矮塔斜拉桥合理设计状态及动力特性研究
某铁路矮塔斜拉桥施工阶段动力特性及地震响应分析
某铁路矮塔斜拉桥施工阶段动力特性及地震响应分析某铁路矮塔斜拉桥施工阶段动力特性及地震响应分析摘要：某铁路矮塔斜拉桥作为重要的交通工程，其施工阶段动力特性和地震响应分析至关重要。
本文通过数值模拟方法，分析了某铁路矮塔斜拉桥在施工阶段的动力特性和地震响应，对其结构的安全性进行评估，并提出了相应的加固措施。
研究结果表明，在施工阶段，桥梁的固有频率发生了明显的变化，地震响应的幅值也有所增加。
优化桥梁的结构设计以及加强施工阶段的地震监测和控制措施，有助于提高桥梁的安全性和稳定性。
关键词：铁路矮塔斜拉桥；施工阶段；动力特性；地震响应；加固措施1. 引言近年来，我国的铁路建设不断推进，矮塔斜拉桥作为一种被广泛使用的桥梁结构，由于其自重轻、自振周期长、施工方便等优点，被广泛用于高速铁路的建设中。
然而，在施工阶段，由于桥梁结构尚未完成，往往会面临诸多安全隐患，特别是在地震频发的地区，施工期地震响应的研究显得尤为重要。
因此，针对某铁路矮塔斜拉桥的施工阶段动力特性和地震响应进行分析，对提高其安全性具有重要的意义。
2. 研究方法本文采用数值模拟方法，通过有限元分析软件对某铁路矮塔斜拉桥在施工阶段的动力特性和地震响应进行了分析。
首先，利用桥梁的结构参数建立了有限元模型，并进行了验证。
然后，在施工阶段引入施工荷载和地震荷载，并进行模拟分析。
最后，对模拟结果进行分析和讨论，提出相应的加固措施。
3. 施工阶段动力特性分析在施工阶段，桥梁的自振频率会受到施工荷载影响而发生变化。
本文通过数值模拟方法计算出了某铁路矮塔斜拉桥在不同施工阶段的固有频率，并进行了分析。
研究结果表明，随着施工的进行，桥梁的固有频率逐渐增大，桥梁结构的动力特性也发生了明显的变化。
4. 地震响应分析在地震频发的地区，施工阶段的桥梁结构也面临着地震的威胁。
本文采用数值模拟方法，分析了某铁路矮塔斜拉桥在不同地震动力荷载作用下的地震响应，并进行了分析。
研究结果表明，地震活动对桥梁的位移和应力产生了较大影响，地震响应的幅值也有所增加。
矮塔斜拉桥的设计
V ol121 N o14公 路 交 通 科 技2004年4月JOURNA L OF HIGHWAY AND TRANSPORT ATION RESEARCH AND DEVE LOPMENT 文章编号:1002Ο0268(2004)04Ο0066Ο03矮塔斜拉桥的设计何新平(山西省交通规划勘察设计院,山西 太原 030012)摘要:矮塔斜拉桥是介于梁式桥和斜拉桥之间的一种桥型,其适用跨度也介于梁式桥和斜拉桥之间。
本文结合离石高架桥主桥的设计情况,浅析PC部分斜拉桥的桥型特点、受力特性及设计要点。
山西离石高架桥主桥为双塔单索面三跨连续部分斜拉预应力混凝土箱梁桥,主桥孔跨为85+135+85m,采用塔梁固结、塔梁与墩分离,墩顶设支座的结构形式。
