闵浦二桥总体计算书(232m独塔钢桁梁斜拉桥)

闵浦二桥新建工程
施工图设计计算报告主桥平面总体静力计算篇
上海市城市建设设计研究院
2007年06月
目录
1 设计技术标准 (2)
2 设计规范 (3)
3 设计参数 (4)
4 计算数据 (11)
5 计算结果 (17)
1、设计技术标准
（1）道路等级：
越江通道为二级公路；
地面道路为城市次干路。

（2）设计行车速度：
越江通道为60km/h；
地面道路为40km/h。

（3）设计荷载标准：
桥梁公路-I级；轨道荷载标准另见轨道交通技术标准；
道路 BZZ-100型标准车。

（4）主线道路横断面布置：
图1.1 主线道路横断面布置
（5）道路通行净高：
越江通道及连接线5m；
相交道路4.5m。

（6）抗震设防标准：地震动峰值加速度0.1g（基本烈度7度）。

采用二水准设防、二阶段设计的抗震方法
桥梁结构抗震设防水准
设防水平主桥引桥
水准I：P1
100年超越概率10%
（相当于重现期950年）
50年超越概率10%
（相当于重现期475年）
水准II ：P2
100年超越概率3% （相当于重现期3283年）
50年超越概率3% （相当于重现期1642年）
（7） 通航标准：
主通航孔：3000吨散货轮单向或1000吨散货轮双向和500吨散货轮单向通行（混行），通航净空尺度为169m （最小通航有效宽度）x28m （通航净高）+33m （靠驳宽度）；
辅通航孔：500吨散货轮单向通行，通航净空尺度为49m （最小通航有效宽度）x18m （通航净高）+22m （靠驳宽度）；
主、辅通航孔之间的间距为19m 。

（8） 设计最高通航水位：4.41m （吴凇零点高程）；
最高设计水位取300年一遇高潮位：4.59m （吴凇零点高程）； 最低设计水位取300年一遇低潮位：0.43m （吴凇零点高程）。

（9） 设计风速：
桥址处的设计风速s m V s /5.2610=；
当风荷载参与汽车荷载组合时，桥面高度处的设计基准风速s m V Z /25=； 施工状态取10年一遇10m 高度处设计风速s m V /9.2310=。

（10） 船舶撞击力：顺桥向9800kN ，横桥向19600kN 。

（11） 护栏防撞等级：SB 级。

（12） 桥梁结构设计基准期100年。

2、设计规范
（1）《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB/T 50283－1999) （2）《地铁设计规范》(GB50157-2003)
（3）《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004)
（4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62-2004) （5）《公路斜拉桥设计规范（试行）》 (JTJ027-96) （6）《公路工程抗震设计规范》 (JTJ004-89) （7）《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85) （8）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86) （9）《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T D60-01-2004) （10）《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)
（11）《铁路桥梁设计基本规范》(TB10002.1-2005)
（12）《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005) （13）《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)
（14）《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005)
（15）《铁路工程抗震设计规范》(TBJ24-89)
（16）《城市轨道交通设计规范》上海市地方标准DGJ08-109-2004
3、设计参数
3.1、作用分类
主桥公轨两用一体化桥梁设计所采用的作用分为永久作用、可变作用和偶然作用三类，规定于下表：
作用分类表
序号作用分类作用名称
1
永久作用G 结构自重（包括公路桥面系附属结构自重、下层轨道附
属设施自重）
2 混凝土收缩及徐变作用
3 预应力作用
4 基础变位作用
5 浮力
6 焊接变形影响
7 结构安装方式引起最终变形的间接作用
8
可
变
作
用基
本
可
变
作
用
汽车静荷载
9 汽车动荷载
10 汽车离心力
11 轨道交通列车静荷载
12 轨道交通列车竖向动荷载
13 轨道交通列车离心力
14 Q1 轨道交通列车横向摇摆力
15 轨道交通无缝线路纵向伸缩力
16 轨道交通无缝线路纵向挠曲力
17 人群荷载
18 接触网活荷载
19
附加
可变
作用
Q2 汽车制动力
20 轨道交通列车制动力或牵引力
21 温度作用
22 公路桥面结构支座摩阻力
23 风荷载
24
偶然作用E 地震作用（罕遇地震）
25 船舶撞击力
27 无缝线路断轨力
28 轨道交通列车脱轨作用
3.2、作用说明
3.2.1 永久作用
（1）结构自重
一期恒载：
混凝土按构件实际截面计入，钢结构按构件实际截面面积计入，钢结构焊缝按主体钢结构重量的1.5%计；
预应力混凝土、钢筋混凝土容重γ=26kN/m3；
钢材、钢绞线、钢筋和钢丝容重γ=78.5kN/m3；
斜拉索按所需钢丝容重为G×(1+10%)(其中10%为防腐材料重量)。

二期恒载：
上层公路桥面桥面系：
沥青混凝土铺装厚度7.5cm，容重γ=23kN/m3；
钢防撞护栏：单侧每延米2.5kN/m ； 钢中央分隔带：每延米2kN/m ； 检修道栏杆：单侧每延米1kN/m ； 则主桥每延米二期恒载=37.5kN/m 。

