三跨连续下承式系杆拱桥设计
三跨连续下承式系杆拱桥设计
图１
图２ 表１ 墩／台 位置 自由度
ＤＸ ＤＹ ＤＺ
为１ ／ ４ ． ３ １ ， 计 算 跨径 为 ２ ８ 米， 矢 高为 ６ ． ５ 米。 中跨 拱 肋 采用ｂ×ｈ ＝ ６ ０ ×８ ５ ｃ ｍ的 工字 型断 面， 在 拱 脚处 变 为 矩形 断 面 ， 拱 轴 线为 抛物 线。 边 跨 的矢 跨 比为 １ ／ ４ ． ５ ， 计 算跨 径 为 １ ８ 米， 矢 高 为４ 米。 边 跨 拱肋 采 用ｂ×ｈ ＝６ ０ Ｘ ７ ０ ｃ ｍ 的工 字 型 断面 ， 在 拱 脚 处变 为 矩 形断 面， 拱 轴 线为 抛 物 线 。 桥 的纵 梁 兼做 拱 肋 的 刚性 系杆 ， 采 用ｂ× ｈ ＝８ ０×９ ０ ｃ ｍ的 工字 形 断面， 在 拱脚 处 也 变为 矩 形 断面 ， 同时 局部 加高； 吊杆 采用 ５ 中ｓ １ ５ ． ２ 高 强 度低 松 弛 的 钢绞线， 外 套 中９ ５ ×４ ｍｍ的无缝 钢管 ， 钢 管 内灌 注 水 泥 砂 浆 。 横 梁 采 用预 应力 混 凝 土 结构。 内横 梁 底 宽 ５ ０ ｃ ｍ， 高８ ５ ｃ ｍ， 两 侧 带 ２ ０ ｃ ｍ 宽 的 牛腿 。 中横 梁底 宽 ８ ０ ｃ ｍ， 高１ ０ ０ ｃ ｍ， 两 侧 带２ ０ ｃ ｍ宽 的 牛腿 。 端 横 梁底 宽 ８ ０ ｃ ｍ， 高１ ０ ０ ｃ ｍ， 单 侧带 ２ ０ ｃ ｍ宽 的牛腿 。 ４ ． ２ 下 部 结构 ： 主墩 采 用 桩柱 式 结 构 ， 墩 柱 采 用 中 １ ２ ０ ｃ ｍ的 圆柱墩 ， 下接 中 １ ５ ０ ｃ ｍ的钻 孑 Ｌ 灌 注 桩。 桥 台 采用重 力式桥 台 ， 下设 １ ５ ０ ｃ ｍ Ｊ Ｎ的承 台， 承 台下 接双 排 中８ ０ ｃ ｍ（ 下转 第 １ ６ ７ 页）
三跨连续系杆拱桥的设计与探讨
三跨连续系杆拱桥的设计与探讨贾成龙;沈玉妹【摘要】@@ 近年来,国内在设计系杆拱桥时常采用单跨形式,采用多跨时一般亦为简支系杆拱结构,均很少选用连续系杆拱结构.主要考虑系杆处理难度较大,节点处理和受力复杂.这时两个大吨位支座放置在一个墩帽上,就会形成墩帽及下部结构尺寸过大,全桥显得不协调;每个简支系杆拱要按顺序逐步完成,施工繁琐且工期长.【期刊名称】《交通世界（建养机械）》【年(卷),期】2010(000)004【总页数】3页(P100-102)【作者】贾成龙;沈玉妹【作者单位】南京先行交通工程咨询有限责任公司;南京先行交通工程咨询有限责任公司【正文语种】中文近年来，国内在设计系杆拱桥时常采用单跨形式，采用多跨时一般亦为简支系杆拱结构，均很少选用连续系杆拱结构。
主要考虑系杆处理难度较大，节点处理和受力复杂。
这时两个大吨位支座放置在一个墩帽上，就会形成墩帽及下部结构尺寸过大，全桥显得不协调；每个简支系杆拱要按顺序逐步完成，施工繁琐且工期长。
安徽当涂东营北路桥设计进行新的尝试，采用三跨连续的拱－梁组合结构，充分发挥结构潜力，达到桥型美、工期快、用材少、投资省的目的。
项目概述东营北路桥系当涂护城河上的一座大桥，主桥跨径组合为40m+60m+40m的三跨连续下承式拱梁组合结构。
桥面总宽23.5m。
主桥上部结构采用三跨连续系杆拱桥，采用二次抛物线做为拱轴线。
60m中跨的矢跨比为1/4.5，两个40m边孔的矢跨比为1/5，目的为调整中边孔系杆的恒载轴向拉力相接近，同时也可由两个小的边孔拱衬托出中孔拱的宏大气势，进而将中边孔的系杆结构尺寸统一，方便施工，做到美观与经济适用统一。
