多塔斜拉桥
1
5.29
2
5.17
无纵向约束
特征
刚性铰两侧主梁异向纵飘振动 刚性铰竖向振动
周期(s) -
刚性铰两侧主梁同向纵飘振动
-
有纵向约束 振型特征 -
-
3
4.73
主梁1阶竖向对称振动
4.84
主梁1阶竖向对称振动
4
4.59
索塔1阶横向对称振动
4.59
索塔1阶横向对称振动
5
4.47
索塔1阶横向反对称振动
4.47 索塔1阶横向反对称振动
多塔斜拉桥关键技术研究
不同支座间距下托架根部弯矩（汽车活载）
12
创新点一：“双排支座+刚性铰” 结构体系
C. 提出了无过渡墩的伸缩缝构造“刚性铰”，可释放主梁纵向相对轴 向位移，并约束其他自由度位移，有效解决了长主梁温度变形难题
36%
30%
刚性铰力学原理示意图
基 将钢箱梁在跨中位置断开，在一侧钢箱梁 本 构 内部放置小箱梁，小箱梁一端固定在另一 造 侧钢箱梁上，另一端自由
6
1. 研究背景
关键技术问题（1/2）
结构体系刚度
多塔斜拉桥的力学行为
长主梁温度变形
塔底弯矩
多塔斜拉桥关键技术研究
梁端位移
活载效应
跨数增加，主梁竖 向刚度降低
独柱墩刚度降低
塔身应力大，配筋困难 塔底基础内力大，基础规模大 梁端变形大，边索疲劳突出
7
1. 研究背景
关键技术问题（2/2）
次中塔纵向约束可大大减小刚性铰的汽车活载变形，控制刚性铰在动 力荷载下的振动，从而改善刚性铰的工作环境
14
创新点一：“双排支座+刚性铰” 结构体系
意义：“双排支座+刚性铰” 结构体系推动了多塔斜拉桥的技术进步， 实现了多塔斜拉桥的无限拓展，在未来超宽海峡工程中将会得到应用
n×3塔斜拉桥
多塔斜拉桥关键技术研究
A. 融合漂浮、固结体系优点，提出了能同时实现塔梁竖向、转动约束 的“双排支座体系”，力学行为接近固结，而构造上表现为分离
半漂浮
全漂浮
在温度荷载受力及构造处理上有利
+
固结
对结构体系刚度有利
漂浮型
固结型
双排支座结构体系
多塔斜拉桥关键技术研究
11
创新点一：“双排支座+刚性铰” 结构体系
B. 揭示了双排支座体系支座间距变化对多塔斜拉桥结构受力的影响
多塔斜拉桥
创新点一：“双排支座+刚性铰” 结构体系
D. 提出了次中塔设置塔梁纵向限位、其他索塔设置阻尼器的静动力 结构体系，有效改善了刚性铰的力学边界条件和结构的动力性能
次中塔纵向约束
次中塔纵向自由
70%
刚性铰变形（m）
多塔斜拉桥关键技术研究
振型 阶数 周期(s)
第七届中国公路科技创新高层论坛
汇报人:王仁贵 中交公路规划设计院有限公司
2015年4月22日·上海
汇报内容
1. 研究背景 2. 关键技术及创新点 3. 技术的先进性、知识产权与评价 4. 推广应用情况及效益 5. 促进行业科技进步的作用和意义
多塔斜拉桥关键技术研究
2
1. 研究背景
1.1 任务来源
交通部科技计划项目
嘉绍大桥关键技术研究 (2010-353-333-130 )
中国交通建设集团科技研发项目
多塔长大斜拉桥关键技术研究
多塔斜拉桥关键技术研究
3
1. 研究背景
1.2 项目概况
绍兴
钱塘江
嘉绍大桥
钱塘江大潮
嘉兴
建设条件 河床宽浅 涌潮汹涌 潮强流急 深槽摆幅大
多塔斜拉桥关键技术研究
15
创新点二：钢箱梁刚性铰新型结构
在国际上首次提出了钢箱梁刚性铰新型结构，从构造上实现了主梁 纵向伸缩变形，释放轴向力，且同时可抵抗弯矩、剪力和扭矩
非对称刚性铰
对称刚性铰
多塔斜拉桥关键技术研究
刚性铰抗扭工作原理
序号 1 2
桥名 嘉绍大桥 Millau Viaduct 桥
主跨(m) 428×5 342×6
总长
塔数
国家
通车年份
2680
法6国Millau高中架国桥：位于峡谷20之13 中，
最大桥墩高达245m，且塔墩间设支座，
2460 其7高墩可适应法较国大的长主梁2温00度4 变形。
3
Rion-Antirion桥
度变形对结构的影响？
4
加拿大
2009
