斜拉桥设计
摘要：
模型是建立在对斜拉桥造价预算基础上的一类数学建模问题。模型的建立的初衷是对斜拉桥的设计提出合理美观的设计方案，且同时要尽量节省资金。
在对模型的建立与求解的过程之前先是对斜拉桥总体外观进行了设计，确定了水上的桥面长度与引桥的长度，以及引桥的支撑方式。模型的建立与求解是建立在模型假设的条件基础上，模型假设的提出为解决实际问题提供了方便。例如，索塔顶部的拉索部分并不是从同一节点引出，但假设同一节点之后更加方便简洁的有助于我们对斜拉桥的拉索的造价进行估算。在模型中由于索塔个数不同对索塔造价和拉索造价的影响确定了多种方案，从各方案的造价进行比较，确定最佳方案。
关键词：外观假设节点最佳方案
一、问题重述
如果计划在抚河某处修建一座斜拉桥，斜拉桥示意图和建桥处河道的截面图已分别划出。
给出几项简化假设：
（1）在桥面处，索塔造价是同样长度的水上桥面的2倍；
（2）100米长斜拉索与10米长水上前面造价相当；
（3）索塔造价与离桥面的距离平方成正比；斜拉索造价与其长度成正比；
（4）如果有陆地上的引桥的桥面，造价是水上桥面的一半；
1，请给出斜拉桥设计图，使其合理美观；
2，估算斜拉桥的造价，尽量节省资金。
图1 斜拉桥
河流截面图（单位m）
二、模型假设
1.假设斜拉桥的桥面是水平
2.假设斜拉桥的拉索的最大张角是45°
3.假设斜拉桥水面上每米的造价是5万元
4.假设模型中计算的拉索的个数索塔个数为整数
5.假设抚州地区的基岩深度为七米桩基深度为30米
6.在抚河剖面上补考虑地形起伏影响基岩距地表都为7米
7.斜拉索在索塔上的节点都为塔顶位置
8.假设主跨与次跨的长度相同
三、符号说明
1．i索塔个数
2.X
?索塔单边拉索的最大水平距离
3.α每个索塔的单边拉索个数
4.
l第α个索拉索长度
α
5.t(1) 拉索的总长度
6.s表示各部分的造价
7.p表示各部分的价格
8．H索塔的长度的总和
9.W斜拉索桥的总造价
四、模型的建立与求解
4．1斜拉桥侧面设计图如下：
对于索塔个数n 的不同可将拉索桥的图进行适当的改变，下图为索塔n=2时的斜拉桥侧面图
4,2斜拉桥造价预算数学计算计算基础
拉索的每米的造价：
万元5.05100
10
)1(=?=
p 索塔每米的造价：
万元10)4(2)5(=?=p p
陆地上引桥部分每米桥面的造价：
万元.52)4(5.0)2(==p p
引桥部分桥墩每米造价：
万元10)5()3(==p p
索塔个数i ：
x
2800
i ?=
每个索塔的单边拉索个数:
2*d x
（拉索的相邻间距）
?
=
α
三角形的余弦公式:
?-+=45cos 2)b (a 2
2cb c ）（
第α个索拉索长度:
?-+=45cos d 22)2(l 22αααh d h ）（
拉索的总长度：
αα
l *411
∑==i i t ）（
拉索的总造价：
)1()1()1(P t s ?=
引桥总造价：
)2()(s(2)p l ?=引桥长度
引桥支柱长度：
25)()(+=桩基深度引桥支柱长度a h
引桥支柱造价：
)3()()3(p h s ?=引桥柱长度
河上的桥面造价：
)4(8004p s ?=）（
当300120≤?-≤
X n ）（时， 如图竖直线位置：
75
'
300)12(h X n =?-
索塔底部到防洪水位线的直线距离：
12
X
)12(3'?-=
n h
索塔长度：
25X ')(+++?=a h i h
当500)12(300≤?-≤X n 时 如图竖直线位置：
索塔底部到防洪水位线的直线距离：
h
75
'=
索塔长度：
+?
+
h
i
h
=a
(+
X
25
)
'
当500
≤X
-
n时
2(
?
)1
300≤
如图竖直线位置：
75
"
300500)12(h X n =-?-
"h 的值为
[]12
500)12(3"-?-=
X n h
索塔底部到防洪水位线的直线距离：
"75'h h -=
索塔长度：
25X ')(+++?=a h i h
则索塔长度函数表达式为：
25X ')(+++?=a h i h
所有索塔的长度的总和：
∑==、
n 1i )(H i h
索塔的总造价：
)5()5(P H s ?= 斜拉索桥的总造价：
∑==
5
1
)(i i s w
4.3斜拉桥的造价预算结果
对4.2中的公式用visualbasic 编程计算得到如下结果,计算的程序及程序界面见附录：
由表知当索塔n=5时斜拉桥的造价最低，为17960.3万元。
五、模型的优点与缺点
模型的优点：
本模型采用了计算机上的循环算法的思想，分别对索塔的个数i进行进行从一开始赋值计算出多种方案下的预算进行比较，采用这种方法可以根据计算出的预算结果进行直观的比较从而寻找到最佳的预算方案。
模型的缺点：
本模型刚开始时所计算出的方案并不一定符合实际情况，但是对最后的最佳的但是对最后的最佳方案的选择结果并没有影响。
六、模型的改进
本模型仅对防洪警戒水位以下的桥面部分建成了斜拉式桥，而将新桥部分没有用拉索固定。采用的是用混凝土底座支撑引桥部分。对对于这个问题可将引桥部分也改用斜拉索式进行固定，看是否更加美观，同时还能降低建桥的成本。
七、参考文献
1、visualbasic程序设计【蒋琪尚宏白延丽】
2、部分斜拉桥设计与实践【何新平】
3、斜拉桥设计说明【百度文库】
4、卫星和飞船的监测【张兆桥薛鹏飞宫浩亮】
附录一：
Dim n As Integer
Private Sub Form_Click()
Print "索塔个数"; n
s3 = 55
s2 = 500
s4 = 4000
a = 30
d = 5
Dim x As Single
Dim c As Integer
Dim hl, hm As Single
x = 800 / (2 * n) '单边拉索的水平长度
c = Int(x / d) '每个索塔的单边拉索个数p1 = 0.5
Dim i As Integer
Dim lsum As Single
Dim li As Single
For i = 1 To c
li = Sqr(((Sqr(2)) * x) ^ 2 + (i * d) ^ 2 - 2 * (Sqr(2)) * x * i * d * Cos(3.14 / 4))
lsum = lsum + li
Next i
s1 = 4 * lsum * p1 '拉索的总造价
p5 = 10
Dim j As Integer
Dim hsum As Single
Dim hj As Single
Dim w As Single
For j = 1 To n
If (2 * n - 1) * x <= 300 Then
hl = ((2 * n - 1) * x * 3) / 12