主桥中孔钢筋混凝土拱肋采用b×h=1.0×1.4m的工字型断面，在拱脚处变为矩形断面；预应力钢筋混凝土系杆采用b×h=1.0×1.5m的工字型断面，在拱脚处也变为矩形断面，同时加宽加高；吊杆为Ф203mm、壁厚18mm的无缝钢管，内穿平行钢丝束，在管内灌注水泥砂浆；预应力钢筋混凝土横梁由中段横梁和悬臂段横梁组成，通过湿接头形成双悬臂梁；普通钢筋混凝土桥面板采用矩形断面，高度为20cm；在拱肋顶部设三道普通钢筋混凝土横向风撑(b×h=0.6×0.8m)。
三跨连续钢箱系杆拱桥的设计与施工
三跨连续钢箱系杆拱桥的设计与施工
李训祥;丁永峰
【期刊名称】《城市道桥与防洪》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】壁虎河大桥复建工程为扬州市重大民生工程。
桥梁跨越省级流域性骨干
河道壁虎河,该河为淮河入江水道,承担重要泄洪和排涝功能。
主桥采用
(41+150+41)m三跨连续钢箱系杆拱结构,桥梁采用少支架拼装施工,桥梁布跨和施工方案已充分考虑河道的排泄影响。
通过主要介绍跨壁虎河三跨连续钢箱系杆拱桥的总体设计、结构设计、结构计算、施工方案等内容,为类似工程提供参考和借鉴。
【总页数】6页(P151-155)
【作者】李训祥;丁永峰
【作者单位】苏州交通工程集团有限公司设计分公司;华设设计集团股份有限公司【正文语种】中文
【中图分类】U442.5
【相关文献】
1.三跨连续系杆钢拱桥主跨标准段受力分析
2.横撑对三跨连续下承式钢箱系杆拱桥稳定性的影响
3.三跨连续钢箱拱桥整体顶推设计及施工过程受力性能分析
4.江汉
七桥三跨连续钢箱系杆拱施工定位关键技术
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三跨连续钢管砼拱桥的施工要点
三跨连续钢管砼拱桥的施工要点【摘要】本文介绍分析了某特大桥的总体施工方法和控制要点，重点分析了三跨连续砼系杆拱桥的施工特点，供类似桥梁施工时参考。
【关键词】钢管砼拱桥；连续；施工1.概述（1）某特大桥全长647m，双向六车道，桥面行车宽度为2×15.5m。
其中主桥为三跨连续钢管砼系杆拱桥，采用刚性系梁刚性拱柔性吊杆体系。
主桥全长149m，三跨分别为42.2+63.12+42.2，中拱矢高15.78m，矢跨比为1/4，边拱矢高8.44m，矢跨比为1/5，拱圈轴线均以二次抛物线变化。
主桥建造总宽度为37.5m。
主桥上部结构双幅完全分离，独立成桥。
中墩桥梁下部为柱式无盖梁结构，与引桥过度墩为有盖梁结构。
（2）系梁横梁均为预应钢筋砼结构，预应力根据施工各阶段结构受力特点进行分批张拉。
吊索采用外包PE的OVMDS7-61柔性成品索，分三次张拉。
桥面板为预制钢筋砼空心板，板厚35cm。
2.系梁的施工系梁为I型断面预应力钢筋砼结构，，梁高1.8m，梁宽1.0m，肋宽0.5m，在拱脚及内横梁处加厚成矩形断面；系梁配10束12j15.24的预应力束，全断面对称布置，系梁全长149m，半幅两路系梁与墩顶位置8道横梁连成整体框架后分两批两端左右对称张拉。
2.1总体施工方法。
由于系梁顶面宽度较小，横向刚度较小，每米长重达3.5吨，采用预制安装施工方法成本高、安全性差，故全部采用支架现浇施工方法。
边孔岸基采用钢管支架，在行车道位置预留通车门洞。
水上支架为加强型贝雷支架，河中设钢管桩临时墩，保证通航净宽和净高。
2.2施工要点。
2.2.1系梁的底模支架由于系梁的成桥力学模型为墩顶位置刚性支撑，吊杆位置非线性弹性支撑的多支撑超静定结构，在吊杆张拉前系梁自身的抗弯刚度不足以仅以四个墩顶支座作为支撑，而必须部分支撑于临时支架上。