必须10进行技术宜昌创夷陵新大桥，以解决3结48×构2 体系936刚度及3 长主中梁国 温度变20形01 问题
多塔斜拉桥关键技术研究
8
2. 关键技术及创新点
三项关键技术及创新点
1.“双排支座+刚性铰” 结构体系 2. 钢箱梁刚性铰新型结构 3. 全方位多功能钢箱梁检查车
规律，提出了确定合理支座间距的方法及参数
索塔
主梁
支座 间距D
支座间距增大对结构响应的影响规律
结构响应 跨中挠度和塔顶水平位移
索塔内力 支座负反力 支座总竖向力 托架根部弯矩
趋势 减小 减小 减小 减小 增大
规律 不明显 不明显
间距较小时明显，当达到一 定大小时，趋势逐渐减缓
不明显
最优间距
最优间距
不同支座间距下各支座负反力（汽车活载）
268000
香港汀九大5×42桥800
木曾川桥
Z4
Z5
Z6
金耳大桥
271.15×4
1392.6
448+47520000 7000 1177
275×3
1145
Z7
Z8 Z9 Z10
242×3
968
5
日本
2001
嘉3绍大桥：河中床国宽浅，涌潮1、99急8 流、 通航等建设条件决定了不能采用高塔
或4增加塔墩刚日度本，如何解决2长00主1 梁温
多塔斜拉桥关键技术研究
9
创新点一：“双排支座+刚性铰” 结构体系
在国际上首次提出了“双排支座+刚性铰”多塔斜拉桥结构体系，科学 合理地解决了多塔斜拉桥结构体系刚度及长主梁温度变形的技术难题
双排支座：解决结构体系刚度
刚性铰：解决长主梁温度变形
多塔斜拉桥关键技术研究
10
创新点一：“双排支座+刚性铰” 结构体系
4
1. 研究背景
河床深槽存在2km以上摆幅
保护钱塘江涌潮奇观
主航道桥：5×428m多塔斜拉桥 通航范围 >2km
多塔斜拉桥关键技术研究
独柱索塔，承台在泥面以下 阻水面积 <5%
5
1. 研究背景
嘉绍大桥特点
根据强涌潮建设条件要求，采用主跨428m独柱六塔钢箱梁斜拉桥，为 世界上最长多塔斜拉桥
多塔斜拉桥关键技术研究
4
武汉二七长江大桥
5
赤石大桥
560×3 616×2 380×3
2252
4
希腊
2004
1732
希3腊Rion-An中tir国ion桥：采用直20径12 从26m
到38m圆锥形墩身及四腿柱塔形，以
1470 较4大的塔墩刚中度国抵抗长主梁在温建度变形。
6 7 7000 20000
8
Z1Z2 Z3
9
揖斐川桥
多塔钢-混组合梁斜拉桥成桥阶段垂度效应分析
多塔钢-混组合梁斜拉桥成桥阶段垂度效应分析摘要:以武汉二七长江大桥为工程背景，运用大型有限元结构分析软件ANSYS11.0，对该桥主梁、主塔和斜拉索分别采用不同的单元进行有限元模拟，建立了三塔结合梁斜拉桥空间非线性单主梁模型，考虑斜拉索的垂度效应，进行该桥成桥阶段主梁和边塔内力的非线性垂度效应影响的定量分析。
结果表明：三塔结合梁斜拉桥索的垂度效应不容忽视，垂度效应对三塔斜拉桥主梁和边塔的位移影响最大，对于主梁和边塔的应力影响次之，其对应力非线性影响不超过5%。
关键词:三塔斜拉桥成桥阶段非线性垂度效应武汉二七长江大桥是世界上最大的三塔斜拉桥和三塔钢-混结合梁斜拉桥，其主梁采用钢混结合梁，钢主梁和桥面板通过剪力连接件连接形成共同受力。
相比常规的两塔斜拉桥而言，三塔斜拉桥结构更加轻柔，受力特性更加复杂。
主要表现为中间塔两侧均无辅助墩和过渡墩，不能对主梁和索塔提供位移约束，使得结构的大位移和梁柱效应影响较为明显。
同时，大跨度三塔结合梁斜拉桥，塔高梁柔，拉索垂度效应变得越加突出[1-2]。
斜拉桥几何非线性主要包括：大位移效应、梁柱效应以及索的垂度效应[3-4]。
该文以武汉二七长江大桥为工程依托，运用大型有限元软件，自下而上建立全桥的单主梁非线性有限元模型，其中钢-混凝土结合梁简化为空间单主梁，斜拉索采用具有初始张拉力的空间杆单元，定量分析垂度效应对大跨度三塔结合梁斜拉桥结构的影响规律。
分析结果为今后三塔斜拉桥的设计与施工提供理论依据。
