【正文】 1)按承載能力極限計(jì)算時(shí)滿足正截面強(qiáng)度要求 預(yù)應(yīng)力梁到達(dá)受彎的極限狀態(tài)時(shí)，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達(dá)到混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，受拉區(qū)鋼筋達(dá)到抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度。②未考慮預(yù)加力對(duì)徐變、收縮的影響 。估算結(jié)果為截面上緣配筋和截面下緣配筋，此為截面最小配筋，從而可以適當(dāng)增加。這種方法適用于有可靠橫向聯(lián)結(jié)且橋的寬跨比小于 0. 5的窄橋。 2)設(shè)計(jì)荷載 42 a設(shè)計(jì)荷載 高速公路車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 kQ = KN/m。 木文采用限制主梁節(jié)點(diǎn)的豎向位移和主塔縱向位移作為約束，限值分別為：主梁在恒載作用下豎向位移在 ~,塔頂縱向位移為 ~，并加以局部調(diào)整。在恒載狀態(tài)下，主塔彎矩不宜過大，并要適當(dāng)考慮活載的影響。另外，剛性支承連續(xù)梁法沒有考慮到塔的受力狀況，如果索力分布不好，就會(huì)在塔內(nèi)引起較大的彎矩。 剛性支承連續(xù)梁法 其原理是把斜拉索的彈性豎向支承當(dāng)做剛性的豎向支承，按剛性支撐連續(xù)梁求出這些剛性支承的反力，然后根據(jù)斜拉索的角度，利用斜拉索索力的豎向分量與剛性支承反力相等的條件即可確定斜拉索索力。每?jī)山M斜拉索為一個(gè)單元，全橋共劃分 459個(gè)節(jié)點(diǎn)， 444個(gè)單元，其中主梁?jiǎn)卧?80個(gè)，索單元 40個(gè)，索塔單元 332個(gè)。 二期自重 二期自重是結(jié)構(gòu)體系完成之后，即中跨合龍形成三跨斜拉橋體系后所作用上 34 去的恒載，防水混凝土鋪裝和防撞護(hù)欄按均布荷載作用在桿件元上。 一期自重 主梁橋塔混凝土容重為 KN/m3，橫梁自重按集中荷載作用在桿件單元 的節(jié)點(diǎn)上。1QS —— 基本可變荷載中汽車產(chǎn)生的效應(yīng) 。 當(dāng)結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)與汽車荷載產(chǎn)生的效應(yīng)同號(hào)時(shí) : 33 ）組合 ???? ()( 39。 j2? —— 第 J 個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)，汽車荷載 (不計(jì)沖擊力 ) 1? =0. 4。 j1? — — 第 J個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)，汽車荷載 (不計(jì)沖擊 力 )1? =。 Qj? —— 在作用 效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng) (含汽車沖擊力 )、風(fēng)荷載外的其他第 J 個(gè)可 變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取 Qj? =1. 4。 Gi? —— 第 i 個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，按表 4. 1. 6 的規(guī)定采用 。錨具為冷鑄墩頭錨。32 的精軋螺紋粗鋼筋，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值pkf =930MPa,彈性模量為 Es= ? 。線膨脹系數(shù) ???? ，彈性模量 MPaE ?? ,容重 ? =26. 5kN/m3， 泊松比為 0. 167。 其優(yōu)點(diǎn)是力學(xué)概念明確，計(jì)算簡(jiǎn)單，且成橋狀態(tài)接近“穩(wěn)定張拉力”，有利于減小徐變對(duì)成橋內(nèi)力的影響。此法將斜拉橋主梁在恒載作用下彎矩呈剛性支乘連續(xù)梁狀態(tài)作為優(yōu)化目標(biāo)。 