兰合铁路刘家峡黄河特大桥主桥设计分析

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黄河特大桥拱肋吊装扣点结构设计研讨

黄河特大桥拱肋吊装扣点结构设计研讨摘要：黄河特大桥主桥为1×380m提篮型上承式钢管混凝土拱，钢管拱总重量9082t，单元拱节最重412t，采用缆索吊吊装、扣塔扣挂的方法施工。

本文介绍了拱肋扣点的设计思路及结构形式。

关键词：扣点结构设计扣耳锚梁1、工程概况准朔铁路起点为山西省朔州市店坪站，终点为内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗红进塔站，全长206.231Km。

黄河特大桥是准朔铁路跨黄河的一座特大桥，位于黄河中游龙口峡谷段，全桥位于4.8‰及6‰的下坡道上，除东侧引桥位于R=600m 的曲线段外，其余均位于直线地段。

桥全长655.60m，主体结构按照铁路双线桥设计。

黄河特大桥主体结构采用提篮式钢管混凝土拱桥，由两根主拱肋与横向联结系组成，内倾角采用8°。

拱肋计算跨度为360m，矢跨比1/6，每根拱肋由4肢φ1500mm壁厚30~50mm钢管组成。

钢管拱全长由32段基本段与1段合拢段组成，采用缆索吊装、斜拉扣挂方法施工，根据钢管重量结合缆索起重机设计吊装能力，前6段采用单肢吊装，其余采用整体吊装的施工方法。

黄河特大桥各分段重量表节段号 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8重量（T）412 251 313 257 328 240 263 244节段号 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16重量（T）246 217 221 218 222 207 207 214图1 黄河特大桥总体布置2、设计方案拱肋扣点作为扣索与拱肋连接的节点，其重要性不言而喻。