1 工程概况二七长江大桥是一座大跨度三塔双索面结合梁斜拉桥，其主跨为616 m，边跨为250 m，主桥总长1732 m，桥宽32.3 m，如图1所示。
该桥为半漂浮体系，全桥共设置132对斜拉索，在标准梁段索距为13.5 m。
桥塔为花瓶钻石型，塔高205 m（从承台顶面算起），分别由上、中、下塔柱及下横梁四部分组成。
4号桥墩处的中塔处采用固定铰接体系，边塔设置竖向支承。
方案设计时，为了降低大位移和梁柱效应对桥梁结构的受力影响，方案设计时，通过加大中间塔刚度增加全桥整体刚度。
3×340m公铁同层合建多塔斜拉桥总体设计
世界桥梁 2020年第48卷第％期（总第203期）%3X340 %公铁同层合建多塔斜拉桥总体设计余国武（广东广珠城际轨道交通有限责任公司，广东广州510220）摘 要：珠机城际铁路金海特大桥位于磨刀门水道入海口，与金海高速公路大桥同层合建，主桥采用（58. 5 + 116 + 3 + 340 +116 + 58. 5" m 四塔三主跨斜拉桥$桥面宽度达49. 6中间布置荷载较重的双线城际列车，两侧布置荷载较轻的高速公路$为提高多塔斜拉桥的结构刚度并释放长联温度效应，采用刚构一连续体系，中塔塔梁墩固结,边塔塔梁固结、塔墩分离$主梁采 用大挑臂式钢箱梁结构，由单箱三室钢箱梁加两侧挑臂组成，便于钢箱梁腹板与钢塔的壁板连接,实现塔梁固结$桥塔采用空间四柱式钢塔，其下桥墩为钢筋混凝土双肢薄壁结构$斜拉索采用LPES7-199〜LPES7 — 379型"级松弛平行钢丝拉索，按两平行索面扇形布置$钢塔及钢梁在工厂制造，再浮运至桥位安装$结构静动力分析结果表明，结构受力性能良好，安全可靠。
关键词：公铁两用桥；多塔斜拉桥；同层合建；刚构一连续体系；大挑臂式钢箱梁；空间四柱式钢塔；桥梁设计中图分类号：U448. 121；U448. 27；U442. 5 文献标志码:A 文章编号：1671 — 7767（2020）01 — 0001 — 051 工程概况珠海市区至珠海机场城际铁路二期起于横琴 岛，终点为珠海机场，正线全长22. 75 km 。
为了节 省桥位资源，珠机城际铁路金海特大桥与金海高速 公路并行跨越磨刀门水道出海口至鹤洲南围垦区，再跨白藤河水道至紫竹湾。
磨刀门是西江的主要出 海口，水道水面宽约2. 3 km,水道地形较平缓，天然水深8〜12 m,线路与水流方向夹角为84°°潮汐属于不规则半日混合潮，年平均潮差在1m 左右，属 于弱潮河口 $桥址地处台风多发地区，平均每年1.3次，最多年份4次。
斜拉桥的总体布置-多塔斜拉桥
跨径布置
274.3m+185.3m 143.5m+320m+143.5m 164.6m+365.8m+164.6m 101.7m+440m+101.7m 123.9m+299m+123.9m 198.17m+396.34m+198.17m 190m+530m+190m 160m+5×235m+160m
索塔高度
(m)
边跨 l1 / 主跨 l2
49.97
0.95
113.00
0.87
48.2
0.88
51.6
0.87
77.5
1.00
53.72
0.50
57.40
0.49
44.00
0.43
52.00
0.46
51.27
0.43
53.75
0.51
57.00
0.49
74.8
0.43
100.8
0.42
91.00
0.45
索塔高度 (m) 85.2 70.5 73.9 90.0 57.0 92.2 101.5 42.5
边跨 l1 / 主跨 l2
0.68 0.45 0.45 0.23 0.41 0.5 0.36 0.68
高跨比 H / l2
0.31 0.22 0.20 0.20 0.19 0.23 0.19 0.18
辅助墩 附 注
为提高中跨主梁竖向 刚度、减小端锚索的 应力幅，大跨度斜拉 桥常在边跨设置辅助 墩(backspan pier)
拉索锚固在设辅助墩 截面，起到了锚索的 作用，也降低了端锚 索的应力变化幅