下层轨道桥面系：
线路设备重（含承轨台、钢轨、扣件等，单线）14kN/m ； 桥面铺装荷重（单线4.3m 宽度桥面）3.2kN/m ；
附属设施（防噪板、电缆及支架、护栏板、通信、电缆沟槽） 单侧荷重21.5kN/m ；
检修道栏杆：单侧每延米1kN/m 。

则主桥每延米二期恒载=79.4kN/m 。

压重荷载：根据负反力大小，在锚跨尾段局部压重。

（2）混凝土收缩及徐变作用
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）的规定计算。

计算基本条件：平均湿度70%；加载龄期，预制梁为28天，现浇构件为3天。

（3）预应力作用
钢绞线： MPa f pk con 139575.0==σ，管道摩阻系数（)001
.0,15.0==k μ； 拉索力根据计算确定。

（4）基础变位作用
主墩不均匀沉降按50mm 计，过渡墩、辅助墩按20mm 计。

（5）浮力
● 施工阶段：主桥主墩承台浮力按年平均低潮位计算； ● 运营阶段：主桥主墩承台按300年一遇最低水位计算。

3.2.2 可变作用 （1）汽车静荷载
设计荷载：公路-I 级（双向4车道）
横向折减系数
车道数 1 2 3 4 5 6 7 8 横向折减系数 1.00 1.00 0.78 0.67 0.60 0.55 0.52 0.50
纵向折减系数
计算跨径L0（m）纵向折减系数计算跨径L0（m）纵向折减系数
150＜L0＜400 0.97 800≤L0＜1000 0.94
400≤L0＜600 0.96 L0≥1000 0.93
600≤L0＜800 0.95
注：①主桥取主跨跨径。

（2）汽车动荷载
汽车动荷载按《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004的规定根据结构基频计算。

（3）汽车离心力
汽车离心力按《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004的规定计算。

（4）轨道交通列车静荷载
图3.1 列车活载图式
注：①列车轻载轴重按70kN计，4节编组；
②列车荷载按列车编组数连续加载，在正符号影响线区段内加载时取满载重，
负符号影响线区段加载时取轻载轴重。

④双线加载为单列车加载的2倍。

（5）轨道交通动荷载
列车动力系数：主桥根据车桥动力分析确定，并适当留安全系数。

（6）轨道交通离心力
轨道交通离心力按《地铁设计规范》GB50157-2003的规定计算，V=80km/h。

（7）轨道交通无缝线路纵向力
无缝线路的纵向力（伸缩力、挠曲力）根据梁轨共同的原理计算。

钢轨温度取值：最高轨温为60℃，最低轨温为-12℃。

设计锁定轨温待定。

（8）人群荷载
人群荷载标准值 2.875kN/m2,人行道宽度8m；局部构件验算人群荷载标准值4.0kN/m2。

（9）接触网活荷载
额定张力14kN。

（10）汽车制动力
汽车荷载制动力按同向行使的汽车静荷载计算，并按表4-3的规定，以使桥梁墩台产生最不利纵向水平力的加载长度进行纵向折减。

一个设计车道上由汽车静荷载产生的制动力标准值按车道荷载在加载长度上计算的总荷载的10%计算，其值不得小于165kN，同向行使双车道的汽车静荷载制动力标准值为一个车道制动力标准的2倍，3车道为2.34倍。

计算塔、梁、索时，制动力的着力点在桥面以上1.2m处；计算墩、台时，制动力的着力点在支座底面处。

（11）轨道交通列车制动力或牵引力
单线轨道上的列车制动力或牵引力标准值按列车静荷载在加载长度上计算的总荷载的15%计算。

双线轨道采用一线轨道上的列车制动力或牵引力。

计算塔、梁、索时，制动力的着力点在轨顶2m处；计算墩、台时，制动力的着力点在支座底面处。

（12）轨道交通列车横向摇摆力
图3.2 列车横向摇摆力式
列车横向摇摆力着力点在轨顶面。

（13）温度作用
1）体系温差
钢结构最高有效温度标准值48.1℃，最低有效温度标准值-14.7℃，计算合龙温度10℃～20℃，则主桁及斜拉索体系升温标准值为+38.1℃，体系降温标准值为-34.7℃。

混凝土结构最高有效温度标准值38.56℃，最低有效温度标准值-6.42℃，计算合龙温度10℃～20℃，则塔结构体系升温标准值为+28.56℃，体系降温标准值为-26.42℃。

2）构件温差
索与主桁温差±10℃；
索与塔温差±15℃； 3）温度梯度
温度梯度按《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004的温度梯度曲线确定，T 1=16℃，T 2=5.7℃（90mm 沥青混凝土铺装）。