由于拱肋节段重量各不相同，大小、角度各异，作为索力传导的关键部位，扣点的设计有一定的难度。

扣点结构设计的合理性还直接关系到拱肋的吊装重量、操作的便利性。

通过研究选定了两种扣点形式。

2.1 钢锚梁型扣点扣索拱肋端采用钢锚梁。

通过在上弦钢管之下设置钢锚梁，连接吊装的主拱肋与扣索。

钢锚梁通过拱肋的节点板支承拱肋，并以螺栓与拱肋节点板的缀板临时连接。

黄河大桥及引线工程方案

黄河大桥及引线工程方案一、项目概况黄河位于我国的中部地区，是我国第二大河流，也是世界第六大河流。

由于黄河水势湍急，河流曲折，导致跨越黄河成为一项难题。

因此，修建黄河大桥是解决交通运输难题的关键性项目。

本文将介绍一项有关黄河大桥及引线工程方案的详细规划。

二、工程目标1. 跨越黄河的大桥必须能够承受大型交通工具的重量和风险。

2. 设计合理的引线工程，确保桥梁与其他交通设施的有效连接。

3. 在工程设计中考虑生态环境和风险防范。

三、大桥设计1. 大桥类型选择由于黄河水流湍急，桥梁跨越距离远，大桥设计应选择适合的类型。

结合地质勘测和工程实际需求，建议设计大桥类型选择为悬索桥或梁桥，以确保大桥的承载力和稳定性。

2. 大桥结构设计在大桥结构设计中，应考虑黄河河床的地质特征和地震风险，选用深基础和抗震设计，确保大桥的安全性和稳定性。

同时，为了减少大桥对河流的影响，可以采用拱桥结构以减少桥塔对河流的阻碍。

3. 大桥施工和维护施工时应注意河流水位的变化和水流的影响，采取合适的施工措施。

在大桥的维护管理上，应建立完善的桥梁维护体系，定期检查，及时维修，以延长大桥的使用寿命。

四、引线工程设计引线工程是桥梁连接与周边交通设施的关键部分，设计合理的引线工程可以有效提升大桥的通行效率和安全性。

1. 引线道路设计应根据实际情况规划引线道路的走向和宽度，合理设置交通标志和信号，确保引线道路的流畅和安全。

2. 引线桥梁设计引线桥梁是大桥与其它交通设施的连接部分，应根据周边地形和交通流量设计合适的引线桥梁，保证通行的便利和安全性。

3. 生态环境保护在引线工程设计中，应注意生态环境保护，避免对当地自然环境造成破坏，合理利用现有土地资源，尽量减少对生态环境的影响。

五、风险防范措施1. 大桥防风设计黄河地区的风力较大，因此在大桥设计中应考虑风力对大桥结构的影响，采取合适的防风措施，确保大桥在恶劣天气下的稳定性。

2. 大桥防洪设计黄河是我国重要的滚滚河流，因此在大桥设计中应考虑洪水对大桥的影响，设置合适的防洪设施，保障大桥在洪水期间的稳定性。

黄河特大桥工程地质勘察说明书

兰州新区至兰州中通道高速公路工程初步设计阶段黄河特大桥工程地质勘察说明书1 工程概况黄河特大桥位于兰州市七里河区，为路线跨越黄河河道而建设，中心里程桩号为K59+855，起讫桩号K57+970- K61+740。

我院于2015年10月23日至2015年12月01日进行了工程地质勘察工作。

本次勘察共布置钻孔19个，实际完成钻孔17个，完成工作量详见下表：各勘探点孔位测放由设计院提供的钻孔座标和GPS控制点采用全站仪定位，高程由控制点引测而得。

2 工程地质条件2.1 地形地貌黄河特大桥桥址区属侵蚀堆积河谷地貌。

桥位轴线的地面高程介于1513.10～1582.29m，相对高差69.19m。

该桥横跨黄河河道，河道为长期性流水河道，桥址两端桥台所在区地貌单元属黄河二级阶地，地势较平缓，整个桥址区地形起伏不大。

桥位起点位于黄河北岸，桥位终点位于兰临高速兰州南出口。

2.2 地质构造根据区域地质资料及钻探揭露，桥位区内断裂、构造不发育，下伏基岩为新近系泥岩（N）和泥质砂岩（N）。

2.3地层岩性根据地质调查、物探及钻孔揭露，工点区出露地层为人工成因杂填土（Q4ml）（局部揭露素填土和耕土）、第四系全新统冲洪积层卵石（Q4al+pl）（局部有冲洪积成因粉质黏土、粉土、细砂、角砾透镜体）、新近系泥岩（N）及新近系泥质砂岩（N）。

①人工成因杂填土（Q4ml）：杂色，稍密，稍湿，土质不均匀，主要由人工回填的砂砾石及建筑垃圾为主。

在H-CQ-ZK2～H-CQ-ZK4、H-CQ-ZK8～H-CQ-ZK10、H-CQ-ZK19钻孔控制范围内缺失，层厚为2.00～6.30m，层底埋深为2.00～6.30m，层底高程为1512.09～1563.09m。

①1人工成因素填土（Q4ml）：杂色，稍密，稍湿，土质不均匀，主要由人工回填的砂砾石及粉土为主。

仅在H-CQ-ZK8和H-CQ-ZK19钻孔控制范围内发育，层厚为2.40～4.00m，层底埋深为2.40～4.00m，层底高程为1515.73～1579.89m。