系梁从全长浇筑完成到吊杆第一次张拉至少需要4个月时间，在此期间要保证两墩之间系梁跨中的最大挠度不大于1/4000*L，其支架的刚度要比其它结构的支架刚度要大，特别是支架的基础刚度要比其它支架的基础刚度要高，基础的沉降稳定性要远远超过一般基础，岸基基础的承载能力不得小于40KPa，计算取用承载能力不得大于20KPa，河中临时桩基的取用承载能力不得大于计算承载能力的1/4，且计算的桩顶承载能力不得大于桩基总承载能力的15%，桩基持力层的压缩系数要小。
三跨连续中承式钢桁系杆拱桥工程项目扣塔施工方案
3
3.
3.1.1
图3.1扣塔施工工艺流程图
3.1.2
步骤一：安装至18#节间，调整中支点，安装扣塔铰梁，与主桁临时固结。
>700
≤3
⑤焊接应符合下列规定：
a焊接前应将焊缝上下30mm范围内铁锈、油污、水气和杂物清除干净。
b焊条等使用前烘干，对于不同材质的材料应采取符合焊接规范的焊接材料。
c应采用多层焊，焊完每层焊缝后，应及时清除焊渣，并做外观检查。
d图中所有焊缝除有特殊要求外，均应满足钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）中的二级焊缝要求。并按该规范的要求进行焊缝探伤检验，提交检验报告。
①螺栓孔的允许偏差应符合下表1的规定。
表1螺栓孔允许偏差表
孔径（mm）
允许值（mm）
24
+0.7，0
②螺栓孔距的允许偏差应符合表2的规定。
表2螺栓孔距允许偏差表
项目
允许值（mm）
两孔邻孔距
±0.4
两端孔群中心距
±0.8
③钢管管节外形尺寸的允许偏差，应符合表3的规定。
表3管节外形尺寸允许偏差表
偏差部位
2）桁拱安装到18#节间后，开始安装扣塔。扣塔安装过程中设两对临时风缆控制扣塔垂直度。钢梁安装至26＃节间后，扣塔安装完成。
3）架梁吊机移至Ａ27节点，开始安装第一对扣索并初张拉。
4）继续安装桁拱至32＃节间，架梁吊机移至Ａ33节点，安装第二对扣索并初张拉；
下承式系杆拱桥
浅谈下承式系杆拱桥的设计摘要下承式系杆拱是一种无推力的拱式组合体系,是外部静定结构,兼有拱桥的较大跨越能力和简支梁桥对地基适应能力强的两大特点,当桥面高程受到限制而桥下又要求保证较大的净空(桥下净跨和净高)时,无推力的拱式组合体系桥梁是较优越的桥型。
从设计方案选择、结构设计与施工等方面对沧黄高速跨线大桥进行了介绍。
1 概况沧黄高速跨线桥位于沧宁公路沧县段捷地乡大贾庄村北,中心桩号K1 + 414. 049,上跨沧黄高速公路。
交叉处沧黄高速公路平面位于半径R = 7000m的左偏平曲线上, 中心桩号CHK12 + 420。
交角90°,设计标高16. 189m,该桥上部结构为1 - 20m预应力箱梁+ 1 - 50m下承式系杆拱+ 1 - 20m预应力箱梁;下部结构采用柱式桥墩、肋板式桥台,墩台下接承台,基础均为钻孔灌注桩群桩基础; 桥梁净宽11. 5m;汽车荷载等级为公路- Ⅱ级标准。
该桥桥型布置如图1所示。
2 方案比选在桥梁建设中,桥梁方案的确定是非常重要的,尤其大跨径桥梁更是如此。
在初步设计阶段我们拟定了两个方案:方案一: 1 - 20m预应力箱梁+ 1 - 50m下承式系杆拱+ 1 - 20m预应力箱梁,桥梁总长90m,概算总造价为644. 8 万元(含引道) ,其中跨线桥造价303. 9万元。
本方案的的优点是: ①一跨上跨沧黄高速,桥下净空大,视野开阔,为将来沧黄高速改建留有较大余地; ②建筑高度小,填土高度低,总造价低; ③桥型美观,与周围环境相协调,建成后将成为沧黄高速的一个亮点。