关键词:矮塔斜拉桥;结构设计;力学分析中图分类号:U4921431 文献标识码:ADe sign of Low Tower CableΟstayed BridgeHE XinΟping(The C ommunications Survey&Design Institute of Shanxi Province,Shanxi T aiyuan 030012,China)Abstract:Low tower cableΟstayed bridge is one type of bridge between girder bridge and cableΟstayed bridge,and its suitable span is als o between girder bridge and cableΟstayed bridge1Based on the design conditions of the main frame of Lishi viaduct,the characteristics of bridge type,force principle and design gist of the PC Part of the cableΟstayed bridge are simply analyzed1Lishi Viaduct Bridge is a3Οspan partially cableΟstayed prestressed concrete box girder bridge with tw o towers and singleΟcableΟplane1S pans are attributed as85+ 135+85m,the structure type of cons olidated towerΟgirder,separated towerΟgirder and pier and top pier m outed supports is used1K ey words:Low tower CableΟstayed bridge;S tructure design;Mechanics analysis0 概述矮塔斜拉桥又称部分斜拉桥,为一种新兴的桥型结构,国外近10年内已修建了20余座此类桥梁。
津保铁路矮塔斜拉桥的动力特性
面４ ． ８ ｍ，塔柱不设横向联系．斜拉索横向为双索面 布置，立面为半扇形布置 ，每个索塔设 ８ 对斜拉索 ， 塔上索距 ０ ． ７ ｍ， 梁上索距 ６ ｍ． 桥梁立面布置如图 １
所示 ．
１ 工 程 概 况
矮塔斜拉桥是 近年来被广泛采用 的桥梁结构形
式 ，又被 称 为部分 斜拉 桥 ．无 论是 在设 计 方面 还是 施
外 环 ，设计行车时速 １ ６ ０ ｋ ｍ／ ｈ ．主桥为跨度 （ ８ ４ ＋
工方面 ， 它都具有诸多优点， 因此越来越受到广大工
程 师 的 认 可 ． 近些 年 矮 塔 斜 拉桥 在 中 国发 展较 为迅
津保 铁 路 矮 塔 斜 拉 桥 的 动 力特 性
刘志 臣
（ 中铁六局集 团天津铁 路建设 有限公司 ，天津 ３ ０ ０ ２ ３ ２ ）
摘要 ：以津保铁路 矮塔 斜拉 桥为例 ，应用 大型有限元软件 Ｍｉ ｄ ａ ｓ ／ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ 对该桥建 立全桥模型 ，采
用子空间迭代法对其进行动 力分析 ，得 出该桥 的 自振频率和振型 ，并讨论 了边界条件对其动力特
天津 城 市建 设学 院学 报 刘志臣：津保铁路矮塔斜拉桥的动力特性
・ ｌ ｌ １・
采用箱形截面的形式有很 大关 系，使结 构具备较好 的横 向刚度 ．这 一 结 果说 明该 桥 的横 向 刚度 及 扭 转 刚度均较大 ，符合矮塔斜拉桥的一般特点．
４ 动力特性 的影 响因素
（ ｄ）４阶 振 型 （ 主 梁 竖 弯 ＋塔 柱 纵 弯 ）