4） 塔柱截面温度梯度
◆ 塔柱构件温差梯度（在总体计算中计入）
x C x x e T x T -=0)(
y
C y y e
T y T -=0)(
10==y x C C 1500==y x T T ℃
◆ 塔柱截面壁厚温差（局部计算） -
-=Cs
e
T s T _
0_)(
12=-
C ，100_
-=T ℃
（15）风荷载
桥址处的设计风速s m V s /5.2610=；
当风荷载参与汽车荷载组合时，桥面高度处的风速s m V Z /25=； 施工阶段取10年重现期下的设计风速。

3.2.3 偶然作用 （1）地震作用
地震动峰值加速度0.1g （基本烈度7度）。

采用二水准设防、二阶段设计的抗震方法。

地震设计反应谱：
P2: 100年3%
0.00
0.050.100.150.200.250.300.350.400.450.500
1
2
3
45
6
7
8
9
周期（T）
加速度（*g ）
P1：100年10%
0.00
0.050.100.150.200.25
0.300.350
1
2
3
456789
周期（T）
加速度（*g ）
（2）船舶撞击力
船舶撞击力：顺桥向9800kN ，横桥向19600kN 。

（3）无缝线路断轨力
由专题研究确定。

（4）列车脱轨荷载
1） 车辆集中力直接作用于离线路中心两侧2.1m 氛围的桥面板最不利位置，集中力为68.25kN 。

2）列车位于轨道外侧但未坠落桥下时，检算结构的横向稳定性。

检算时， 荷载（单线）取值27.3kN/m ，均匀分布在纵桥向20m 范围内。

4、总体平面计算数据
（1）构件截面几何特性
1）主桁
上层桥面构件截面：面积A=0.742m2。

下层桥面构件截面：截面面积A=0.614m2。

单根腹杆截面面积A=0.0535m2
2）塔（单根塔柱，单位：m）
截面截面高 A Iy Ix 上塔柱标准截面6500 14.411 68.652 24.512 上塔柱与上横梁交接面6500 17.534 75.400 27.491 中塔柱截面6500 12.588 59.708 23.710 中塔柱与下横梁交接面6500 17.567 75.612 27.709 下塔柱截面7700 23.119 148.502 82.817
下塔柱塔底截面8500 35.878 265.779 162.501
（2）结构自重荷载数据
1）上层桥面、下层桥面及腹杆杆件按上述截面根据面积自动计入其自重，自重提高系数1.05。

弦杆内一道横隔板重量：kN
⨯
0.1=
G51
⨯
=，一根弦杆内共有4
2.1
⨯
50
.1
.
78
016
.0
道横隔板，则总重量6.04kN。

腹杆内一道横隔板重量：kN
0.1=
.0
75
⨯
=，一根腹杆内共有2
⨯
⨯
.0
G82
5.
.0
014
78
道横隔板，则总重量1.65kN。

2）上、下层桥面的小纵梁、主横梁、副横梁及下层桥面的纵向加劲肋如下计算，并作为节点荷载加在桁架节点上，重量提高系数取1.1。

上层桥面一道主横梁重量：
()kN
28=
⨯
⨯
⨯
8.
18
016
.0
⨯
+
⨯
=。

.
⨯
⨯
⨯
+
⨯
.0
5.
78
5
.1
05
G32
.
54
42
2
.0
45
.0
8.1
02
012
.0
15
上层桥面一道副横梁重量：
()kN G 81.1805.15.78016.025.04.18012.07.04.18=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=， 每两道主横梁之间（14.7m ）共有4道副横梁。

下层桥面一道主横梁重量：
()kN G 27.7205.15.78427.1012.015.003.05.042.1802.08.28=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯=， 上层桥面一道副横梁重量：
()kN G 81.1805.15.78016.025.04.18012.07.04.18=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=， 每两道主横梁之间（14.7m ）共有4道副横梁。

一个上弦杆节点及锚箱重量（全桥宽）：70kN ， 一个下弦杆节点重量（全桥宽）：22kN ，
把一个节段的所有副横梁、主横梁、杆件内横隔板和节点构造作为集中力作用主横梁位置，
上层桥面集中力为：kN P 29.2137065.1204.6481.1832.54=++⨯+⨯+=， 下层桥面集中力为：kN P 251.1832265.1204.6481.1827.72=++⨯+⨯+=， 一个主桁标准节段（14.7m ）的重量：
()25.18329.21305.15.781220535.005.15.787.14614.0761.0++⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+=G kN 2168=。

