部分斜拉桥结构受力特点及施工控制方法

94管理施工

城市道桥与防洪2010年5月第5期

部分斜拉桥结构受力特点及施工控制方法

俞

摘

臻

（无锡市城市重点工程建设办公室，江苏无锡214031）

要：该文以无锡市清宁大桥部分斜拉桥工程为背景，介绍了预应力混凝土主梁部分斜拉桥的受力特点，施工控制思路和

方法，以及清宁大桥部分斜拉桥的施工情况，总结出预应力混凝土主梁部分斜拉桥的施工控制方法和思路。关键词：部分斜拉桥；受力特点；施工控制；无锡中图分类号：U448.27

文献标识码：B

文章编号：1009-7716（2010）05-0094-05

0前言

部分斜拉桥自1988年首先由法国人提出这

种结构形式后，由于其从结构高度、外形景观及受力特点等方面在一定跨径上有其独特的竞争力，短短十几年的时间，已在世界各国得到了迅猛发

我国部分斜拉桥的建设开始较晚，但自上世纪展。

90年代以来，为了适应社会及经济发展的需要，已经相继建成了多座部分斜拉桥。

根据有关资料文献，国内部分斜拉桥最大跨径已达200m，惠青黄河公路大桥主桥结构设计为133m+220m+133m双塔单索面部分斜拉桥，桥面宽度为20m。漳州战备大桥设计为80.8m+132m+80.8m双塔单索面部分斜拉桥，桥面宽度为27.0m。国外的预应力混凝土主梁部分斜拉桥建设也已经有多座主跨200m以上的工程实例，桥面宽度多集中在20m左右。最近建成通车的韩国暮赢部分斜拉桥，结构设计为多塔单索面部分斜拉桥，跨径布置为100m+4×165m+100m，桥面宽度为26m。

宽度30m。桥梁主塔设计为钢—混凝土组合结构，上节段锚固区为钢锚箱外包混凝土，下节段为钢筋混凝土结构，主塔全高19.8m。

桥梁斜拉索设计采用313Ф7平行钢丝斜拉索，斜拉索外设双层PE护套。斜拉索在桥梁上呈

斜拉索在主扇形布置，全桥共10对20根斜拉索。

塔上的钢锚箱内锚固，在主梁上，斜拉索锚固于混凝土中间箱室内，横桥向布置在分隔带的正中间。

桥梁横断面布置见图2所示。

2结构受力特点

1工程介绍

无锡市清宁大桥是清名路跨越京杭大运河的一座桥梁，工程位于无锡市南长区。其中主桥设计为双塔单索面部分斜拉桥，跨径布置为69m

主跨跨越京杭大运河，边跨分别跨+113m+69m。

越运河西路和运河东路，桥址处河面宽度约为100m。桥梁工程布置见图1所示。

清宁大桥桥梁结构设计为塔、梁固结，墩、梁分离的结构体系。主墩墩顶设支座，横桥向每个主墩设置三个支座。主梁设计为单箱三室预应力混

梁高以抛物线变化，凸现主梁线条的流凝土箱梁。

畅、简洁。箱梁截面两侧悬臂长为5.0m，桥面总

收稿日期：2010-03-30作者简介：俞臻（1971-），女，江苏无锡人，高级工程师，副主任，从事重点工程建设管理工作。

预应力混凝土主梁部分斜拉桥从结构受力上

讲，是介于斜拉桥和连续梁之间的一种桥梁形式。其承受恒载及活载的受力体系有着自身的一些特点，主要有以下几个方面。2.1总体受力特点

部分斜拉桥中，恒载是由主梁和斜拉索来共同承担的。斜拉索的索力是人为确定的，其索力大小取决于主梁和斜拉索分担恒载的比例大小。这不同于普通斜拉桥的索力，是根据主梁、主塔最优内力状态，通过求解方程得出每根斜拉索的最优

从目前部分斜拉桥建设的工程经验来看，索力值。

一般斜拉索承担恒载的比例都在25％左右。对于后期使用阶段的活载，由于桥梁结构在使用过程中，要按照变形协调的原则来共同受力，因此，主梁与斜拉索的承担比例是按照二者的刚度比例来分配的。从无锡市清宁大桥部分斜拉桥的设计经验来看，使用阶段的活载绝大部分也是由主梁来承担的。