振 型 中结 构 的 变形 主要 是 集 中在 顺 桥 向 ，这 与 主 梁
单索面矮塔斜拉桥的动力特征参数研究答辩
振动与冲击第25卷第6期JOURNAL OF V I B RATI O N AND SHOCKVol .25No .62006单索面矮塔斜拉桥的动力特征参数研究甘肃省自然科学基金资助项目(3ZS042-B25-032;兰州交通大学“青蓝”人才工程基金计划资助收稿日期:2005-09-21修改稿收到日期:2005-11-23第一作者蔺鹏臻男,博士生,讲师,1977年生蔺鹏臻周世军刘凤奎张元海(兰州交通大学土木学院,兰州730070摘要结合小西湖双塔三跨单索面矮塔斜拉桥地震荷载作用下的结构动力反应,引入“斜拉索动力荷载效应影响度”的概念定量分析了矮塔斜拉桥斜拉索在地震荷载下的实质作用,并据此提炼出能综合反映矮塔斜拉桥结构动力特征的参数———“矮塔斜拉桥动力特征参数”;用“斜拉索动力荷载效应影响度”与“矮塔斜拉桥动力特征参数”的相关性定量描述矮塔斜拉桥的动力特点,对进一步认识矮塔斜拉桥的动力性能有一定的参考意义。
关键词:矮塔斜拉桥,斜拉桥,荷载效应,特征参数,动力性能中图分类号:U448.27文献标识码:A0引言矮塔斜拉桥是由法国Jacques M athivat 教授于1988年建议的,称为Extradossed bridge [1]。
该桥型是从体外预应力桥发展而来的,在日本称为“ - ”PC 桥,在中国有人称其为“部分斜拉桥”[2,3]。
继芜湖长江大桥之后,矮塔斜拉桥已作为一种新型的结构体系,在国内得到了较好的应用,在修建的矮塔斜拉桥中,混凝土矮塔斜拉桥以单索面居多。
目前,人们只是通过“塔矮、梁刚、索集中”[2,3]定性地描述矮塔斜拉桥的特点。
目前一般没有对矮塔斜拉桥和普通斜拉桥在设计理论上区分。
笔者曾和导师通过分析矮塔斜拉桥在活载作用下的结构反应,提出了能够反映矮塔斜拉桥静力结构特性的“矮塔斜拉桥特征参数”,较好地反映了矮塔斜拉桥斜拉索在静力荷载作用下的实质性作用[4,5]。
本文结合小西湖双塔三跨斜拉桥地震荷载作用下的结构反应,引入“斜拉索动力荷载效应影响度”的概念定量分析了矮塔斜拉桥斜拉索在地震荷载下的实质作用,并据此提炼出能综合反映矮塔斜拉桥结构动力特征的参数———“矮塔斜拉桥动力特征参数”;用“斜拉索动力荷载效应影响度”与“矮塔斜拉桥动力特征参数”的相关性定量描述矮塔斜拉桥的动力特点,对进一步认识矮塔斜拉桥的动力性能有一定的参考意义。
预应力混凝土矮塔斜拉桥设计研究
China Highway111预应力混凝土矮塔斜拉桥设计研究文/重庆交建工程勘察设计有限公司 皇甫全显 敖建辉矮塔斜拉桥通常也被称为部分斜拉桥, 其雏形是反拱形梁桥，由于这种桥型具有索塔高度比较低的特点，所以在国内有的文章又把这种桥称作是矮塔斜拉桥，这种桥型介于斜拉桥和连续梁（刚构）桥两者间，其在结构性能以及经济指标上都有着相当良好的表现，在近几年发展非常迅速。
矮塔斜拉桥最初起源于国外，由Christian Menn 设计并在1981年建造的Ganter 大桥，是矮塔斜拉桥最初出现的形式，甘特大桥为其后矮塔斜拉桥的出现奠定了基础。
继甘特大桥之后，美国、墨西哥、葡萄牙等国家也建造了此种形式的桥梁。
世界上第一座矮塔斜拉桥是1994年在日本的建造小田原港桥，而后这种桥型在日本迅速发展。