3）塔的混凝土超方系数为1.05。

（3）风荷载计算
纵桥向风荷载 横桥向风荷载 设计基本风速V 10 26.5 m/s 设计基本风速V 10 26.5 m/s 桥址处地表类别 C 桥址处地表类别 C 设计水位
3.6 m 设计水位
3.6 m 塔的实际高度H 143 m 塔的实际高度H 143 m 塔的基准高度Z
92.95 m 塔的基准高度Z
92.95 m 塔的设计基准风速V d 43.28 m/s 塔的设计基准风速V d 43.28 m/s 塔的静阵风系数G V 1.37 塔的静阵风系数G V 1.37 塔的静阵风风速V g 59.29 m/s 塔的静阵风风速V g 59.29 m/s 单肢塔柱横桥向宽度B 4.2 m 单肢塔柱横桥向宽度t 4.2 m 单肢塔柱纵桥向宽度t 6.5 m 单肢塔柱纵桥向宽度B 6.5 m 桥塔高宽比
34.0 桥塔高宽比
22.0 塔柱截面厚宽比t/B 1.55 塔柱截面厚宽比t/B 0.65 桥塔的阻力系数C H
1.60 桥塔的阻力系数C H
2.00 沿塔高每延米静风荷载F H 29.53 kN/m 沿塔高每延米静风荷载F H 28.56 kN/m 桥面标高
45.495 m
桥面标高
45.495 m
主梁的基准高度Z 41.895 m 主梁的基准高度Z 41.895 m 主梁的设计基准风速V d36.32 m/s 主梁的设计基准风速V d36.32 m/s 梁的静阵风系数C V 1.37 梁的静阵风系数C V 1.37
主梁静阵风风速V g49.76 m/s 主梁静阵风风速V g49.76 m/s 桁架轮廓面积4672.2 m2桁架轮廓面积4672.2 m2桁架净面积1542.9 m2桁架净面积1542.9 m2桁架实面积比0.33 桁架实面积比0.33
桁架实际高度H 10.7 m 桁架实际高度H 10.7 m 主桁间距19.4 m 主桁间距19.4 m 主桁间距比 1.81 主桁间距比 1.81
桁架的风载阻力系数 1.7 桁架的风载阻力系数 1.7
遮挡系数0.8 遮挡系数0.8
桁架上弦横向静阵风荷载F H 5.47 kN/m 桁架上弦横向静阵风荷载F H 5.47 kN/m 桁架下弦横向静阵风荷载F H 5.47 kN/m 桁架下弦横向静阵风荷载F H 5.47 kN/m 桁架顺向静阵风荷载F H 5.47 kN/m
斜拉索的基准高度Z 92.3 m
斜拉索的设计基准风速V d43.21 m/s
斜拉索的静阵风速V g59.20 m/s
斜拉索直径D 0.15 m
斜拉索的阻力系数C H0.80
索
单根拉索长度拉索风荷载
号
M1 70.215 37 kN
M2 79.278 42 kN
M3 89.371 47 kN
M4 100.000 53 kN
M5 111.456 59 kN
M6 123.558 65 kN
M7 136.156 72 kN
M8 149.134 78 kN
M9 162.412 85 kN
M10 175.922 92 kN
M11 189.620 100 kN
M12 203.469 107 kN
M13 217.442 114 kN
M14 231.519 122 kN
F1 70.284 37 kN
F2 79.388 42 kN
F3 89.515 47 kN
F4 100.174 53 kN
F5 111.654 59 kN
F6 123.775 65 kN
F7 136.388 72 kN
F8 149.378 79 kN
F9 162.659 86 kN
F10 169.928 89 kN
F11 177.226 93 kN
F12 184.548 97 kN
F13 191.892 101 kN
F14 199.256 105 kN
5 总体平面计算原则
（1）主桥总体计算采用平面杆系单元模型，上下层桥面杆件截面计入小纵梁、桥面板和U型加劲肋。

桁梁、塔和墩采用梁单元，全桥共231个梁单元，桁梁结构全部梁单元均采用刚接形式；索采用二力杆单元，计入垂度非线形影响，全桥共28个二力杆单元；墩底采用完全刚性约束，桁梁与墩、塔之间采用主从约束；桁梁结构单元按桥梁竖曲线布置；塔梁之间竖向和水平为主从刚性约束。