hj = hl + 25 + a + x
ElseIf 300 < (2 * n - 1) * x <= 500 Then
hl = 75
hj = hl + 25 + a + x
Else
hm = ((2 * n - 1) * x - 500) * 3 / 12
hl = 75 - hm
hj = hl + 25 + a + x
End If
hsum = hsum + hj
Next j
s5 = hsum * p5
Print "拉索的总造价"; s1; "万元"
Print "引桥处路面的总造价"; s2; "万元"
Print "引桥处桥墩的总造价"; s3; "万元"
Print "防洪警戒线以下的桥面造价"; s4; "万元" Print "索塔造价"; s5; "万元"
w = s1 + s2 + s3 + s4 + s5 '斜拉索桥的总造价Print "拉索桥总造价"; w; "万元"
End Sub
Private Sub Form_Load()
n = Val(InputBox("索塔个数")) '索塔个数
End Sub
附录二、
斜拉桥模型制作设计图 一、模型概况 斜拉桥主桥结构形式为双塔双索面漂浮体系结构，主梁采用肋板式结构，拉索采用平行钢丝体系。 斜拉桥模型包括桥塔、主梁、斜拉索、桥墩以及基础。 模型全长18.2米，高3.46米，桥面宽0.55米，索96根。 斜拉桥模型三维图见图1、2。 图1 斜拉桥模型全桥三维图
图2 斜拉桥模型桥塔三维图 二、材料 全桥模型材料主要采用有机玻璃制作，主梁、主塔采用有机玻璃制作，斜拉索采用Ф4钢筋，桥墩以及基础为钢筋混凝土结构。 有机玻璃主要材料性能初步假设为：弹性模量E=3.6×103 N/mm2。斜拉索采用Ф4钢筋(Q235)，强度标准值f yk=235N/mm2，弹性模量E=2.1×105N/mm2。 三、模型结构图 1、斜拉桥模型立面布置 斜拉桥模型包括桥塔、主梁、斜拉索以及桥墩。该桥为对称结构，以主梁跨中点为中心左右对称。 6号桥塔 斜拉索 混凝土桥墩 边墩 主梁 边墩 3 7号桥塔 图3 斜拉桥模型布置图（单位：㎜） 注：以后图表中尺寸均采用毫米为单位。 2、主梁
主梁全长18.2米，横截面见图4。 图4 主梁横截面图 主梁截面图(单位：mm) 3、塔 塔高3.16米，详细尺寸见图5～7。塔与梁不直接连接，依靠拉索连接。梁底距离塔横梁20毫米。 塔墩高0.65米，地面以上0.4米，地面以下开挖0.25米。 为了塔与墩连接牢固，墩上预留洞口，塔柱延伸至墩底部，然后浇注环氧砂浆填补洞口。塔与墩连接处还要加钢板锚固。塔与墩连接的详细构造见图15～17。
索塔立面图 索塔侧面剖面图 图5 塔立面、剖面图图6 塔侧面剖面图
斜拉桥设计计算参数分析 1 概述 斜拉桥属高次超静定结构,所采用的施工方法和安装程序与成桥后的主梁线形、结构内力有着密切的联系。并且在施工阶段随着斜拉桥结构体系和荷载状态的断变化,主梁线形和结构内力亦随之不断发生变化。因此,需对斜拉桥的每一施工阶段进行详尽的分析、验算,从而求得斜拉索张拉吨位和主梁挠度、主塔位移等施工控制参数,并依此对施工的顺序做出明确的规定,并在施工中加以有效的管理和控制。 2 设计参数分析 2.1 主梁的中、边跨跨径比 主梁的中、边跨跨径比反映了结构体系的变形特性和锚索的抗疲劳性能： 从图1、图2可见，三跨钢斜拉桥的中边跨跨径比较多地位于2．0～3．5之间，集中在2．5处；三跨混凝土斜拉桥的相应数值则为1．5～3．0，较集中于2．2处。 就一般而言，中、边跨跨径的比值大于2．0，将能控制锚索的应力幅度在一定的范围内，并提高结构体系的总体刚度。在许多斜拉桥中，虽然中、边跨跨径的比值较小，但边跨中往往采用设置辅助墩或将主梁与引桥连接形成组合体系以提高结构刚度，适应结构的变形要求。 2.2 主梁自重分析 选取某斜拉桥桥5号、9号梁段(见图3)，各自增重5 %(其它参数取理论值) ,分别计算得到在浇筑完5号、9号梁段后各控制点挠度及主梁控制截面弯矩变化情况，见图3 、图4 。 图3：主梁自重增大5 %的梁段挠度影响图4：主梁自重增大5 %的梁段弯矩影响 从图3 、图4可见,梁段自重对控制点挠度的影响较大,且悬臂越大,影响越明显。梁段自重对控制点弯矩的影响更加不容忽视, 9 号梁段自重增大5 %,导致6 号梁段的弯矩值增加至1 200 kN •m ,达到合理成桥状态下该截面弯矩值的7 %。 2.3 主梁弹性模量分析
斜拉桥结构体系 一、结构体系的分类 1、按照塔、梁、墩相互结合方式，可划分为漂浮体系、半漂浮体系、塔梁固结体系和刚构体系。 2、按照主梁的连续方式，有连续体系和T构体系等。 3、按照斜拉桥的锚固方式，有自锚体系、部分地锚体系和地锚体系。 4、按照塔的高度不同，有常规斜拉桥和矮塔斜拉桥体系。 二、结构体系介绍 1、漂浮体系：漂浮体系的特点是塔墩固结、塔梁分离。主梁除两端有支承外，其余全部用拉索悬吊，属于一种在纵向可稍作浮动的多跨柔性支承类型梁。一般在塔柱和主梁之间设置一种用来限制侧向变位的板式活聚四氟乙烯盘式橡胶支座，简称侧向限位支座。 漂浮体系的优点：主跨满载时，塔柱处的主梁截面无负弯矩峰值；由于主梁可以随塔柱的缩短而下降，所以温度、收缩和徐变内力均较小。密索体系中主梁各截面的变形和内力的变化较平缓，受力较均匀；地震时允许全梁纵向摆荡，成为长周期运动，从而吸震消能。目前，大跨斜拉桥多采用此种体系。 漂浮体系的缺点：当采用悬臂施工时，塔柱处主梁需临时固结，以抵抗施工过程中的不平衡弯矩纵向剪力。由于施工不可能做到完全对称，成桥后解除临时固结时，主梁会发生纵向摆动。 2、半漂浮体系：半漂浮体系的特点是塔墩固结，主梁在塔墩上设置竖向支承，成为具有多点弹性支承的三跨连续梁。可以是一个固定支座，三个活动支座；也可以是四个活动支座，一般均设活动支座，以避免由于不对称约束而导致不均衡温度变化。水平位移将由斜拉索制约。 3、塔梁固结体系：塔梁固结体系的特点是将塔梁固结并支承在墩上，斜拉索变为弹性支承。主梁的内力与挠度直接同主梁与索塔的弯曲刚度比值有关。这种体系的主梁一般只在一个塔柱处设置固定支座，而其余均为纵向乐意活动的支座。 塔梁固结体系的优点是显著减少主梁中央段承受的轴向拉力，索塔和主梁的温度内力极小。缺点是中孔满载时，主梁在墩顶处转角位移导致塔柱倾斜，使塔顶产生较大的水平位移，从而显著地增大主梁跨中挠度和边跨负弯矩。 4、刚构体系：刚构体系的特点是塔梁墩相互固结，形成跨度内具有多点弹性支承的刚构。 种体系的优点是既免除了大型支座又能满足悬臂施工的稳定要求；结构的整体刚度比较好，主梁挠度又小。缺点是主梁固结处负弯矩大，使固结处附近截面需要加大；。再则，为消除温度应力，应用于双塔斜拉桥中时要求墩身具有一定的柔性，常用语高墩的场合，以避免出现过大的附加内力。