3)索塔在承臺(tái)處固結(jié)，不考慮樁基礎(chǔ)的影響 。 29 4 橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算 計(jì)算原則及計(jì)算方法 計(jì)算原則 在計(jì)算斜拉橋的內(nèi)力及變 形時(shí)，一般把空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成平面結(jié)構(gòu)，但應(yīng)計(jì)算荷載橫向分布對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，以考慮結(jié)構(gòu)的空間效應(yīng)。 ，不利于汛 期泄洪 。 較好，與周圍環(huán)境 景觀協(xié)調(diào) 。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，采 用懸臂施工，理論 成熟。具體比較詳見表 34。 方案 2 為大跨度連續(xù)梁橋，技術(shù)成熟，造價(jià)低，視野開闊，且適應(yīng)性好。拱座為大體積混凝土工程，施工時(shí)應(yīng)采取可靠措施防止水化熱 的危害，防止拱座塊體內(nèi)外溫度差過大。 吊桿標(biāo)準(zhǔn)間距為 6. 0m，采用鍍鋅高強(qiáng)低松馳 } s7 鋼絲束，討 ,.=1860MPa。 5) 橫梁及橋面板 預(yù)應(yīng)力混凝土橫梁計(jì)算跨徑 12 m，厚 18mm，梁高 1. 5m。如圖38 中。本方案采用飛雁式三跨鋼管混凝土拱橋，主跨200m。 25 圖 方案三 中承式鋼管混凝土拱橋 1) 總體布置 2*37m+50m+200m+50m+2*37m=448m，如下圖 34。腹板厚度采用同一厚度 60cm。 本方案采用了 170m的大跨徑，邊主跨比設(shè)為 0. 735，可減小主墩偏心彎矩。斜拉橋主塔較高，可采用爬模施工方法，在主塔施工的同時(shí)可進(jìn)行主梁施工，首先在主塔橫梁澆筑 7m的 0 號(hào)塊并作臨時(shí)固結(jié)，然后按每節(jié)段 Sm采用掛籃懸臂 24 澆筑對(duì)稱施工，待主跨混凝土 達(dá)到 12m后開始懸臂吊裝混凝土節(jié)段，待主橋合攏后對(duì)斜拉索重新張拉一遍。上、下橫梁皆為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。斜拉索在塔上間距均為 ，為避免斜拉索產(chǎn)生塔內(nèi)截面附加彎矩，邊中跨斜拉索在塔柱上的錨固點(diǎn)高度按照斜拉索與塔內(nèi)壁交點(diǎn)對(duì)齊的原則確定。 塔截面為空心截面，壁厚順橋向 1. 00m，橫橋向 0. 5m，索塔內(nèi)壁采用 l0mm厚的鋼板 護(hù)壁。全橋共設(shè) 2*20 4 對(duì)斜拉索。梁上索距邊跨為 5m，中跨為 6m。本方案采用 H 形混凝土塔。如圖 31。 21 橋梁名稱 主跨 (m) 結(jié)構(gòu)形式 矢跨比 (f/L) 拱軸線形 拱肋截面 湖南南縣茅草街大橋 368 飛雁式 1/5 m=1. 543 懸鏈線 四管桁式 四川巫山長(zhǎng)江大橋 460 中承式 1/ m=1. 55 懸鏈線 四管桁式 (變高 ) 廣西南寧永和大橋 338 中承 式 1/ 四次拋物線 四管桁式 浙江淳安南浦大橋 308 中承式 1/ m=1. 167 懸鏈線 四管桁式 上海盧浦大橋 (剛橋 ) 550 飛雁式 1/5 重慶梅溪河大橋 288 中承式 1/5 懸鏈線 四管桁式 廣西三岸泡江大橋 256 中承式 1/5 m= 1. 167 懸鏈線 四管桁式 廣州丫髻沙大橋 360 飛雁式 1/ m=2. 0 懸鏈線 六管桁式 (變高 ) 浙江銅瓦門大橋 238 中承式 1/ 修正二次 拋物線 四管桁式 表 33鋼管混凝土拱橋部分參數(shù) 橋型方案 構(gòu)思宗旨 1)符合交通發(fā)展規(guī)劃，滿足交通功能需要及通航要求 。 