在单索面部分斜拉桥中，斜拉索对于桥梁的横向稳定几乎没有作用。所以，在部分斜拉桥设计中，桥梁的横向抗扭稳定完全由主梁来承担。2.2主梁

由于主梁要承担恒载的75％左右，以及活载

因此，部分斜拉桥的主梁为了满足结构的大部份。

受力的需要，要求刚度、强度都要很大。这一点，

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管理施工95

与一般斜拉桥的主梁受力有很大的不同。

单索面部分斜拉桥中，结构横向稳定全部由主梁承担，主梁的抗扭能力决定了整个桥梁结构在活载偏载工况下的响应。因此在设计中，主梁一般选用抗扭刚度较大的闭口箱形断面，以保证桥梁的横桥向刚度和强度。

斜拉索的设置，目的是想让主梁一部分的恒载重量由斜拉索来承担，从而减轻主梁自身承担的恒载重量，达到降低主梁高度，提高跨越能力的目的。从主梁结构受力的角度来看，斜拉索的索力如果能在主梁斜拉索锚固截面上均匀施加，对主梁结构的受力最有利。但是实际上不可能达到这样的目的，斜拉索索力在主梁锚固断面上必须集

如何能让集中锚固的中施加。这样就必须考虑，

斜拉索索力均匀地传递到主梁横桥向整个断面

这一上。特别是对于宽桥面单索面部分斜拉桥，

矛盾更加突出。另外，由于斜拉索的索力通常都比较大，刚建成通车的清宁大桥部分斜拉桥的单根索力达到了1000t。在一般斜拉桥中，单根索力达到1000t的工程实例并不多见，主梁斜拉索锚固区的构造也不同于一般斜拉桥。

塔梁固结、墩梁分离的部分斜拉桥中，斜拉索一端锚固在主梁上，另一端锚固在主塔上，斜拉索索力通过主塔传递给墩顶的主梁横梁上。墩顶横梁不仅要承担两侧腹板传递过来的竖向剪力，还要承担主塔传递下来的很大的竖向斜拉

是连续梁墩顶横索索力。这种横梁的受力特点，

梁所没有的。2.3主塔

部分斜拉桥中，主塔的高度一般是主跨的1/7～1/8，是一般斜拉桥的一半左右。斜拉索在主塔上的锚固方式有贯通式和分离式两种。采用贯通式锚固的部分斜拉桥中，主塔斜拉索锚固区主要承受斜拉索压力作用，类似于悬索桥主塔顶的

在分离式锚固的部分斜拉桥中，主塔锚鞍座受力。

固要承受两侧斜拉索的对拉力作用，这与一般斜拉桥中主塔锚固区受力类似。由于部分斜拉桥主塔高度都比较小，后期使用阶段的活载大部分由

对于主塔受力来主梁承担，斜拉索索力变化不大。

说，活载引起的塔底弯矩不大，主塔主要承受竖向荷载，以受压为主。2.4斜拉索

部分斜拉桥中，由于主梁的刚度要比普通斜拉桥中主梁刚度大得多，使用阶段斜拉索与主梁承受活载比例按照二者的刚度分配，活载大部份都由主梁来承担，斜拉索只承担其中很小的一部

成桥后斜拉索由活载引起的索力增量分。因此，

很小，从已建部分斜拉桥工程实例来看，拉索的

由应力增幅一般小于50MPa。而普通斜拉桥中，

活载引起的拉索应力增幅一般在200MPa左右。由于拉索的应力增幅要比普通斜拉桥中的拉索的应力小得多，因此部分斜拉桥中，斜拉索的疲劳强度要比普通斜拉桥中的拉索大。普通斜拉桥中，斜拉索设计时选用的安全系数在2.5以上，而在设计部分斜拉桥斜拉索时，通常选用斜拉索的安全系数比普通斜拉桥要低，可选用最小2.0的安全系数。

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城市道桥与防洪3施工控制思路和方法

部分斜拉桥有拉索和主塔，其施工控制思路和方法不同于连续梁。又因其结构受力不同于普通的斜拉桥，其施工控制思路和方法也不同于普通斜拉桥。部分斜拉桥的施工控制方法有其自身的一些特点。

3.1结构内力控制3.1.1主塔内力控制

部分斜拉桥主塔结构受力与普通斜拉桥的主塔一样，但是在使用阶段，由于 …… 此处隐藏：12524字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……