2023鋼與混凝土組合梁斜拉橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

鋼與混凝土組合梁斜拉橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)PAGEPAGE4目次總則 1術(shù)語 3材料 7鋼材 7混凝土、鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋 7斜拉索 8總體設(shè)計(jì) 9一般規(guī)定 9基本結(jié)構(gòu)體系與形式 9其它結(jié)構(gòu)體系與形式 22容許變形 255 作用 26一般規(guī)定 26各類作用 26作用組合 29總體計(jì)算 31一般規(guī)定 31靜力計(jì)算 32穩(wěn)定分析 35動(dòng)力特性計(jì)算 37抗風(fēng)計(jì)算 37抗震計(jì)算 39施工過程計(jì)算 397 主梁 44一般規(guī)定 44組合鋼板梁 45組合鋼箱梁 47組合鋼桁梁 49混凝土橋面板構(gòu)造 53正交異性組合橋面板構(gòu)造 53斜拉索梁端錨固構(gòu)造 54結(jié)構(gòu)計(jì)算及模型試驗(yàn) 55索塔及基礎(chǔ) 59一般規(guī)定 59索塔的形式 59構(gòu)造要求 61斜拉索塔端錨固構(gòu)造 65結(jié)構(gòu)計(jì)算 69斜拉索 72一般規(guī)定 72構(gòu)造要求 72結(jié)構(gòu)計(jì)算 74附屬結(jié)構(gòu) 75橋面鋪裝 75橋面排水 75護(hù)欄和欄桿 76伸縮裝置 76支座及限位裝置 76除濕系統(tǒng) 77防雷、航空、航道 77檢修養(yǎng)護(hù)設(shè)施 77結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì) 79一般規(guī)定 79鋼結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì) 79斜拉索耐久性設(shè)計(jì) 80混凝土耐久性設(shè)計(jì) 80鋼混結(jié)合部耐久性設(shè)計(jì) 80附屬結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì) 81設(shè)計(jì)對施工、監(jiān)控和管養(yǎng)的要求 82一般規(guī)定 82施工及施工監(jiān)控要求 82管養(yǎng)要求 83本規(guī)范用詞說明 84引用標(biāo)準(zhǔn)名錄 85PAGEPAGE5ContentsGeneralprovisions 1Terms 3Materials 7Steel 7Concrete,reinforcementbarandprestressingtendon 7Staycable 8Generaldesign 9Generalrequirements 9Basicstructuralsystemsandforms 9Otherstructuralsystemsandforms 22Allowabledeformation 25Action 26Generalrequirements 26Variousaction 26Combinationofeffectofaction 28Generalcalculation 29Generalrequirements 29Staticcalculation 30Stabilityanalysis 35Dynamiccharacteristiccalculation 37Wind-resistantcalculation 37Seismiccalculation 38Constructionprocesscalculation 39Girder 44Generalrequirements 44Compositesteelplategirder 45Compositesteelboxgirder 47Compositesteeltruss 49Constructionaldetailofconcretedeck 53Constructionaldetailoforthotropiccompositedeck 54Constructionaldetailofanchorageofstaycableatgirderend 54Structuralcalculationandmodeltest 55Pylonandfoundation 59Generalrequirements 59PylonForm 59Constructionaldetailrequirements 61Constructionaldetailofanchorageofstaycableatpylonend 64Structuralcalculation 68Staycable… 71Generalrequirements 71Constructionaldetailrequirements 71Structuralcalculation 72Accessorystructure 73Bridgedeckpavement 73Bridgedeckdrainage 73Guardrailandrail 74Expansionjoint 74Bearingandrestrainer 74Dehumidificationsystem 75Lightningprotection,aviation,waterway 75Maintenancefacilities 75Structuraldurabilitydesign 77Generalrequirements 77Durabilitydesignofsteelstructure 77Durabilitydesignofstaycable 78Durabilitydesignofconcretestructure 78Durabilitydesignofconnectionpart 78Durabilitydesignofaccessorystructure 79Designrequirementsforconstruction,monitoringandmaintenance… 80Generalrequirements 80Requirementsforconstructionandconstructionmonitoring 80Requirementsformaintenance 81Explanationofwordinginthisspecification… 82Listofquotedstandards 83PAGEPAGE10總則為規(guī)范和指導(dǎo)組合梁斜拉橋的設(shè)計(jì)，按照安全、耐久、適用、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和美觀的原則，制定本標(biāo)準(zhǔn)。條文說明組合梁斜拉橋的設(shè)計(jì)原則與現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60采用同一提法。1000m拉橋的設(shè)計(jì)。條文說明現(xiàn)代斜拉橋技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步，表現(xiàn)出適用跨徑和競爭范圍擴(kuò)大化趨20年左右的時(shí)間里突飛猛進(jìn)，這得益于設(shè)計(jì)理論與方法、施工技術(shù)與裝備、工程材料等方面的不斷進(jìn)步，更離不開經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。從斜拉橋與其他橋型的競爭看，在大跨徑橋梁領(lǐng)域，斜拉橋已經(jīng)成1500m跨的斜拉橋已經(jīng)不存在重要的技術(shù)問題。在較小的跨徑范圍，甚至百米級的跨徑上，斜拉橋和梁式橋相比也常能夠展現(xiàn)競爭力。從斜拉橋自身不同主梁形式的競爭看，在鋼箱梁斜拉橋跨徑快速推進(jìn)一舉邁上千米大關(guān)的同時(shí)，混凝土梁斜拉橋止步于約500m的跨徑，可以預(yù)見，由于重量大、施工周期長、工程質(zhì)量控制要求高以及隨跨徑增加經(jīng)濟(jì)性下降等原因，混凝土梁斜拉橋的跨徑不會再有大的發(fā)展；鋼箱梁斜拉橋的跨徑有望繼續(xù)攀升并在更大范圍與懸索橋展開競爭；組合梁斜拉橋在1993年楊浦大橋以602m對組合梁斜拉橋的極限跨徑研究表明：主梁面內(nèi)屈曲穩(wěn)定性、主力作用下主梁強(qiáng)度、極限風(fēng)作用下主梁強(qiáng)度是限制組合梁斜拉橋跨徑增大的主要因素。具體極限跨徑與場地風(fēng)速及組合梁混凝土橋面板強(qiáng)度等相關(guān)，常規(guī)條件下組合1100m以上。斜拉橋由主梁、斜拉索、橋塔、橋墩及基礎(chǔ)等組成，在斜拉橋的總造價(jià)中，梁、索、塔等不同構(gòu)件所占比重各不相同，總體而言主梁造價(jià)所占比例最高，對于鋼箱梁斜拉橋，主梁的造價(jià)甚至超過總造50%1000m以內(nèi)時(shí)，組合梁的造價(jià)將低于鋼箱梁。重量較大的組合梁必然會引起斜拉索、橋塔及其基礎(chǔ)造價(jià)的增加，斜拉索的增加量基本與所受荷載成比例關(guān)系；橋塔及基礎(chǔ)則不同，主梁重量的增加，只是增加了其所受的軸力，并不會對其所受彎矩造成明顯的影響。特別是斜拉索、塔墩及基礎(chǔ)的造價(jià)在總造價(jià)中的比例較低，所以組合梁斜拉橋在較大的跨徑條件下將能夠展現(xiàn)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。研究表明，與鋼斜拉橋相比，當(dāng)組合梁采用普通混凝土?xí)r，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理跨徑可以達(dá)到800m左右，當(dāng)組合梁采用UHPC材料組合橋面板時(shí)，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理跨徑可以達(dá)到千米級以上跨徑。本標(biāo)準(zhǔn)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，按照分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。條文說明本條要求與現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG3362、《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD64保持一致。