沈阳市公和斜拉桥施工图设计说明书圆砾14.00,20.30m,圆砾含土8.80,13.10m,其下为砂砾岩(泥质胶结，强风化，沈阳市公和斜拉桥施工图设计说明书呈土状)。 地下水位埋深12m左右 沈阳市公和斜拉桥位于沈阳市老道口，横跨沈阳站站场，现受沈阳市快速干不存在液化土层 道系统工程建设指挥部的委托，由沈阳市市政工程设计研究院与大连理工大学土地震基本烈度为VII度 建勘察设计研究院联合设计，以大连理工大学土建勘察设计研究院为主设计(设场地标准冻深为1.20m 计责任单位)((见设计委托书)。月平均气温:1月,12?，8月24.6?， 极端温度:,30.6?和38.3? 一、设计依据 四、设计规范 1(《沈阳市快速干道系统工程指挥部第七次会议纪要》,代设计委托书; 2(《沈阳市公和桥主桥岩土工程勘察报告》; 1( 城市桥梁设计规范准则 3(沈阳市规划设计研究院提供的‘东西快速干道’规划设计及道路红线图; 2( 公路桥涵设计通用规范(JTJ021,89) 4(经市领导审定的公和桥方案图; 3( 公路桥涵地基与基础设计规范 (JTJ024,85) 5(沈阳市城乡建设委员会‘沈阳建发[1997]30号文件。 4( 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ023,85)
5( 公路工程抗震设计规范(JTJ004,89) 二、设计标准 6( 公路斜拉桥设计规 范(试行1996.12.1) 1.设计荷载: 7( 施工规范:现行公路桥涵施工技术规范行车道:设计荷载汽,20，验算荷载挂,100 2人行道:3.5KN/m 五、桥梁总体布置 2 非机动车道:4.0KN/m，汽,10验算 公和斜拉桥2.桥面宽度桥为单索面独塔斜拉桥，跨径为114m+120m，桥全长236m，建筑 222桥全宽32m，双向六车道上层为755m 面积，下层为2242 m，共计为9794 m。桥梁纵坡为双向2.5%，竖 曲线半径为3000m，桥梁横向宽度为32米，横坡1%，上层为车行道及人行 道，双侧人行道各宽1.8m 下层非机动车道宽4.5m 下层为非机动车道，索塔处桥面中心线标高为 57.863m(黄海高程)，塔高桥面以 桥面横向布置(半幅): 上为69.007m。 ， 1.85m人行道+0.5m路缘+11.25m(33.75)车行道+0.5路缘+0.2m 护栏 +3.4m/2索塔=32m/2 六、建筑材料 3.设计时速:80Km/h 4.基本风压:700Pa 1.混凝土:箱梁及主塔为50#砼，墩身为50#砼，承台及桩 基为30#砼。 5(设计地震烈度:7度，按8度设防 2.钢筋:采用I级及II级钢筋，应符合国家标准GB13013,91和GB1499,6(桥上纵坡:2.5%，竖曲线半径3000m 91。 7(桥下净空:?7m 3.预应力钢绞线应符合ASTM A416,92技术标准，直径为 15.24mm，标准强度 为1860Mpa，锚具采用VLM型号，并用相应配套的锚下垫板及螺旋筋，力 筋管道采用镀锌波纹管。三、地质条件 4.精轧螺纹钢标准强度为750Mpa，其他指标应符合国家相应标准，其锚具采用
斜拉桥设计 摘要： 模型是建立在对斜拉桥造价预算基础上的一类数学建模问题。模型的建立的初衷是对斜拉桥的设计提出合理美观的设计方案，且同时要尽量节省资金。 在对模型的建立与求解的过程之前先是对斜拉桥总体外观进行了设计，确定了水上的桥面长度与引桥的长度，以及引桥的支撑方式。模型的建立与求解是建立在模型假设的条件基础上，模型假设的提出为解决实际问题提供了方便。例如，索塔顶部的拉索部分并不是从同一节点引出，但假设同一节点之后更加方便简洁的有助于我们对斜拉桥的拉索的造价进行估算。在模型中由于索塔个数不同对索塔造价和拉索造价的影响确定了多种方案，从各方案的造价进行比较，确定最佳方案。 关键词：外观假设节点最佳方案
一、问题重述 如果计划在抚河某处修建一座斜拉桥，斜拉桥示意图和建桥处河道的截面图已分别划出。 给出几项简化假设： （1）在桥面处，索塔造价是同样长度的水上桥面的2倍； （2）100米长斜拉索与10米长水上前面造价相当； （3）索塔造价与离桥面的距离平方成正比；斜拉索造价与其长度成正比； （4）如果有陆地上的引桥的桥面，造价是水上桥面的一半； 1，请给出斜拉桥设计图，使其合理美观； 2，估算斜拉桥的造价，尽量节省资金。 图1 斜拉桥
河流截面图（单位m） 二、模型假设 1.假设斜拉桥的桥面是水平 2.假设斜拉桥的拉索的最大张角是45° 3.假设斜拉桥水面上每米的造价是5万元 4.假设模型中计算的拉索的个数索塔个数为整数 5.假设抚州地区的基岩深度为七米桩基深度为30米 6.在抚河剖面上补考虑地形起伏影响基岩距地表都为7米 7.斜拉索在索塔上的节点都为塔顶位置 8.假设主跨与次跨的长度相同 三、符号说明 1．i索塔个数 2.X ?索塔单边拉索的最大水平距离 3.α每个索塔的单边拉索个数 4. l第α个索拉索长度 α 5.t(1) 拉索的总长度 6.s表示各部分的造价 7.p表示各部分的价格 8．H索塔的长度的总和 9.W斜拉索桥的总造价 四、模型的建立与求解
几种常见形式斜拉桥的特点浅析及设计计算 姓名：XX 学号：X0X0X0XX 摘要：斜拉桥的主要形式有以下几种： 1）双塔三跨式；2）独塔双跨式；3）斜塔但跨式；4）三塔四跨式；5）多塔多跨式等。这些斜拉桥形式有各自的适用范围，应按工程具体情况选用适当的形式运用。 关键词：斜拉桥；跨径；适用条件；跨径设计；分孔尺寸 1 引言 斜拉桥是一种用斜拉索悬吊桥面的桥梁。最早的这种桥梁，其承重索是用藤罗或竹材编制而成。它们可以说是现代斜拉桥的雏形。斜拉桥的发展，有着一段十分曲折而漫长的历程。18世纪下半叶，在西方的法国、德国、英国等国家都曾修建过一些用铁链或钢拉杆建成的斜拉桥。可是由于当时对桥梁结构的力学理论缺乏认识，拉索材料的强度不足，致使塌桥事故时有发生。如德国萨尔河桥（1824）在建成第二年，就在一次有246人举行的火炬游行人群聚集桥上时，桥突然坍塌而酿成50 人丧生的严重惨剧。因此在相当长的一段时间内，斜拉桥这一桥型就销声匿迹了。 直至第二次世界大战后，在重建欧洲的年月中，为了寻求既经济又建造便捷的桥型，使几乎被遗忘的斜拉桥重新被重视起来。世界上第一座现代公路斜拉桥是1955年在瑞典建成的，主跨为182.6m的斯特罗姆海峡钢斜拉桥。近年来斜拉桥在国内外得到了迅速发展，目前已建成跨度最大的是中国苏通长江公路大桥（1088m）。[1] 2 各形式斜拉桥的特点分析 斜拉桥的孔径布臵主要可以分为双塔三跨式、独塔双跨式和多塔多跨式等三种形式。在特殊情况下，斜拉桥也可以布臵成独塔单跨式或者混合式。下面就这几种形式的特点进行简要的分析。 双塔三跨式（图一）是一种最常见的斜拉桥孔径布臵形式。双塔三跨式斜拉桥通常布臵
