【正文】 不同的結(jié)構(gòu)外形和材料可以組合成多彩多姿、新穎別致的各種形式。主梁有混凝土梁、鋼箱梁、結(jié)合梁、混合式梁。現(xiàn)代斜拉橋可以追溯到1956年瑞典建成的主跨182. 6m斯特倫松德橋。尤其20世紀(jì)90年代以后在世界上建成的著名的斜拉橋有法國(guó)諾曼底斜拉橋(主跨856m )，南京長(zhǎng)江二橋鋼箱梁斜拉橋(主跨628m)福建青州閩江結(jié)合梁斜拉橋(主跨605m) ,挪威斯卡恩圣特混凝土梁斜拉橋(主530m) ,1991年日本建成的世界最大跨度多多羅大橋(主跨890m)，是斜拉橋跨徑的一個(gè)重大突破，是世界斜拉橋建設(shè)史上的一個(gè)里程碑(表1)。多年來(lái)，我國(guó)在斜拉橋設(shè)計(jì)、施工技術(shù)、施工控制、斜拉索的防風(fēng)、雨振等方面，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)修建跨度大于400m的斜拉橋有加座，已建成通車14座，在建6座(表2)。主梁結(jié)構(gòu)類型多種，有鋼箱梁4座、混合式5座、結(jié)合梁4座、混凝土梁7座。 2001年建成的名列世界第三位的南京長(zhǎng)江二橋鋼箱梁斜拉橋(主跨628m)和名列世界第五位的福建青州閩江結(jié)合梁斜拉橋(主跨605m)均處于世界斜拉橋領(lǐng)先地位。目前，我國(guó)正在籌劃建設(shè)的香港昂船洲大橋、江蘇蘇通大橋，其主跨均達(dá)到1000m以上，斜拉橋建設(shè)技術(shù)將要有新的突破。就中國(guó)來(lái)說(shuō)，國(guó)道主干線同江至三亞就有5個(gè)跨海工程，渤海灣跨海工程、長(zhǎng)江口跨海工程、杭州灣跨海工程、珠江口伶仃洋跨海工程，以及瓊州海峽工程。瓊州海峽跨海工程，海峽寬20km，水深40m，海床以下130m深未見(jiàn)基巖，常年受到臺(tái)風(fēng)、海浪頻繁襲擊。在世界上，正在建設(shè)的著名大橋有土耳其伊茲米特海灣大橋(懸索橋，主跨1668m)。在西班牙與摩洛哥之間，跨直布羅陀海峽橋也提出了一個(gè)修建大跨度懸索橋，其中包含2個(gè)5OOOm的連續(xù)中跨及2個(gè)2000m的邊跨，基礎(chǔ)深度約300m。這個(gè)方案需要高級(jí)復(fù)合材料才能修建，而不是當(dāng)今橋梁用的鋼和混凝土。通過(guò)對(duì)斜拉橋由成橋狀態(tài)出發(fā)，按照與實(shí)際施工步驟相反的順序，進(jìn)行逐步倒退計(jì)算而獲得各施工階段的控制參數(shù)。對(duì)于大跨徑混凝土斜拉橋，施工計(jì)算中如不考慮混凝土收縮、徐變的影響，計(jì)算結(jié)果將發(fā)生較大的偏差，但是混凝土的徐變與結(jié)構(gòu)形成的過(guò)程有關(guān)，原則上倒拆法無(wú)法進(jìn)行徐變計(jì)算。一般可應(yīng)用迭代法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 正算法正算法采用與斜拉橋施工相同的順序，依次計(jì)算各階段架設(shè)時(shí)結(jié)構(gòu)的施工內(nèi)力和位移。只要計(jì)算參數(shù)選擇得當(dāng)，結(jié)構(gòu)按正算法所獲得的控制參數(shù)和順序施工完畢時(shí)，理論上斜拉橋的恒載內(nèi)力和主梁線型應(yīng)與預(yù)定的理想狀態(tài)基本吻合。 剛性支承連續(xù)梁法剛性支承連續(xù)梁法是在施工過(guò)程中及成橋后多次張拉拉索索力，使斜拉橋主梁在恒載狀態(tài)下的內(nèi)力與相應(yīng)的剛性支承連續(xù)梁的內(nèi)力大體相近。 