（2）计算程序：《桥梁博士V3.1.0》。

（3）恒载优化索力按弯取能量最小原理计算，并人工微调。

优化原则： 塔的弯矩较小，绝对值控制在20000kN-m以内；
索力较均匀，分布规律为短索索力较小，长索索力较大；
锚墩、辅助墩负反力较小。

（4）施工初张力：根据每个标准节段 1.1倍自重作为索力的竖向分力，以此计算施工初张拉。

（5）二次调索力：根据优化目标索力倒装-正装计算。

（6）汽车和轨道冲击系数取0.05。

（7）桥面吊机重量取1500kN，作为集中荷载作用在梁端。

（8）施工阶段划分
第一阶段：下塔柱施工（施工天数60天）；
第二阶段：中塔柱施工（施工天数80天）；
第三阶段：上塔柱施工（施工天数60天）；
第四阶段：主桁0号节段安装（施工天数15天），塔梁临时固接；
第五阶段：安装1号索（施工天数1天）；
第六阶段：桥面吊机安装（施工天数2天）；
第七阶段：主桁1号节段安装（施工天数5天）；
第八阶段：安装2号索（施工天数1天）；
第九阶段：吊机移位（施工天数1天）；
第十阶段：主桁2号节段安装（施工天数5天）；
第十一阶段：安装3号索（施工天数1天）；
第十二阶段：吊机移位（施工天数1天）；
第十三阶段：主桁3号节段安装（施工天数5天）；
第十四阶段：安装4号索（施工天数1天）；
第十五阶段：吊机移位（施工天数1天）；
第十六阶段：主桁4号节段安装（施工天数5天）；
第十七阶段：安装5号索（施工天数1天）；
第十八阶段：吊机移位（施工天数1天）；
第十九阶段：主桁5号节段安装（施工天数5天）；
第二十阶段：安装6号索（施工天数1天）；
第二十一阶段：吊机移位（施工天数1天）；
第二十二阶段：主跨主桁6号节段安装（施工天数5天）； 第二十三阶段：安装7号索（施工天数1天）；
第二十四阶段：吊机移位（施工天数1天）；
第二十五阶段：锚跨主桁支架节段安装（施工天数20天）； 第二十六阶段：锚跨合龙（施工天数2天）；
第二十七阶段：塔梁转动约束释放（施工天数1天）；
第二十八阶段：主跨主桁7号节段安装（施工天数5天）； 第二十九阶段：安装8号索（施工天数1天）；
第三十阶段：吊机移位（施工天数1天）；
第三十一阶段：主跨主桁8号节段安装（施工天数5天）； 第三十二阶段：安装9号索（施工天数1天）；
第三十三阶段：浇筑锚跨压重（施工天数5天）；
第三十四阶段：吊机移位（施工天数1天）；
第三十五阶段：主跨主桁9号节段安装（施工天数5天）； 第三十六阶段：安装10号索（施工天数1天）；
第三十七阶段：吊机移位（施工天数1天）；
第三十八阶段：主跨主桁10号节段安装（施工天数5天）； 第三十九阶段：安装11号索（施工天数1天）；
第四十阶段：吊机移位（施工天数1天）；
第四十一阶段：主跨主桁11号节段安装（施工天数5天）；
第四十二阶段：安装12号索（施工天数1天）；
第四十三阶段：吊机移位（施工天数1天）；
第四十四阶段：主跨主桁12号节段安装（施工天数5天）；
第四十五阶段：安装13号索（施工天数1天）；
第四十六阶段：吊机移位（施工天数1天）；
第四十七阶段：主跨主桁13号节段安装（施工天数5天）；
第四十八阶段：安装14号索（施工天数1天）；
第四十九阶段：主跨主桁支架段节段安装（施工天数5天）；
第五十阶段：主跨合龙（施工天数2天）。

第五十一阶段：上层桥面二期恒载（不含沥青）g=9.0kN/m、下层桥面混凝土板和承轨台(g=14.8kN/m)施工（施工天数30天）；
第五十二阶段：调索（施工天数15天）；
第五十三阶段：上层桥面铺沥青g=28.5kN/m（施工天数15天）；
第五十四阶段：下层桥面轨道铺钢轨极其附属设施（1年后）。

（9）公路-I级横向分布系数计算
单面索的横向分布系数（杠杆法）：
()679
⨯
+
+
912
.0
+
.0=
82
=
m
+
+
+
+
34
.0
433
2/
.0
.1
67
.0
.0
.0
755
5.0
66
.0
593
c
（10）主墩桩基础等代刚度计算
主墩群桩柔度系数：
kN m HH /10217.16-⨯=δ；
kN rad HM /10323.18-⨯=δ；
m kN rad MM -⨯=-/109.610δ；
kN m NN /1037.18-⨯=δ。