刘家峡黄河特大桥岩体力学特性分析

较稳定。
变形特性指标。试验时采用直径５ｍ厚７ｃ０ｅｍ的钢制圆形承压板，试验采用逐级循环加压法，五级压力进行试验，验成果见分试
表１岩体变形试验成果汇总表
试点编号试点位置岩性特征变形模量
・
第３７卷第２２期１０・２０１１年８月９
山西建筑
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ．７Ｎｏ．１３２２Ａｕ．２０１ｇ１
文章编号：０９６２（０１２ — １００１０ —８５２１）２０９ — ３
２
昔＝０６（）。００ ‘２．百０８ＴＵ
由上述所得经验公式可看出：在北京地区的地铁隧道冻结法施工中，采用粉细砂层作为冻结壁施工中临时承受上覆地压的承
载体时，影响地表沉降的因素主要是冻结壁暴露段长和暴露段的暴露时间。其中，冻结壁的暴露段长对地表沉降的影响更大些。
不变时，ｌｚ２，ｉＲｒ＝ｈ此时ｇ
［］陶龙光，１巴肇伦．市地下工程［．京：学出版社，城Ｍ］北科
上式基本上反映了地表测点沉降变形的特征，变形量与冻此１９・９６结壁暴露段长，露时间的数值成正比关系。当冻结壁暴露时间［翁家杰・暴２３井巷特殊工程［・京：国矿业大学出版社，Ｍ］北中
ｔｍａｅｎａｓｔｏｉｌｒｙｔｅｒｅｂｓｄｏｅｆｓｍｉｉｈｏｙ，ａａｙｅｎｔｄｅｈｒｕｄｄｆｒｔｎｉｈｒｃｓｆｆｅｚｘａａｉｎ，ｃｎｌｄｄｉｈｎｅａｔｎｌｚｄａｄｓｕｉｄｔｅｇｏｎｅｏｍａｉｎｔｅｐｏｅｓｏｅｅｅｃｖｔｏｒｏｏｃｕｅｔｃａｇｓｒｌｎｍｐｒａｏｕａ，ｆｒｆｔｒｅｅｅｚｎｎｉｅｒｇｄｓｇｏｓｕｔｎｐｏｉｅａｔｈｏｅｉａａｉｎｕｄｎｅｕｅａｄｅｉｉｌｆｒｌｏｕｅｌｖｌｒｅｉｇｅｇｎｅｉｅｉｎｃｎｔｃｉｒｖｄｄｐｒｔｅｒｔｌｂｓｓａｄｇｉａｃ．ｃｍｕｆｎｒｏｃＫｅｒｓｅｅｒｅｉｇｘｏｕｅｔｙｗｏｄ：ｌｖｌｆｅｚｎ，ｅｐｓｒｉｍｅ，ｆｅｚｎｅｅａｕｅ，ｆｚｎｗａｌｒｅｉｇｔｍｐｒｔｒｒｅｌｏ

对黄河刘家峡至兰州河段设计洪水的认识

中图分类号：ＴＶ１２２．３；ＴＶ１２２．５
ＣｏｇｎｉｔｉｏｎｏｎｔｈｅＤｅｓｉｇｎＦｌｏｏｄｏｆＬｉｕｊｉａｘｉａｔｏＬａｎｚｈｏｕＲｅａｃｈｏｆｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒ
ｊｅｃｔｄｅｓｉｎｇｏｆＬａｎｚｈｏｕＣｉｔｙ．Ｔｈｅｄｅｓｉｎｇｌｆｏｏｄｒｅｇｉｏｎｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｌｆｏｏｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｄｅｓｉｇｎｌｆｏｏｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｉｎａｃ —
ＳＯＮＧＷｅｉｈｕａ，ＡＮＪｉｎｇ — ｂｅ
（１．ＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＮｏｔｒｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｌｅｃｔｉｒｃＰｏｗｅｒ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００１１，Ｃｈｉｎａ）
ｎｌｙａｓｉｓｏｆｔｈｅＬａｎｚｈｏｕＳｔａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒｌｏｆｏｄａｎｄＳｈａｎｇ — Ｌａｎｉｎｔｅｒｖａｌｌｏｆｏｄｅｎｃｏｕｎｔｅｒｐｏｂｒａｂｉｌｉｔｙｎａａｌｙｓｉｓ，ｉｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｅｎｃｏｕｎｔｅｒｏｎｔｈｅａｂｏｖｅｍａｉｎｃｈａｎｎｅｌｌｏｆｏｄａｎｄＳｈａｎｇ — Ｌａｎｉｎｔｅｒｖａｌｌｏｆｏｄ．Ｔｈｕｓｉｎａｄｄｉｔｉｏｎｔｏｔｈｅｔｙｐｉｃｌａｆｌｏｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｗｅｓｈｏｕｌｄａｌｓｏｃａｌｃｕｌａｔｅｌｆｏｏｄｒｅｇｉｏｎｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｒｅｆｑｕｅｎｃｙｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｓａｍｅｒｆｅｑｕｅｎｃｙｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ

兰合铁路祁家渡黄河大桥180m劲性骨架混凝土拱桥设计

ｄｅｔａｉｌｓ．Ｍｉｄａｓｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｕｓｅｄｔｏｂｕｉｌｄｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｆｏｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ
ｗｈｏｓｅｍａｉｎｓｐａｎｉｓ１８０ｍｌｏｎｇｗａｓａｄｏｐｔｅｄ．Ａｆｔｅｒｃａｒｅｆｕ１ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅａｒｃｈａｘｉｓｃｏｅｍｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅ，ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｎｄｍａｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｂｒｉｄｇｅｗｅｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎ
ａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｒｅｗｅｌｌｓａｔｉｓｉｅｆｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｇｌｅｔｒａｃｋｒａｉｌｗａｙ；ｄｅｃｋｔｙｐｅａｒｃｈｂｉｄｒｇｅ；ｓｔｉｆｆｅｎｅｄｓｋｅｌｅｔｏｎｃｏｎｃｒｅｔｅａｒｃｈｂｒｉｄｇｅ
关键词：单线铁路；上承式拱桥；劲｝生骨架混凝土拱桥

【桥梁方案】加劲梁和桥面板缆索吊安装专项方案

XX至XX二级公路XX合同段XX大桥桥加劲梁、桥面板安装方案XX公路XX合同段20XX年XX月目录第一章工程概述 (3)1、大桥概况 (3)2、桥梁结构特点 (3)第二章施工准备 (5)1、组织机构 (5)2、吊装工程量统计及吊装时间计划 (6)2.3、各段吊装重量规格统计 (7)4、安装现场布置 (8)第三章钢加劲梁与桥面板安装总体方案 (12)1、场地状况 (13)2、现场节段拼装 (16)3、缆索吊吊装 (17)4、承重揽计算 (21)5、工程实例 (35)6、牵引力计算 (38)7、起重索的计算和选用 (42)8、安装无应力铰的使用 (42)第一章工程概述1、大桥概况刘家峡大桥是临夏折桥至兰州达川二级公路的重点工程，为跨越刘家峡水库黄河支沟而设。