100年，對斜拉索等可更換部件，在確保結(jié)構(gòu)安全的前提下，應(yīng)注重更換的可行性。條文說明根據(jù)現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60，斜拉橋跨徑一般均在40m以上，即都屬于大橋、特大橋，相應(yīng)的設(shè)計(jì)使用年限不應(yīng)低于100年。鋼混組合斜拉橋設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹全壽命設(shè)計(jì)理念、統(tǒng)籌考慮施工及運(yùn)營養(yǎng)條文說明橋梁全壽命設(shè)計(jì)是針對規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、管養(yǎng)、拆除或回收再利用的全過程實(shí)現(xiàn)橋梁總體性能最優(yōu)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)需要考慮施工的可行性和合理性，還要注重運(yùn)營養(yǎng)護(hù)的便利性，以實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)“可視、可達(dá)、可檢、可修”。也包括環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)、耐久性設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)、風(fēng)險(xiǎn)評估等專項(xiàng)設(shè)計(jì)，還包括設(shè)計(jì)中需考慮的節(jié)能減排，設(shè)計(jì)對施工及監(jiān)控、運(yùn)營期安全監(jiān)測等的要求。組合梁斜拉橋設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，尚應(yīng)符合《公路斜拉橋設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG/T3365-01等國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。術(shù)語cable-stayedbridge將斜拉索分別錨固在梁、塔或其他載體上，形成共同承載的結(jié)構(gòu)體系。compositecable-stayedbridge主梁由鋼梁與混凝土橋面板或與鋼-混凝土組合橋面板組合而成，共同承載的斜拉橋，本規(guī)范簡稱組合梁斜拉橋。主梁主要分為組合鋼板梁、組合鋼箱梁及組合鋼桁梁。條文說明1956Dischinger183mStr?msund橋建成，拉開了現(xiàn)代斜拉橋發(fā)展的序幕。該橋主梁是將混凝土板擱置在鋼主梁的上翼緣，但混凝土行車道板僅承受車輪的局部荷載，并不參與主梁的總體受力。德國著名橋梁專家萊翁哈特（Leonhardt）教授于1980年在日照橋（SunshineSkyway）提出了鋼-混凝土組合梁斜拉橋方案，采用剪力焊釘使橋面板與鋼梁形成整體共同受力，加勁主梁為真正意義上的組合結(jié)構(gòu)。一般情況下，組合梁斜拉橋中橋面板為混凝土結(jié)構(gòu)。根據(jù)最新鋼混組合橋面板研究，拓寬組合梁斜拉橋范圍及相關(guān)定義。通過理論研究和試驗(yàn)，證明組合橋面板具有承載力高、耐久性好、重量輕、施工方便等優(yōu)勢。組合橋面板根據(jù)構(gòu)造的不同，大體可分為壓型鋼板-混凝土組合板、平鋼板-混凝土組合橋面板、正交異性組合橋面板等形式。根據(jù)混凝土材料的不同，組合橋面板可以分為兩種類型，一類為普通混凝土組合橋面板，一類為超高性能混凝土（UHPC）組合橋面板。對于壓型鋼板-混凝土組合板與平鋼板-混凝土組合橋面板，更多考慮是為方便混凝土現(xiàn)澆施工兼顧結(jié)構(gòu)受力，在斜拉橋上應(yīng)用較少。因此，本規(guī)范不考慮這兩種組合橋面板構(gòu)造形式，即本規(guī)范所指的組合橋面板僅限定為正交異性組合橋面板形式。extra-dosedbridge拉索承載相對較小且應(yīng)力幅相對較低、主梁承載相對較大的斜拉橋。multi-spancable-stayedbridge具有多于兩個(gè)索塔的斜拉橋。cable-stayedbridgewithhybridgirder邊跨的一部分或全部采用混凝土梁，主跨的大部分或全部采用鋼梁或組合梁的斜拉橋；或者邊跨的一部分或全部采用組合梁，主跨的大部分或全部采用鋼梁的斜拉橋。條文說明現(xiàn)行《公路斜拉橋設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG/T3365-01將混合梁斜拉橋定位為：主梁在邊跨的一部分或全部采用混凝土梁，其余梁段采用鋼梁或組合梁的斜拉橋。2019年建成的寧波中興大橋斜拉橋邊跨為組合梁，主跨為鋼梁，因此拓寬混合梁斜拉橋定義。本規(guī)范名稱為《鋼與混凝土組合梁斜拉橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，就混合梁斜拉橋而言，規(guī)范適用范圍為邊跨的一部分或全部采用混凝土梁，主跨的大部分或全部采用組合梁的斜拉橋。staycable承受拉力并支承主梁的構(gòu)件。pylon用以錨固或支承斜拉索，并將其索力傳遞給下部結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。girder由斜拉索和支座支承，直接承受由橋面?zhèn)鬟f的交通荷載的構(gòu)件。orthotropiccompositedeck在正交異性鋼橋面板上按一定規(guī)則設(shè)置剪力連接件，再澆筑混凝土后形成共同受力的橋面板。超高性能混凝土（ultra-highperformanceconcreteUHPC）transitionpier聯(lián)跨分界處的橋墩。auxiliarypier為提高結(jié)構(gòu)整體剛度，改善結(jié)構(gòu)受力而在邊跨內(nèi)設(shè)置的橋墩。floatingsystem塔墩固結(jié)，主梁在索塔處不設(shè)豎向支座，全橋不設(shè)縱向約束的結(jié)構(gòu)體系。semi-floatingsystem塔墩固結(jié)，主梁在塔墩上設(shè)置豎向支座，縱向不約束或者彈性約束的結(jié)構(gòu)體系。fIxedsystembetweenpylonandgirder塔梁固結(jié)，主梁在墩處設(shè)支座的結(jié)構(gòu)體系。rigidframesystem塔、梁、墩均固結(jié)的結(jié)構(gòu)體系。groundanchoringsystem邊跨斜拉索全部或部分錨固在地錨上的結(jié)構(gòu)體系。limitedmovementbearing為防止主梁水平位移過大而采用限制縱、橫向水平位移的裝置。sidespanlength邊索塔中心線至離最外一根斜拉索最近的墩中心線間的距離。steelanchoragebeam索塔上錨固斜拉索的鋼結(jié)構(gòu)梁式裝置。steelanchoragebox索塔和主梁上錨固斜拉索的鋼結(jié)構(gòu)箱形裝置。strand-separationtube在索塔鞍座內(nèi)布置的供單根鋼絞線穿過的管道。reasonablestateofcompletedbridge斜拉橋成橋時(shí)結(jié)構(gòu)受力、線形等均為合理的狀態(tài)。條文說明斜拉橋的合理成橋狀態(tài)包括成橋內(nèi)力狀態(tài)和成橋線形狀態(tài)兩個(gè)方面。由于成橋線形可以通過施工過程中調(diào)整預(yù)拱度或鋼梁制造線型來滿足，通常提到的斜拉橋合理成橋狀態(tài)僅指成橋內(nèi)力狀態(tài)。一般按照如下原則確定合理成橋內(nèi)力狀態(tài)。恒載下，主梁和主塔彎矩不應(yīng)太大，可兼顧活載等的影響；拉索索力分布相對均勻，運(yùn)營期不產(chǎn)生張力松弛現(xiàn)象；邊墩和輔助墩頂支座反力應(yīng)有一定的壓力儲備，運(yùn)營期不出現(xiàn)負(fù)反力。reasonablestateofconstructingbridge為達(dá)到合理成橋狀態(tài)，按一定的施工流程和方法控制結(jié)構(gòu)應(yīng)力、線形誤差，使其符合相關(guān)規(guī)范要求的施工狀態(tài)。條文說明合理施工狀態(tài)應(yīng)滿足兩方面的要求，一是要滿足施工過程的結(jié)構(gòu)安全性和施工便利性；二是成橋后能滿足合理成橋狀態(tài)的要求，包括結(jié)構(gòu)受力和成橋線形。vortex-inducedresonanceofstaycable風(fēng)流經(jīng)斜拉索時(shí)會發(fā)生漩渦脫落，當(dāng)漩渦脫落頻率接近或等于斜拉索的自振頻率時(shí)，由周期性渦激力所激發(fā)出的斜拉索共振現(xiàn)象。wakegallopingofstaycable后排斜拉索處在前排斜拉索尾流不穩(wěn)定的馳振區(qū)內(nèi)而發(fā)生的風(fēng)致振動(dòng)。parametricresonanceofstaycable當(dāng)橋面的振動(dòng)頻率與斜拉索的橫向振動(dòng)頻率滿足倍數(shù)條件時(shí)，斜拉索發(fā)生的振動(dòng)。windandrain-inducedvibrationofstaycable在一定的臨界風(fēng)速下，雨水沿斜拉索流動(dòng)引起的斜拉索的馳振。dampingdevicesofstaycable減小斜拉索風(fēng)振或風(fēng)雨振的措施或裝置。材料鋼材組合梁斜拉橋所采用的鋼材、螺栓、圓柱頭焊釘、焊接材料等的技術(shù)要求應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD64的規(guī)定。用于組合梁斜拉橋鋼材、螺栓、焊縫等的強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD64的規(guī)定采用?；炷痢摻罴邦A(yù)應(yīng)力筋用于組合梁斜拉橋各構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度等級、標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度、設(shè)計(jì)強(qiáng)度、彈性模量、剪切模量等，應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG3362的規(guī)定。