【正文】 )MY ()MZ ()過(guò)渡墩11組合5(最大)0 0 4892 0 0 0 輔助墩1472組合5(最大)0 423 55256 13944 0 0 473組合3(最大)0 423 55256 13944 0 0 輔助墩2476組合5(最大)0 617 56220 20358 0 0 477組合5(最大)0 617 56220 20358 0 0 主塔1195組合5(最大)168 47674 205238 342836 15660 3802 289組合5(最大)168 50160 205238 381361 15660 8303 主塔2365組合5(最大)611 47674 205238 342836 65868 8303 441組合5(最大)611 50160 205238 381361 65868 3802 輔助墩239。表35 斜拉索初拉力拉索編號(hào)初拉力（KN）拉索編號(hào)初拉力（KN）拉索A14687拉索J14576拉索A23571拉索J23452拉索A32806拉索J32641拉索A42484拉索J42275拉索A52530拉索J52281拉索A62776拉索J62535拉索A73067拉索J72891拉索A83246拉索J83199拉索A93337拉索J93313拉索A103431拉索J103363拉索A113536拉索J113407拉索A123670拉索J123507拉索A133839拉索J133675拉索A144050拉索J143887拉索A154247拉索J154095拉索A164403拉索J164257拉索A174558拉索J174317拉索A184709拉索J184182第四章 成橋階段內(nèi)力計(jì)算分析 斜拉橋整體靜力分析 結(jié)構(gòu)控制截面示意圖，各控制截面的內(nèi)力詳見表41。主橋?yàn)閷?duì)稱結(jié)構(gòu)，故取半個(gè)結(jié)構(gòu)，對(duì)斜拉索從主塔向邊跨，依次編號(hào)為A1A18，從主塔向跨中編號(hào)依次為J1118，如圖32所示。所有主梁節(jié)點(diǎn)、主塔頂節(jié)點(diǎn)，采用限定Dz位移，由于結(jié)構(gòu)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所以只要求約束結(jié)構(gòu)的一半，所選的部分參數(shù)控制情況如表34。)表33 分析計(jì)算邊界條件自由度ΔxΔyΔzθxθyθz下塔柱與地面111111索塔與主梁011000主梁與過(guò)渡墩011001斜拉索與主梁111000斜拉索與中塔柱111000 成橋階段索力確定將拉索的未知內(nèi)力，設(shè)為未知數(shù)求解。 有限元計(jì)算模型 模型截面幾何特性計(jì)算及材料參數(shù)表32 截面幾何特性特性截面面積（m^2）Asy（m^2）Asz（m^2）Ixx（m^4）Iyy（m^4）Izz（m^4）形心（上緣）（m）鋼箱梁混凝土主梁上、中塔柱下塔柱塔柱橫梁橫隔板表33 材料參數(shù)材料類型彈性模量(kN/m2)泊松比熱膨脹系數(shù)1/[T]比重(kN/m3)鋼材Q345+08+01混凝土C50+07+01鋼絞線Strand1860+08+01普通鋼筋HRB335+08+01 邊界條件橋后計(jì)算圖式邊界條件如表33所示，表中x表示縱橋向，y為橫橋向，z為豎向。該模型共有474個(gè)節(jié)點(diǎn)469個(gè)單元。 作用效應(yīng)組合 根據(jù)結(jié)構(gòu)各部分對(duì)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的驗(yàn)算需要,對(duì)上部結(jié)構(gòu)計(jì)算，采用以下作用組合見表31。（2）溫度梯度按照現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》選取，主梁溫度梯度177。3 溫度作用地址處最高溫度30℃ ，極端最低氣溫10℃ ，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)氣溫取20℃。取值按照J(rèn)TG D602004《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》規(guī)定選取：公路－I 級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為=；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值選取=360kN；。