则：等代桩基单元参数：
m C m A m I m h 51.8,79.6,843.11,35.3824====。

6 总体平面计算结果
（1）支反力（kN、m）
项目闵行侧过渡墩辅助墩主墩奉贤侧过渡墩塔梁支座P H P H P H M P H P H
结构恒载(铺轨前) 4260 0 1810 0 274000 0 -42500 4590 0 1000 -552 结构恒载(铺轨后) 4010 0 4310 0 295000 0 1320 9430 0 9000 157 支座摩阻力0 239 0 263 0 0 0 0 565 0 0
基础不均匀沉降MAX 1420 0 3390 0 -2036 0 19164 676 0 258 309
基础不均匀沉降MIN -1760 0 -2199 0 787 0 -8850 -270 0 -183 -158 混凝土收缩68 0 -48 0 -42 0 121 21 0 218 0 混凝土徐变0 0 100 0 -151 0 1030 53 0 310 15 公路-I级MAX 2180 0 5040 0 46100 0 13200 4170 0 4190 874 公路-I级MIN -1030 0 -2960 0 -16700 0 3670 -184 0 0 -401 轻轨MAX 1650 0 4060 0 29100 0 5640 3300 0 670 547 轻轨MIN -759 0 -1810 0 -14800 0 2690 -160 0 0 -344 人群荷载MAX 456 0 2310 0 24800 0 7600 1770 0 2630 450 人群荷载MIN -499 0 -1540 0 -8000 0 1900 -83 0 0 -182 体系升温157 0 -571 0 614 0 -5230 -200 0 -382 -76 体系降温-140 0 510 0 -549 0 4680 179 0 342 68 构件正温差221 0 846 0 -1690 0 9230 625 0 -1470 144 构件负温差-221 0 -846 0 1690 0 -9230 -625 0 -1470 -144 塔温度梯度MAX 26 0 20 0 -19 0 14900 -27 0 0 134 塔温度梯度MIN -23 0 -51 0 62 0 -15300 12 0 0 -139 汽车和轨道制动力1 6 0 -91 0 71 1310 27100 14 0 0 1310 汽车和轨道制动力2 -6 0 91 0 -71 -1310 -27100 -14 0 0 -1310 纵桥向风荷载MAX -147 0 -1550 0 1320 8870 217000 379 0 60 9770 纵桥向风荷载MIN 147 0 1550 0 -1320 -8870 -217000 -379 0 -60 -9770 最大支反力9855 239 19939 263 365627 -7560 -122725 18849 565 14204 -6356 最小支反力-38 0 -5646 0 263906 -10180 -256169 7635 0 7433 -12026
（2）索力（kN）
1
索号优化
目标
成桥成桥初张
拉力
收缩徐变
远期公路-I级轻轨荷载人群荷载
索力索力索力索力Nmax Nmin Nmax Nmin Nmax Nmin kN kN kN kN kN kN kN kN kN kN kN kN kN
M1 6990 6501 6990 2527 -49.7 -71.3 6869 635.6 -93.1 500.0 -67.6 287.0 -42.5 M2 5430 4745 5430 2686 -24.2 -34.2 5372 651.8 -71.4 497.6 -52.5 306.9 -32.9 M3 5510 4631 5510 2890 -15.4 -21.4 5473 741.8 -62.0 544.6 -45.8 358.0 -28.6 M4 6060 4768 6060 3127 -12.9 -18.0 6029 1029.0 -65.6 737.5 -47.7 503.5 -30.1 M5 6530 5211 6530 3381 -8.3 -12.1 6510 1010.0 -47.4 719.1 -33.6 499.0 -21.3 M6 7350 6073 7350 3644 -5.7 -9.4 7335 955.0 -30.1 683.8 -20.1 473.1 -12.8 M7 7550 6373 7551 3910 -4.5 -8.6 7538 872.2 -14.3 631.4 -7.3 429.1 -4.8 M8 8280 7116 8281 4174 -4.7 -10.2 8266 860.0 -5.6 633.8 -0.2 421.3 -1.0 M9 8570 7596 8572 4434 -4.9 -11.8 8555 729.2 -2.8 543.4 -0.3 353.1 0.0 M10 8740 7983 8742 4689 -5.6 -13.9 8723 579.6 -3.0 445.3 -1.9 277.8 0.0 M11 8982 8431 8985 4938 -6.8 -17.3 8961 453.9 -12.8 357.3 -18.2 212.3 -4.4 M12 9180 8886 9183 5179 -7.9 -20.2 9155 305.2 -46.1 241.5 -51.6 138.3 -19.9 M13 9730 9695 9734 5413 -10.1 -25.9 9698 214.5 -127.6 147.1 -116.7 93.3 -61.4 M14 10120 10377 10125 5640 -11.4 -29.2 10084 120.5 -261.0 93.8 -195.6 60.5 -134.4 F1 7080 6728 6998 2529 -49.4 -75.9 6873 528.0 -103.9 483.6 -62.2 219.5 -50.4 F2 5440 4932 5375 2689 -23.8 -39.4 5312 491.5 -48.6 456.1 -31.8 209.4 -20.1 F3 5550 4898 5481 2894 -14.9 -27.9 5438 529.2 -24.2 453.3 -11.1 234.0 -7.7 F4 6030 5317 5958 3132 -9.1 -20.7 5928 518.9 -9.5 404.5 -0.8 240.2 -1.9 F5 6530 5577 6430 3387 -7.4 -21.8 6401 637.7 0.0 436.2 -1.9 311.3 0.0 F6 7030 6119 6926 3650 -4.9 -18.5 6903 567.6 -1.7 316.9 -2.9 291.5 0.0 F7 7540 6698 7433 3916 -3.8 -16.8 7412 467.0 -4.8 257.8 -3.2 258.1 -1.5 F8 8390 7536 8265 4180 -4.1 -17.7 8243 541.3 -47.6 330.5 -49.2 293.5 -20.2 F9 8530 7773 8402 4441 -4.5 -17.1 8380 558.3 -140.6 364.0 -129.6 298.5 -67.0 F10 8610 7872 8479 4759 -5.8 -16.2 8457 556.0 -151.7 362.6 -139.6 297.2 -72.3 F11 10000 9126 9840 5061 -8.7 -18.0 9813 655.4 -179.8 424.8 -165.7 350.9 -85.7 F12 10110 9244 9946 5348 -10.3 -16.7 9919 642.8 -173.7 415.8 -159.8 344.3 -82.8 F13 10420 9562 10253 5621 -11.9 -15.7 10225 633.2 -169.9 411.1 -156.0 338.9 -81.1 F14 10696 9847 10525 5880 -13.4 -14.8 10497 625.0 -167.8 408.8 -152.5 333.9 -80.4
2
索号
体系温差构件温差塔柱温度梯度纵向风基本组合附加组合Nmax Nmin Nmax Nmin Nmax Nmin Nmax Nmin Tmax Tmin Tmax Tmin kN kN kN kN kN kN kN kN kN kN kN kN