双排支座设置对多塔斜拉桥的影响
不同支座间距的双排支座对六塔斜拉桥 刚度和传力 系统及 内力分布等方面的影响． 结果表明： 双排
支座 的设 置 可 以提 高斜拉 桥 刚度 １ ０ ％ 以上 ， 对 主 梁的 内力分 布存 在 最优 支座 间距 区 间 ， 对 索塔 和
拉 索 亦均有 相应 影响 ． 关 键词 ： 桥梁Ｘ － 程； 六塔斜拉 桥 ； 双排 支座 ； 刚度 ； 内力分布 中图分 类号 ： Ｕ４ ４ ３ ． ３ 文献标 志码 ： Ａ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｓ ｔ ｉ ｆ ｆ ｎ ｅ ｓ ｓ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｉ ｓ ｏ ｎ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｍｉ ｎ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｏ ｆ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｐ ｙ ｌ ｏ ｎ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ — ｓ ｔ ａ ｙ ｅ ｄ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ．Ｂａ ｓ ｅ ｄ
Ｃ ＡＯ Ｓ ｈ ａ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ， ＬＥ． 『 Ｊ ｕ ｎ ｑ ｉ ｎ ｇ， Ｚ ＨＡＮＧ Ｋｕ ｎ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ４ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｉ ｎｆ ｌ ｕ ｅ ｎｃ ｅ ｏ ｎ ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｏ ｆ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ・ ｐ ｙ ｌ ｏ ｎ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ － ｓ ｔ ａ ｙ ｅ ｄ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｂ ｙ ｓ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｒ ｏ ｗ ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ
第３ ７卷 第 １ 期
斜拉桥的发展现状及常见问题分析
斜拉桥的发展现状及常见问题分析摘要：作为一种可以跨越超长距离的桥梁结构，斜拉桥主要是由主塔和斜索所组成的桥梁结构，这种形式的桥梁结构，虽然整体性能突出，但是在施工的过程中稳定性控制难度极大，一旦施工操作不到位，就可能一发坍塌事故。
为此，想要全面提升斜拉桥的施工效果，施工企业就必须要积极开展斜拉桥相关技术的研究工作，了解发展情况，分析常见问题。
关键词：斜拉桥；结构；桥梁工程引言在社会不断发展，城市化建设进程不断加快的过程中，区域间的交流与沟通日益频繁，此时就对交通运输工程提出了更高的要求。
比如说在进行桥梁项目建设的过程中，为了对其美观性、实用性、受力性、跨越能力等方面进行兼顾，就可以对斜拉桥施工技术展开运用，同时积极进行施工技术的研究工作，促进斜拉桥梁作用的充分发挥。