我国在矮塔斜拉桥领域之中的第一次应用是2000年8月竣工通车的芜湖长江公铁两用大桥，其主梁使用的是连续桁组合梁，这也是世界上首次采用这种主梁结构。
修建于2001年的福州漳州战备桥，是国内的第一座属于预应力混凝土矮塔斜拉桥。
随后，矮塔斜拉桥在我国得到了快速地推广。
随着矮塔斜拉桥不断地在国内修建，所积累的工程经验和教训都为这种桥型在我国的发展打下了较好的基础。
本桥为预应力混凝土梁矮塔斜拉桥公路桥，汽车荷载等级为公路一级，双向六车道，无人行道。
只考虑系统升温和降温（±20℃），不考虑梯度温差。
设计内容为桥式方案拟定、预应力筋估算、斜拉索索力确定及进行桥梁检算。
结构设计结合设计要求、设计指标及同类已建桥梁的设计经验，本桥采用的设计方案为图1所示。
材料三种混凝土材料C60、C50和C40分别用于主梁、索塔和桥墩。
纵向及横向预应力筋均使用的是高强度的低松弛钢绞线，其单根公称直径为Φs15.24，标准强度1860MPa，竖向预应力筋为Φ32精轧螺纹钢筋，标准强度为750Mpa。
纵向预应力采用OVM15型锚具，竖向预应力采用YGM 锚具，预应力管道均按塑料波纹管成孔设计。
矮塔斜拉桥方案设计论文
矮塔斜拉桥方案设计论文由于缆索在斜拉桥设计中所起的关键作用，使得斜拉桥的设计和建造具有很大的难度和复杂性。
本文以矮塔斜拉桥的设计为研究对象，探讨了其方案设计的一些关键内容和技术细节，并且对相关方面做了详细阐述。
1. 研究背景矮塔斜拉桥是斜拉桥的一种，由于它的塔比其他类型的斜拉桥要矮一些，因此它显得更为优秀。
然而，由于缆索在斜拉桥设计中起到了主要的作用，矮塔斜拉桥的设计与建设对于工程师和建筑师来说都是很大的挑战。
因此，我们需要研究其方案设计的一些关键问题，探索一些有效的技术细节，以确保其设计和建造的有效性。
2. 方案设计内容2.1 塔的选择对于矮塔斜拉桥，选择合适的塔是十分关键的。
一般情况下，矮塔斜拉桥的塔高应该控制在200米以下，选择一种合适的塔型是很关键的。
一般来说，单流形斜拉桥、双流形斜拉桥、正十二面体斜拉桥和倒八字型斜拉桥都可以作为塔的选择。
然而，不同的塔型在负荷、外形和构造方面都有所不同，需根据实际情况进行权衡。
2.2 缆索的设计缆索是斜拉桥中起关键作用的部分，对于矮塔斜拉桥而言也不例外。
设计一条适合矮塔斜拉桥的缆索需要考虑以下几个因素：首先，需要考虑缆索的强度和耐久度，在这方面，高强度钢材是一个比较好的选择。
其次，还需要考虑缆索的布局和数量，这是与桥型有关的，一般来说，矮塔斜拉桥需要多根缆索。
最后，缆索还需要考虑其张力和长度的计算，这需要进行较为复杂的数学模拟和计算。
2.3 桥面的设计矮塔斜拉桥的桥面是由悬挂在缆索上的桁架结构组成，这使得桥面的构造设计成为很大的挑战。
对于桥面的设计，需要考虑以下几个因素：首先，需要考虑桥面的荷载和强度，以确保其承载能力可以抵御各种不同的荷载和外力。
其次，也需要考虑桥面的舒适性，以尽可能减少桥上的震动和摇摆。
最后，桥面的造型要优美大方，与塔和缆索相互协调。
3. 技术细节在矮塔斜拉桥的设计和建造中还有许多具体的技术细节需要考虑，以下列举了一些常见的问题：3.1 塔的接地方式：由于矮塔斜拉桥的塔比其他类型的斜拉桥要矮，因此其受力方式也有所不同。
双索面宽幅矮塔斜拉桥的动力特性及地震反应研究的开题报告
双索面宽幅矮塔斜拉桥的动力特性及地震反应研究的开题
报告
题目：双索面宽幅矮塔斜拉桥的动力特性及地震反应研究
作者：XXX
导师：XXX
摘要：
