一 ，
夹 采用叉 耳板销接 ．下端 锚 同于加劲 梁横梁 内 ．从梁 底 张拉 设 计荷载 为城一 Ａ 、 级
大 的锚碇 结构 自锚式 悬索桥具 有不 同于传统 的地锚 式 悬 索桥 的独 特特点 ．相 应 的分 析理 论 也有 其特 性 ． 但 国内外 对其所做 的理论 研究都 很有 限
究 和设 计 、施 工及 运营管 理提供 了参考
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ａ主桥直面 ）
ｂ 桥塔横截面 ）
图 １ 北 关大 桥 总体 布 置 图 （ ｍ）
２ 空 间有 限 元 建 模
数 值 有 限元 法 自锚式 悬 索 桥 的 主要 受 力 构 件 为 主 塔 、主缆 、吊杆 、加劲 梁等 ，建模过 程 中边界 条件 的
个 塔柱 两侧 各设 １ 纵梁 纵 梁 为实 体端 面 ．横梁 纵 根 向基 本 间距 为 ５ｍ．与 吊杆 一 一 对 应 全 桥 共 计 ３ ６ 道 主桥两 端设强 大 的端 横梁用 于锚 固主缆并作 为压
重 （ 图１ 示） 如 所
值 与理论值 的 比较 ．为 自锚 式悬索 桥进一 步 的静 力研