1斜拉桥技术研究目的斜拉桥属于一种高次超静定桥梁结构，在具体施工的过程在，由于收到桥梁结构参数与设计值差异和施工中荷载不确定等因素的影响，就会造成斜拉桥结构内力与位移的计算结果无法满足设计要求。
在施工的过程中如果不能进行有效的控制与调节，就会对斜拉桥的使用性能产生影响，严重的还会威胁到整体使用安全。
为此，就需要积极开展斜拉桥施工的研究工作，全面提升斜拉桥结构内力、线性与设计要求的一致性，保障使用安全，延长使用寿命。
开展斜拉桥施工控制工作，可以对斜拉桥结构的目标状态与实施状态进行有效的调控，并且必须要严格遵循斜拉桥结构施工的安全性和周期性要求，同斜拉桥自身结构特点相结合确定具体的管控手段，合理确定施工中的允许误差，积极开展施工监控工作，全面提升斜拉桥施工效果，保障我国路桥项目使用安全，为城市与交通运输事业的发展的奠定基础。
2斜拉桥的发展现状目前，斜拉桥正朝着多元化、轻便化方向进行发展。
首先，在开展桥面布设和规划工作的过程中，需要严格遵循轻型化原则，适当减轻桥面系统的构筑重量，同时科学控制拉索部分的造价成本，提高主题结构的轻柔化水平在对近年来大部分大跨度斜拉桥工程的建设施工情况进行分析的过程中可以发现，叠合梁的使用越发频繁，除了可以减轻桥面的实际重量，同时还促进了斜拉桥结构大范围跨越能力的提升，推动整体结构设计朝着多样化方向发展进行发展。
多塔部分斜拉桥自振频率的实用简化算法
多塔部分斜拉桥自振频率的实用简化算法唐冕;丁千夏;宋旭明【摘要】为了便于在概念设计阶段快速准确地估算多塔部分斜拉桥的基频,根据Rayleighmethod方法,以主梁的静挠度曲线作为振型函数,推导支承体系和刚构体系多塔部分斜拉桥的基频估算公式.以某三塔部分斜拉桥为例,计算其频率,讨论结构体系及塔跨数对多塔部分斜拉桥基频的影响.并将公式与较为精确的有限元法和《公路桥涵抗风设计规范》的单一估算方法进行比较,研究结果表明:计算多塔部分斜拉桥基频不可忽略结构体系及塔跨数的影响;支撑体系基频远低于刚构体系,不可用单一公式计算;随着塔跨数增加,基频降低.有限元解与公式解的对比结果表明,公式基频误差在10％以内,可以满足工程概念设计的需要.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2018(015)011【总页数】6页(P2861-2866)【关键词】斜拉桥;基频;矮塔;结构体系【作者】唐冕;丁千夏;宋旭明【作者单位】中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;华蓝设计(集团)有限公司,广西南宁 530011;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075【正文语种】中文【中图分类】U448.27部分斜拉桥作为连续梁(或连续刚构)与斜拉桥的组合体系，具有塔矮、梁刚、索集中的特点，灵活的跨径布置、美观的外形及经济的造价使其在近年内得到广泛应用。
目前的《公路斜拉桥设计细则》和《公路斜拉桥抗风设计规范》中仅对双塔斜拉桥中有辅助墩和没有辅助墩有不同的估算公式，没有考虑各种边界条件，对于与普通斜拉桥不同的多塔部分斜拉桥没有明确区分。
根据国内外众多学者对斜拉桥实时监测数据和数值模拟的研究，斜拉桥的动力特性除了受结构自身状态的影响外，还收到各种温度、损伤和车辆荷载质量等环境因素的影响[1−6]。
为了研究斜拉桥的动力特性，陈恒大等[7]推导了考虑主塔刚度影响三塔斜拉桥振动基频公式；李国豪[8]用单质点模型来估算漂浮体系斜拉桥基频；袁万城等[9]用双质点模型估算斜拉桥的纵飘频率；张先忠等[10]提出名义单位质量的抗弯刚度概念，推导高墩固结体系矮塔斜拉桥纵飘基频的估算公式；宋涛等[11]假设振型函数为三角函数，用Rayleigh method法，推导双塔矮塔斜拉桥基频。
斜拉桥总体布置与构造
10.2 斜拉桥总体布置与构造10.2.1 孔跨布置斜拉桥孔跨布置主要可分为双塔三跨式、独塔双跨式和多塔多跨式等三种形式。