橋面鋪裝厚度采用8cm，檢修道鋪裝32cm厚的C50混凝土層，容重25KN/m179?？v橫加勁肋采用均部荷載計(jì)入。179。 作用及其組合 作用1 永久作用一期恒載包括主梁、塔、索及防腐材料荷載。⑤混凝土收縮、徐變成橋后，考慮10年的混凝土收縮、徐變，混凝土箱梁及主塔的收縮徐變由程序自動(dòng)計(jì)算。③溫度荷載溫度梯度按照現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》選取。二期恒載：包括防撞護(hù)欄和橋面鋪裝。HRB335：＝280MPa，＝280MPa，MPa。③斜拉索采用按GB/T 52242003標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的高強(qiáng)度低松弛環(huán)氧噴涂鋼絞線。 計(jì)算參數(shù)①主梁及主塔采用C50混凝土；MPa，=，=，容重γ=25kN/m179。根據(jù)差值求出相應(yīng)的拉索附加初拉力(ΔT)。計(jì)算拉索未閉合配合力時(shí)，首先，在安裝拉索的前一階段，求出拉索兩端節(jié)點(diǎn)的位移。這種通過(guò)無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)與索長(zhǎng)度的關(guān)系計(jì)算索初拉力的功能叫未閉合配合力功能。在成橋階段計(jì)算未知荷載系數(shù)的步驟如下：建立成橋階段模型給各索賦予單位初拉力荷載組合結(jié)構(gòu)分析求未知荷載系數(shù)確認(rèn)荷載組合結(jié)果l 如果所求未知荷載系數(shù)不是索力值，則加載相應(yīng)力的單位荷載（例如：支座的頂起、下沉）l 建立恒荷載與單位荷載的組合l 設(shè)定控制條件l 計(jì)算未知荷載系數(shù)l 必要時(shí)利用影響矩陣調(diào)整未知荷載系數(shù)l 將未知荷載系數(shù)反映到荷載組合中 未閉合配合力一般來(lái)說(shuō)新安裝的構(gòu)件會(huì)沿著之前安裝的構(gòu)件切線方向安裝，進(jìn)行大位移分析時(shí)時(shí)，因?yàn)榍芯€安裝產(chǎn)生的假想位移是很容易求出來(lái)的，但是小位移分析要通過(guò)考慮假想位移來(lái)計(jì)算拉索的張力是很難的。 未知荷載系數(shù)法本橋斜拉橋索力調(diào)整采用以控制主梁線形為主兼顧主塔位移的零位移法，首先根據(jù)擬定的截面尺寸和所選材料建立計(jì)算模型，為了調(diào)索方便，此時(shí)模型中的所有索單元均用桁架單元代替，并給桁架單元給了1kN的單位初拉力，施加約束條件，給全橋施加自重和二期恒載。本橋在進(jìn)行斜拉橋成橋分析時(shí)，采用MIDAS/Civil的未知荷載系數(shù)功能可求出滿足成橋階段的理想的索力。對(duì)于柔性拉索，可用拉壓桁架單元進(jìn)行模擬，對(duì)于梁和塔單元，則用梁?jiǎn)卧M(jìn)行模擬。第三章 結(jié)構(gòu)建模 計(jì)算理論斜拉橋是塔、拉索和加勁梁三種基本結(jié)構(gòu)組成的纜索承重結(jié)構(gòu)體系，是高次超靜定結(jié)構(gòu)。 防撞護(hù)欄本橋設(shè)計(jì)時(shí)速為80km/h,防撞護(hù)欄等級(jí)為PL3級(jí)，防撞護(hù)欄立柱形狀除考慮受力外，還注重考慮其美觀造型。在對(duì)以往國(guó)內(nèi)外雙層瀝青SMA鋪裝技術(shù)研究成果的基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)上，根據(jù)本橋橋梁結(jié)構(gòu)、氣候條件、交通荷載的特點(diǎn)，提突出了本橋的橋面鋪裝設(shè)計(jì)方案，詳見表22。首先在索塔區(qū)搭設(shè)支架，安裝放置掛籃的0梁段，然后在安裝好的0梁段上安裝掛籃，利用掛籃向前對(duì)稱懸臂拼裝鋼箱梁節(jié)段，沒施工完一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，進(jìn)行斜拉索的張拉和鋼箱梁的拼裝，再循環(huán)前移掛籃至下一個(gè)節(jié)段，直至中跨合攏。本橋預(yù)應(yīng)力混凝土主梁施工采用有支架現(xiàn)澆混凝土和無(wú)支架懸臂澆注法，混凝土輸送采用泵送法。 