斜拉桥建模实例 我们拟定建立以下模型，见下图： 参数说明：桥面长度L1=100M，分100个桥面单元，每单元长度1M，桥塔长度L2=50M，分50个竖直单元，每单元长度1M，拉索单元共48个单元，左右对称，拉索桥面锚固端间隔为2 M，桥塔锚固端间隔为1M。 下面介绍具体建立模型的步骤： 步骤一，建立桥面单元。用快速编译器编辑1-100个桥面单元（具体过程略），参见下图： （注：在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定）
步骤二：建立桥塔单元。用快速编译器编辑101-150个桥塔单元（具体过程略），参见下图： （注：在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定，在分段方向的单选框内，一定要选择“竖直”，起点x=49，y=-20，终点x=49，y=30是定义桥塔的位置，这里我把它设在桥面中部，桥面下20米处，因为我做的桥塔截面为2m×2m的空心矩形，所以此处起点和终点x填49，请读者自己理解） 步骤三：拉索的建立。 A、先编辑桥塔左边部分24跟拉索单元。 点击快速编译器的“拉索”按钮，在拉索对话框内的编辑内容复选框选择编辑节点号勾上，编辑单元号：151-174，左节点号：1-48/2；右节点号：152-129；（注意：左节点1-48/2代表拉索在桥面的锚固点间距为2M），如下图：
编辑单元号：151-174，然后确定。如下图： B、建立桥面右半部分的24跟拉索。
在快速编译器中选择“对称”按钮，在“对称”对话框中的编辑内容4个复选框都勾上。 模板单元组：151-174；生成单元组：198-175；左节点号：55-101/2；右节点号：129-152；对称轴x=50，然后确定。见下图： 这样，我们就建好了拉索单元的模型。现在让我们来看一看整个模型的三维效果图：
桥梁的设计与模型制作 1. 桥梁有哪些种类? 基本有如下几种： 2.为什么有这样的设计？ 人和车辆等通过桥梁时，桥面会弯曲，如果桥面弯曲的越厉害就越会发生危险。 同样的材料，同样的厚度，桥的跨度越大，越易弯曲。为防止桥面过于弯曲，可采用不同的方法帮助桥面承担重量。 如：梁式桥 梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力（恒载和活载）的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，故与同样跨径的其它结构体系相比，梁内产生的弯矩最大，通常需用抗弯能力强的材料（钢、木、钢筋混凝土等）来建造。 梁式桥还可分为：钢桁梁桥、T型梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥和连续钢构桥等。 图一钢桁梁桥 图二连续式梁桥 拱式桥 拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。这种结构在竖向荷载作用下，桥墩或桥台将承受水平推力。同时，这种水平推力将显著抵消荷载所引起在拱圈(或拱肋)内的弯矩作用。因此，与同跨径的梁相比，拱的弯矩和变形要小得多。鉴于拱桥的承重结构以受压为主，通常就可用抗压能力强的圬工材料(如砖、石、混凝土)和钢筋混凝土等来建造。 拱桥的跨越能力很大，外形也较美观，在条件许可的情况下，修建拱桥往往是经济合理的。 拱桥种类繁多，常见的有：圬工拱桥、箱型拱桥、双曲拱桥、钢架拱桥、桁架拱桥、肋拱桥、桁式组合拱桥和斜腿钢架拱桥等。根据拱桥的不同承载方式，还可分为：上承式桥梁、下承
式桥梁、中承式桥梁。 图六上承式拱桥桥梁 图七下承式拱桥桥梁 图八中承式拱桥桥梁 悬索桥 传统的悬索桥(也称吊桥)均用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。在竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，通常就需要在两岸桥台的后方修筑非常巨大的锚碇结构。悬索桥也是具有水平反力(拉力)的结构。现代的悬索桥上，广泛采用高强度的钢丝成股编制的钢缆，以充分发挥其优异的抗拉性能，因此结构自重较轻，就能以较小的建筑高度跨越其它任何桥型无与伦比的特大跨度。悬索桥的另一特点是：成卷的钢缆易于运输，结构的组成构件较轻，便于无支架悬吊拼装。我国在西南山岭地区和在遭受山洪泥石冲击等威胁的山区河流上，以及对于大跨径桥梁，当修建其他桥梁有困难的情况下，往往采用吊桥。 悬索桥的样式图见下图所示：
石家庄市仓安路斜拉桥施工组织设计 1、工程概况 1.1 斜拉桥概况 石家庄市仓安路斜拉桥位于石家庄市内，跨越京广电化铁路和铁路编组场。该桥主桥跨度55+125+55 m，为双塔双索面PC斜拉桥式，采用塔墩固结、主梁连续全飘浮体系。主梁采用双主肋断面，梁高1.7m，肋宽2m，桥面宽28.9m，梁上索距6.3m，全桥斜拉索4×9对，共72根。 见图T1-1仓安路跨线桥总体布置图、图T1-2斜拉桥布置图 斜拉桥主塔为“H”型，塔高55m，采用Φ1500钻孔桩基础，每个塔柱下部13根桩，桩长62m；主塔承台尺寸为1050cm×1375cm×450 cm；塔柱为5200×300cm 箱形断面，壁厚顺桥向90cm，横桥向60cm。主塔下横梁采用预应力钢筋混凝土，上横梁为钢管桁架。边墩立柱为200×200cm钢筋混凝土结构，下为Φ1200钻孔灌注桩，桩长为56m。 1.2主要工程数量 主要工程数量表表1-1
1.3工程特点 1.3.1地下管线繁多。斜拉桥主塔及边墩下分布自来水管道、雨水管道、电信电缆等各种管道，施工期间必须对地下管线进行勘探、搬迁或保护，增大了工作量。 1.3.2施工难度大。斜拉桥主跨跨越电气化京广铁路和铁路编组场，且主塔的位置靠近既有铁路的地道桥，为保证铁路正常的运营，需对铁路地道桥基础进行加固处理，施工难度很大。 1.3.3高空作业多，防电要求高。 1.3.4地面交通繁忙，施工干扰大。仓安路交通较为繁忙，来往车辆川流不息，施工期间必须精心组织，合理布置，并对交通进行合理疏导。 1.4施工方案的制定与审核 斜拉桥设计单位：上海市政工程设计研究院 施工方案制定单位：湖南路桥建设集团公司－中铁十七局集团有限公司联营体方案审核专家组：上海同济大学夏建国、洪国智（教授、斜拉桥专家）、石家 庄铁道学院王道斌、吴力宁（教授、斜拉桥专家）、石家庄 市项目办技术顾问张长生、刘容生（原市政设计研究院总工） 2、斜拉桥施工方案 斜拉桥桩基施工采用循环旋转钻孔，泥浆护壁，导管法灌注水下混凝土；主塔及边墩立柱采用翻模技术施工；下横梁采用军用梁及军用墩搭设支架现浇混凝土；上横梁则在工厂分节预制，运至工地拼装成整体，用塔吊提升至安装位置后，与塔柱上的予埋管件焊接；主梁的两边墩处的6.65m段和边跨在支架上浇筑；主梁0号段在托架上浇筑；1-7号（主跨）段采用短平台、复合型牵索挂蓝悬臂浇筑法施工，每段浇筑6.3m，待7号段和7′号段浇筑完成后，先在支架上进行边跨段的合龙，再悬浇8、9号段，最后利用挂蓝完成主跨合拢段的浇筑；斜拉索由塔吊、千斤顶等进行安装。