但本方案施工工艺较复杂,对施工技术要求较高。
方案二:采用4 - 25m预应力连续箱梁,桥梁总长100m,概算总造价为658. 6万元(含引道) ,其中跨线桥造价为310. 9万元。
本方案的优点是:结构简单,设计施工技术成熟,施工质量较易控制。
缺点主要是:建筑高度较高,填土高度高,总造价高。
经综合考虑,我们推荐方案一。
三跨下承式系杆拱连续梁的内力分析
三跨下承式系杆拱连续梁的内力分析郑彬双【摘要】采用空间有限元方法,对某桥进行了施工阶段的静力分析和应力验算,阐述了施工阶段系梁、拱肋的内力及成桥状态内力的变化规律,计算表明:该施工阶段的静力计算结果与系杆拱连续梁各个施工阶段的理论受力特点较符合,也为今后系杆拱连续梁的发展提供了可靠性依据.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2015(041)009【总页数】4页(P158-161)【关键词】系杆拱连续梁;空间有限元;内力分析;应力验算;施工阶段【作者】郑彬双【作者单位】东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】U441.5对于系杆拱连续梁桥，国内、外能查到的研究资料并不多。
欧洲高速铁路虽然已修建了一些下承式系杆拱连续梁桥，但公开报道的文献非常少[1]。
作为一种新兴的桥梁结构形式，由于系杆拱连续梁在施工时依靠不断地张拉系杆和吊杆来平衡恒载作用力，其施工顺序和荷载布置形式会明显影响成桥状态的内力，所以对各施工阶段进行静力分析来确保其施工的合理性是必要的[2]。
本文以齐齐哈尔市的某三跨下承式混凝土系杆拱连续梁为例，介绍了此类桥型施工阶段的内力分析方法及其计算结果，为该桥的施工监控提供了分析数据，也为今后系杆拱连续梁的发展提供可靠性依据。
拟建桥梁为三跨连续下承式混凝土系杆拱桥，位于齐齐哈尔市新江路东端，横跨劳动湖两岸。
该桥上部为40 m+60 m+40 m的三跨连续下承式拱梁组合结构，如图1所示。
桥梁全长147.76 m，宽为34.3 m，跨径布置为(40+60+40)m，为刚性系杆刚性拱，拱轴线按照二次抛物线进行设置。
在横桥向为附有双悬臂的横梁和系杆连接，再与吊杆及拱肋组成框架结构。
主桥支座采用GPZ(2009)型盆式橡胶支座，在主桥桥墩处，共设置12处盆式橡胶支座(如图2所示)，桥梁3号桥台处设置HZF-120型伸缩缝。
本桥按照公路—Ⅰ级荷载进行验算。
本系杆拱连续梁采用满堂支架法进行施工，纵向预应力筋分四批依次张拉。
复杂条件下三跨连续下承式系杆拱桥梁拱同步退装施工工法(2)
复杂条件下三跨连续下承式系杆拱桥梁拱同步退装施工工法复杂条件下三跨连续下承式系杆拱桥梁拱同步退装施工工法一、前言在桥梁建设中，连续梁和下承式拱桥是常见的结构形式。
而在某些复杂条件下，特别是在三跨连续下承式系杆拱桥梁的建设中，如何实现拱体的同步退装施工，成为工程施工中的难题。
为了解决这个问题，本文将介绍一种复杂条件下三跨连续下承式系杆拱桥梁拱同步退装施工工法。
二、工法特点该工法的特点是通过合理的组织劳动力和机具设备，利用系杆结构和地面施工作业，实现了拱体的同步退装施工。
这种方法不仅能够提高施工效率和质量，还能够减少对交通流的影响。
三、适应范围该工法适用于复杂条件下的三跨连续下承式系杆拱桥梁建设，尤其是在地形复杂、交通量大的地区。