在特殊情况下，斜拉桥也可以布置成独塔单跨式或者混合式。
双塔三跨式（图10.1）是一种最常见的斜拉桥孔跨布置方式。
双塔三跨式斜拉桥通常布置成两个边跨跨度相等的对称形式，也可以布置成两个边跨跨度不等的非对称形式。
边跨跨度与主跨跨度的比例关系通常取0.4左右。
根据已建斜拉桥统计，一般跨度比/=0.35~0.5。
另外，还可根据需要在边跨内设置辅助墩，以提高结构体系的刚度。
辅助墩数量不宜过多，一般1～2个，过多，效果不显著。
由于双塔三跨式斜拉桥的主孔跨度较大，一般可适用于跨越较大的河流、河口和海峡。
1L 2L 1L 2L图10.1 双塔三跨式斜拉桥图10.2 重庆石门嘉陵江大桥独塔双跨式斜拉桥也是一种常见的孔跨布置方式，如图10.2所示重庆石门嘉陵江大桥即为独塔双跨式斜拉桥。
独塔双跨式斜拉桥可以布置成两跨不对称的形式，即分为主跨与边跨；也可以布置成两跨对称，即等跨形式。
其中以两跨不对称的形式较多，也较合理。
独塔双跨式斜拉桥的边跨跨度与主跨跨度的比例通常介于0.6～0.7之间。
由于它的主孔跨径一般比双塔三跨式的主孔跨径小，故特别适用于跨越中小河流、谷地及交通道路；当然也可用于跨越较大河流的主航道部分。
1L 2L 在跨越宽阔水面时，由于通航孔要求，必要时也可采用三塔斜拉桥，如湖北宜昌夷陵长江大桥(主跨2×348m，主梁为混凝土箱型梁，悬臂拼装施工)。
多塔多跨式的斜拉桥应用较少，这是由于多塔多跨式斜拉桥的中间塔顶没有端锚索来有效地限制它的变位，结构的刚度较低。
增加主梁的刚度可以在一定程度上提高多塔斜拉桥的整体刚度，但这样做必然会增加桥梁的自重。
在必须采用多塔多跨式斜拉桥时，可将中间塔做成刚性索塔，此时索塔和基础的工程程量将会增加很多，或用斜拉索对中间塔顶加劲，但这种长索柔度较大，且影响桥梁的美观。
大跨径多塔斜拉桥非线性静力分析
（ 国公 路 工 程 咨 询 集 团有 限公 司 北 京 １ ０ ９ ） 中 ０ ０ ７
摘
要 以 一 座 在 建 的多 塔 结合 梁 斜 拉 桥 为 工 程 背 景 ， 用 大 型 有 限 元 结 构 分 析 软 件 ＡＮ Ｙ ， 运 Ｓ Ｓ 建
立 多 塔 斜 拉 桥 的 空 间 非 线 性有 限元 模 型 ， 虑 拉 索 垂 度 效 应 、 构 大 位 移 和 梁 柱 效 应 ３种 几 何 非 考 结 线 性 因 素 ， 行 了 大 跨 度 多 塔 斜 拉 桥 空 间 非 线 性 静 力 分 析 ． 出 了桥 梁 结 构 主 梁 、 塔 以 及 斜 拉 索 进 给 桥 的位移及内力云 图． 果表明 ： 结 多塔 斜拉 桥 的 主 跨 跨 中位 移 变 形 最 大 ． ３． ｍ； 为 ３ ２ｃ 边塔 弯 矩 随高 度 的 变 化各 不 相 同 ， 底 弯矩 最 大 ； 拉索 的 最 大 索 力 在 边 塔 外 侧 的辅 助 墩 附 近 。 塔 斜 关 键 词 多 塔 斜 拉 桥 ＡＮＳ Ｓ 非 线 性 静 力 分 析 Ｙ
大变形 功 能 。斜 拉 索 采 用 ｌ ｋ ０单 元 模 拟 。该 ｉ ｌ ｎ 单 元 每个 节点有 ３个 自由度 ， 具 有 大应 变 和应 且
力 刚化 效应 ， 没有 抗 弯 强度 ， 与索 的特性 相 似 ， 这
所 以可 以通过该 单元 的应 力 刚化效 应体 现斜 拉索
的垂 度效应 。桥 面 采用 ｓ ｅｌ３单元 。ｓ ｅｌ３是 ｈｌ ６ ｈｌ ６
一
Ｅ０
㈩
同时 ， 由于斜 拉索 的作 用 ， 使得 斜拉 桥 的主梁 和桥 塔不 仅 承担 弯 ， 同时 还要 承受 强大 的轴 力 ， 这 使 得在斜 拉 桥结 构 变 形 过 程 中会 产 生 附加 弯矩 ， 而 弯矩 又进 一 步加 剧结 构 的 变形 主梁 的挠 曲从 而 大大提 高 了
洞庭湖大桥
洞 庭 添 胜 景 ， 铁 马 长 驱 达 九 州 。
古 郡 展 雄 风 ， 金 桥 飞 越 连 三 楚 ；