斜拉桥方案图纸汇总 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。斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。 斜拉桥施工图纸 斜拉桥施工图纸 大桥主通航孔420斜拉桥施工图纸 大桥斜拉桥上部结构图纸 斜拉桥实例 斜拉桥的计算 斜拉桥施工组织设计 桥南汊斜拉桥施工控制设计图纸 大桥主桥斜拉桥主梁牵索挂篮施工工艺 斜拉桥主塔施工技术方案 斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱，材料有钢和混凝土的。斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面等。如武汉长江二桥、白沙洲长江大桥均为钢筋混凝土双塔双索面斜拉桥。现代斜拉桥可以追溯到1956年瑞典建成的斯特伦松德桥，主跨182．6米。 斜拉桥（92第1版）大桥局
斜拉桥设计--刘士林，王似舜主编 斜拉桥施工组织设计 斜拉桥建造技术 斜拉桥125m部分斜拉桥方案设计图纸 某斜拉桥工程毕业设计 预应力混凝土斜拉桥工程毕业设计 双塔双索面斜拉桥施工图集 MIDAS-斜拉桥成桥阶段和正装分析 独塔斜拉桥设计 铁路斜拉桥施工挂篮设计计算书 斜拉桥(cable stayed bridge)作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。斜拉桥是由许多直接连接到塔上的钢缆吊起桥面，斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱，材料有钢和混凝土的。斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面等。第一座现代斜拉桥始建于1955年的瑞典，跨径为182米。目前世界上建成的最大跨径的斜拉桥为中华人民共和国的苏通大桥，主跨径为1088米,于2008年4月2日试通车。 小跨斜拉桥图纸 南京钢箱梁斜拉桥全套图纸
桥梁设计中的力学知识与模型制作 1. 桥梁有哪些种类? 基本有如下几种： 2.为什么有这样的设计？ 人和车辆等通过桥梁时，桥面会弯曲，如果桥面弯曲的越厉害就越会发生危险。同样的材料，同样的厚度，桥的跨度越大，越易弯曲。为防止桥面过于弯曲，可采用不同的方法帮助桥面承担重量。 如：梁式桥 梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力（恒载和活载）的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，故与同样跨径的其它结构体系相比，梁内产生的弯矩最大，通常需用抗弯能力强的材料（钢、木、钢筋混凝土等）来建造。 梁式桥还可分为：钢桁梁桥、T型梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥和连续钢构桥等。 图一钢桁梁桥
图二连续式梁桥 拱式桥 拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。这种结构在竖向荷载作用下，桥墩或桥台将承受水平推力。同时，这种水平推力将显著抵消荷载所引起在拱圈(或拱肋)内的弯矩作用。因此，与同跨径的梁相比，拱的弯矩和变形要小得多。鉴于拱桥的承重结构以受压为主，通常就可用抗压能力强的圬工材料(如砖、石、混凝土)和钢筋混凝土等来建造。 拱桥的跨越能力很大，外形也较美观，在条件许可的情况下，修建拱桥往往是经济合理的。 拱桥种类繁多，常见的有：圬工拱桥、箱型拱桥、双曲拱桥、钢架拱桥、桁架拱桥、肋拱桥、桁式组合拱桥和斜腿钢架拱桥等。根据拱桥的不同承载方式，还可分为：上承式桥梁、下承式桥梁、中承式桥梁。 图六上承式拱桥桥梁 图七下承式拱桥桥梁
图八中承式拱桥桥梁 悬索桥 传统的悬索桥(也称吊桥)均用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。在竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，通常就需要在两岸桥台的后方修筑非常巨大的锚碇结构。悬索桥也是具有水平反力(拉力)的结构。现代的悬索桥上，广泛采用高强度的钢丝成股编制的钢缆，以充分发挥其优异的抗拉性能，因此结构自重较轻，就能以较小的建筑高度跨越其它任何桥型无与伦比的特大跨度。悬索桥的另一特点是：成卷的钢缆易于运输，结构的组成构件较轻，便于无支架悬吊拼装。我国在西南山岭地区和在遭受山洪泥石冲击等威胁的山区河流上，以及对于大跨径桥梁，当修建其他桥梁有困难的情况下，往往采用吊桥。悬索桥的样式图见下图所示： 图九单跨式悬索桥 斜拉桥 斜拉桥由斜索、塔柱和主梁所组成。用高强钢材制成的斜索将主粱多点吊起，并将主梁的恒载和车辆荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基。这样，跨度软人的主梁就象一根多点弹性支承(吊起)的连续梁一样工作，从而可使主梁尺寸大大减小，结构自重显著减轻，既节省了结构材料，又大幅度地增大桥梁的跨越能力。此外，与悬索桥相比，斜拉桥的结构刚度大，即在荷载作用下的结构变形小得多，且其抵抗风振的能力也比悬索桥好，这也是在斜拉桥可能达到大跨度情况下使悬索桥逊色的重要因素。 斜索在立面上也可布置成不同型式。各种索形在构造上和力学上各有特点，在外形美观上也各具特色。常用的索形布置为竖琴形(图十)和扇形(图十一)两种。另一种是斜索集中锚固在塔顶的辐射形布置(图十二)，因其塔顶锚固结构复杂而较 少采用 。图十竖琴形斜拉桥