主梁施工1 邊跨混凝土主梁施工在橋梁基礎(chǔ)和邊跨橋墩完成后，進(jìn)行上部主梁施工。 施工方案設(shè)計(jì) 索塔施工下塔柱采用支架現(xiàn)澆施工，中、上塔柱采用爬模法施工。墩冒上頂面寬23m。 過(guò)渡墩及基礎(chǔ)過(guò)渡墩是主橋和引橋的連接橋墩，設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮滿足主橋梁高和引橋梁高、支座布置及伸縮縫安裝的要求。每個(gè)獨(dú)立的輔助墩設(shè)置一個(gè)承臺(tái)。輔助墩將邊跨分為兩個(gè)50m和一個(gè)140m的三個(gè)跨徑。拉索表面的條紋還能防止雨振的發(fā)生。將斜拉索原來(lái)的光滑表面做成帶螺紋的非光滑表面。表21 斜拉索規(guī)格型號(hào)參數(shù)表規(guī)格型號(hào)鋼索面積(mm178。另外，斜拉索的持續(xù)震動(dòng)會(huì)使人們對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性產(chǎn)生懷疑。斜拉索的震動(dòng)使其在根部出現(xiàn)反復(fù)繞曲，索中的鋼絲產(chǎn)生附加的繞曲應(yīng)力。斜拉索在風(fēng)力作用下，氣流在拉索的背面生成卡門渦流，渦流脫落的頻率正好與斜拉索自身的某一階頻率合拍，使斜拉索受激產(chǎn)生震動(dòng)。斜拉索在主梁端的標(biāo)準(zhǔn)索距為12m，在索塔錨固端的索距為2+2+13，全橋共設(shè)置144根斜拉索，根據(jù)受力的大小，全橋斜拉索共分九類，鋼絲根數(shù)為127～301。 斜拉索設(shè)計(jì)本橋斜拉索為空間雙面扇形體索，斜拉索鋼絲采用部頒行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《斜拉橋熱擠聚乙烯拉索技術(shù)條件》（JT/T694），為保證斜拉索具有足夠的安全性和耐久性，本橋斜拉索設(shè)計(jì)選用工廠生產(chǎn)的擠包雙層PE護(hù)層的扭絞形成品半平行高強(qiáng)鍍鋅鋼絲斜拉索，鋼絲直徑7mm，其抗拉強(qiáng)度不低于1670MPa。主墩基礎(chǔ)平均樁長(zhǎng)36m。3 橫梁索塔共設(shè)上、中、下三道箱形斷面橫梁，皆為鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，上、中橫梁的長(zhǎng)度均為10m。為平衡斜拉索的水平分力，環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)置成U形，U形張口朝橫橋向布置。由于拉索產(chǎn)生的塔柱內(nèi)力主要是沿高度方向分布，這樣可以采用平面預(yù)應(yīng)力鋼束來(lái)抵消平面內(nèi)拉索產(chǎn)生的內(nèi)力。2 斜拉索錨固區(qū) 塔柱斷面圖上塔柱拉索錨固區(qū)段，除參與主塔順橋向、豎向、空間的總體功能外，還應(yīng)將拉索錨固的集中力傳遞到主塔塔壁內(nèi)。塔柱豎向配置Φ28的束筋和單筋，水平配置Φ16的箍筋和Φ12的鋼筋。下塔柱直接抵抗船舶撞擊力的作用，橫、。塔柱采用空心薄壁斷面。下塔柱橫橋向外側(cè)的斜率為1/,內(nèi)側(cè)的斜率為1/,順橋向外側(cè)面的斜率為1/，順橋向?yàn)樨Q直向上。中、下塔柱為普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，上塔柱為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。索塔塔身包括塔柱、橫梁及斜拉索錨固區(qū)。左右。 索塔設(shè)計(jì)～，并使邊索與水平線夾角控制在25176。為了使多格室部分的鋼板與填充的混凝土結(jié)合密實(shí)，在鋼板上設(shè)置了抗剪螺栓，并用預(yù)應(yīng)力粗鋼筋將鋼梁和混凝土連成整體。為了把鋼梁上的力傳遞到上、下翼緣板及腹板附近的部分連接，在結(jié)合部制作一個(gè)雙壁式的鋼箱，并在其中灌注無(wú)收縮混凝土與橫梁連接成為一個(gè)整體，此方案的剛度過(guò)渡比較均勻，應(yīng)力擴(kuò)散好，不需要設(shè)置過(guò)厚的承壓板，鋼梁制作等方面也簡(jiǎn)單易行。錨固在實(shí)心主梁外側(cè)的錨固槽內(nèi)，張拉完畢并灌漿后，進(jìn)行封錨。