橋名 跨徑布置 邊中跨比 截面（ cm） 形式 頂板厚 腹板厚 底板厚 南京長(zhǎng)江二橋北漢橋 90+3*165+90 兩單箱室 28 4090 32140 廣湛高速九江大橋 50+100+2*165+100+50 兩單室箱 28 4090 32140 云南六庫大橋 85+154+54 單室箱 1843 44 30120 荊州三八洲橋 100+6*150+100 兩單室箱 1843 4070 32115 湖南白沙大橋 90+150+90 單室箱 1843 4070 28100 肇慶西江大橋 87+4*136+87 單室箱 25 50 65 75 30100 常德沉水大橋 84+3*120+84 單室箱 30 4668 3085 表 32續(xù)梁橋的部分參數(shù) 鋼管混凝土拱橋資料 鋼管混凝土拱橋是近幾年來興起的一種橋型，它屬于鋼一一混凝土組合結(jié)構(gòu)中的一種，以受壓為主。對(duì)于多于兩跨的連續(xù)梁橋的邊主跨比一般在 0. 60. 8 之間，當(dāng)采用箱型截面的三跨連續(xù)梁時(shí)，邊孔跨徑甚至可 20 以減少至中孔的 0. 50. 7 倍。梁體連續(xù)，行車平順，墩、梁分離，溫度引起的次內(nèi)力較小。索面形狀一般有 :輻射式、豎琴式、扇形。就雙塔式而言，對(duì)于活載比重較小的橋梁，合理的邊主跨比一般為 ，對(duì)于活載比重較大橋梁，邊主跨比宜為 ，同樣道理，鋼斜拉橋邊跨應(yīng)比相同跨徑混凝土斜拉橋的跨徑小。最大風(fēng)速 17m/s。 ⑥ 2W3弱風(fēng)化泥 質(zhì)砂巖：紫紅色，巖石風(fēng)化嚴(yán)重，呈砂質(zhì)粘性土狀，含少量風(fēng)化殘塊，分布于 10墩～ 12墩（里程 K3+970～ K4+040）一帶分布； ⑥ 2W2弱風(fēng)化泥質(zhì)砂巖：紫紅色，泥質(zhì)砂狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，取出巖芯多呈 10cm碎塊狀，巖質(zhì)軟，在 5墩～ 12墩（里程 K3+810～ K4+040）一帶分布； ⑥ 2W1微風(fēng)化泥質(zhì)砂巖：紫紅色，泥質(zhì)砂狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，裂隙不甚發(fā)育，取出巖芯多呈 10cm 柱狀，巖質(zhì)稍軟， 5墩～ 12墩（里程 K3+810～ K4+040）一帶分布； ⑥ 3W1微風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造 ，裂隙不甚發(fā)育，僅見有一組 70176。 2)地質(zhì)條件 工程場(chǎng)區(qū)均為第四系地層所覆蓋?！?60176。 15 2 項(xiàng)目背景及設(shè)計(jì)資料 項(xiàng)目背景 此橋?yàn)?316 國道在鄂州境內(nèi)跨長(zhǎng)港和新港的大型橋梁，是鄂州市西部交通的主要通道，此橋位于樊口大閘上游 300 米處、既有鐵路橋下游約 1 公里。三柱型索塔適用于雙幅四索面部分斜拉橋。雙柱型、 H形、門形索塔的部分斜拉橋可采用塔梁固結(jié)體系、支承體系、剛構(gòu)體系。塔梁墩剛性固結(jié)時(shí)，塔梁上的荷載通過橋墩直接傳到基礎(chǔ)中去，我國的同安銀湖大橋，口本的新名西橋采用的是單柱型索塔、剛構(gòu)體系。塔梁固結(jié)、塔墩分離時(shí)，作用在主梁和索塔上的荷載通過塔梁連接處設(shè)置在塔梁下的支座傳遞給下部結(jié)構(gòu)。而對(duì)于密索單索面體系，橫截面仍孺用抗扭剛度較大的箱形截面，梁高能適當(dāng)降低，變成扁薄的流線形斷面。 （尺寸單位： cm） (6)三角形箱形截面 三角形箱形截面抗扭剛度大，對(duì)抗風(fēng)比較有利，適應(yīng)于單、雙索面。此結(jié)構(gòu)采用斜腹板，可減小墩臺(tái)尺寸，抗風(fēng)性能好，結(jié)構(gòu)抗彎性能優(yōu)異，外形輕巧美觀，比較適應(yīng)于單索面或橋中央雙索面。典型斷面如圖所示。 (1)板式截面形式 11 高跨比可以做得很小 .比較適合雙索面。 特別適合于混凝土橋面，此時(shí)無需剛度很大的主梁。 (3)拉索自錨于主梁上，拉索的水平分力作為軸力傳遞口對(duì)于混凝土橋梁，其抗壓能力高，杭拉能力差，使梁身得到免費(fèi)的預(yù)應(yīng)力，即充分發(fā)揮了材料特性，十分有利。 1．主梁與其他體系橋梁相比，具有以下幾個(gè)特點(diǎn) : (1)梁跨越能力大。有權(quán)威專家甚至認(rèn)為，隨著世界建橋技術(shù)的不斷發(fā)展， 21 世紀(jì)建造跨度將在 1600m 的斜拉橋?