C40。鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件所采用的普通鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼筋類別、標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度、設(shè)計(jì)強(qiáng)度和彈性模量，應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG3362的規(guī)定。UHPC強(qiáng)度等級按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《活性粉末混凝土》GB/T31387的規(guī)定采用。條文說明立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k是UHPC各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)的基本代表值?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《活性粉末混凝土》GB/T31387規(guī)定，活性粉末混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試件采用100mm的立方體試件。為此，本標(biāo)準(zhǔn)建議UHPC的強(qiáng)度等級應(yīng)根據(jù)100mm立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG3362，軸心抗fckfcu,k（立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值）的關(guān)系為fck=0.88α1α2fcu,k，系數(shù)0.88為考慮實(shí)際工程構(gòu)件與立方體試件超高性能混凝土強(qiáng)度之間差異的折減系數(shù)；α1為脆性折減系數(shù)，超高性能混凝土摻入了2%左右的鋼纖維，其脆性明顯低于普通混凝土，故取為1.0；α2為棱柱體與立方體試件強(qiáng)度的比值，根據(jù)湖南大學(xué)統(tǒng)計(jì)國內(nèi)外總計(jì)142組強(qiáng)度77MPa~189MPaUHPC立方體抗壓強(qiáng)度和棱柱體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)0.78~0.820.80fcd由混凝fckγ=1.45獲得。由于實(shí)際工程中所采用鋼纖維、混凝土原材料品種和養(yǎng)護(hù)方法較多，難以標(biāo)準(zhǔn)化，且抗拉強(qiáng)度測試時(shí)的離散性較大，故規(guī)定UHPC軸心抗拉開裂強(qiáng)度（軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值）宜根據(jù)工程所采用的材料由試驗(yàn)確定?？估瓘?qiáng)度設(shè)計(jì)值ftd由混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk除以混凝土材料分項(xiàng)系數(shù)γ=1.45獲得。UHPC彈性模量宜根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《活性粉末混凝土》GB/T31387的相應(yīng)規(guī)定進(jìn)行測試，剪切變形模量可取相應(yīng)彈性模量值的0.4倍。泊松比按0.2采用，溫度線膨脹系數(shù)取1.1×10-5/℃。斜拉索φ5mm或φ7mm國家標(biāo)準(zhǔn)《橋梁纜索用熱鍍鋅或鋅鋁合金鋼絲》GB/T17101的要求。鋼絲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD64的規(guī)定采用，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度不宜低于1670MPa。鋼絲防護(hù)鍍層或涂層的性能應(yīng)滿足國家或行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。斜拉索用鋼絞線應(yīng)采用高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，其性能應(yīng)滿足現(xiàn)行《高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力熱鍍鋅鋼絞線》YB/T152的要求。斜拉索用鋼絞線的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD64的規(guī)定采用，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度不宜低于1770MPa。鋼絞線防護(hù)鍍層或涂層的性能應(yīng)滿足國家或行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。條文說明3.3.1-3.3.2斜拉索一般采用高強(qiáng)度鋼絲或鋼絞線，鋼絲或鋼絞線防護(hù)一般采用鍍鋅、環(huán)氧涂層、鋅鋁合金鍍層等方式。斜拉索用錨具材料性能應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》699或《合金結(jié)構(gòu)鋼》GB/T3077的要求。斜拉索外防護(hù)材料性能應(yīng)滿足現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《橋梁纜索用高密度聚乙烯護(hù)套料》CJ/T297的要求?？傮w設(shè)計(jì)一般規(guī)定總體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用功能、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)條件、景觀、環(huán)保等要求，對橋位、橋跨、結(jié)構(gòu)體系、主梁、斜拉索、索塔、橋墩及基礎(chǔ)等進(jìn)行綜合比選。條文說明建設(shè)條件一般包括地形、地質(zhì)、地震、氣象、水文、通航、防洪等?？傮w設(shè)計(jì)是指在充分考慮建設(shè)條件的基礎(chǔ)上，使斜拉橋綜合性能最優(yōu)。組合梁斜拉橋設(shè)計(jì)必須確保結(jié)構(gòu)和構(gòu)件滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性要求?？傮w設(shè)計(jì)必須考慮抗風(fēng)、抗震的要求，必要時(shí)進(jìn)行專題研究。跨越通航水域的斜拉橋，總體設(shè)計(jì)應(yīng)考慮防、抗船撞的要求。索塔位置的選擇應(yīng)避免大型船舶撞擊，難以避免時(shí)，應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)防撞設(shè)計(jì)和防撞設(shè)施設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中應(yīng)明確施工過程中結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的順序及應(yīng)采取的相應(yīng)措施?；窘Y(jié)構(gòu)體系與形式斜拉橋的基本構(gòu)成斜拉橋可由主梁、斜拉索、索塔、墩臺及基礎(chǔ)等部分構(gòu)成，在邊跨內(nèi)可根據(jù)需要設(shè)置輔助墩。斜拉橋的結(jié)構(gòu)體系外部約束邊跨斜拉索錨固方式按照邊跨斜拉索錨固方式，斜拉橋可分為自錨式斜拉橋、地錨式斜拉橋和部分地錨式斜拉橋。一般情況下宜采用自錨式斜拉橋；在受地形條件限制，邊中跨比很小時(shí)，可采用地錨式或部分地錨式斜拉橋。條文說明自錨式斜拉橋全部拉索均錨固在主梁上，除跨中及梁端無索區(qū)外，主梁均受壓。對于雙塔斜拉橋，可考慮設(shè)置錨碇并將部分斜拉索錨于錨碇上，形成部分地錨式斜拉橋體系。地錨式斜拉橋主梁受力與其約束方式有關(guān)，當(dāng)主梁兩端固定、跨中設(shè)鉸時(shí)，主梁受壓；當(dāng)主梁兩端可活動(dòng)時(shí)，主梁受拉。自錨式、部分地錨式、地錨式斜拉橋主梁軸力分布分別見圖4.2.2-1~4.2.2-3，其中“+”表示受拉，“-”表示受壓。圖4.2.2-1自錨式斜拉橋主梁軸力分布示意圖4.2.2-2部分地錨式斜拉橋主梁軸力分布示意a）主梁兩端固定，跨中設(shè)鉸 b）主梁兩端可活圖4.2.2-3地錨式斜拉橋主梁軸力分布示意塔墩約束橋面以上的塔柱和橋面以下的塔墩構(gòu)成的整體結(jié)構(gòu)，可采用與基礎(chǔ)承臺固結(jié)或鉸接的支撐約束方式。條文說明：橋塔底部鉸接的約束方式也有工程應(yīng)用，但不適合在大跨徑橋梁中使用，實(shí)際應(yīng)用也較少。圖4.2.2-4塔底鉸接約束示意內(nèi)部約束塔梁約束斜拉橋塔梁之間的約束設(shè)計(jì)應(yīng)包括縱、豎、橫三個(gè)方向。塔梁縱向約束可采用縱向無約束、彈性或限位約束、固結(jié)或固定約束體系。塔梁豎向約束可采用豎向支座約束體系或零號拉索體系。塔梁橫向約束可采用橫向固定、彈性約束或橫向減隔震約束體系。條文說明：塔梁縱向約束縱向無約束體系包括飄浮體系及半飄浮體系。在溫度和混凝土收縮徐變作用下的結(jié)構(gòu)受力響應(yīng)均較小，但結(jié)構(gòu)的位移、特別是主梁的縱向位移響應(yīng)相對較大?？v向無約束體系在地震時(shí)允許主梁縱向擺動(dòng)，可以有效增加主梁縱向飄移振動(dòng)模態(tài)的自振周期，有時(shí)可以有效減小地震響應(yīng)。但對于大跨徑斜拉橋，風(fēng)荷載、制動(dòng)力作用下的縱向位移較大，若在塔梁間設(shè)置水平連接裝置，不僅可以約束主梁的縱向位移，同時(shí)可以減小制動(dòng)力以及主梁所受靜風(fēng)荷載（包括斜拉索傳遞到主梁上靜風(fēng)荷載）引起的塔墩彎矩。此外，塔梁間縱向不加約束的飄浮體系，將導(dǎo)致較大的梁端縱向位移。對于公路橋梁，需要使用造價(jià)和養(yǎng)護(hù)更為昂貴的大位移伸縮縫；對于軌道交通橋梁或者公路與軌道交通合建橋梁，不僅是需要使用昂貴伸縮裝置的問題，可能會成為大跨徑斜拉橋行車安全的控制條件。