【正文】 （1） 主纜和加勁梁豎向位移溫度升高（），主跨主纜最大下?lián)?，加勁梁最大下?lián)?，均位于在跨中點；溫度降低（），主跨主纜最大上撓 ，位于離跨中點一個吊桿距離偏向固定鉸支座的一個節(jié)點處，加勁梁最大上撓 ，位于在跨中點。 溫度變化主纜索力增量 溫度變化吊桿內(nèi)力增量 移動荷載工況分析之前對結(jié)構(gòu)所做的分析將用于后來擾度和極限承載力能力的驗算分析，下面要做的是對結(jié)構(gòu)進行移動荷載（車輛和人群）的分析，可以得到結(jié)構(gòu)在移動荷載工況下加勁梁的彎矩包絡(luò)圖和應(yīng)力包絡(luò)圖，以及車車道荷載作用下加勁梁豎向最大撓度。 移動荷載工況加勁梁彎矩包絡(luò)圖（y方向） 移動荷載工況加勁梁應(yīng)力包絡(luò)圖注：其中的彎矩和應(yīng)力均包含恒載 屈曲分析 限于作者的水平，本橋只進行了結(jié)構(gòu)在恒載，滿跨活載（車輛+人群），風，溫度荷載作用下的線彈性屈曲分析，并將兩者加以比較。體系的敏感程度與其自身固有頻率和輸入作用的頻率之比密切相關(guān)。一般大跨度懸索橋的自振周期均較長，基本都在 10s以上，并且以主塔振動為主的振型出現(xiàn)較晚。特征值分析頻率數(shù)為300，分析后查看其各個方向的振型參與質(zhì)量均達到90%，滿足要求，即可查看反應(yīng)譜分析結(jié)果。： 國內(nèi)外已建或在建的鋼筋混凝土索塔的基本情況序號橋名主跨跨徑塔高索塔高跨比橫系梁根數(shù)1坦克維爾橋（法國）60812322小貝爾橋（丹麥）60023恒伯爾橋（英國）141044青馬橋（香港）137745汕頭海灣橋45236廣東虎門橋 88837江陰大橋13853 尺寸的擬定懸索橋是特大跨徑橋梁的主要形式之一，由主纜、索塔、加勁梁和錨碇4個主要部分組成。結(jié)合上述美學(xué)的考慮并參考已有橋型，本橋塔柱擬定如下：索塔設(shè)計為等截面豎直形式，斷面尺寸為 （順）（橫），兩塔柱中心間距在塔頂為 。下橫梁在恒載（包括引橋荷載），而在工況Ⅱ，主要原因是在成橋恒載狀態(tài)下下橫梁受力主要來自自重和引橋荷載，而在工況Ⅱ作用下活載通過加勁梁段支座傳給下橫梁，故受力急劇增加。 結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析主纜設(shè)計計算時，采用安全系數(shù)來限定其材料容許應(yīng)力的取值。 極限承載力主纜索力 極限承載力主纜應(yīng)力 主纜安全性系數(shù)驗算主纜安全系數(shù)取 時的容許應(yīng)力荷載工況Ⅲ（主纜的拉力最大）主纜的拉應(yīng)力相應(yīng)的主纜安全系數(shù)，故滿足設(shè)計要求！ 吊桿的設(shè)計與驗算 吊桿的材料吊索采用同樣規(guī)格的鍍鋅高強鋼絲，標準抗拉強度為1670MPa。銷接式吊索沒有彎曲應(yīng)力降低吊索安全系數(shù)，較經(jīng)濟，因此這里采用銷接式。橋面板為梯形加勁肋的正交異性鋼橋面板，其上鋪裝8cm 厚的瀝青混凝土。據(jù)此，對端段采取了增加板厚的設(shè)計，橋面板和上、下斜腹板厚均采用14mm, 底板厚采用12mm。加勁梁承受的正彎矩，正是由此短段加活載工況決定；而在不加活載的區(qū)段，主纜因發(fā)生向上的豎位移，通過吊索就使加勁梁在這些區(qū)段引發(fā)負彎矩。而現(xiàn)今作抗震設(shè)計用于較長周期的地震反應(yīng)譜曲線是從較短周期的資料向外延伸而推出，不甚可靠。 大跨懸索橋最大豎向撓度及在強風作用下橫向最大水平位移由 ，滿足《公路懸索橋設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定的：懸索橋加勁梁由汽車荷載（不計沖擊力）引起的最大豎向擾度值不宜大于跨徑的1/250～1/300。