M1 79.7 -79.7 233.6 -233.6 -3.5 3.5 5.1 -5.1 8413 6787 8727 6472 M2 30.1 -30.1 102.6 -102.6 0.1 -0.1 12.1 -12.1 6886 5273 7031 5128 M3 14.7 -14.7 58.7 -58.7 1.4 -1.4 15.9 -15.9 7154 5374 7245 5283 M4 10.3 -10.3 49.9 -49.9 2.4 -2.4 14.8 -14.8 8330 5917 8407 5839 M5 11.3 -11.3 42.7 -42.7 -2.0 2.0 9.6 -9.6 8758 6428 8820 6366 M6 18.4 -18.4 50.7 -50.7 -1.0 1.0 2.2 -2.2 9462 7287 9532 7217 M7 25.5 -25.5 70.6 -70.6 0.5 -0.5 60.5 -60.5 9484 7525 9641 7368 M8 36.9 -36.9 110.9 -110.9 2.7 -2.7 84.3 -84.3 10196 8274 10431 8039 M9 48.5 -48.5 147.7 -147.7 5.1 -5.1 105.1 -105.1 10198 8569 10504 8262 M10 60.1 -60.1 189.0 -189.0 7.8 -7.8 126.8 -126.8 10045 8737 10428 8353 M11 72.6 -72.6 246.5 -246.5 11.2 -11.2 154.4 -154.4 10009 8950 10493 8465 M12 84.6 -84.6 294.2 -294.2 14.3 -14.3 177.4 -177.4 9868 9065 10439 8495 M13 97.0 -97.0 389.4 -389.4 19.6 -19.6 218.6 -218.6 10189 9428 10913 8704 M14 112.3 -112.3 441.3 -441.3 23.2 -23.2 243.0 -243.0 10400 9534 11220 8714 F1 106.9 -106.9 284.0 -284.0 -14.4 15.6 28.7 -28.7 8229 6782 8634 6378 F2 59.3 -59.3 157.5 -157.5 -8.4 9.1 49.4 -49.4 6532 5274 6790 5017 F3 49.4 -49.4 125.1 -125.1 -5.9 6.3 79.7 -79.7 6698 5438 6946 5190 F4 47.7 -47.7 109.3 -109.3 -3.9 3.8 112.6 -112.6 7122 5946 7387 5680 F5 61.1 -61.1 142.2 -142.2 4.6 2.1 185.1 -185.1 7815 6428 8208 6042 F6 63.8 -63.8 147.8 -147.8 6.1 -0.5 222.0 -222.0 8102 6921 8542 6487 F7 66.7 -66.7 159.4 -159.4 7.8 -2.9 254.4 -254.4 8416 7423 8904 6940 F8 74.1 -74.1 196.1 -196.1 10.8 -5.8 312.0 -312.0 9430 8148 10023 7560 F9 73.0 -73.0 214.2 -214.2 12.6 -8.0 335.2 -335.2 9623 8065 10258 7434 F10 66.4 -66.4 216.2 -216.2 14.5 -10.1 325.0 -325.0 9695 8115 10317 7498 F11 66.7 -66.7 259.3 -259.3 19.2 -14.4 364.3 -364.3 11271 9409 11981 8704 F12 56.3 -56.3 259.5 -259.5 21.1 -16.8 347.2 -347.2 11349 9530 12033 8850 F13 48.9 -48.9 261.7 -261.7 23.3 -19.3 334.2 -334.2 11636 9846 12304 9182 F14 42.2 -42.2 265.3 -265.3 25.6 -21.9 323.7 -323.7 11893 10124 12549 9471
索号拉索
规格
单根
面积
双根
面积
基本组合附加组合基本组合附加组合
σmaxσminσmaxσmin应力幅应力比应力幅应力比mm^2 mm^2 MPa MPa MPa MPa MPa MPa
M1 187 7197 14394 584 471 606 450 113 0.81 157 0.74 M2 139 5349 10698 644 493 657 479 151 0.77 178 0.73 M3 139 5349 10698 669 502 677 494 166 0.75 183 0.73 M4 187 7197 14394 579 411 584 406 168 0.71 178 0.69 M5 187 7197 14394 608 447 613 442 162 0.73 170 0.72 M6 187 7197 14394 657 506 662 501 151 0.77 161 0.76 M7 187 7197 14394 659 523 670 512 136 0.79 158 0.76 M8 211 8120 16240 628 509 642 495 118 0.81 147 0.77 M9 211 8120 16240 628 528 647 509 100 0.84 138 0.79 M10 211 8120 16240 619 538 642 514 81 0.87 128 0.80 M11 223 8582 17164 583 521 611 493 62 0.89 118 0.81 M12 223 8582 17164 575 528 608 495 47 0.92 113 0.81 M13 253 9737 19474 523 484 560 447 39 0.93 113 0.80 M14 253 9737 19474 534 490 576 447 44 0.92 129 0.78 F1 187 7197 14394 572 471 600 443 101 0.82 157 0.74 F2 139 5349 10698 611 493 635 469 118 0.81 166 0.74 F3 139 5349 10698 626 508 649 485 118 0.81 164 0.75 F4 139 5349 10698 666 556 691 531 110 0.83 160 0.77 F5 187 7197 14394 543 447 570 420 96 0.82 150 0.74 F6 187 7197 14394 563 481 593 451 82 0.85 143 0.76 F7 187 7197 14394 585 516 619 482 69 0.88 136 0.78 F8 211 8120 16240 581 502 617 466 79 0.86 152 0.75 F9 211 8120 16240 593 497 632 458 96 0.84 174 0.72 F10 211 8120 16240 597 500 635 462 97 0.84 174 0.73 F11 253 9737 19474 579 483 615 447 96 0.83 168 0.73 F12 253 9737 19474 583 489 618 454 93 0.84 163 0.74 F13 253 9737 19474 598 506 632 471 92 0.85 160 0.75 F14 253 9737 19474 611 520 644 486 91 0.85 158 0.75
铺轨前成桥索力（kN）（两根索之和）
铺轨后成桥索力（kN）（两根索之和）
（3）主桁位移（m ）
项 目
主桁主跨最大挠度
主桁锚跨最大挠度
闵行侧梁端水平位移
奉贤侧梁端水平位移
闵行侧下层梁端
奉贤侧下层梁端
上层
下层
上层
下层
梁段转角
梁段转角
Ws
Wx
Ws
Wx
Fz
Fw
Fz
Fw
Fz
Fw
Fz
Fw
θ+
θ-
θ+
θ-
公路-I 级 0.013 -0.133 0.020 -0.040 -0.0080 0.0020 -0.0090 0.0040 -0.0045 0.0015 -0.0037 0.013 0 0 0.22& -0.013% 轻轨 0.011 -0.105 0.012 -0.045 -0.0051 0.0018 -0.0056 0.0031 -0.0030 0.0013 -0.0031 0.0082 0 0 0.7% 0 人群荷载 0.006 -0.065 0.010 -0.015 -0.0045 0.0011 -0.0050 0.0019 -0.0024 0.0007 -0.0018 0.0072 0 0 体系温差 0.007 -0.007 0.011 -0.013 -0.063 0.071 -0.063 0.070 -0.085 0.095 -0.083 0.093 构件温差 0.024 -0.024 0.002 -0.002 -0.0089 0.0089 -0.0091 0.0091 -0.013 0.013 -0.017 0.017 塔温度梯度 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 纵桥向风 0.023 -0.023 0.011 -0.011 -0.031 0.031 -0.032 0.032 -0.030 0.030 -0.033 0.033 制动力 0 0 0 0 -0.0041 0.0041 -0.0041 0.0041 -0.0041 0.0041 -0.0041 0.0041 C
-0.126
0.120
-0.128
0.124
-0.142
0.146
-0.146
0.176
闵行侧伸缩量：()m C 352.04.1124.0128.0=⨯+-=； 奉贤侧伸缩量：()m C 451.04.1176.0146.0=⨯+-=。