彈性約束和限位約束兩種體系可以看做一類約束體系，均是允許梁塔之間發(fā)生一定的、受到適當(dāng)控制的相對位移。彈性約束通常采用水平彈性鋼索來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)斜拉橋結(jié)構(gòu)多方面的需求，優(yōu)化確定彈性約束的剛度。約束剛度的大小可以通過改變鋼索的面積和長度實(shí)現(xiàn)，這除了需要兼顧運(yùn)營、極限靜風(fēng)荷載及抗風(fēng)抗震等多種斜拉橋受力需求外，還需要兼顧鋼索自身的受力與安裝便利。限位約束裝置是能夠更好滿足斜拉橋需求的一種約束體系，阻尼器對溫度、活載等引起的小于額定行程量的慢速位移不加約束，而當(dāng)由大風(fēng)等荷載引起超出額定行程位移時(shí)，裝置起到限位鎖定作用；當(dāng)發(fā)生地震、脈動(dòng)風(fēng)和車輛振動(dòng)等引起的多種動(dòng)力響應(yīng)時(shí)，裝置起阻尼耗能及抑制振動(dòng)作用。因此，針對具體工程情況，可以適當(dāng)選擇阻尼器參數(shù)，以滿足斜拉橋的各項(xiàng)受力要求。固結(jié)約束是指橋塔和主梁固結(jié)的連接方式，通常多用于采用混凝土梁的獨(dú)塔斜拉橋，混凝土梁和混凝土塔固結(jié)易于實(shí)現(xiàn)，可以簡化結(jié)構(gòu)構(gòu)造、方便主梁的懸臂施工，在塔梁相交處無需設(shè)置支座，可以減小梁端縱向位移。該體系較適合于獨(dú)塔雙跨式斜拉橋，對于雙塔斜拉橋而言，溫度、混凝土收縮徐變引起的次內(nèi)力較大，有可能控制設(shè)計(jì)，一般僅用于塔墩較高的雙塔斜拉橋中，必要時(shí)采用雙薄壁柔性墩以減小溫度等荷載的不利影響。當(dāng)塔梁之間采用固結(jié)約束成為合適的選擇，但是實(shí)施固結(jié)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)與構(gòu)造非常復(fù)雜時(shí)，比如鋼箱梁與混凝土橋塔的固結(jié)，可以考慮在塔梁交叉處，采用支座、聯(lián)桿或銷鉸連接主梁和橋塔，限制其縱向相對位移，類似于連續(xù)梁的縱向固定支座，在此稱之為“固定約束”，以示與固結(jié)約束的區(qū)別。對于雙塔斜拉橋，通常會在其中一座橋塔采用固定約束、另一座橋塔處放松的約束形式。對于三塔斜拉橋，也可能只在中間橋塔采用固定或固結(jié)約束，兩座邊塔處放松的約束形式。a）縱向無約束體系b1）縱向彈性約束體系 b2）縱向限位約束體系c1）固結(jié)約束體系 c2）縱向固定約束體圖4.2.2-5塔梁縱向約束體系示意塔梁豎向約束在橋塔上設(shè)置支座來支承主梁的方法，在溫度及混凝土收縮、徐變作用下主梁內(nèi)力較大，通常須加強(qiáng)塔下區(qū)域主梁的截面。從塔柱設(shè)置零號拉索來支承主梁，可以有效減小溫度及混凝土收縮、徐變內(nèi)力，避免主梁在塔下區(qū)域受力的突變，但有時(shí)拉索在塔上的錨固會受到一定的限制。當(dāng)然，也有豎向支座及零號拉索均不設(shè)置的情況。因此，采用何種約束方式，需要結(jié)合具體工程情況擇優(yōu)選用。塔梁橫向約束由于斜拉索一般不能對主梁提供有效的橫向支承，在主梁和橋塔之間需要施加橫向約束，通過設(shè)置支座限制主梁的橫向位移，傳遞主梁的橫向反力。塔梁間的橫向約束一般采用限制其橫向相對位移的固定約束方式，當(dāng)結(jié)構(gòu)抗震有特殊需要時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際需要配置阻尼器，發(fā)揮阻尼耗能及抑制振動(dòng)作用，滿足斜拉橋抗震要求。塔墩約束塔墩約束可采用塔墩固結(jié)體系或塔梁固結(jié)、塔墩分離體系。條文說明：塔梁固結(jié)、塔墩分離體系見圖4.2.2-6所示，塔梁支承在橋墩上，使得塔柱和主梁的溫度內(nèi)力較小。隨著跨徑增大，上部結(jié)構(gòu)反力迅速增加，大噸位支座的構(gòu)造復(fù)雜、制作困難。因此，這種體系不適合在大跨徑橋梁中使用。

圖4.2.2-6塔梁固結(jié)、塔墩分離約束示意主梁與橋墩（包括邊墩和輔助墩）之間的約束方式可采用在墩頂設(shè)置支座，限制梁體的豎向位移，或根據(jù)需要限制梁體的縱向、橫向、轉(zhuǎn)角位移。條文說明：斜拉橋主梁與橋墩之間的約束方式比較簡單，一般通過在墩頂設(shè)置支座，限制梁體的豎向位移和橫向位移、放松梁體的縱向位移。這種方式是一般橋梁的做法，但并不是唯一的選擇。實(shí)際工程就有在邊墩或輔助墩頂設(shè)置縱向固定支座，使之參與分擔(dān)縱向地震荷載、限制梁端縱向位移。再如在梁端橋臺處設(shè)置水平約束支座或阻尼器，以限制梁端位移、減小橋塔受力。對于橫橋向的約束，處于地震烈度較高地區(qū)的斜拉橋，甚至在橋塔、邊墩同時(shí)設(shè)置橫向阻尼器，以便減小橫向地震反應(yīng)。當(dāng)條件合適時(shí)，如橋墩較高可以滿足溫度作用下的受力要求時(shí)，主梁與邊墩、輔助墩可以采用固結(jié)，一般僅在斜拉橋邊跨主梁為混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)才會采用固結(jié)，既簡化了連接構(gòu)造，也有利于增強(qiáng)斜拉橋剛度。選擇原則跨徑較大、索距較密或在有抗震要求的地區(qū)修建的斜拉橋宜選擇縱向無約束體系，必要時(shí)可設(shè)置縱向彈性約束或限位約束，以控制梁塔之間的縱向相對位移；獨(dú)塔或雙塔高墩和對變形要求較高的斜拉橋宜選擇固結(jié)約束體系或縱向固定約束體系。對一些特殊的結(jié)構(gòu)體系，如地錨體系、矮塔體系以及斜拉橋與其他橋型協(xié)作體系，應(yīng)根據(jù)橋址條件、適用情況、技術(shù)經(jīng)濟(jì)以及美觀要求來選定。600m600m的宜采用半封閉組合鋼箱梁或全封閉組合鋼箱梁。主梁形式應(yīng)根據(jù)橋址所在風(fēng)環(huán)境條件及斜拉橋跨徑進(jìn)行力學(xué)性能、經(jīng)濟(jì)性能綜合比較后確定。條文說明在組合梁斜拉橋的合理跨徑范圍內(nèi)，不同斷面型式組合梁各有其力學(xué)及經(jīng)濟(jì)合理區(qū)間?？筛鶕?jù)場地風(fēng)速條件及經(jīng)濟(jì)性，分別選用組合鋼板梁、半封閉箱組合梁、全封閉箱組合梁。開口斷面主梁風(fēng)致穩(wěn)定會成為制約因素，組合鋼板梁斜拉橋的經(jīng)濟(jì)合理跨徑范圍為600m左右，這已被青州閩江大橋等多個(gè)工程所證實(shí)。全封閉箱組合梁可以很好地滿足顫振穩(wěn)定性要求，但跨徑較小難以充分發(fā)揮鋼底板的材料性能。因此，組合鋼板梁適用于主跨600m及以下的斜拉橋，全封閉箱組合梁適合于主跨700m以上的斜拉橋，半封閉箱組合梁適合的斜拉橋跨徑介于兩者之間。根據(jù)橋址所在風(fēng)環(huán)境條件，三種主梁形式所適合的斜拉橋跨徑將會有所交叉。組合鋼桁梁通常用于公路與鐵路合建雙層橋梁，在單層公路橋梁中可用于山區(qū)等施工運(yùn)輸條件收到限制等情況。國內(nèi)外部分組合梁斜拉橋主梁形式和主跨跨徑情況見表4.2.4-5所示?？傮w布置及基本參數(shù)總體布置邊中跨比例應(yīng)按恒載平衡的設(shè)計(jì)原則確定，邊跨輔助墩應(yīng)根據(jù)建設(shè)條件、結(jié)構(gòu)受力、施工安全及造價(jià)等因素進(jìn)行設(shè)置。根據(jù)跨越需要，索塔可布置為獨(dú)塔、雙塔或多塔形式。根據(jù)結(jié)構(gòu)受力、施工條件、耐久性能等，索塔可采用混凝土索塔、鋼索塔、鋼-混凝土混合索塔或鋼-混凝土組合索塔。斜拉索橫橋向布置可采用單索面、雙索面或多索面，索面布置可采用空500m以內(nèi)。斜拉索縱橋向布置宜采用扇形，也可采用豎琴形、輻射形、星形等。斜拉索作為一個(gè)獨(dú)立構(gòu)件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行綜合比較，選用平行鋼絲斜拉索或鋼絞線斜拉索，并考慮其可更換性。斜拉橋主梁的截面形式應(yīng)根據(jù)跨徑、索距、橋?qū)?、索面?shù)等，并綜合考慮結(jié)構(gòu)受力、抗風(fēng)穩(wěn)定和施工方法進(jìn)行選用。常用的組合梁截面形式有組合鋼板梁、半封閉箱組合梁、全封閉箱組合梁和組合鋼桁梁。條文說明斜拉橋的索面布置與主梁形式、橋塔形式等相互關(guān)聯(lián)。單索面最適合與箱型梁配合使用，在組合鋼桁梁斜拉橋中也有應(yīng)用；雙索面可與組合鋼板梁、全封閉箱組合梁、組合鋼桁梁配合使用；三索面的實(shí)際應(yīng)用不多，在具有三片主桁的鋼桁梁鐵路斜拉橋中得到應(yīng)用；采用四索面的目的在于減少主梁的橫向跨距，一般用于橋?qū)捄惋L(fēng)速較大的情況。單索面斜拉橋由于橋面的抗扭性能主要依靠主梁自身，從控制橋面扭轉(zhuǎn)角、斜拉橋抗風(fēng)穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)合理性考慮，應(yīng)用范圍宜控制在500m跨徑以內(nèi)。斜拉索縱橋向布置形式如圖4.2.4-1所示。a）豎琴形索 b）輻射形索；c）扇形索 d）星形索圖4.2.4-1斜拉索縱橋向索面布置星形布置在美學(xué)上雖很引人注目，但它違反了斜拉橋的一個(gè)重要原則，即斜拉索在主梁上的錨固點(diǎn)應(yīng)盡可能分散。因此，這種形式很少被采用?？鐝奖冗吙鐝綉?yīng)為邊索塔中心線至離最外一根斜拉索最近的墩中心線間的距離，見圖4.2.4-2所示（邊跨徑為Ls）。4.2.4-2邊跨徑示意圖雙塔組合梁斜拉橋的邊跨與主跨跨徑比，組合鋼板梁宜為0.35~0.5，半封0.4~0.60.4~0.7。中跨為組合梁、邊跨為混凝土梁的混合梁宜為0.3~0.45。在特殊的地形條件下，可采用更小的跨徑比或采用地錨式斜拉橋。獨(dú)塔斜拉橋的雙側(cè)跨徑比應(yīng)考慮地形條件及跨越能力，組合梁可取0.75~1.0，混合梁可取0.3~0.7。多塔斜拉橋適用于各種跨徑的橋梁結(jié)構(gòu)，邊跨與主跨跨徑比可參照雙塔斜拉橋選用。當(dāng)邊墩或輔助墩出現(xiàn)負(fù)反力時(shí)，可根據(jù)主梁形式選擇設(shè)置拉力支座（拉力裝置）、梁體壓重、利用相鄰跨壓重或與相鄰跨主梁形成連續(xù)協(xié)作體系等邊跨壓重方式。