它能够有效地应对施工环境的挑战，同时保证施工的安全和质量。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过系杆结构的应用，将拱体连接在支撑构件上，并利用地面施工作业的方式，逐步退装拱体。
通过分析施工工法与实际工程之间的联系，以及采取的技术措施，可以清楚地了解该工法的理论依据和实际应用。
五、施工工艺在施工过程中，该工法主要包括以下几个施工阶段：预制支撑构件、安装系杆结构、安装拱体、拱体同步退装和割拱。
每个施工阶段都需要详细的描述，让读者了解施工过程中的每一个细节，确保施工的顺利进行。
六、劳动组织施工过程中需要合理组织劳动力，确定施工团队和各个施工岗位的职责，保证施工进度和质量的控制。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括起吊机械、拱体退装机械和支撑杆等。
需要对这些机具设备进行详细介绍，让读者了解这些机具设备的特点、性能和使用方法。
八、质量控制为了保证施工过程中的质量达到设计要求，需要进行质量控制。
包括对施工材料的选择和使用、施工工艺的控制和质量检验等方面的介绍。
九、安全措施在施工中需要注意的安全事项包括施工工法的安全要求。
通过介绍危险因素和安全措施，让读者清楚地了解施工中的安全问题，并采取相应的措施进行防范。
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三跨连续下承式系杆拱桥设计
摘要：以韶关市曲江区江畔步行桥18＋28＋18＝64m为例，简要的介绍了三跨连续下承式系杆拱桥的结构设计、模型计算和施工特点，为同类型的小跨径下承式系杆拱桥的设计和施工积累了经验。
关键词：下承式；系杆拱桥；结构计算；施工工艺
1．概述
韶关市曲江区江畔步行桥工程位于韶关市曲江区江畔花园南面，横跨马坝河，北端与沿堤三路相接、南端与石湾路相接，桥轴线呈北北西～南南东向，全长64米，桥面宽8.5米，桥梁设计为行人步行桥。
2．工程地质条件
韶关市曲江区江畔步行桥工程位于韶关市曲江区江畔花园南面，横跨马坝河。
马坝河河面宽约60米、水深0.5～1.0米。
勘察期间为枯水期，大部分河床已裸露出水面，仅中间河床有河流水。
河床起伏不大，桥位区地面标高介于53.91～55.47米间，相对高差约1.50米。
桥位区上覆地层为第四系冲积层，其下基岩是石炭系石灰岩，勘察场地区域上为“喀斯特”丘陵河谷地貌。
3．主要技术标准
荷载标准：人群荷载4.0KN/m2 ；
航道标准：不通航；
高程系统：黄海高程系统；
坐标系统：北京坐标系统；
纵坡及横坡：以桥跨中心桩号对称，两侧设2％的纵坡，并设R=1000米的凸竖曲线；桥面设双向1.0％的横坡；
桥宽：8米（人行道）＋2×0.25米（栏杆）＝8.5米；
地震烈度：基本烈度为６度，结构物按７度设防。
4．设计要点
韶关市曲江区江畔步行桥横跨马坝河，北接沿堤三路，南接石湾路。
步行桥的平面线型为直线。
以步行桥的中跨跨中为对称面，两侧设2％的纵坡，凸曲线的半径为R=1000m。
步行桥为三跨连续下承式钢筋混凝土系杆拱桥，计算跨径为18＋28＋18＝64m。
桥面宽8.5m，其中人行道净宽8m。
4.1上部结构
三跨连续下承式系杆拱的中跨矢跨比为1/4.31，计算跨径为28米，矢高为6.5米。
中跨拱肋采用b×h=60×85cm的工字型断面，在拱脚处变为矩形断面，拱轴线为抛物线。
边跨的矢跨比为1/4.5，计算跨径为18米，矢高为4米。
边跨拱肋采用b×h=60×70cm的工字型断面，在拱脚处变为矩形断面，拱轴线为抛物线。