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實(shí)。但對(duì)于超大跨徑的斜拉橋而言，疊合梁及復(fù)合橋面系統(tǒng)將具有更大的竟?fàn)幜Α? 混合梁斜拉橋的數(shù)量不斷增加，跨度紀(jì)錄不斷更新。 斜拉橋的發(fā)展趨勢(shì) 我國在混合梁斜拉橋建設(shè)方面起步較晚，但發(fā)展的速度迅猛。 武漢白沙洲長(zhǎng)江大橋的主跨為 618m，于 2021 年建成，一舉成為當(dāng)時(shí)國內(nèi)同類型橋梁之最。 日本是最先嘗試混合梁斜拉橋的亞 洲國家之一。 1988 年，位于北美洲的墨西哥建成的 Tampico 橋。 挪威 1978 年建成的 Bybura 橋，跨度不大，但也是一座混合梁斜拉橋。 斜拉橋在國內(nèi)外的應(yīng)用 世界上第一座混合梁斜拉橋建于原西德，即 KurtSchuacher 橋，建于 1972 年，該橋連接曼海姆和路德維希港，橋梁跨度為 +，系獨(dú)塔斜拉 8 橋，鋼梁與預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的連接斷面設(shè)在橋塔處，鋼梁與預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的結(jié)合方法為剪力鍵加預(yù)應(yīng)力粗鋼筋。 4. 根據(jù)索面形狀分類，可分為輻射形、豎琴形和扇形斜拉橋。它是由斜拉索將索塔、主梁連接在一起，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)形成一種以自身的穩(wěn)定來維持平衡的高次超靜定結(jié)構(gòu)體系。 斜拉橋的概述 斜拉橋以其良好的受力性能、較好的跨越能力、多姿多彩的結(jié)構(gòu)造型及良好的抗震能力和成熟的 施工方法等特點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)橋梁工程中得到廣泛的應(yīng)用。進(jìn)而建立整體結(jié)構(gòu)模型，計(jì)算該橋在自重、汽車的作用效應(yīng)。 斜拉橋是我國大跨徑橋梁最流行的橋型之一。是由承壓的塔，受拉的索和承彎的梁體組合起來的一種結(jié)構(gòu)體系。其可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續(xù)梁。目前為止建成或正在施工的斜拉橋共有 30 余座，僅次于德國、 日本 ，而居世界第三位。然后進(jìn)行主梁的作用效應(yīng)組合，并估算預(yù)應(yīng)力筋。其中，結(jié)構(gòu)分析方法的進(jìn)步對(duì)大跨度斜拉橋的發(fā)展起到了關(guān)鍵性的推動(dòng)作用。 根據(jù)側(cè)重點(diǎn)的不同，斜拉橋可分類如下 ： 1. 按梁的用材分類，可分為鋼斜拉橋、混凝土斜拉橋、結(jié)合梁斜拉橋和混合梁斜拉橋。 5. 按照塔梁墩相互結(jié)合方式分類，可分為漂浮體系、半漂浮體系、塔梁固結(jié)體系和剛構(gòu)體系。 在對(duì) KurtSchuacher 橋的斷面形狀、塔的材料等進(jìn)行改進(jìn)后，跨度不斷加大。瑞典的橋梁工程技術(shù)人員也不甘落后，于 1980 年在更換 Tjorn 老橋時(shí)建成了一座主跨達(dá) 366m(鋼梁的長(zhǎng)度為 386m)的混合梁斜拉橋，跨度超過了弗來埃橋。為了減小邊跨的負(fù)反力，將主跨做成輕而薄的鋼結(jié)構(gòu)，將邊跨做成較重的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，二者結(jié)合處沿橋軸線方向施加預(yù)應(yīng)力，使其形成整體。日本在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)上進(jìn)步較快，以大阪大和橋 (主跨 83m)為起點(diǎn)，陸續(xù)建成數(shù)座混合梁斜拉橋。 2021 年，臺(tái)灣高屏溪橋建成，該橋是獨(dú)塔斜拉橋，主跨為 330m，天津海河 橋也是獨(dú)塔斜拉橋，主跨為 310m。國內(nèi)首座混合梁斜拉橋是 1996 年建