條文說明組合梁斜拉橋邊孔跨徑的確定需要考慮多方面的影響，包括邊孔是否有通航要求、橋址地形和地質(zhì)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)整體受力性能與使用性能、邊跨錨墩負(fù)反力及抵抗措施、邊跨尾索的抗疲勞性能以及橋梁景觀等，無論采用何種布置方式，都要充分考慮工程的經(jīng)濟(jì)性。由于全封閉箱組合梁及組合鋼桁梁截面承載能力相對組合鋼板梁高，結(jié)合既有斜拉橋統(tǒng)計(jì)資料，其邊中跨比上限值可適當(dāng)提高。部分已建大跨徑組合梁斜拉橋邊中跨比統(tǒng)計(jì)情況見表4.2.4-1~4.2.4-3所示。表4.2.4-1雙塔組合梁斜拉橋邊中跨比橋名跨徑布置（m）主跨（m）邊跨（m）邊中跨比主梁形式備注青州閩江大橋40+250+605+25＋406052500.413組合鋼板梁美國JonhJamesAudubon橋48.5+195.5+482.5+195.5+48.5482.5195.50.405組合鋼板梁加拿大Annacis橋50+183+465+183+504651830.394組合鋼板梁巢湖大橋54+216.5+460+216.5+65+55+55460225.50.490組合鋼板梁海南洋浦大橋58.5+63+58.5+460+58.5+63+58.54601800.391組合鋼板梁英國Seven二橋181+456+1814561810.397組合鋼板梁江津觀音巖長江大橋35.5+186+436+186+35.54361860.427組合鋼板梁南浦大橋76+94+423+94+764231700.402組合鋼板梁鄱陽湖第二公路大橋68.6+116.4+420+116.4+68.64201850.440組合鋼板梁美國Baytown橋147.8+381+147.83811470.386組合鋼板梁西固黃河大橋67+110+360+110+673601770.492組合鋼板梁河口大橋77+100+360+100+773601770.492組合鋼板梁灌河特大橋32.9+115.4+340+115.4+32.9340148.30.436組合鋼板梁哈爾濱松花江大橋44+136+336+136+443361800.536組合鋼板梁廈漳大橋（南汊）135+300+1353001350.450組合鋼板梁美國USGrant大橋140.2+259.1+106.7259.1140.20.541組合鋼板梁楊浦大橋40+99+144+602+144+99+446022430.404窄幅邊箱組合梁韓國西海大橋200+470+2004702000.426窄幅邊箱組合梁清水浦大橋54+166+468+166+544682200.470窄幅邊箱組合梁西班牙Rande橋147.42+400.14+147.424001470.368窄幅邊箱組合梁望東長江大橋78+228+638+228+786383060.480半封閉箱組合梁臺州灣跨海大橋85+145+488+145+854882300.471半封閉箱組合梁椒江二橋70+140+480+140+704802100.438半封閉箱組合梁泉州灣跨海大橋70+130+400+130+704002000.500半封閉箱組合梁樂清灣跨海大橋70+90+365+90+703651600.438半封閉箱組合梁西班牙LaPapa橋120+200+540+200+1205403200.593全封閉箱組合梁東海大橋主通航孔橋73+132+420+132+734202050.488全封閉箱組合梁七都大橋北叉橋58+102+360+102+583601600.444全封閉箱組合梁瑞典Oresund橋141+160+490+160+1414903010.614組合鋼桁梁韓國Geogeum大橋120+198+480+198+1204801980.413組合鋼桁梁委內(nèi)瑞拉PuenteMercosur橋120+120+360+120+1203602400.667組合鋼桁梁墨西哥Baluarte橋250+520+3545202500.481組合鋼板梁混合梁宜昌香溪河大橋48+48+78+470+78+48+484701740.370組合鋼板梁混合梁廣州鶴洞大橋28.2+2×36+43.8+360+43.8+2×36+28.2360115.80.322組合鋼板梁混合梁上海徐浦大橋2×40+3×39+45+590+45+3×39+2×405902020.342窄幅邊箱組合梁混合梁宜賓鹽坪壩長江大橋45+51+97+480+97+51+454801930.402窄幅邊箱組合梁混合梁洸府河大橋60+80+320+80+663201400.438窄幅邊箱組合梁混合梁香港汲水門大橋70+2×80+430+2×804301600.372組合鋼桁梁混合梁4.2.4-2獨(dú)塔組合梁斜拉橋邊中跨比橋名跨徑布置（m）主跨（m）邊跨（m）邊中跨比主梁形式備注尼泊爾Karnali橋325+1753251750.538組合鋼桁梁泰國RamaⅧ橋300+1753001750.583組合鋼板梁混合梁索同坡黃河特大橋260+64+48+482601600.615組合鋼板梁混合梁哈爾濱松浦大橋268+2082682080.776窄幅邊箱組合梁鄭州鄭北大橋221+2212212211.000窄幅邊箱組合梁法國seyssel橋115+1101151100.957半封閉箱組合梁曹妃甸工業(yè)區(qū)１＃橋工程138+1381381381.000全封閉箱組合梁4.2.4-3多塔組合梁斜拉橋邊中跨比橋名跨徑布置（m）主跨（m）邊跨（m）邊中跨比主梁形式備注希臘Rion-Antirion橋286+3×560+2865602860.511組合鋼板梁平塘特大橋249.5+550+550+249.5550249.50.454組合鋼板梁汀九大橋127+448+475+1274751270.267組合鋼板梁墨西哥Mezcala橋57+80+311+300+84+68+403111370.441組合鋼板梁越南NhatTan橋150+4×300+1503001500.500組合鋼板梁英國福斯三橋89+104+221+650+650+221+104+996503250.500全封閉箱組合梁洞庭湖特大橋98+140+406+406+140+984062380.586鋼箱鋼桁組合梁武漢二七長江大橋90+160+616+616+160+906162500.406組合鋼板梁混合梁當(dāng)邊墩或輔助墩出現(xiàn)負(fù)反力時(shí)，可選擇與相鄰跨主梁形成連續(xù)協(xié)作體系的邊跨壓重方式，如圖4.2.4-3。索塔

4.2.4-3連續(xù)協(xié)作體系示意圖雙塔、多塔斜拉橋橋面以上索塔的有效高度與主跨跨徑之比宜為1/3.5~1/6；獨(dú)塔斜拉橋橋面以上索塔的有效高度與主跨跨徑之比宜為1/2~1/3，外索的水平傾角不宜小于22°。條文說明橋塔在高度范圍可以分為兩部分，橋面以下部分的高度由通航和地形地貌等條件決定，橋面以上部分的高度需要做出合理選擇。橋面的以上有效高度（拉索在橋塔上的最高錨固點(diǎn)至橋塔處橋面的距離）是斜拉橋整體剛度的控制因素。塔高太小會降低斜拉索的傾角，影響斜拉索的使用效率；塔高太大則會增加索塔的材料用量，同時(shí)增加施工難度。此外，塔高還對斜拉橋結(jié)構(gòu)所承受的風(fēng)荷載以及主梁的受力穩(wěn)定等有著重要影響。因此，合理的索塔高度應(yīng)該由力學(xué)及經(jīng)濟(jì)比較確定。部分已建大跨徑組合梁斜拉橋橋面以上索塔有效高度和塔跨比見表4.2.4-4所示。表4.2.4-4組合梁斜拉橋塔跨比橋名橋塔數(shù)主跨（m）橋面以上索塔有效高度（m）塔高跨比主塔形式英國福斯三橋3650118.41/5.5獨(dú)柱望東長江大橋2638163.31/3.9倒Y武漢二七長江大橋3616156.31/3.9寶石型青州閩江大橋2605126.51/4.8寶石型楊浦大橋2602157.11/3.8寶石型上海徐浦大橋2590156.31/3.8A型青海哇加灘黃河特大橋25601321/4.2花瓶型希臘Rion-Antirion橋4560153.51/3.6四塔腿空間四面體平塘特大橋3550140.51/3.9獨(dú)柱西班牙LaPapa橋2540126.41/4.3菱型瑞典Oresund橋2490127.61/3.8H型臺州灣跨海大橋2488122.11/4H型美國JonhJamesAudubon橋2482.5106.41/4.5開字型椒江二橋24801051/4.6寶石型韓國Geogeum大橋2480118.21/4.1寶石型宜賓鹽坪壩長江大橋2480118.51/4.1梭型汀九大橋3475126.11/3.8十字型韓國西海大橋2470112.31/4.2H型宜昌香溪河大橋2470113.11/4.2寶石型清水浦大橋2468101.11/4.6寶石型加拿大Annacis橋246593.91/5H型巢湖大橋2460115.51/4A型海南洋浦大橋2460109.21/4.2花瓶型平南相思州特大橋24501081/4.2寶石型江津觀音巖長江大橋243697.91/4.5寶石型香港汲水門大橋243088.31/4.9H型南浦大橋2423101.71/4.2花瓶型鄱陽湖第二公路大橋24201011/4.2花瓶型東海大橋主通航孔橋2420105.41/4倒Y瑞典Sunningesund橋2414851/4.9寶石型齊齊黃河公路大橋241093.81/4.4門型洞庭湖特大橋3406108.71/3.7獨(dú)柱樟樹市贛江二橋24001001/4花瓶型西班牙Rande橋240073.11/5.5H型泉州灣跨海大橋240097.11/4.1三柱式門型美國Baytown橋238177.81/4.9菱型樂清灣跨海大橋2365100.11/3.6寶石型西固黃河大橋236066.41/5.4寶石型河口大橋236075.41/4.8A型七都大橋北叉橋236081.91/4.4獨(dú)柱型委內(nèi)瑞拉PuenteMercosur橋236079.41/4.5寶石型廣州鶴洞大橋2360911/4寶石型灌河特大橋234092.41/3.7H型哈爾濱松花江大橋233683.61/4H型洸府河大橋232072.81/4.4H型墨西哥Mezcala橋331150.61/6.1H型廈漳大橋（南汊橋）230089.81/3.3寶石型越南NhatTan橋530069.11/4.3寶石型美國USGrant大橋2259.163.11/4.1獨(dú)柱型尼泊爾Karnali橋1325117.71/2.8H型泰國RamaⅧ橋1300140.61/2.1倒Y哈爾濱松浦大橋1268131.31/2寶石型索同坡黃河特大橋1260120.11/2.2寶石型鄭州鄭北大橋1221110.41/2H型曹妃甸工業(yè)區(qū)１＃橋工程113873.11/1.9獨(dú)柱法國seysselbridge111550.31/2.3倒Y斜拉索應(yīng)根據(jù)主梁的形式和施工方法選取組合梁上的斜拉索索距，組合鋼板梁的標(biāo)準(zhǔn)間距宜為8m~14m，半封閉和全封閉組合鋼箱梁宜為8m~16m，組合鋼10m~20m。