双索面宽幅矮塔斜拉桥是一种新型的桥梁结构，具有结构简单、造价低廉、适用范围广等优点。
然而，由于该结构的动力特性和地震反应尚未得到深入研究，因此无
法准确评估其在各种工况下的运行安全性，未来的研究将采用动力分析和地震反应模
拟的方法，探讨双索面宽幅矮塔斜拉桥的动力特性及地震反应。
本文的研究目标是：通过建立模型，模拟双索面宽幅矮塔斜拉桥在重载、风载和地震等外部工况下的动力特性和地震反应，探讨其动力特性和结构响应的规律，并提
出相应的抗震设计建议。
本文的研究内容包括：1）双索面宽幅矮塔斜拉桥的建模方法；2）重载、风载和地震工况下的动力分析方法；3）双索面宽幅矮塔斜拉桥的动力特性分析；4）地震工
况下的结构响应分析；5）提出相应的抗震设计建议。
本研究的意义在于：通过深入研究双索面宽幅矮塔斜拉桥的动力特性及地震反应，可以准确评估其在各种工况下的运行安全性，指导该类型桥梁的设计和施工。
此外，
本文的研究方法和结论对于其他类似结构的研究，具有一定的参考价值。
关键词：双索面宽幅矮塔斜拉桥；动力特性；地震反应；模拟分析；抗震设计。
矮塔斜拉桥结构及设计特点
矮塔斜拉桥结构及设计特点【摘要】矮塔斜拉桥由于其具有性能优越、造型美观、经济指标良好等优点，在世界各国得到广泛的应用，发展十分迅速。
本文主要介绍了矮塔斜拉桥设计特点，分析了设计要点及问题，还就矮塔斜拉桥主梁施工的线形控制进行了探讨。
【关键词】矮塔斜拉桥；结构；设计特点引言随着桥梁技术的不断发展，出现了许多新型的桥梁结构。
矮塔斜拉桥就是近年来出现的一种新型桥梁结构形式。
这种桥型是介于常规斜拉桥与普通梁桥之间的一种组合体系桥梁，使得桥梁的跨径得以延长。
由于其具有优越的结构性能和良好的经济特性，在世界各国得到广泛的应用。
1矮塔斜拉桥设计特点1.1矮塔斜拉桥主梁设计矮塔斜拉桥与常规斜拉桥最大的不同是主塔比较矮，这个特性使得斜拉索与主梁的夹角较小，斜拉索提供的竖向分力仅能抵消梁体所受的部分竖向内力。
客观上主梁以梁的受弯、受压、受剪和斜拉索受拉来共同承担竖向荷载，主梁以压弯为主，此外，主梁还需抵抗活载偏心引起的扭矩。
因此，主梁采用变截面箱梁是非常好的选择，而根据矮塔斜拉桥斜拉索索面布置的不同，常采用单箱单室或单箱多室等截面形式。
1.2矮塔斜拉桥主塔设计矮塔斜拉桥的主塔不仅要承受斜拉索竖向分力引起的轴向压力，而且还要承受由于两侧斜拉索的拉力不同所引起的弯矩，塔的刚度将直接影响全桥的受力特性，塔是矮塔斜拉桥的主要受力构件之一。
矮塔斜拉桥的受力性能取决于主梁、主塔、墩及斜拉索的相对刚度。
矮塔斜拉桥的拉索就像主梁的体外预应力筋，主塔的作用就是增大体外预应力筋的力臂，拉索主要作用是通过初拉力的预应力效应来改善主梁的受力性能；当主梁抗弯刚度较大时，可以通过降低主塔高度给主梁提供较大的轴向分力，从而解决主梁体内预应力的不足。
主塔除承受拉索的竖向轴力分力外，还可以通过优化斜拉索索力来改善其自身的受力性能。
塔高的选择首先与桥梁的主跨跨径有关，其次是斜拉索的索面布置形式、拉索的索距和水平倾角等有关。
在相同跨径的情形下：塔高降低，斜拉索的倾角减小，索力在水平方向的分力增大，主梁轴力增大，主梁最大正、负弯矩的绝对值增大，挠度变大。
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工学硕士学位论文答辩
专业名称：桥梁与隧道工程 研究方向：桥梁结构与结构分析理论 研 究 生： 郭文龙