五點(diǎn)（四點(diǎn)）為零法此法由剛性支承連續(xù)梁法發(fā)展而來(lái)，對(duì)主梁在施工階段的受力狀態(tài)作了進(jìn)一步的優(yōu)化。其余計(jì)算原則與剛性支承連續(xù)梁法基本相同。南浦大橋的施工計(jì)算就是采用這一原則的。其主要設(shè)計(jì)構(gòu)思為：新增斜拉索索力的垂直分力與現(xiàn)安裝預(yù)制構(gòu)件的重力相等，同時(shí)通過(guò)在主梁內(nèi)施加縱向預(yù)應(yīng)力（分體內(nèi)索和體外索兩種）使得拼裝面上的彎矩為零。這樣就使得一個(gè)計(jì)算繁雜的施工控制問(wèn)題得到了簡(jiǎn)化。自適應(yīng)控制法,當(dāng)結(jié)構(gòu)測(cè)量到的受力狀態(tài)與模型計(jì)算結(jié)果不相符時(shí),把誤差輸入到參數(shù)辨識(shí)算法中去調(diào)節(jié)計(jì)算模型的參數(shù),模型的輸出結(jié)果與實(shí)際測(cè)量到的結(jié)果相一致,得到修正的計(jì)算模型參數(shù)后,重新計(jì)算各施工階段的理想狀態(tài),按反饋控制方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。除上述3 種方法以外,還有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、最小二乘法等。對(duì)于較簡(jiǎn)單的橋型,可在設(shè)計(jì)中估計(jì)結(jié)構(gòu)恒載和活載,由此算出結(jié)構(gòu)的預(yù)拱度,施工時(shí)只要按此預(yù)拱度施工,完成后的結(jié)構(gòu)就基本上能達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的線型和內(nèi)力。當(dāng)測(cè)量到的結(jié)構(gòu)受力與變形狀態(tài)與模型計(jì)算結(jié)果不相符時(shí),把誤差輸入到參數(shù)辨識(shí)算法中以調(diào)節(jié)計(jì)算模型的參數(shù),使模型的輸出結(jié)果與實(shí)際測(cè)量結(jié)果一致,得到修正的計(jì)算模型參數(shù)后,重新計(jì)算各施工階段的理想狀態(tài),再按上述反饋控制方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。見(jiàn)圖1。直線橋的施工控制計(jì)算一般采用平面分析,必要時(shí)采用三維空間分析。斜拉橋主梁和索塔都是壓彎構(gòu)件,其截面彎矩和軸力會(huì)產(chǎn)生耦合效應(yīng),應(yīng)加以處理。 ,主梁施工時(shí)的施工計(jì)算荷載除恒載、人群、施工機(jī)具等施工荷載外,還需考慮預(yù)應(yīng)力、斜拉索的張拉力等。針對(duì)各施工階段的實(shí)際情況建立正確的計(jì)算模型,單元類型采用拉索單元、梁?jiǎn)卧?D實(shí)體單元、板殼單元和邊界單元。斜拉橋的這種偏差具有累積性,因此,要根據(jù)施工實(shí)測(cè)結(jié)果予以修正,以使計(jì)算模型和計(jì)算參數(shù)符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況。 (2)確保結(jié)構(gòu)內(nèi)力處于設(shè)計(jì)要求的狀態(tài)。在主梁架設(shè)階段,以主梁的線形(即以標(biāo)高)控制為主?！耙詷?biāo)高控制為主”或“以索力控制為主”是相對(duì)的,應(yīng)結(jié)合主梁剛度、施工方法等制定控制策略。