斜拉桥结构体系及特点 斜拉桥亦称矮塔斜拉桥, 其构造特点是在连续梁中支点处设置矮索塔，其塔高只有斜拉桥索塔高度的一半左右, 斜拉索通过矮索塔上设置的鞍座对主梁产生竖向支反力和水平压力。部分斜拉桥主梁自身刚度较大, 能够承担大部分荷载效应，斜拉索对主梁只起到一定程度的帮扶作用。斜拉桥是介于斜拉桥和连续梁桥之间的一种新桥型, 兼具斜拉桥和连续梁桥的双重结构特征。 斜拉桥是由上部结构索、塔、梁三种基本构件和下部结构墩台、基础组成的结构体系，影响部分斜拉桥结构各部分荷载效应最根本的因素是梁、塔、墩之间的结合方式，不同的结合方式产生不同的结构体系。根据部分斜拉桥结构自身的特点和梁、塔、索、墩的结合方式, 可将部分斜拉桥结构体系划分为三种型式: （1)塔梁固结体系；(2）支承体系; (3) 刚构体系, 见图1 所示。(4）半漂浮体系，见图２所示。 (1)塔梁固结体系及特点 塔梁固结、塔墩分离、梁底设支座支承在桥墩上,斜拉索为弹性支承,这是一种完全的主梁具有弹性支承的连续梁结构。这种体系必须有一个固定支座, 一般是一个塔柱处梁底支座固定，而其他支座可纵向活动。这种体系的主要优点是取消了承受很大弯矩的梁下塔柱部分,代之以一般桥墩，中央段的轴向拉力较小, 梁身受力也很均匀, 整体温度变化对这种体系影响较小, 几乎可以略去。这种体系结构整体刚度小, 当中跨满载时,由于主梁在墩顶处的转角位移导致塔柱倾斜，使塔顶产生较大的水平位移, 因而显著增大了主梁的跨中挠度。上部结构重力和活载反力需经支座传递到桥墩, 因此需设置大吨位支座。 我国的漳州战备桥、小西湖黄河大桥、离石高架桥; 日本的蟹泽桥、士狩大桥、木曾川桥、揖斐川桥、新唐柜大桥均采用这种体系。已建部分斜拉桥采用这种结构体系较多, 与连梁体系相同, 符合部分斜拉桥的概念含义。塔梁固结体系的特点：塔、墩内力最小，温变内力也小，主梁边跨负弯矩较大。 (2）支承体系及特点 塔墩固结、塔梁分离, 主梁在塔墩上设置竖向支承, 支座均为活动支座，这种体系接近主梁具有弹性支承的连续梁结构。支承体系与梁塔固结体系主梁受力性能基本相同, 塔墩底部承受较大的弯矩。 我国芜湖长江大桥采用的是支承体系, 该体系在部分斜拉桥结构中较少采用。支承体系的特点:支承体系悬臂施工中不需要额外设置临时支点,施工较方便。
路桥隧道管理养护专业网www.rbt mm.co m 中华人民共和国行业标准 公路斜拉桥设计规范(试行） Design Specifications of Highway Cable Stayed Bridge(on trial) JTJ 027—96 主编部门：交通部重庆公路科学研究所 批准部门：中华人民共和国交通部 试行日期：1996年12月1日 l 总则 1.0.1 为了使公路斜拉桥设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。 1.0.2 本规范适用于混凝土斜拉桥、结合梁斜拉桥、钢斜拉桥的设计，为现行公路桥涵设计规范的补充。除本规范明确规定外，应遵照现行有关公路桥涵设计规范要求执行。 1.0.3 斜拉桥总体方案，应与环境协调并综合考虑经济与安全、设计与施工、材料与机具、营运与管理，以及桥位处地质、水文、气象、地震等因素确定结构体系。 1.0.4 桥宽应满足交通发展的要求，并应符合《公路工程技术标准》 (JTJ 01 —88)(1995 年版 ) 的规定。 1.0.5 设计主梁、索塔与拉索时，宜进行多方案比较2 ．
1.0.6 所选方案除进行静力分析外，应重视动力分析，结构体系应满足强度、刚度、稳定性要求，并有较好的抗震性能，混凝土斜拉桥宜注意减小收缩徐变影响。 2 术语 2.0.1 混凝土斜拉桥：主梁为钢筋混凝土或预应力混凝土的斜拉桥。 2.0.2 钢斜拉桥：主梁及桥面系均为钢结构的斜拉桥。 2.0.3 结合梁斜拉桥：主梁为钢结构，桥面系为混凝土结构，主梁与桥面系结合在一起共同受力的斜拉桥。 2.0.4 拉索：承受拉力并作为主梁主要支承的结构构件。 2.0.5 索塔：用以锚固拉索，并将其索力直接传递给下部结构的受力构件。 2.0.6 主梁：主要由拉索支承，直接承受荷载的结构构件。 2.0.7 辅助墩：为改善主跨的受力状态，在边跨内设置的既能承受压力又能承受拉力的墩。 2.0.8 初拉力：安装拉索时，给拉索施加的张拉力。 2.0.9 拉索调整力：为改善主梁及索塔的截面内力状态而调整拉索的拉力。 2.0.10 跨径：原则上为两支座中心线间的距离，中跨为两个索塔中心线间的距离，边跨为后锚索处的墩上支座中心线与临近的索塔中心线间的距离。 3.一般规定 3.1 材料 3.1.1 混凝土 用于斜拉桥各部分构件的混凝土标号、混凝土设计强度和标准强度、混凝土受压及受拉时的弹性模量，按交通部现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTJ 023 — 85) 的规定采用。 预应力混凝土主梁的混凝土标号不宜低于 40 号，预应力混凝土索塔的混凝土标号不宜低于 30 号，钢筋混凝土主梁的混凝土标号不宜低于 30 号，钢筋混凝土索塔的混凝土标号不宜低于 30 号。 3.1.2 钢材
双塔斜拉桥设计说明 一、设计依据 1、交通部交公路发[2003]252号文《关于二连浩特至河口国道主干线山西省侯马至禹门口段黄河大桥技术设计的批复》。 2、黄河水利委员会黄河务[2001]27号文《关于国道二连浩特至河口公路山西侯马至禹门口段黄河大桥桥位与桥型方案审查意见请示的批复》。 3、中交第二公路勘察设计研究院2002年11月编制的《国道主干线二连浩特至河口公路山西侯马至禹门口段黄河大桥技术设计》。 4、郑州黄河康利经贸有限公司2001年4月编制的《国道主干线二连浩特至河口公路禹门口黄河大桥防洪影响评价》。 5、山西省地震工程勘察研究院1999年2月编制的《国道主干线二连浩特至河口公路禹门口黄河公路大桥桥址地震安全性评价报告》。 二、设计规范 1、公路工程技术标准（JTJ001—97） 2、公路桥涵设计通用规范（JTJ021—89） 3、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023—85） 4、公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024—85） 5、斜拉桥热挤聚乙烯拉索技术条件（GB/T18365—2001） 6、公路斜拉桥设计规范（试行）（JTJ027—96） 7、公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTJ/022—85） 8、公路工程抗震设计规范（JTJ004—89） 9、公路桥梁抗风设计指南 10、钢筋焊接网混凝土结构技术规程（JGJ/T 114—97） 三、主要技术标准 1、双塔斜拉桥桥面宽：28+2×1.3（布索区）=30.6m。 2、荷载标准：汽车超—20级，挂车—120。 3、桥面横坡：双向2%。 4、地震烈度：基本烈度7度，按8度采取设防措施。 5、设计洪水频率：1/300。 6、通航：根据山西省、陕西省交通厅航运管理局联合制定的航道规划，桥址处黄河的通航标准为Ⅳ（3）级航道，通航净宽35米，通航净高8米，设计最高通航水位为10年一遇洪水位。 7、船只撞击力：顺桥向300kN，横桥向400kN。 8、风速：初步设计收集了离桥位最近的河津市气象局1973~2002年历年各月份最大风速，根据此系列资料推算出桥位处设计风速为24.1m/s，基本风压为363pa。查《公路桥涵设计通用规范》，桥址区域基本风压为500pa，设计偏安全的按基本风压为500pa进行计算，相应设计风速28.3 m/s。 四、主要材料 1、混凝土 混凝土技术标准应符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023—85）有关规定。砼的配合比、拌制、运输、浇筑、振捣、养生、施工缝、以及砼配合料所采用的水泥、砂、石、水、外加剂等材料的要求，应严格按