索塔錨固區(qū)斜拉索的間距，應(yīng)保證張拉及調(diào)索的空間。主梁組合梁斜拉橋的梁高與跨徑之比，組合鋼板梁和全封閉箱組合梁不宜小1/3001/100。1/40。條文說明：梁高是影響大跨徑斜拉橋結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的一個(gè)重要參數(shù)。通過近千米級組合箱梁斜拉橋研究，增加梁高，斜拉橋靜力穩(wěn)定性能顯著提高，但梁高增加會顯著增加風(fēng)荷載下結(jié)構(gòu)響應(yīng)。主梁寬跨比是影響大跨徑斜拉橋結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的又一重要參數(shù)。增加主梁寬度可顯著改善極限靜橫風(fēng)下主梁受力性能，可進(jìn)一步提升結(jié)構(gòu)側(cè)向靜力穩(wěn)定性能及顫振穩(wěn)定性能。對于千米級組合梁斜拉橋，混凝土材料強(qiáng)度成為控制主梁寬跨比的主要因素，相同設(shè)計(jì)條件下，組合梁斜拉橋主梁寬跨比指標(biāo)應(yīng)大于鋼梁斜拉橋?？傮w而言，對沿海風(fēng)速較大地區(qū)斜拉橋，主梁寬跨比宜取大值，對內(nèi)陸風(fēng)速較小地區(qū)斜拉橋，主梁寬跨比可取小值。國內(nèi)外部分已建大跨徑組合梁斜拉橋主梁設(shè)計(jì)參數(shù)如表4.2.4-5所示。表4.2.4-5組合梁斜拉橋主梁參數(shù)統(tǒng)計(jì)表橋名主跨（m）主梁形式梁高（m）高跨比梁寬（m）寬跨比備注武漢二七長江大橋616組合鋼板梁3.761/16429.51/20.9混合梁青州閩江大橋605組合鋼板梁3.221/188291/20.9希臘Rion-Antirion橋560組合鋼板梁2.451/22927.21/20.6平塘特大橋550組合鋼板梁3.361/16430.21/18.2墨西哥Baluarte橋520組合鋼板梁2.821/18419.761/26.3混合梁美國JonhJamesAudubon橋482.5組合鋼板梁2.311/20923.21/20.8汀九大橋475組合鋼板梁1.981/240431/11宜昌香溪河大橋470組合鋼板梁3.311/14225.91/18.1混合梁加拿大Annacis橋465組合鋼板梁2.321/200321/14.5巢湖大橋460組合鋼板梁2.271/20334.51/13.3海南洋浦大橋460組合鋼板梁3.271/14131.41/14.6印度HooghlyⅡ橋457組合鋼板梁2.231/205351/13.1英國Seven二橋456組合鋼板梁2.951/15534.61/13.2江津觀音巖長江大橋436組合鋼板梁3.5421/12336.21/12南浦大橋423組合鋼板梁2.361/17930.51/13.9鄱陽湖第二公路大橋420組合鋼板梁3.121/135321/13.1瑞典Sunningesund橋414組合鋼板梁2.441/17026.51/15.6美國Baytown橋381組合鋼板梁2.031/18847.661/8河口大橋360組合鋼板梁2.831/127261/13.8廣州鶴洞大橋360組合鋼板梁2.421/14930.31/11.9混合梁灌河特大橋340組合鋼板梁3.411/10036.61/9.3哈爾濱松花江大橋336組合鋼板梁2.471/13633.21/10.1墨西哥Mezcala橋311組合鋼板梁2.991/10418.11/17.2廈漳大橋（南汊橋）300組合鋼板梁3.7051/81401/7.5泰國RamaⅧ橋300組合鋼板梁2.11/14329.21/10.3混合梁越南NhatTan橋300組合鋼板梁3.261/9235.61/8.4美國USGrant大橋259.1組合鋼板梁2.1341/12121.41/12.1楊浦大橋602窄幅邊箱組合梁3.261/18532.51/18.5上海徐浦大橋590窄幅邊箱組合梁3.261/18135.951/16.4混合梁宜賓鹽坪壩長江大橋480窄幅邊箱組合梁3.51/137401/12混合梁韓國西海大橋470窄幅邊箱組合梁3.111/151341/13.8清水浦大橋468窄幅邊箱組合梁2.841/16553.31/8.8齊齊黃河公路大橋410窄幅邊箱組合梁31/137381/10.8西班牙Rande橋400窄幅邊箱組合梁2.41/16723.81/16.8洸府河大橋320窄幅邊箱組合梁2.71/119421/7.6混合梁哈爾濱松浦大橋268窄幅邊箱組合梁3.2551/8239.51/6.8望東長江大橋638半封閉箱組合梁3.51/18235.21/18.1臺州灣跨海大橋488半封閉箱組合梁3.51/13938.51/12.7椒江二橋480半封閉箱組合梁3.761/12839.61/12.1平南相思州特大橋450半封閉箱組合梁3.51/12933.51/13.4泉州灣跨海大橋400半封閉箱組合梁3.51/11427.411/14.6樂清灣跨海大橋365半封閉箱組合梁3.21/11438.51/9.5法國seyssel橋115半封閉箱組合梁2.51/4613.61/8.5英國福斯三橋650全封閉箱組合梁4.91/13341.61/15.6西班牙LaPapa橋540全封閉箱組合梁31/18034.31/15.7東海大橋主通航孔橋420全封閉箱組合梁4.281/98331/12.7瑞典Oresund橋490組合鋼桁梁10.21/4830.51/16.1韓國Geogeum大橋480組合鋼桁梁61/8015.31/31.4香港汲水門大橋430組合鋼桁梁7.721/5635.21/12.2混合梁委內(nèi)瑞拉PuenteMercosur橋360組合鋼桁梁121/3019.91/18.1尼泊爾Karnali橋325組合鋼桁梁3.231/10111.31/28.8輔助墩輔助墩的數(shù)量一般以單側(cè)1個(gè)~3個(gè)為宜，通常設(shè)于離邊墩0.2~0.6倍邊跨長度范圍內(nèi)。條文說明邊跨輔助墩的設(shè)置須考慮多方面的因素，主要包括通航要求、橋址地形與地質(zhì)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)體系靜力和動(dòng)力性能上的要求、施工條件與施工風(fēng)險(xiǎn)、斜拉橋與引橋在跨徑上的協(xié)調(diào)以及工程的經(jīng)濟(jì)性等。對于大跨徑斜拉橋，在邊跨適當(dāng)位置設(shè)置一個(gè)或多個(gè)輔助墩，可以增加邊跨乃至主跨的剛度，改善成橋狀態(tài)下的靜、動(dòng)力性能，減小索塔彎矩及中跨跨中撓度，分擔(dān)橫向地震力以及橫向或斜向風(fēng)荷載效應(yīng)等。對于組合梁斜拉橋，可以減小邊跨主梁負(fù)彎矩峰值，改善橋面板受力狀況。對于沿海風(fēng)環(huán)境惡劣地區(qū)，大跨徑斜拉橋主梁雙伸臂安裝狀態(tài)的風(fēng)致穩(wěn)定性常成為控制因素。輔助墩設(shè)置可為邊跨提前合龍?zhí)峁┯欣麠l件，減小斜拉橋主梁安裝雙懸臂長度。因此，設(shè)置輔助墩不僅可以改善結(jié)構(gòu)的受力，而且可以降低施工風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)斜拉橋邊跨輔助墩處于岸上或淺水區(qū)時(shí)，設(shè)置輔助墩不僅可以改善結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，而且輔助墩造價(jià)一般相對較低，總體上常常具有工程經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，處于岸上或淺水區(qū)的主梁不具備浮運(yùn)吊裝條件，設(shè)置輔助墩可以方便主梁的安裝，可以免除或部分免除臨時(shí)支架。對于斜拉橋邊跨處于深水中，需考慮船撞、下伏不良地基等情況時(shí)，應(yīng)權(quán)衡輔助墩的支承效率和經(jīng)濟(jì)性，但對于大跨徑斜拉橋，設(shè)置輔助墩通常具有工程經(jīng)濟(jì)性。設(shè)置輔助墩后，配合梁上索距布置的調(diào)整，可以減小斜拉索的最大應(yīng)力幅，分散邊墩的負(fù)反力，有利于邊跨施工及壓重實(shí)施。設(shè)置輔助墩后，根據(jù)現(xiàn)場條件可以有多種施工方法進(jìn)行輔助墩至邊墩范圍的主梁的施工。為了降低施工難度，可以采用鋼梁和橋面板分開進(jìn)行安裝。鋼梁可以采用頂推法、滑移法、整孔鋼梁浮運(yùn)吊裝等，鋼梁安裝就位后，再安裝預(yù)制橋面板，或采用現(xiàn)澆法完成橋面板施工。需要指出的是，設(shè)置輔助墩后，收縮徐變引起的邊跨拉索減載更為嚴(yán)重，使組合梁斜拉橋整體時(shí)變效應(yīng)更為明顯。單純從結(jié)構(gòu)受力性能上看，600m以下2004Rion-Antirion橋?yàn)榻M合梁多塔斜拉橋，跨徑布置為286+3×560+286m，邊跨未設(shè)置輔助墩。對于主跨600m1個(gè)輔助墩時(shí)，在活載作用下，對塔、梁受力性能的改善以及斜拉橋剛度提高效果顯著；當(dāng)設(shè)置2個(gè)輔助墩時(shí)，和設(shè)置1個(gè)輔助墩相比，梁塔的總體受力性難有顯著的變化。對600m以上特大跨徑組合梁斜拉橋，可根據(jù)結(jié)構(gòu)受力、施工需要等多方面的需求，考慮設(shè)置1個(gè)或更多的輔助墩。其它結(jié)構(gòu)體系與形式多塔斜拉橋多塔斜拉橋宜采用飄浮體系或半飄浮體系。多塔斜拉橋的設(shè)計(jì)和構(gòu)造，可采取下列措施調(diào)整或增強(qiáng)結(jié)構(gòu)支承體系剛度：增大主梁、中間索塔的剛度；采用輔助索對中間索塔頂加勁；采用交叉索布置方式；在邊孔設(shè)輔助墩，增大邊孔斜拉索的面積，減少邊孔索距；減小塔墩高度。條文說明部分已建大跨徑多塔組合梁斜拉橋情況如下。表4.3.1多塔組合梁斜拉橋統(tǒng)計(jì)表橋名跨徑布置（m）主跨（m）橋塔數(shù)結(jié)構(gòu)體系提高剛度措施備注英國福斯三橋89+104+221+650+650+221+104+996503中塔固結(jié)中跨交叉索武漢二七長江大橋90+160+616+616+160+906163半飄浮增加中塔剛度混合梁希臘Rion-Antirion橋286+3×560+2865604半飄浮增加中塔剛度平塘特大橋249.5+550+550+249.55503中塔處主梁縱向固定增加中塔剛度汀九大橋127+448+475+1274753半飄浮輔助索洞庭湖特大橋98+140+406+406+140+984063半飄浮輔助索墨西哥Mezcala橋57+80+311+300+84+68+403113半飄浮邊孔設(shè)輔助墩越南NhatTan橋150+4×300+1503005半飄浮減小塔墩高度多塔斜拉橋不乏工程實(shí)例，組合梁斜拉橋三塔及以上橋塔數(shù)量的斜拉橋都有應(yīng)用。