（4）塔顶位移（m）
项目
塔顶位移
向主跨向锚跨
公路-I级0.048 -0.013
轻轨0.031 -0.011
人群荷载0.026 -0.006
构件温差-0.011 0.011
塔温度梯度-0.002 0.002
纵桥向风0.048 0.048
（5）主塔内力和应力（kN，m、MPa，两根塔柱之和）
铺轨前成桥状态塔的弯矩图（kN-m）铺轨前成桥状态塔的轴力图（kN）
铺轨后成桥状态塔的弯矩图（kN-m）铺轨后成桥状态塔的轴力图（kN）
公路-I级弯矩图（kN-m）人群荷载弯矩图（kN-m）
轻轨弯矩图（kN-m）构件温差弯矩图（kN-m）
塔柱截面温度梯度弯矩图（kN-m）纵桥向风作用弯矩图（kN-m）
组合1塔截面的应力图（MPa ） 组合2塔截面的应力图（MPa ）
注：组合1为结构恒载（铺轨后）+收缩徐变+基础不均匀沉降+公路-I 级+轻轨
组合2为结构恒载（铺轨后）+收缩徐变+基础不均匀沉降+公路-I 级+轻轨+体系温差+构件温差+塔柱温度梯度+汽车制动力+列车制动力+纵向风荷载。

（6）桁架内力（kN,m ）
成桥阶段（铺轨前）上、下弦杆轴力图
成桥阶段（铺轨后）上、下弦杆轴力图
组合1上、下弦杆轴力图
组合2上、下弦杆轴力图
组合2腹杆轴力图
注：组合1为结构恒载（铺轨后）+收缩徐变+基础不均匀沉降+公路-I级+轻轨组合2为结构恒载（铺轨后）+收缩徐变+基础不均匀沉降+公路-I级+轻轨+体系温差+构件温差+塔柱温度梯度+汽车制动力+列车制动力+纵向风荷载。

组合2下弦杆应力图。