指导教师：黄安录 副教授
2011年 月 日 年
论文题目： 论文题目：
矮塔斜拉桥合理设计状态及 动力特性研究
矮塔斜拉桥合理设计状态及动力特性研究
内容简介: 一、发展历程及存在问题 二、合理恒载内力状态的优化 ——提出了一套综合优化方法 三、斜拉索施工初张力的确定 ——提出了基于有限步倒拆的正装迭代法 四、墩墩梁不同连结方式下结构的动力特性 五：总结与展望
图 1.5 Sunniberg桥 桥
1.1.5矮塔斜拉桥发展在中国
我国的矮塔斜拉桥与国外相比起步较晚，但有后来居上之势。较有代表性的主要有： 2000年建成的芜湖长江大桥(图1.6)，主桥为180+312+180m，双层钢桁梁的公铁两用 桥。该桥为目前世界上主跨最大的矮塔斜拉桥，也是世界上首次采用钢桁梁作主梁 结构。2001年成的福建漳州战备桥(图1.7)，主桥为80.8+132+80.8m的预应力混凝土 箱梁结构，桥宽27m，桥梁全长为293.6m。惠青黄河公路大桥(图1.9)，主桥布置为 (133+220+133m)，为目前国内跨径最大的双塔单索面预应力砼矮塔斜拉桥。
1.1、矮塔斜拉桥的发展历程
1.1.1 雏形
随着桥梁建造技术的日新月异，人们对桥梁的造以及与环境的协调性要求越来越 高，各种轻巧、美观的组合体系随之产生。其中比较有代表性的有：梁拱组合、 斜拉—连续(梁)组合，以及斜拉—拱组合等。矮塔斜拉桥便是斜拉——连续梁组 合体系的典型代表。最早的类似于矮塔斜拉桥结构的桥梁有：Christian Menn于 1980年设计建造的甘特(Ganter)大桥(图1.1)，其主梁为预应力砼箱梁，索塔与 主梁之间采用钢斜拉板结构，也可以看作是刚性拉索。
图 1.3 小田原港桥
图1.4 木曾川桥
1.1.4 受力接近于常规斜拉桥的矮塔斜拉桥
在欧洲，1998的，瑞士修建的Sunniberg桥则是另一种类型的矮塔 斜拉桥(图1.5)桥跨布置为(59+128+140+134+65m)，桥梁全长为526m， 主梁为肋板式梁，跨中板高仅为0.32m，塔根处板高为0.4m，两个边 肋高为0.8m，该桥高跨比为(H/L=1/175)，远小于一般的矮塔斜拉桥 结构(H/L=1/70)。不过，该桥的受力状态更接近于常规的斜拉桥结 构，可见，矮塔斜拉桥随着其索梁荷载比的不同，即使外形上相似， 其受力状态也会有很大差异。
图1.7 芜湖长江大桥
图1.8 漳州战备桥
图 1.11 斗山二 号高架桥 (中国台湾）) 中国台湾） 中国台湾
图1.12 开封黄河二桥(主桥 开封黄河二桥 主桥) 主桥
图1.13 津沪联络线特大桥
1.2矮塔斜拉桥合理成桥状态索力优化方法的研究现状 斜拉桥成桥状态内力的分布好坏是衡量设计优劣的重要标准之一，理想的成桥状 态当属塔、梁在恒载作用下无弯矩或只有局部弯矩[14]。这种状态即可降低徐变 收缩的影响、便于设计，又可以充分发挥各种材料的性能。正如拱桥的合理拱轴 线一样，由于实际工程中，桥梁结构会受到设计施工等各种条件的限制，要求每 座斜拉桥都满足零弯矩状态是不可能也是不现实的。然而，一旦斜桥拉的结构体 系、尺寸及设计荷载确定后，总能找到一组索力值，使得桥梁在既有条件下，满 足安全及使用功能要求，或者说使得某种反映结构受力性能或用材指标的目标达 到最优，求解这组索力的过程就是成桥状态的索力优化问题。确定斜拉桥成桥阶 段索力的优化方法主要有：指定受力状态法，无约束的索力优化方法和有约束的 索力优化方法三大类[13]。 