公路斜拉桥设计规范（试行） Design Specifications of Highway Cable Stayed Bridge (on trial) 主编部门：交通部重庆公路科学研究所 批准部门：中华人民共和国交道部 试行日期：1996年12月1日 人民交通出版社 1996-北京 1总则 1.0.1为了使公路斜拉桥设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。 1.0.2本规范适用于混凝土斜拉桥、结合梁斜拉桥、钢斜拉桥的设计，为现行公路桥涵设计规范的补充。除本规范明确规定外，应遵照现行有关公路桥涵设计规范要求执行。 1.0.3斜拉轿总体方案，应与环境协调并综合考虑经济与安全、设计与施工、材料与机具、营运与管理，以及桥位处地质、水文、气象、地震等因素确定结构体系。 1.0.4桥宽应满足交通发展的要求，并应符合《公路工程技术标准(JTJ01--88)（1995年版）的规定。 1.0.5设计主梁、索塔与拉索时，宜进行多方案比较。 1.0.6所选方案除进行静力分析外，应重视动力分析，结构体系应满足强度、刚度、稳定性要求，并有较好的抗震性能，混凝土斜拉桥宜注意收缩徐变影响 2术语 2.0.1混凝土斜拉桥：主梁为钢筋混凝土或预应力混凝土的斜拉桥。 2.0.2钢斜拉桥：主粱及桥面系均为钢结构的斜拉桥。 2.0.3结合梁斜拉桥：主梁为钢结构，桥面系为混凝土结构，主梁与桥面系结合在一起共同受力的斜拉桥。 2.0.4拉索：承受拉力并作为主梁主要支承的结构构件。 2.0.5索塔：用以锚固拉索，并将其索力直接传递给下部结构的受力构件。
2.0.6主梁：主要由拉索支承，直接承受荷载的结构构件。 2.0.7辅助墩：为改善主跨的受力状态，在边跨内设置的既能承受压力又能承受拉力的墩。 2.O.8训拉力：安装拉索时，给拉索施加的张拉力。 2.0.9拉索调整力：为改善主梁及索塔的截面内力状态而调整拉索的拉力。 2.0.10跨径：原则上为两支座中心线间的距离，中跨为两个索塔中心线间的距离，边跨为后锚索处的墩上支座中心线与临近的索塔中心线间的距离。 3一般规定 3.1材料 3.1.1混凝土 用于斜拉桥各部分构件的混凝土标号、混凝土设计强度和标准强度、混凝土受压及受拉时的弹性模量，按交通部现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023--85)的规定采用． 预应力混凝土主粱的混凝土标号不宜低于40号，预应力混凝土索塔的混凝土标号不宜低于30号，钢筋混凝土主梁的混凝土标号小宜低于30号，钢筋混凝土索塔的混凝土标号不宜低子30号。 3.1.2钢材 钢筋混凝土及预应力混凝土构件所采用的钢筋类别、钢筋的设计强度和标准强度、钢筋的弹性模量按交通部现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023--85)的规定采用。 拉索采用强度及弹性模量较高的高强钢丝、钢绞线及高强粗钢筋。 销稿拉桥主梁所用钢板、高强螺栓、粗制螺栓、铆钉等材料的技术要求，焊接材料及钢材的弹性模量等按交通部现行《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025--86)的规定采用。 3.1.3锚具用钢材 拉索锚具及预应力锚头应采用45号钢及其他优质钢材。 3.1.4拉索防护材料 拉索防护材料应选用具有防锈蚀、耐老化及经济的聚乙烯、玻璃钢、防腐涂料等材料。 3.2结构型式
斜拉桥正装未闭合力的说明 1. 斜拉桥正装分析和未闭合配合力功能 等，除此之外斜拉桥还需要进行施工阶段分析。 根据施工方法的不同，斜拉桥的结构体系会发生显著的变化，施工中有可能产生比成桥阶段更不利的结果，所以斜拉桥的设计要做施工阶段分析。按施工的顺序进行分析的方法叫施工阶段的正装分析(Forward Analysis)。一般通过正装分析验算各个施工阶段的产生应力，检查施工方法的可行性，最终找出最佳的施工方法。 进行正装分析比较困难的是如何输入拉索的初始张拉力，为了得到初始张拉力值通常先进行倒拆分析，然后再利用求出的初始张拉力进行正装分析。 采用这种分析方法，工程师普遍会经历的困惑是： 1) 在进行正装分析时可以看出正装和倒拆的张力不闭合。 2) 因为合拢段在倒拆分析和正装分析时的结构体系差异，导致正装分析时得到的最终阶段(成桥阶段)的内力与单独做成桥阶段分析(平衡状态分析)的结果有差异。初始平衡状态分析（成桥阶段分析）时，同时考虑了全部结构的自重、索拉力以及二期荷载的影响。但在正装分析时，合拢之前所有阶段的加劲梁会因为自重、索拉力产生变形，合拢时合拢段只受自身的自重影响而不受其它结构的自重和索拉力的影响。如上所述，结构体系的差异导致了初始平衡状态分析（成桥阶段分析）与正装分析的最终阶段的结果产生了差异。 产生上述张力不闭合的原因，大部分是因为工程师没有完全把握索的基本原理或没有适当的分析软件。实际上是不应该产生内力不闭合的，其理由如下： 1) 从理论上讲，在弹性范围内正装分析和倒拆分析在同一阶段的结果应该相同。 2) 如果在计算时考虑合拢段在合拢时的闭合力，就能够得出与初始平衡状态分析(成桥阶段分析)相同的结果。 从斜拉索的基本原理上看，倒拆分析就是以初始平衡状态（成桥阶段）为参考计算出索的无应力长，再根据结构体系的变化计算索的长度变化，从而得出索的各阶段张力。一个可行的施工阶段设计，其正装分析同样可以以成桥阶段的张力为基础求出索的无应力长，然后考虑各施工阶段的索长变化得出各施工阶段索的张力。目前以上述理论为基础的程序都是大位移分析为主，其原因是悬臂法施工在安装拉索时的实际长度取值是按实际位移计算的。一般来说新安装的构件会沿着之前安装的构件切线方向安装，进行大位移分析时时，因为切线安装产生的假想位移是很容易求出来的，但是小位移分析要通过考虑假想位移来计算拉索的张力是很难的。MIDAS/Civil能够在小位移分析中考虑假想位移，以无应力长为基础进行正