橫向預(yù)應(yīng)力布置在橫梁及實(shí)體段內(nèi)，以增強(qiáng)橫梁的剛度及其承載力。本橋根據(jù)施工和使用階段各種作用效應(yīng)的組合，根據(jù)混凝土主梁段最不利組合下的彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖（見第四章），對(duì)混凝土主梁進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋配置。在每個(gè)輔助墩墩頂設(shè)置一段實(shí)心梁段以便更好的起到壓重作用，從而避免設(shè)置抗拉支座。 鋼主梁的標(biāo)準(zhǔn)斷面圖（mm）（2） 預(yù)應(yīng)力混凝土主梁邊跨混凝土主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。底板U形加勁肋：厚：8mm，上口寬：180mm，下口寬：320mm，高：250mm，間距：950mm。加勁扁鋼：間距：950mm，厚：10mm，高：160mm。 中縱腹板厚： 20mm。 下斜腹板厚： 20mm。 底板厚： 12mm，14mm。檢修道：： 。下斜腹板寬 ： 。頂板寬 ： 。 主梁梁段劃分3 主梁細(xì)部尺寸擬定（1） 鋼主梁鋼主梁沒3m設(shè)置一道橫隔板，依照《公路鋼木設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ02586），構(gòu)成鋼箱梁的主要板材尺寸如下：梁高（內(nèi)輪廓）： 。主跨鋼箱梁縱向分段長(zhǎng)度基本上與斜拉索的錨固長(zhǎng)度一致，標(biāo)準(zhǔn)梁段長(zhǎng)12m。邊跨混凝土主梁為單箱四室預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，橋面橫坡2%。該橋橋面寬度（雙幅）凈—215m++2 (防撞攔)=, 。 主梁設(shè)計(jì)1 主梁截面形式的選擇主梁的截面形式應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力性能、車輛的通行條件、主梁與塔的連接構(gòu)造、斜拉索的錨固及結(jié)構(gòu)形式的抗風(fēng)性來(lái)確定。通過(guò)初步設(shè)計(jì)階段的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，決定主橋采用雙塔三跨式雙索面混合梁斜拉橋方案。為滿足高速公路對(duì)豎曲線的要求，同時(shí)為縮短引橋長(zhǎng)度，將主橋縱坡設(shè)置為177。2 總體設(shè)計(jì)根據(jù)低、中、高水位和通航的要求，以及地質(zhì)斷裂帶的情況，確定主橋布孔的位置。本橋主跨460m，因混凝土結(jié)構(gòu)的跨徑較小，且自重較大，所以本橋采用鋼斜拉橋，但若全橋均采用鋼結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)初步計(jì)算，邊跨處需要設(shè)置拉力支座并配合壓重，這種設(shè)計(jì)較為不經(jīng)濟(jì)。 邊跨預(yù)應(yīng)力混凝土主梁易于架設(shè)；216。 減少了主跨變形和內(nèi)力；216。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)形式216。在橋孔基本確定后，選擇合理的橋梁結(jié)構(gòu)形式以滿足受力要求和經(jīng)濟(jì)性的要求，力求達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀、環(huán)保。冷鑄錨錨杯及螺母采用40Cr，抷件為鍛件，符合YB/T 。％。普通螺栓應(yīng)符合GB 70088或GB 307788的要求。鋼材：，縱梁采用Q370，防撞護(hù)欄橫梁采用符合GB/T159194要求的低合金鋼Q390D。普通鋼筋：采用I級(jí)和II級(jí)鋼筋，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)家GB 1301391和GB 149991的規(guī)定。橋面鋪裝：70mm厚的瀝青混凝土鋪裝。橋梁縱坡：%。設(shè)計(jì)速度：80km/h。15m +（中央分隔帶）+（防撞欄桿）=33m?？鐝讲贾茫?0m+190m+460m+190m+50m=940m。經(jīng)綜合研究比較后, 在滿足設(shè)計(jì)要求的通航、行車要