1.2.1指定受力状态的索力优化方法主要可分为：刚性支承连续梁法、内力平衡法、 零初索力法和零支反力法等，其具体的细分和详细特点如下： （1）刚性支撑连续梁法 优点：力学意义明确，目标函数的确定方法简单，且成桥的索力值更接近于“稳 定初张力”，而且能够考虑砼的收缩徐变及预应力效应，成桥内力均匀，数值一 般较小。 不足：①、只考虑了主梁的内力状态和位移，不能顾及索塔的内力及位移状态， 当边跨跨径与(1/2)中跨跨径不相等(也就是边中跨不对称)时，塔根的弯矩过大， 塔顶的位移也较大；
二、矮塔斜拉桥索力优化的具体步骤
对于新设计的桥梁来说，结构各种参数，比如是主梁成桥状态下的恒载轴力N均 为未知数，而具体的索力调整又与这些参数密切相关，所以详细的设计过程也是 一边试算一边修改的调整过程。 一、初拟结构尺寸 根据收集的资料或借鉴同类桥梁的设计经验，确定主要截面的尺寸、拉索面积的 初估、材料类型及特性等。 二、用最小弯曲应变能法初定成桥索力 虽然最小弯曲应变能法不能考虑预应力筋的效应，但对于一个各种参数均未确定， 特别是预应力钢束的数量和布置方式还是待定的情况下，此时结构中并无预应力 筋信息,而且这也不是最终的成桥状态。关键是运用最小弯曲应能法，能够使结 构的内力较小均匀，同时还可以结合第三步的可变荷载效应求得最小的配筋用量 和预应力钢束的布置方式。 三、活载分析 根据第二步得到的初步成桥索力作为施工初张力模拟施工全过程至成桥，并进行 活载效应计算，按照规范的要求进行组合,计算出各控制截面的最不利作用(或荷 载)组合效应值，以及活载作用下各截面上下缘的应力效应值。
1.2.3有约束优化法 有约束优化法又可分为：拉索用量最小法、结构应变能最小法、考虑预应力法、、 结构应变能最小法、徐变准则法 其中用索量最小法，是以索力乘以索长的累加值作为目标函数，再加上其它约束 条件，如各控制截面节点位移、控制截面单元内力或桁架内力作为约束条件，该 方法对于约束条件的选取非常重要。 1.2.3存在问题 1）、合理成桥状态优化 （1）、现有的优化方法大多是针对常规斜桥，而对于矮塔斜拉桥这种预应力占 索梁荷载比例较大的结构来说，有些方法并不能完全适合； （2）、任何单一的方法均不能有效地解决斜拉桥的索力优化问题； （3）部分文献所提的综合经方法在斜拉桥调索过程中，特别是成桥后二次调索 中仅能顾及主梁弯矩在弯矩可行域内，而主梁应力特别是中跨主梁应力容易超标。 2）施工初张力确定 (1)、部分确定施工初张力的方法中，往往需要进行倒拆计算，需要编制专门的 能够进行倒拆分析的软件，更显著的是需要较长的计算机时； (2)、无应力状态法中，需要考虑主梁的无应力曲率的连续问题，一般在主梁合 拢时需要进行专门的调索以及配重。而同时考虑施工中主梁的无应力曲率连续、 同时还 兼顾问题主梁安全（即不开裂）不容易实现 ，往往需要合拢大范围调索， 再大范围二次张拉