桥梁为单跨536米的钢桁梁悬索桥，桥主缆索在设计成桥状态下，跨中理论垂度为48.7m，垂跨比约为1：11，主缆中心距15.6m，吊索标准间距8m。

钢桁梁的加劲梁和桥面板等钢结构重约5200吨。

见图1.1刘家峡大桥效果图。

图1-1 刘家峡大桥效果图2、桥梁结构特点钢桁加劲梁由主桁、横联、上下平联及抗风水平翼板、下稳定板组成。

主桁架为带竖腹杆的华伦式结构，由上、下弦杆和腹杆组成。

钢桁加劲梁上下弦杆及横联上下横梁均采用整体节点箱形结构，均在节点部位设置焊接节点板，分别与横梁、平联相连，杆件全部采用高强度螺栓连接。

弦杆中心高4m，弦杆外缘间全宽16.122m。

节间长度4m。

一个标准节段长度8m，由2个节间组成，在每节间处设置一道横联。

横联由上、下横梁及腹杆组成，吊点和非吊点处由于受力不同而采用不同截面尺寸，桥面板伸缩缝处上横梁在支座处局部加宽。

上、下平联均采用K 形体系、H 形截面，在桥面板固定支座处增设箱型制动撑杆。

图1-2加劲梁结构示意图钢桁加劲梁在两梁端各设置抗风支座4各，竖向支座2个。

为满足钢桁加劲梁的抗风需要，在上弦杆每侧设有2米长的水平翼板，在上横梁中间节点处设有下稳定板。

刘家峡大桥疲劳性能研究

２０１５年６月第６期
城市道桥与防洪
桥梁结构
９３
刘家峡大桥疲劳性能研究
杨志雄
ｆ甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司，甘肃兰州７３￣３０）
摘
要：从刘家峡大桥桥面较窄、主梁重力刚度较低、活载比例高等结构和力学特性出发，深入细致地分析了该桥易疲劳破坏的
随着桥梁跨度的不断增大和钢结构技术的日
２６．３ｍ／ｓ，设计基准期为１００ａ，对应设计行车速度
趋成熟，在斜拉桥、悬索桥等大跨桥梁的缆索系统、加劲梁及桥面板等设计中采用钢构件几乎成为首选，而这些构件常处于典型的空间复杂受力状态，在车辆荷载的长期反复作用下，容易发生以脆性破坏为特征的疲劳破坏【１－３】，桥梁有可能在未达到设计承载能力之前，即发生坍塌。我国关于桥梁结构疲劳性能的研究较晚，现行的《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（ＪＴＪ０２５ — ８６）中虽有 “ 凡承受动应力的结构构件或连接件，应进行疲劳验算” 的规定，但其实效性尚需大量工程实践检验。因此，结合国内外相关设计规范和我国的桥梁交通荷载调查统计数据，准确研究大跨度桥梁的疲劳承载力，是保证桥梁安全运营、延长使用寿命的最科学的手段，同时为制定适合我国国情的桥梁疲劳研究方法及疲劳车辆荷载模型积累经验和基础数据支持『４】。

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兰合铁路刘家峡黄河特大桥主桥设计分析王克辉【摘要】刘家峡黄河特大桥是新建铁路兰州至合作线重点工程之一,该桥位于高烈度地震区,主桥采用(100+180+100)m连续刚构,有效解决了跨越黄河和公路立交问题,另外该桥桥高105m,是一典型的高墩大跨结构,增加了桥梁设计和施工控制的难度。

概要介绍主桥梁部及主墩构造尺寸,依照划分的施工阶段进行静力计算,动力计算包括抗震设防水准及地震输入的确定、动力计算模型确定与结构动力特性分析,确定抗震性能目标与验算原则,对关键截面进行了纤维单元划分并进行地震响应及反应谱分析。

计算结果显示该桥均能符合规范相关要求。

%The Liujiaxia Yellow River Bridge is one of the key projects of newly built railway from Lanzhou to Hezuo. It is located in high seismic intensity region. The main bridge is (100+180+100)m of continuous rigid frame to cross the Yellow River and highway interchange. The height of the pier is 105m, so the bridge has the typical characteristics of high pier and long-span, which add more difficulties in bridge design and construction control. This paper introduces the girder of main bridge and main pier size and conducts static calculation according to the construction phase. The Dynamic calculation includes the determination of earthquake fortification standard and earthquake input, determination of dynamic calculation model and the analysis of dynamic behavior of structure, the determination of anti-seismic performance target and verification principle. Fibrous unit division is made and seismic response and response spectrum analysis is carriedout. The results show that the bridge meets relevant requirements of the code.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】5页(P88-91,92)【关键词】铁路桥梁;高墩大跨;连续刚构;设计【作者】王克辉【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安 710043【正文语种】中文【中图分类】U442.5刘家峡黄河特大桥位于黄河峡谷区段。

桥址处地形狭窄，黄河沟谷呈典型的“V”字形沟谷。

拟建桥位区域河流两岸的陡立坡面基岩裸露，在黄河右岸峡谷区段陡坡顶部地形相对平缓，局部发育有深切的沟谷，在黄河的左岸地形起伏较大，坡顶为黄土丘陵，坡面浑圆。

拟建桥位位于兰州市永靖县城边缘，为跨越刘家峡水库下游黄河而设，交通较便利。

地震基本烈度八度(峰值加速度值0.2g，反应谱特征周期0.45 s)。

线路采用国铁Ⅰ级，单线桥梁，全桥铺设无缝线路[1]。

控制主跨的主要因素为跨越刘家峡水库下游黄河，水库下游水流流速非常大，且黄河两岸均有道路，为了一跨跨越黄河及两岸道路，主跨跨度最终确定为(100+180+100) m。