主梁 单位：厘米
截面(索塔） 单位：分米
斜拉桥
• 斜拉桥，是将桥面用许多拉索直接拉在桥塔 上的一种桥梁，是由承压的塔，受拉的索和 承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可 看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。 其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减 轻了结构重量，节省了材料。由主梁、塔柱 和斜索三种基本构件组成。用高强钢材制成 的斜索将主梁多点吊起，将主梁承受的恒载 和车辆荷载传至塔柱，再由塔柱传给基础。 它是一种桥面体系（加劲主梁）受压，支承 体系（斜拉索）受拉的结构。
• 洞庭大桥设计风速28m/s，主 梁为多点支承柔性连续梁。 调索后一般弯矩较小，只在 梁端及跨中附近较大。 • 为减小边墩支座负反力，并 使背索张紧以增加结构刚度， 在梁端即跨中分别加2000KN 压重。梁端采用横梁加厚并 加设观光台重量。 • 用高强钢材制成的斜索将主 梁多点吊起，将主梁承受的 恒载和车辆荷载传至塔柱， 再由塔柱传给基础。它是一 种桥面体系（加劲主梁）受 压，支承体系（斜拉索）受 拉的结构。
洞庭湖大桥
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斜拉桥
洞庭湖大桥简介：
• 岳阳市洞庭湖大桥位于洞庭 湖与长江交汇处，东接岳阳 市区洞庭大道和107国、京 珠高速公路，西连省道306 线。是国内目前最长的内河 公路桥。路桥全长 10173.82m，其中桥长 5747.82m，桥宽20m，西双 向四车道。大桥总投资 80564万元。目前为国内第 一内河桥梁，亚洲首座不等 高三塔双斜索面预应力混凝 土漂浮体系斜拉桥。该桥设 计先进、新颖、造型美观， 各项技求指标先进，且为首 次在国内特大型桥梁中采用 主塔斜拉桥结构体系。
斜拉桥简介
代东辉
一、斜拉桥的结构特点
边跨 主跨 索塔 端锚索 边跨
边墩 或桥台
1.斜拉索将梁多点吊起，恒载及活载通过斜拉索传 至塔柱，在通过塔柱基础传至地基。 2.高次内部超静定结构，可通过斜拉索的张拉调整 主梁和主塔塔的恒载受力状态。
3.在不对称荷载作用下，斜拉索对主梁的弹性支撑 作用受塔柱顺桥向弯曲的影响。 4.不对称荷载作用下，斜拉索对主梁的弹性支撑作 用受塔柱顺桥向弯曲的影响，端锚索对主梁座外，其 余位置均有拉索支 撑，成为在纵向可 自由漂移的多点弹 性支撑连续梁，次 内力较小，受力均 匀。具有很好的抗 震消能作用。塔梁 之间要设横向约束。
滑动支座 塔柱 主梁
杨浦大桥
2.将0号索换成塔 柱横梁上的竖向支 撑，主梁刚度更大， 对限制主梁纵向位 移更有利，同时省 去换锁的复杂工艺。 但次内力较大，支 撑处主梁截面需要 加强。我国福州的 青州闽江桥就是采 用的半漂浮体系， 主梁为连续体系， 塔梁交接处通过盆 式橡胶支座。
索塔 单端锚索 桥塔
塔后斜索
边墩 或桥台 自锚体系斜拉桥
边墩 或桥台 地锚式斜拉桥方案
以上是根据斜拉索的锚固方式分成的不同体系， 此外，还有一种是为了景观效果而设计的独特 的无端锚索的斜拉桥，下图是美国著名桥梁专 家林同炎所设计的Ruck-A-Chuck桥方案。
（二）主梁的连续与非连续体系
大部分斜拉桥主梁采用连续体系，当主梁与塔墩固 结时，形成连续钢构体系。也可以将主梁设置成单 悬臂梁或T型钢构。
边跨 主跨 索塔 端锚索 边跨
二、斜拉桥的结构体系
（一）斜拉索的不同锚固体系
1.自锚式斜拉桥 拉索全部锚固在主梁与塔柱之间，竖向荷载通过塔柱递到桥墩 及基础中，拉索的水平分立由主梁的轴来力平衡。 2.地锚式斜拉桥 拉索一端锚固在主梁上，另一端锚固在山岩上。 3.部分地锚式斜拉桥 边跨部分锚索锚固在主梁上，部分拉索布置成地锚式。