由于主索鞍，轉(zhuǎn)索鞍的受力以及巖孔錨的錨固處拉力與主纜的拉力息息相關(guān)，大致呈正比關(guān)系，因此選用主纜最大拉力的極限承載能力荷載工況來驗算比較準確。施工順序為為：基礎(chǔ)——索塔——巖孔錨——貓道——主纜——加勁梁——橋面二期。步驟三: 預(yù)制平行鋼絲架設(shè)： （1）將索股錨頭引出，把錨頭連接在拽拉器上。 步驟五: 正式緊纜： （1）正式緊纜順序從塔頂向兩邊的順序進行緊纜作業(yè)。（端段鋼箱梁在此也起一個合龍段的作用）進行鞍座的第一次頂推：頂推千斤頂，預(yù)先給索塔一個背向江心的預(yù)偏量。步驟十: 安裝索夾及吊索。 陸路運輸或者水路運輸16和17號標準段加勁梁至鋼棧橋上，跨纜起重機依次吊裝2段鋼箱梁。大橋施工完畢。 鉸接法的特點為加勁梁只是作為荷載作用于吊桿上，在施工階段加勁梁不產(chǎn)生內(nèi)力。 睿江大橋橋鉸接建模方法為了更加準確的模擬真實的施工階段，睿江大橋設(shè)計采用3種不同情況下的施工分析：（1）鞍座自由滑移（施工階段非線性分析獨立模型，考慮平衡單元節(jié)點內(nèi)力）；（2）鞍座固結(jié)（施工階段非線性分析獨立模型，考慮平衡單元節(jié)點內(nèi)力）；（3）鞍座頂推（施工階段非線性分析累加模型）； 鞍座自由滑移施工分析 鞍座自由滑移狀態(tài)施工階段的分析有很大的意義，可以初步確定鞍座的預(yù)偏量，這是一種完全理想的施工狀態(tài)。這里加勁梁吊裝過程中，主纜和加勁梁的控制點均取主跨跨中點作為標高控制點。由結(jié)果分析可知，索塔的預(yù)偏位為 ，索鞍的預(yù)偏位為 ，塔頂偏位比索鞍（這里指主纜理論交點）的偏位稍小，可能是由塔頂與理論交點到塔底的距離不同造成的。最后一次頂推在橋面二期施工完成后。至于累加模型產(chǎn)生的誤差是由于未考慮平衡單元節(jié)點內(nèi)力，因此用累加模型來進行分析是有一定誤差的，所以在此就當做對鞍座頂推施工的一個大概模擬。 各階段頂推量和千斤頂作用力 階段 控制值 鞍座頂推1鞍座頂推2鞍座頂推3頂推量千斤頂90結(jié)束語睿江大橋設(shè)計以具體地形圖為依據(jù)，從橋梁安全、適用、經(jīng)濟、美觀和有利于環(huán)保五大原則進行設(shè)計，對提出的三個比選方案進行了分析對比，其實拱橋是古典優(yōu)雅的，和環(huán)境十分協(xié)調(diào)；但最終獨塔單跨巖孔錨懸索橋以其新穎的結(jié)構(gòu)，明確的受力，美觀的造型，簡潔的線條引起了我的關(guān)注，由于造型奇特，尤其是力學(xué)結(jié)構(gòu)上比較新穎受力明確，散發(fā)出一種生機勃勃的朝氣，十分有活力。故各個階段均滿足要求，而且三個最大拉應(yīng)力峰值各階段都比較接近，因此鞍座頂推設(shè)計是非常合理的。究其原因，可能是由于累加模型不能考慮由懸索橋精確分析得出的平衡單元節(jié)點內(nèi)力，因此，二者會產(chǎn)生一定偏差，～?，F(xiàn)今，鞍座逐次頂推技術(shù)以相當成熟，下節(jié)將簡要介紹大橋在鞍座頂推狀態(tài)下的施工仿真分析。 鞍座固結(jié)施工分析這在通常情況下是一種非常不利的施工方法，為了說明其不足之處，進行結(jié)構(gòu)模型仿真分析。邊跨主纜的拉力也隨加勁梁的吊裝而不斷增大。 鉸接模型分析，在①橋梁段只釋放 j 端繞 y 軸方向約束，在②橋梁段只釋放 i 端繞 y 軸約束。本文采用的是鉸接法，但也不是純粹的鉸接法（邊段加勁梁先固結(jié)）。 進行橋面二期施工。 加勁梁長度為416m。 加勁梁長度為16m。此時端段梁支承在托架上，免去了臨時吊索便于結(jié)構(gòu)的仿真模擬。 （2）將預(yù)緊點 6～7mm 范圍內(nèi)的主纜外層索股綁扎帶解除，索股綁扎帶要邊預(yù)緊邊拆除，不要一次性拆光。 貓道門架、滾筒安裝。為確保成橋后的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和幾何線形符合設(shè)計要求，結(jié)構(gòu)內(nèi)力處于最優(yōu)狀態(tài)，同時又確保施工過程中的安全和全橋的順利合龍，在懸索橋施工過程中必須進行嚴格的施工控制。建模過程中，均采用一長度為3m的桁架單元來模擬，通過一些邊界條件的修改來實現(xiàn)其轉(zhuǎn)動，以接近實際情況，可以得出在最不利荷載作用下轉(zhuǎn)索鞍的所受的軸力。 加勁梁驗算工況工況荷載Ⅰ恒載車道移動荷載人群移動荷載橫向靜風升溫在工況Ⅰ荷載作用下，加勁梁最大正彎矩為，最大剪應(yīng)力為，最大組合應(yīng)力為，故滿足設(shè)計要求！～。3. 對地震設(shè)防的設(shè)計考慮長大跨懸索橋都是柔性結(jié)構(gòu)，其自振周期一般較長，可以長達 l0s以上。(4)加勁梁在不同荷載下的變位大跨懸索橋加勁梁的高跨比很小，在活載作用下梁的應(yīng)力不大但變形大，這里的變形是指梁的撓度和曲率。 (3)梁段劃分全橋鋼箱梁共劃分為18個節(jié)段，其中2～17號段為標準段，每段長16m；1號段長4m，18號段長12m，均為端梁端。 極限承載力吊桿拉力 極限承載力吊桿應(yīng)力吊索安全系數(shù)取 4 時的容許應(yīng)力則荷載工況Ⅲ（吊桿的拉力最大）吊桿的拉應(yīng)力 相應(yīng)的吊桿的安全性系數(shù) ，故滿足設(shè)計要求！（極限承載力吊桿應(yīng)力吊桿應(yīng)力圖）可以看出，極限承載力狀況下吊桿應(yīng)力差別并不大，而且端部吊桿和跨中標準吊桿的應(yīng)力也非常接近，這充分說明了吊桿布置以及吊桿截面選擇的正確性。睿江大橋設(shè)計采用豎直的銷接式吊索（）。本橋單根主纜由33束預(yù)制索股組成，每根主纜斷面外直徑約為 36cm，空隙率約19%， 所示。 索股截面構(gòu)造～，以保證索股成六角形，這樣設(shè)計的截面具有截面緊湊、幾何穩(wěn)定性好、便于定位和方便施工等優(yōu)點。 主要荷載組合荷載 組合ⅠⅡⅢⅣ恒載√√√√滿跨車道√√√滿跨人群√√溫升√溫降√風√√地震√通過比較，工況Ⅱ（）產(chǎn)生的偏移量最大。，以免顯得過于呆板。第4章 主要構(gòu)件的設(shè)計與驗算 索塔設(shè)計 國內(nèi)外已建成或在建的鋼筋混凝土索塔根據(jù)現(xiàn)有統(tǒng)計資料，國外已建成的特大跨徑懸索橋中，采用鋼筋混凝土索塔的很少。(a)豎向一階正對稱振動(b) 橫向一階正對稱振動(c)纜索正對稱橫向振動（雙纜反向）(d)豎向一階反對稱振動(e) 纜索橫向振動、梁側(cè)彎(f) 索塔、纜索橫向振動(g) 纜索橫向反對稱振動（雙纜反向）(h)纜索橫向反對稱振動 (i)豎向二階正對稱振動(j)纜索橫向反對稱振動（雙纜反向） 前十階模態(tài)振型圖 反應(yīng)譜分析采用程序自動生成反應(yīng)譜，設(shè)計采用同一條反應(yīng)譜函數(shù)China(JTJ00489)，基本烈度7，場地類別Ⅰ，最大周期10s。睿江大橋前10 階模態(tài)的頻率及前10 ?，F(xiàn)在對懸索橋受動力荷載行為（受迫振動）的研究均是以其固有振動或自振特性為基礎(chǔ)的。其中最大豎向彎矩 t溫度變化對兩邊端部幾根吊桿內(nèi)力影響較大，溫度升高引起端吊桿內(nèi)力減小，溫度降低引起端吊索內(nèi)力增大，但溫度變化對其他吊索內(nèi)力變化影響很小。這里只考慮均勻的或線形的溫度變化。