全桥受地形及立交控制，桥梁孔跨布置采用3-24 m+8-32 m+(100+180+100)连续刚构+13-32 m+1-24 m简支T梁，桥梁全长1 179.93 m[2]。

主跨立面见图1。

3.1 梁部轮廓及构造(图2)主梁采用连续刚构，计算跨度为(100+180+100) m，采用单箱单室，变高度变截面预应力混凝土箱梁，中支点处梁高13.0 m，高跨比为1∶13.8，跨中及边跨梁端处梁高6.8 m，高跨比为1∶26.5，梁体下缘除中跨合龙段2 m长及边跨端部12.2 m梁段为等高直线段外，其余按二次抛物线变化，二次抛物线方程为y=6.2x2/842+6.8(x=0～84 m)。

梁顶道砟槽宽4.9 m，人行道宽每侧2.05 m，箱梁顶宽9.0 m；箱宽8.0 m，宽跨比为1∶22.5，支座处截面加宽至9.0 m。

箱梁中心位置顶板厚45～70 cm，中支点顶板加厚至100 cm，跨中底板厚60 cm，支点处150 cm，跨中腹板厚65 cm，支点处120 cm。

箱内顶板处设120cm×40 cm梗胁，底板处设40 cm×40 cm梗胁。

全梁在中支点处设置厚180cm横隔墙，边支座处设200 cm厚横隔墙，共4道横隔板，横隔板开孔洞供人行通过。

腹板设φ10 cm通风孔[3]。

3.2 主桥桥墩拟定该桥虽位于峡谷风口区，但总体区域风压并不大，基本风压W0=500 Pa，厚壁空心墩能以较少的材料获得较大的截面惯性矩，充分发挥材料性能，且为方便施工，主桥12、13号墩墩身采用钢筋混凝土矩形厚壁空心墩。

12、13号主墩墩顶纵横向尺寸为10 m×9 m，墩身纵向直坡，横向放坡。

墩壁纵向等厚为1.2 m，横向外坡坡度为20∶1，内坡坡度为30∶1，墩壁横向变厚度，墩径最薄处为1.2 m，上、下段实体段高度分别为3.0 m和5.0 m，最高墩高92 m。

11号边墩采用钢筋混凝土矩形实体墩，14号边墩采用钢筋混凝土矩形空心墩，桥墩具体尺寸根据计算的预偏心结合支座进行拟定。

3.3 梁底曲线对比梁底采用二次抛物线和1.8次抛物线进行了各截面处梁高的对比，发现在跨中的1/4～1/5的截面处，2次抛物线和1.8次抛物线截面高相差最大，梁高相差最大24 cm，考虑到总的梁体截面均较高，最低梁高已达680 cm，24 cm的差别与梁高差别加大，影响不明显，同时从节约混凝土等方面综合考虑决定本次设计采用二次抛物线。

3.4 材料选择箱梁梁体采用C55混凝土，混凝土弹性模量3.60×104 MPa，极限抗压强度37.0 MPa，极限抗拉强度3.30 MPa，容重26.5 kN/m3。

桥墩采用C40混凝土，混凝土弹性模量3.40×104 MPa，极限抗压强度27.0 MPa，极限抗拉强度2.70 MPa[4]。

3.5 结构计算3.5.1 计算参数及荷载环境相对湿度70%；恒载包括结构自重、预加应力、混凝土收缩徐变、基础变位影响力等；二期恒载根据计算采用97 kN/m；活载采用中-活载，单线加载，设计活载动力系数1.074；温度力升温按25 ℃计算，降温按25 ℃(不含混凝土收缩徐变影响)计算。