斜拉桥的总体布置与结构体系 总体布置主要有跨径布置、拉索及主梁的布置、索塔高度与布置。 一、跨径布置主要有下面三种类型 （1）双塔三跨式。为目前应用最广泛的跨径布置方式。下面是立面图与其荷载作用不同位置时发生的索塔与主梁的形变。 （2）独塔双跨式。这也是应用较为广泛的一种跨径布置，但由于它的主孔跨径一般比双塔三跨式的小，故特别适用于跨越中小河流、谷地及作为跨线桥，或用于跨越较大河流的主航道部分，也可用主跨跨越河流，索塔及边跨布置在河流一岸的方式。
独塔双跨式斜拉桥立面图 （3）多塔多跨式。多塔多跨式斜拉桥适用于需要多个大通航孔的大江大河、宽阔湖泊或海峡上，但这种结构一般采用较少，主要原因是中间塔顶没有端锚索来有效地限制它的变位，使结构柔性及变形增大，整体刚度差。 多塔多跨式斜拉桥示意图 二、拉索的布置，拉索的布置分为空间上的布置与索面内的布置。 （1）拉索索面在空间可布置成单索面和双索面，而双索面又可分为竖直双索面和倾斜双索面。
单索面斜拉桥（临海大桥） 竖直双索面斜拉桥
倾斜双索面斜拉桥 （2）拉索在索面内的布置形式主要有以下三种：辐射形、竖琴形及扇形。 辐射形：拉索与水平面的平均交角较大，拉索的垂直分力较大，故拉索的用量最省。由于在拉索的水平分力在塔顶基本平衡，故索塔的弯矩较小，索塔高度也较小，但由于拉索都固定在塔顶，所以塔顶的结构复杂，集中应力现象突出，给施工和养护带来困难。 竖琴形：所有拉索的倾角完全相同，且拉索与索塔的锚固点分散布置，使拉索与索塔、拉索与主梁的连接构造简单，易于处理。竖琴形布置拉索加强了索塔的顺桥向刚度，对减少索塔的弯矩和提高索塔的稳定性都有利。但是其拉索的倾角与水平方向的交角较小故所需的拉索数量大，布置密集，一般都用于中小跨径的斜拉桥中。
大运河大桥施工图设计说明书 1、 设计依据 1、《京昌路（高丽营至沙峪沟段）工程设计任务委托书》 北京市首都公路发展有限责任公司，2003年 2、《北京市京昌公路（高丽营至沙峪沟段）公路工程初步设计》 北京建达市政建设设计所，2003年 3、《关于京昌公路北京高丽营至沙峪沟段初步设计的批复》 交公路发【2004】42号 2、 设计规范 1、《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021-89) 2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023-85) 3、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024-85) 4、《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30-2002) 5、《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89） 6、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000） 7、《公路斜拉桥设计规范》（试行1996.12.1） 8、《公路工程技术标准》（JTJ001－97）； 9、《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》（1996年） 10、《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》（JTJ074－94） 3、 工程概况 大运河是海河北系四大河流之一。潮河、白河在密云的河槽村汇合，形成大运河。大运河是北京市第二大河，从汇合口至市界流经密云、怀柔、顺义、通州四区县，总长83.5公里。大运河河道宽浅，中间有明显的行水深槽，两侧行洪滩地开阔，百年一遇洪水位39.3m，无通航要求。 京昌高速公路与大运河交叉断面位于密云县耿辛庄村东，现状耿辛庄桥附近。交叉断面比较宽阔，断面形式为复式断面，规划河道上口宽为540米，两侧有巡河路。近几年由于无序开采砂石，交叉断面附近有
斜拉桥设计要点汇总 一：斜拉桥孔跨布局 1、双塔三跨式 ①边/主跨比值大小 一般边主跨之比应小于0.5； 对于活载比重较小的公路和城市桥梁，合理的边主跨之比应为0.4~0.45； 对于对于活载比重较大的铁路桥梁，边主跨之比宜为0.2~0.25； 钢主梁斜拉桥应比相同跨径的混凝土斜拉桥的边跨小。 ②设置辅助墩的作用 1）可以减小锚索(即背索)的应力幅度，提高主跨的刚度； 2）缓和端支点负反力； 3) 避免梁体直接在伸缩缝处转动，从而导致伸缩缝的受损。 2、独塔双跨式 独塔不对称双跨式斜拉桥的主跨跨径L2与边跨跨径L1之比一般在0.5~0.8左右，多数在0.66附近； 3、三塔、四塔以及多塔式 多塔式斜拉桥较少采用的主要原因是：中塔没有端锚索来有效的限制它的变位。因此对于多塔式斜拉桥，中塔的刚度必须要比边塔的刚度大，目前国内保持中塔的稳定性的构造措施主要有： 1）主塔采用A形塔和X形框架墩 如委内瑞拉的马拉开波湖桥---160+5x236+160m就是每个主塔主梁悬臂端均支撑在X 形框架墩上，中间增设挂梁，该桥实际为独塔组合形式，每个塔主梁均为独立形式，主梁不连续。 2）将两个双塔斜拉桥通过中间一联连续梁桥串联 如日本四国连络桥就是通过岩黑岛上两跨连梁桥串联成，该双塔斜拉桥跨径布置为185+420+185m。 3）用铰将三座独塔斜拉桥串联 如我国台北的淡水河桥就是利用能转动和伸缩的铰将三座独塔斜拉桥连接成一整体。淡水河桥跨径布置为67+134+134+67m。
4）中塔增设锚固斜缆索 如我国香港的汀九大桥就是一座三塔斜索面斜拉桥，该桥桥跨布置为127+448+475+127m。 5）综合处理方法 如我国湖南岳阳洞庭湖大桥为三跨高低塔斜拉桥，跨径布置为130+2*310+130m，为了提高三塔斜拉桥的整体刚度，该桥采用的主要措施有： ①增加主梁的高度和塔身纵向截面的宽度； ②将两边塔的边跨和中跨最外侧两个索距缩小至6m，并增大该边索的截面面积，增大后为313φ7mm； ③在端支点和中跨跨中分别增设2000KN的压重以提高各塔外索的张紧程度。 二：矮塔斜拉桥 1、塔高：矮塔斜拉桥的塔高：跨度=1/8~1/12,而常规斜拉桥位1/4~1/7(双塔)，独塔一般在1/2.7~1/4.7; 2、边跨：边跨/主跨一般大于0.5; 3、梁高较大，一般梁高：跨径比值在1/30~1/40，拉索对竖向恒荷载的分担小于30%。三：斜拉桥索距 一般常规斜拉桥的索距在5-15m之内，混凝土主梁因自重较大，索距应密集些，相反对钢或钢-混凝土组合梁则可稍大些。