既有為滿足分散多孔通航而采用的多塔斜拉橋，也有為跨越寬闊山谷或河海而選擇多塔斜拉橋。多塔斜拉橋的中間橋塔在活載作用下，由于沒有雙塔斜拉橋橋塔對應(yīng)邊跨斜拉索的錨固效應(yīng)，將發(fā)生較大的塔頂偏位并引起主梁撓度和自身彎矩過大問題。rion-antirion可以采取輔助索控制中間橋塔的偏位，如香港的汀九橋；可以采用交叉索的布置方式，改善結(jié)構(gòu)的受力性能，如英國蘇格蘭福斯三橋；可以在邊跨設(shè)置輔助墩，加強(qiáng)邊跨錨索的錨固效應(yīng)，如墨西哥Mezcala橋；也可以降低塔墩高度，NhatTan橋。地錨式斜拉橋地錨可采用重力式錨、抗拔樁錨或巖錨。地錨式斜拉橋?yàn)檫m應(yīng)溫度引起的梁體的伸縮，主跨中部應(yīng)設(shè)有允許梁體縱向移動(dòng)的裝置：只傳遞剪力不傳遞彎矩、軸力的剪力鉸，或同時(shí)能傳遞剪力和彎矩的變位裝置。地錨式斜拉橋或部分地錨式斜拉橋，當(dāng)組合梁承受拉力時(shí)，可采用在受拉主梁段施加預(yù)應(yīng)力或先由組合梁的鋼梁承擔(dān)施工過程的拉力作用，再進(jìn)行混凝土橋面板的施工的方法，確?；炷恋目沽研阅?。條文說明已建成的地錨式獨(dú)塔斜拉橋一般為單跨結(jié)構(gòu)，塔后側(cè)的拉索集中錨固在巖體或錨塊上，拉索在梁體內(nèi)的水平分力由梁體傳遞到基礎(chǔ)，如日本的松山橋（主跨96.6m，錨長32.5m）。圖4.3.2地錨式獨(dú)塔斜拉橋?qū)嵗ㄈ毡舅缮綐颍┰谔囟ǖ臈l件下，獨(dú)塔雙跨斜拉橋可布置成部分地錨式，即一部分拉索錨固在邊跨，其余的索錨固在重力式大體積橋臺上。拉索的不平衡水平力一部分由邊跨梁體傳遞給橋臺或索塔，另一部分在梁體內(nèi)平衡。雙塔地錨式斜拉橋主梁受力與其約束方式有關(guān)，如圖4.2.2-3所示。當(dāng)主梁兩端固定、跨中設(shè)鉸時(shí)，主梁受壓；當(dāng)主梁兩端可活動(dòng)時(shí)，主梁受拉。隨著跨徑的增加，為了減小雙塔自錨式斜拉橋主梁軸力，可以將一部分軸力轉(zhuǎn)移出去，由單獨(dú)設(shè)立的錨碇承擔(dān)，減輕主梁的負(fù)擔(dān)，從而形成了雙塔部分Luna67m+440m+67m35m長地錨，在主跨中部設(shè)剪力鉸，可以允許梁體伸縮，可以傳遞剪力，但不能傳遞彎矩，橋面不平順，不利于行車。我國鄖陽漢江大橋，跨徑43m+414m+43m，43m長地錨，在主跨中部設(shè)可伸縮的、可傳遞剪力及彎矩的裝置。推薦用這類既有利于受力，又有利于行車的裝置。部分斜拉橋部分斜拉橋結(jié)構(gòu)體系主要是塔、梁、墩固結(jié)體系或塔、梁固結(jié)體系。300m。1/8~1/12。主梁宜采用箱形截面，采用等截面時(shí)，梁高與主跨跨徑比宜采用1/35~1/45。部分斜拉橋的邊跨與主跨跨徑比宜取0.50~0.76，當(dāng)采用混合梁時(shí)，邊中跨比可適當(dāng)減小。0.15~0.20倍主跨跨徑，0.20~0.350.20~0.35倍邊跨跨徑。斜拉索可按體外索設(shè)計(jì)，在施工中可不作索力調(diào)整。斜拉索在索塔處宜布置為通過索，設(shè)置雙套管或分絲管抗滑錨等類型的索鞍。其他構(gòu)造要求可參照其他斜拉橋和連續(xù)梁橋與連續(xù)剛構(gòu)橋。條文說明按通常比例設(shè)計(jì)的斜拉橋，其主梁梁高小，在大跨徑斜拉橋中，結(jié)構(gòu)的豎向剛度主要由纜索系統(tǒng)提供。但對于中小跨徑可通過增大主梁梁高，使主梁承擔(dān)更多的荷載，便可有效提高體系的豎向剛度，從而成為部分斜拉橋體系。常規(guī)斜拉橋的主梁是以受壓為主的壓彎構(gòu)件，而部分斜拉橋主梁是以受彎為主、拉索輔助受力的壓彎構(gòu)件。采用箱型主梁的部分斜拉橋，利用拉索的豎向分力平衡部分梁體自重，并將部分活載傳遞給索塔，由于主梁剛度大，拉索的應(yīng)力幅小，可采用較低的安全系數(shù)以減少拉索用材；而拉索的水平分力在梁體內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力，減小了索塔附近主梁段由負(fù)彎矩引起的拉應(yīng)力，因此一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土主梁，近年來也有采用波形鋼腹板組合梁的工程實(shí)例?？鐝捷^大時(shí)，可采用鋼梁、組合梁或混合梁。2019年建成的寧波中興大橋由于機(jī)場限高原因，采用部分斜拉橋體系，64+86+400+86+64m0.375。采用鋼主塔，邊跨主梁為組合箱梁，中跨主梁為鋼箱梁，塔梁固結(jié)、塔墩分離結(jié)構(gòu)體系。主塔高37.3m，1/10.74.5~10.5m1/881/38。中12m9m。部分斜拉橋體系還常用于具有雙層橋面的橋梁結(jié)構(gòu)，由于雙層交通的需要，主梁一般采用梁高很大的鋼桁梁，并采用全跨等梁高布置以利于輕軌或鐵路通行，且便于工廠預(yù)制和現(xiàn)場施工。拉索為輔助受力構(gòu)件，在滿足主梁受力的前提下，拉索的布置形式和索力優(yōu)化目標(biāo)可以有多種選擇，設(shè)計(jì)自由度較大。因此，在成橋狀態(tài)索力優(yōu)化時(shí)，還應(yīng)考慮可施工性的影響，如可采用豎琴式索面，使得索塔上所有錨固點(diǎn)采用相同的設(shè)計(jì)，或采用一致的拉索索力，使得所有拉索截面相同以便于拉索的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。由于航空限高，蕪湖長江大橋采用雙塔鋼桁組合梁部分斜拉橋體系，跨徑180+312+180m0.57713.5m1/23，梁寬23.4m1/13.337.2m1/8.4。重慶千廝門大橋上層橋面為雙向四車道城市快速路，下層為雙線軌道城市交通，采用獨(dú)塔鋼桁組合梁部分斜拉橋體系，跨徑布置為88+312+240+80m，0.76911.74m1/26.624m1/13。100m1/3.12。容許變形主梁在車道荷載（不計(jì)沖擊力）l/400，其中l(wèi)為計(jì)算跨徑，當(dāng)汽車荷載作用于一個(gè)跨徑內(nèi)，引起該跨徑正負(fù)撓度時(shí)，應(yīng)取正負(fù)撓度絕對值之和?；炷翗蛎姘寮罢划愋越M合橋面板在車輛荷載下的最大撓度跨中應(yīng)lj/600lj0.2mm40m。5作用一般規(guī)定設(shè)計(jì)采用的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)、作用及其組合，除本章有明確規(guī)定外，應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60的規(guī)定。城市橋梁可變作用中的設(shè)計(jì)汽車荷載與人群荷載應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ11的規(guī)定。各類作用永久作用計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60的規(guī)定。結(jié)構(gòu)重力計(jì)算時(shí)，當(dāng)鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土體積含筋率（含普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋）大于2%時(shí)，其重度可按單位體積中扣除鋼筋體積的混凝土的自重與所含鋼筋的自重之和計(jì)算?？傮w計(jì)算考慮汽車沖擊力時(shí)，結(jié)構(gòu)基頻應(yīng)取主梁的豎向彎曲基頻。局0.3。1.5kN/m2。條文說明現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60對于主梁設(shè)置的專用檢修道上的人群荷載集度并未做具體規(guī)定，本條參考國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)已設(shè)置檢修道的具體情況，推薦采用此集度標(biāo)準(zhǔn)。作用在橋上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG/T3360-01的規(guī)定。在風(fēng)環(huán)境比較復(fù)雜的地區(qū)，應(yīng)進(jìn)行專題研究。溫度作用應(yīng)同時(shí)考慮均勻溫度、梯度溫度以及斜拉索的溫度變化作用引起的結(jié)構(gòu)效應(yīng)?？紤]溫度作用時(shí)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況，結(jié)構(gòu)物使用的材料和施工條件等因素計(jì)算由溫度引起的結(jié)構(gòu)效應(yīng)。均勻溫度，應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60的規(guī)定，氣溫變化值應(yīng)自結(jié)構(gòu)合龍時(shí)的溫度起算。主梁、主塔梯度溫度應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》D60的規(guī)定；沒有實(shí)測數(shù)據(jù)資料時(shí)，可按下述范圍取值：混凝土索塔左右側(cè)面溫差可采用±5℃；組合梁內(nèi)鋼梁與混凝土橋面板間的溫差可采用±10℃；四車道以上寬幅無懸臂主梁，宜考慮橫橋向溫度梯度作用的影響。斜拉索的溫度變化作用應(yīng)考慮拉索顏色的影響，可按下述范圍取值：白色或淺色斜拉索與主梁、索塔間的溫差可采用±10℃；黑色斜拉索與主梁、索塔間的溫差可采用±20℃；其它顏色斜拉索可根據(jù)現(xiàn)場觀測值確定，無實(shí)測數(shù)據(jù)資料時(shí)，可采用±15℃。條文說明斜拉橋結(jié)構(gòu)體系是一個(gè)高次超靜定結(jié)構(gòu)，因而溫度內(nèi)力不容忽視，一般情況下溫度變化產(chǎn)生的內(nèi)力可歸納為下列兩種情況：桿件兩邊緣發(fā)生的均勻溫度，即認(rèn)為主梁的上、下翼緣及主塔的左、右側(cè)的溫度變化相等，只與斜拉索的溫度變化不相等。