五、用最小二乘法求得主梁最小位移，兼顾斜拉索索力，特别是塔顶零位移及塔 根弯矩较小时的各斜拉索初拉力荷载及边跨压重荷载集度 由于矮塔斜拉桥主梁结构中预应力效应占索梁荷载比的比例较常规斜拉桥大很多， 而最小弯曲应变能法未考虑主梁的预应力效应，所以有必要采用一种能够同时考 虑主梁预应力和斜拉索两种效应的方法。在第四步得到的主梁预应力及其布置方 式的基础上作一次成桥计算，用最小二乘法计算使得结构产生最小位移(或总体 上基本不下挠)，特别是塔顶位移为零及塔根内力较小的约束条件下各斜拉索索 力。本阶段优化的关键意义：(1)使得主梁在索梁共同作用下不至于下挠过大； (2)索塔在恒载作用下塔顶竖直，塔根弯矩尽可能的小。 六、以第五步求得的初张力作为施工初张力，模拟施工过程至成桥，安装全部构 件及张拉主梁体内预应力钢束，计算结构此次成桥状态时的“即有成桥内力状 态”、成桥索力和弯矩可行域。 七、基于即有成桥内力状态下的二次调索 以第六步形成的结构内力作为既有内力状态，以结构主梁上下缘弯矩可行域的上 下限值与结构即有内力状态之差值作为结构内力浮动区间,采用线性规划法，进 行二次调索，计算出在既有内力状态下，使得结构满足内力浮动要求的，各斜拉 索索力的增量(△T)，T′= T0+△T,使得结构的内力状态基本合理； 八、以第七步得到的成桥内力状态，与活载及其它荷载产生的效应组给进行极限 状态验算。对于局部构件的结构强度或应力不满足要求的现象，此时可采用基于 施工—成桥两阶段结构体系的影响系数法进行局部调整,直至结构全部验算均满 足规范要求，最终的成桥索力为T=T0+∑△T。 若以上步骤均不能满足最终承载力要求，则需要修改设计，重新按三～八步进行 新一轮计算。以上各步可绘成以下流程图：
初拟结构尺寸 用最弯曲应变能法 初定成桥索力 活载分析 求主梁合理预 加力及配束 确定在主梁、塔顶位移为零、 塔根弯矩较小时的索力及边 跨压重荷载集度 计算结构此时的即有成桥 内力状态及弯矩可行域 基于即有成桥内力状 态下的二次调索 结构成桥验算 是否满足规范要求
1.1.2 第一个未实施的桥型方案
1988年由法工程师Jacgues Mahtivat在设计阿勒特·达雷(Arre^t Darre`)高架桥 的替代方案时，第一次提出Extradosed Pressed Bridge(图1.2)的概念，其主要 设计构思为：斜拉索不是锚固在索塔上，而是通过主塔上的索鞍直接锚固于塔另 一侧的主梁上，该桥从外观上看象斜拉桥，但从受力上讲，更象于体外预应力束 的转向块，而拉索则成了体外预应力钢束。
②、当出现索距不均匀，特别象矮塔斜拉桥这种主梁存在无索区段的结构，若采 用此方法，部分支点、截面的反力及内力值可能为过大； ③、对于双塔三跨式的矮塔斜拉桥，中跨跨中的拉应力过大。 （2）内力平衡法的主要特点是： ①、可以考虑活载的共同作用，力学概念明确； ②、能够充分发挥材料的性能，提高材料利用效率； ③、对于上下缘对称的截面最为适用，对于主梁为(钢—砼)叠合梁的结构形式来 说，有利于正弯矩受力，不利于负弯矩效应； ④、该方法亦未考虑索塔的内力，而且该方法未计入拉索引起的轴力效应，对于 斜拉索锚固点不在主梁形心上的结构，拉索偏心距所产生的弯矩效应则不能考虑。 1.2.2无约束优化法 无约束优化法又可分为：直接法、简化法、加权法 该方法是以结构的弯曲应变能作为目标函数，具体步骤为：①可把全桥主梁及索 塔的抗弯刚度人为降低10-5，②施加自重和压载，作一次落架计算，③调整压重， 并修改主梁或索塔的抗弯刚度折减系数(相当于调整梁塔的受力权重)，直到计算 结果满意为止。用此方法所求索力和结构内力，即为弯曲应量能最小时结构的最 优索力和内力。但该方法不能考虑预应力效应，对于矮塔斜拉桥这种预应力所承 担荷载占结构总荷载效应较大比例的结构来说，是非常不合理的。最小弯矩平方 和法，与最小弯曲应变能相似，本文不再赘述。