經(jīng)計算得，各個構(gòu)件的風荷載標準值為：加勁梁 ，橋塔上部 、橋塔下部 ，主纜為 （主跨）、（邊跨）。因此，主纜剛度減小，從而使整個橋體結(jié)構(gòu)的剛度減小。 滿跨車道荷載結(jié)構(gòu)變形。m，最大拉應(yīng)力 ，最大壓應(yīng)力發(fā)生在索塔底部，為 。隨后修改懸索橋分析控制數(shù)據(jù)并運行（），通過不斷地迭代，直到相鄰兩次之差呈千分之幾的固定值，可認為模型迭代次數(shù)以及收斂次數(shù)足夠，這可能是模型修改較大或者主梁支座處使用了彈性連接造成的。其基本假定如下:（1）吊桿在橫橋向垂直向下，并垂直于順橋向。因此，懸索橋的空間建模計算應(yīng)該是首先確定初始平衡狀態(tài)，然后根據(jù)初始平衡狀態(tài)進行靜力和動力分析。在外荷載作用下的懸索橋結(jié)構(gòu)分析，不僅對懸索橋的設(shè)計計算，而且對檢查懸索橋結(jié)構(gòu)在施工階段、成橋運營階段的安全性都是十分必要的。懸索橋在成橋狀態(tài)下處于結(jié)構(gòu)自重平衡狀態(tài)，又稱為懸索橋的初始平衡狀態(tài)，計算初始平衡狀態(tài)下主纜的坐標和張力稱為初始平衡狀態(tài)分析。（3）門字形索塔：由于混凝土索塔是等截面的箱型，故采用等截面里的箱型截面自定義索塔截面即可。這里需要注意是，鋼箱梁為薄壁閉口結(jié)構(gòu)，故在的截面特性計算中對閉合部分一定使用— —。建模時應(yīng)抓住主要矛盾，忽略次要因素的影響，盡量減少模型誤差。3. 主塔主塔截面為帶圓弧倒角的箱型截面，采用等截面形式，材料選用C50混凝土。,則加勁梁重量： =鋪裝層為8cm的瀝青混凝土，則：9 =人行道、欄桿等附屬結(jié)構(gòu)根據(jù)規(guī)范取值，即：2取一半的橋梁寬度， 擬定主纜的尺寸：（+1）= t/m由以上數(shù)據(jù)可知：+= t/m + 1 ==主纜的水平拉力：其中： 為橋梁的等量跨徑，為544m； 為橋梁的等量垂度。在后來接觸到2011懸索橋建模助手時，發(fā)現(xiàn)該助手可以模擬不對稱結(jié)構(gòu)體系的懸索橋。主梁的抗拉剛度EA、豎向抗彎剛度EIx 、橫向抗彎剛度EIy 和自由扭轉(zhuǎn)剛度EId 以及分布質(zhì)量M和質(zhì)量慣性矩Im都集中在中間軸線上。大跨度懸索橋的特點是恒載集度遠大于活載值，恒載引起的巨大的主纜索力提供比加勁梁自身剛度大的多的重力剛度。高跨比為1/121；，寬跨比為1/；(4) 吊索間距：9+32+16m；(5) 本橋單根主纜由33束預(yù)制索股組成，每根主纜斷面直徑為 ，空隙率19%；(6) 恒載：加勁梁 二期荷載 ，（8cm瀝青混凝土橋面鋪裝，容重取25kN/m3，人行道板取4kN/m2）(7) 風荷載：由規(guī)范可知。但可參照典型懸索橋的設(shè)計及施工技術(shù)進行設(shè)計施工方法和難易程度掛籃平衡懸臂現(xiàn)澆施工，懸臂施工經(jīng)驗足，進度快技術(shù)經(jīng)濟合理。（5）索塔：采用預(yù)應(yīng)力混凝土門式框架結(jié)構(gòu)，索塔橋面以上為56m，全高82m，塔柱為帶倒角的空心箱形截面，基礎(chǔ)采用剛性擴大基礎(chǔ)，高6m，每層臺階厚2m。引橋采用預(yù)制吊裝預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁。對高度超過15m的立柱，還設(shè)有橫系梁。（4）施工方案：本橋采用掛籃懸臂施工法，0號塊和1號塊采用搭支架現(xiàn)澆，然后掛籃懸臂澆筑施工，先邊跨合龍再中跨合龍，墩身采用翻模法施工。表1 地面線里程樁號及地面標高地面線點號里程樁號（m）地面標高（m）1K5+234567891011121314151617