桥的纵梁兼做拱肋的刚性系杆，采用b×h=80×90cm的工字形断面，在拱脚处也变为矩形断面，同时局部加高；吊杆采用5Φs15.2高强度低松弛的钢绞线，外套Φ95×4mm的无缝钢管，钢管内灌注水泥砂浆。
横梁采用预应力混凝土结构。
内横梁底宽50cm，高85cm，两侧带20cm宽的牛腿。
中横梁底宽80cm，高100cm，两侧带20cm宽的牛腿。
端横梁底宽80cm，高100cm，单侧带20cm宽的牛腿。
4.2下部结构：
主墩采用桩柱式结构，墩柱采用Φ120cm的圆柱墩，下接Φ150cm的钻孔灌注桩。
桥台采用重力式桥台，下设150cm厚的承台，承台下接双排Φ80cm的钻孔灌注桩。
4.3伸缩缝
0、3号桥台处设伸缩缝，共2道；采用BEJ-5型浅埋式伸缩缝装置。
4.4 支座
桥墩采用GPZ2500盆式橡胶支座，在2号墩的两个墩柱上，一处采用固定，一处采用横向活动而纵向固定，1号墩采用活动支座（单向和多向两种）。
桥台采用GPZ1000盆式橡胶支座，0、3号桥台均采用活动支座（单向和多向两种）。
5．结构计算
5.1 计算模型
该步行桥采用商用有限元程序Midas2012计算。
计算中仅考虑上部结构，下部结构的作用考虑成约束。
将拱肋、纵梁和横梁用梁单元离散，吊杆用桁架单元模拟。
上部结构划分成489个梁单元，28个桁架单元。
计算图式如下所示：
模型的约束条件如下表所示：
注：(1)、“DX、DY、DZ”分别表示纵桥向、横向、竖向平动自动度；“RX、RY、RZ”分别表示绕纵桥向、横桥向、竖向的转动自由度。
（2）“0”表示该自由度不约束，“1”表示该自由度受到约束。
5.2 计算结果
拱肋跨中截面强度验算：承载能力极限组合下，最大轴力组合设计值N=1438kN<Nu=9373.8kN，最大弯矩组合设计值M=265kN·m<Mu=712.1kN·m。
正常使用短期组合下，最大裂缝宽度Wfk=0.109mm<0.2mm。
拱肋根部截面强度验算：承载能力极限组合下，最大轴力组合设计值N=1846kN<Nu=10107.5kN，最大弯矩组合设计值M=156kN·m<Mu=589.2kN·m。
正常使用短期组合下，最大裂缝宽度Wfk=0.169mm<0.2mm。
纵梁施工状态满足规范短暂状况的要求，运营阶段其最大压应力为10.5Mpa<16.2Mpa，最大拉应力为0.5Mpa<1.33Mpa。
最终张拉时系杆的安全系数为3.05，成桥10年系杆的安全系数为3.12，荷载标准组合时系杆的安全系数为2.75（最小值），均大于2.5，满足规范要求。
6．主要施工步骤及工艺要求
（1）复测桩基础的中心坐标，纵横向间距及桥梁跨度，确保桩基础的准确无误后，钻孔施工桩基础，然后施工承台、桥台、桥墩；
（2）搭设支架，按要求进行预压以消除非弹性变形。
安装模板、绑扎纵梁、横梁、拱肋节点段的钢筋。
浇筑纵梁、横梁，以及拱肋节点段的砼；
（3）待纵梁和横梁的混凝土强度和龄期达到设计要求，张拉横梁预应力钢束，以及纵梁的第一批钢束；
（4）安装吊杆，按设计要求张拉吊杆；
（5）安装桥面板，施工铺装、人行道栏杆等；
（6）张拉纵梁的第二批钢束；
（7）拆除支架，成桥。
7．结语
下承式系杆拱桥虽然技术复杂，施工难度大，但以其跨度大、结构轻、造型美、省材料等优点已广泛应用于桥梁建设当中，但是作为景观性的小跨径系杆连续拱桥建设较少，本桥的兴建为同类型的系杆连续拱桥提供一些经验。
参考文献：
[1]王国鼎.拱桥连拱计算[M].北京：人民交通出版社.1998.
[2]邵旭东程翔云李立峰.桥梁设计与计算[M].北京：人民交通出版社.2007.。