對(duì)于采用懸臂拼裝或懸臂澆筑方法施工的橋梁,主梁在塔根部的相對(duì)線剛度較大,變形較小,因此在控制初期參數(shù)不準(zhǔn)確帶來(lái)的誤差對(duì)全橋線形的影響較小,這對(duì)自適應(yīng)控制思路的應(yīng)用是非常有利的。 斜拉橋施工的開環(huán)控制法對(duì)于較簡(jiǎn)單的斜拉橋，一般都是在設(shè)計(jì)中估計(jì)結(jié)構(gòu)的恒載和活載，計(jì)算出結(jié)構(gòu)的預(yù)拱度來(lái)施工，施工完成后的結(jié)構(gòu)基本上能達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的線形和內(nèi)力。對(duì)于早期的斜拉橋施工從理論成橋狀態(tài)通過(guò)施工過(guò)程的倒退分析，求得每個(gè)施工階段主梁的位置和索力，在施工過(guò)程中只要按這樣的位置和索力進(jìn)行安裝，理論上即可達(dá)到理想的成橋狀態(tài)。 斜拉橋施工的反饋控制法當(dāng)斜拉橋在施工過(guò)程中出現(xiàn)施工狀態(tài)偏離理想的設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)，如不加以調(diào)整，就會(huì)造成結(jié)構(gòu)的線形和內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離設(shè)計(jì)狀態(tài)，甚至危機(jī)結(jié)構(gòu)安全。反饋控制就是通過(guò)施工控制量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，得出調(diào)整量，糾正偏差。在閉環(huán)反饋控制的基礎(chǔ)上，再加上一個(gè)系統(tǒng)參數(shù)識(shí)別過(guò)程，整個(gè)控制系統(tǒng)就成為自適應(yīng)控制系統(tǒng)。這樣，經(jīng)過(guò)幾個(gè)工況的反復(fù)辨識(shí)后計(jì)算模型就基本上與實(shí)際結(jié)構(gòu)相一致了，在此基礎(chǔ)上可以對(duì)施工狀態(tài)進(jìn)行更好的控制。經(jīng)過(guò)幾個(gè)節(jié)段的施工后，計(jì)算參數(shù)得到修正，為跨中變形較大的節(jié)段的施工控制創(chuàng)造了良好的條件。因此斜拉橋施工控制中索力控制是非常重要的。成橋狀態(tài)能否符合設(shè)計(jì)線形要求是工程驗(yàn)收的主要內(nèi)容之一,成橋線形與施工過(guò)程緊密相連,因此在施工中,線形的控制也是必須的。橋面控制標(biāo)高的影響因素包括立模標(biāo)高和結(jié)構(gòu)(含掛籃)產(chǎn)生的全部變形,線形控制即是通過(guò)預(yù)先計(jì)算這些變形, 提出逐階段的施工立模標(biāo)高,使橋梁建成后線形滿足設(shè)計(jì)要求。在斜拉橋施工中,進(jìn)行線形控制的目的不僅是為保證橋梁線形符合設(shè)計(jì)要求以及順利合龍,而且關(guān)系到梁上索導(dǎo)管與拉索相對(duì)位置是否準(zhǔn)確,拉索能否在索導(dǎo)管內(nèi)自由活動(dòng),拉索在承受活載時(shí)是否受剪等問(wèn)題。預(yù)拱度設(shè)置一般由施工監(jiān)控單位完成,施工單位除了在施工時(shí)考慮監(jiān)控單位提供的施工預(yù)拱度外,還應(yīng)考慮掛籃、施工支架等自身的彈性變形。遇到雨天或大霧天氣，可視情況而定。利用大橋兩岸的控制網(wǎng),用后方交會(huì)的測(cè)量方法將水準(zhǔn)基點(diǎn)引至主墩(即