桥面板升温根据铁路规范取5 ℃。

主墩左右日照温差采用±5 ℃。

混凝土线膨胀系数为1.0×10-5；桥墩台基础不均匀沉降值取2 cm；施工挂篮重力按1 600 kN计算，合龙吊架重550 kN；地震基本烈度8度[5]。

荷载组合根据相关规范分别按主力组合和主力+附加力组合进行组合验算，并对特殊荷载按规范进行组合验算。

3.5.2 结构静力计算(1)总体平面杆系模型：采用西南交大编制的《桥梁结构分析系统》(BSAS)程序对结构进行施工阶段和运营阶段的纵向平面静力分析计算。

全桥共分为127个梁单元，其中桥梁梁体108个单元，桥墩19个单元，主墩基础采用固结，主墩与梁体采用主从约束。

结合施工流程，共划分为79个施工阶段，第79阶段为运营阶段。

结构模型如图3所示[6]。

主要静力计算结果：主梁采用C55混凝土，其中心受压混凝土容许应力为14.8MPa，弯曲受压及偏心受压限值为18.5 MPa，主拉应力(有箍筋时)限值为2.97 MPa。

计算中，压应力控制值为15 MPa，主拉应力尽量控制在2 MPa以内[7]。

运营阶段弯矩包络图如图4所示，运营阶段剪力包络图如图5所示。

具体数据结果如表1所示，其各项指标均满足规范要求。

(2)横向计算主要用于箱梁横向环框静力计算。

顺桥向截取1.0 m长度，分箱梁施工、横向预应力束张拉、二期恒载施工及运营4个阶段计算。

[8]计算分别按照箱梁自重、桥面二期恒载、混凝土收缩徐变、预应力效应、活载、箱梁内外温差等荷载进行荷载组合验算。

根据计算结果，顶板底配筋10-φ25 mm，其余配筋均按10-φ20 mm，满足规范要求，不需要配顶板预应力束[9]。

3.5.3 结构动力计算该桥进行线性动力反应分析的有限元模型如图6所示。

抗震分析采用有限单元方法，在SAP2000V14分析程序中建立空间动力分析模型。

有限元计算模型均以顺桥向为X轴，横桥向为Y轴，竖向为Z轴。

各单元局部坐标系以单元轴向为1轴(从I节点指向J节点)，3轴保持水平且垂直于1轴，2轴按右手螺旋准则确定。

全桥模型采用了134个单元，145个节点[10]。

建模时，根据连续刚构桥的结构特点建立三维有限元动力分析模型，桥墩、主梁均采用空间的梁单元，其中主梁采用单主梁式模型，二期恒载采用梁单元分布荷载模拟，在动力分析中，利用SAP2000的定义质量源的方法将二期恒载的分布荷载转化为节点质量，承台模拟为质点；主梁和主墩采用主从约束进行模拟，墩底采用固结进行模拟[11]。

表2给出了前10阶自由振动的周期、频率及振型特征。

3.5.4 结构抗震性能分析(1)抗震性能目标及检算准则该桥各部分具体的性能目标及检算准则见表3。

(2)多遇及罕遇地震作用下的验算经过计算在多遇地震下顺桥向及横桥向主墩及边墩均未达到屈服状态；在罕遇地震顺桥向12号主墩进入屈服，进行合理配置塑性区域的钢筋以保证桥墩的转动能力；其他桥墩在顺桥向及横桥向均未达到屈服。

连续刚构桥外形轻巧，桥下净空大，视野开阔，顺桥向和横桥向抗推刚度大，能有效地减小温度、混凝土收缩、徐变的影响，且抗震性能好，施工方便，在铁路桥梁中被广泛应用。

刘家峡黄河特大桥充分利用这些优点，结合现场地形、地质、施工等条件，对主桥进行了精细化设计，经过上述分析可知主桥各项指标均能满足规范要求，保证了桥梁在施工过程和以后运营的安全。