這主要是考慮到斜拉索的結(jié)構(gòu)尺寸比主梁及索塔結(jié)構(gòu)尺寸小很多，同時(shí)斜拉索的導(dǎo)熱性能比主梁和索塔的大很多，因而斜拉索的溫度變化幅度要比主梁及索塔溫度變化幅度大很多。這樣，它們之間就產(chǎn)生了溫度差異。所以該項(xiàng)計(jì)算主要為了考慮整個(gè)環(huán)境溫度的變化對由兩種不同材質(zhì)組成的斜拉橋的影響。規(guī)范在編制時(shí)將這種情況劃分為均勻溫度變化以及斜拉索的溫度變化兩個(gè)溫度變化值。桿件兩邊緣發(fā)生不均勻溫度變化，這種計(jì)算主要是考慮日照造成的主梁上下翼緣之間、主梁左右兩側(cè)之間、索塔左右兩側(cè)之間溫度變化不相同的情況。規(guī)范在編制時(shí)將這種情況定義為梯度溫度，包括主梁及索塔的梯度溫度作用。主梁橫橋向溫度梯度作用一般根據(jù)橋梁的地理位置、環(huán)境條件等因素確定。無實(shí)測數(shù)據(jù)時(shí)，參考現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60相關(guān)條文及說明。斜拉索的溫度變化作用考慮了拉索外包顏色的影響?；炷潦湛s徐變應(yīng)按實(shí)際施工成橋過程計(jì)算混凝土收縮徐變影響效應(yīng)?；炷潦湛s徐變計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG3362的規(guī)定，UHPC收縮徐變計(jì)算應(yīng)根據(jù)具體材料特性進(jìn)行考慮。條文說明組合梁斜拉橋主梁是由性質(zhì)不同的兩種材料結(jié)合在一起的整體結(jié)構(gòu)。由于混凝土的收縮徐變影響，將在鋼和混凝土的結(jié)合面上產(chǎn)生相互作用力，導(dǎo)致內(nèi)力重分布，并致使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大量的附加變形。另外，由于斜拉橋本身的高次超靜定，混凝土收縮徐變將在不同構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生次內(nèi)力。運(yùn)營期間，主梁橋面板收縮徐變將引起索力的變化，特別是邊跨拉索索力會較大幅度減小。索力改變將使主塔上塔柱水平力不再平衡，并使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生如下變化：①塔頂向中跨偏移；②塔底出現(xiàn)向中跨側(cè)順橋向彎矩；③主梁中跨下?lián)?；④主梁全長產(chǎn)生不同程度的負(fù)彎矩；⑤主梁全長產(chǎn)生不同程度的軸向拉力。其中后面兩項(xiàng)均會使主梁橋面板產(chǎn)生不同程度的拉應(yīng)力；對鋼梁下緣而言，負(fù)彎矩產(chǎn)生壓應(yīng)力一般遠(yuǎn)大于軸向力產(chǎn)生的拉應(yīng)力，故鋼梁下緣壓應(yīng)力會有較大幅度的增加。收縮徐變將使鋼結(jié)構(gòu)部分壓應(yīng)力增加，混凝土部分壓應(yīng)力降低，甚至引起開裂?？傮w而言，混凝土收縮徐變對結(jié)構(gòu)的影響是不利的，鋼混組合結(jié)構(gòu)斜拉橋必須考慮混凝土收縮徐變的影響。根據(jù)香港昂船洲大橋及蘇通大橋經(jīng)驗(yàn)，即使這兩座橋主梁均采用鋼結(jié)構(gòu)，由于主塔徐變可對拉索索力產(chǎn)生較大影響，因此其對斜拉橋總體受力的影響不可忽略。根據(jù)主跨800m組合梁斜拉橋不同結(jié)構(gòu)體系時(shí)效對比研究，在收縮徐變作用下，塔處設(shè)置豎向支座、邊跨設(shè)置輔助墩均將使主梁出現(xiàn)負(fù)彎矩峰值。輔助墩的設(shè)置將使組合梁斜拉橋整體時(shí)變效應(yīng)更為明顯。在體系確定時(shí)，單純從時(shí)變效應(yīng)角度來講，全飄浮體系（主塔處不設(shè)置豎向支座、不設(shè)置輔助墩）較其它體系更為合理?，F(xiàn)代斜拉橋除了它的高次超靜定的特點(diǎn)外，它的結(jié)構(gòu)是逐步形成的，結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)具有歷時(shí)性，結(jié)構(gòu)的混凝土收縮、徐變效應(yīng)與結(jié)構(gòu)逐步形成有關(guān)，因此，本條強(qiáng)調(diào)按實(shí)際施工成橋過程仿真計(jì)算混凝土收縮、徐變影響效應(yīng)。文獻(xiàn)《ErectionGeometryandStressControlofCompositeDeckedCable-StayedBridges》強(qiáng)調(diào)了對組合梁斜拉橋收縮、徐變精確模擬的重要性。斜拉橋混凝土橋面板多為預(yù)制板+現(xiàn)澆濕接縫的方式，應(yīng)根據(jù)具體施工過程考慮橋面結(jié)構(gòu)重量的變化、組合截面形成前后截面剛度的不同、同一截面現(xiàn)澆與預(yù)制橋面板齡期的不同、橋面板預(yù)應(yīng)力及斜拉索分批張拉引起的徐變等。此外，斜拉橋的主塔和主梁的受力特點(diǎn)是壓彎構(gòu)件，承受巨大的壓力，研0.5fcd時(shí)，混凝土的徐變可以認(rèn)為是線性的，否則混凝土的徐變則是非線性的，因此在計(jì)算中要注意。在混凝土收縮、徐變計(jì)算理論方面，按齡期調(diào)整的有效模量法雖然自身較為完美，但存與其它幾何非線性效應(yīng)難以結(jié)合的缺點(diǎn)。目前高性能計(jì)算機(jī)非常普及，結(jié)合初應(yīng)變法的逐步計(jì)算方法可以實(shí)現(xiàn)與幾何非線性效應(yīng)的同步計(jì)算。地震作用力的計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG/T2231-01或《城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ166的規(guī)定，對于地震動(dòng)峰值加速度系數(shù)大的地區(qū)或重要的斜拉橋，地震作用計(jì)算應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的非線性影響。需要考慮船舶或汽車撞擊作用時(shí)，撞擊作用的設(shè)計(jì)值應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁抗撞設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG/T3360-02的規(guī)定。施工荷載進(jìn)行施工計(jì)算時(shí)，應(yīng)計(jì)入施工中可能出現(xiàn)的施工荷載，包括架設(shè)機(jī)具和材料、施工人群、橋面堆載、臨時(shí)配重以及風(fēng)荷載、溫度荷載等。對于現(xiàn)澆混凝土橋面板組合梁，應(yīng)計(jì)入混凝土濕重、模板及可能的機(jī)械或其他設(shè)備重量，該重量應(yīng)考慮橋面板的結(jié)合順序，分別由鋼梁截面及組合梁截面承擔(dān)。斜拉索換索與斷索斜拉橋的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足任意一根拉索的換索需要，驗(yàn)算換索工況時(shí)，可適當(dāng)考慮所更換拉索區(qū)域活載的折減。索塔、主梁和斜拉索應(yīng)滿足成橋狀態(tài)下強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求。條文說明斜拉橋設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮將來換索的需要，并對換索時(shí)的橋面交通組織提出具體要求。本規(guī)范參考美國PTI編《RecommendationsforStayCableDesign,Testing,andInstallation5.4索工況進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，至少一個(gè)鄰近更換斜拉索的車道應(yīng)封閉交通。斜拉橋應(yīng)保證至少一根拉索斷裂后結(jié)構(gòu)的安全，拉索突然斷裂引起的動(dòng)力荷載可取為靜力荷載的2倍，或根據(jù)斷索工況的非線性動(dòng)力分析確定該動(dòng)力荷載，但在任何情況下該值均不得低于靜力荷載的1.5倍，該動(dòng)力荷載應(yīng)同時(shí)施加在拉索的梁上錨固點(diǎn)和塔上錨固點(diǎn)處。條文說明斜拉索斷索對橋梁結(jié)構(gòu)的效應(yīng)影響較大。因此參考美國PTI編《RecommendationsforStayCableDesign,TestingandInstallation》中第五章的5.5條內(nèi)容提出斜拉索斷索的要求。斷索工況驗(yàn)算時(shí)應(yīng)考慮拉索突然斷裂引起的動(dòng)力荷載效應(yīng)，采用靜力彈性分析方法進(jìn)行分析時(shí)，全部的恒載以及活載應(yīng)當(dāng)作用在斷索之前體系之上，拉索突然斷裂引起的動(dòng)力荷載應(yīng)當(dāng)作用在斷索之后的體系之上，采用非線性動(dòng)力分析時(shí)，初始剛度應(yīng)考慮全部的恒載和活載。作用組合作用組合應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60有關(guān)效應(yīng)組合的規(guī)定。斜拉橋抗震計(jì)算作用組合應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG/T2231-01或《城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ166的規(guī)定。斜拉橋防船撞計(jì)算作用組合應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁抗撞設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG/T3360-02的規(guī)定。斜拉索斷索工況按照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60組合進(jìn)行計(jì)算?？傮w計(jì)算一般規(guī)定在組合梁斜拉橋的設(shè)計(jì)計(jì)算中，除進(jìn)行靜力分析外，還應(yīng)進(jìn)行動(dòng)力分