标准规范下载简介和部分内容预览：
矮塔斜拉桥的力学行为分析与设计实践矮塔斜拉桥是一种介于连续梁桥和传统斜拉桥之间的桥梁结构形式，其塔高较低，拉索数量较少，具有结构简洁、造价经济、景观协调等优点，广泛应用于中等跨径桥梁工程。在力学行为分析与设计实践中，矮塔斜拉桥的特性主要体现在以下几个方面：
首先，在力学行为上，矮塔斜拉桥的受力模式结合了连续梁桥和斜拉桥的特点。由于塔高较低，拉索对主梁的竖向支撑作用有限，主梁仍以弯曲受力为主，但拉索的存在显著改善了梁体的抗弯刚度和抗剪能力，降低了梁体的挠度和内力。同时，矮塔斜拉桥的索力分布和张拉顺序对结构整体受力影响较大，需通过精确计算和合理施工控制来保证成桥状态的力学性能。
其次，在设计实践中，矮塔斜拉桥的设计需综合考虑结构静力、动力特性和稳定性问题。设计时应重点关注主梁截面形式、塔梁连接方式、拉索布置及锚固构造等关键因素。例如，主梁通常采用箱形截面以满足抗弯和抗扭需求；塔梁连接可选择固结或铰接形式，以适应不同的受力要求和变形协调条件；拉索布置需兼顾受力效率和美学效果。
此外，矮塔斜拉桥的施工过程对最终成桥状态有重要影响。施工阶段的临时约束、索力调整及预应力施加均需进行精细化模拟和控制，以确保结构的安全性和耐久性。总体而言，矮塔斜拉桥的设计与分析需要结合理论研究、数值模拟和工程经验db23／t 2912-2021 油品运输罐泄漏应急处置规范，实现结构性能与经济性的平衡。
表1 要的矮塔斜拉桥
浙江长兴港矮塔PC斜拉桥充分体现了矮塔 斜拉桥的一些受力特征，塔矮、梁刚、索集中。有 着优越的结构性能和良好的经济指标。它的主梁 采用变高度的箱型截面，在支点处的梁高是相同 跨径的连续梁的一半左右，使梁体的构造经济合 理。桥塔矮、塔身结构简单，施工起来很方便，一 般不存在失稳问题。斜拉索在塔上分布较为集 中，以索鞍形式通过。整个桥型新颖美观、受力合
StructuralEngineersVol.21,No.4
理，造价比同等跨径的预应力混凝土梁桥要低，是 一种在中小跨径内非常有竞争力的桥型。
浙江长兴矮塔PC斜拉桥是长兴西环路二期 工程的重要组成部分，它跨越长兴港，设计时综合 考虑了功能、景观、施工方法和造价之间的协调， 全面贯彻适用、安全、经济、美观的原则。纵向布 置：39m+88m+38.9m.主桥总长165.9m.桥面
Study of Design Method
Study of Design Method
全宽32m，双向4车道。其中机动车道双向共 18m，非机动车道两边各4m，人行道两边各2m， 中央分隔带2m。机动车道纵坡3.5%，非机动车 骑行≤2.5%。竖曲线R=3000m，T=67.5m，E =0.759m。主塔根处塔梁固结，墩上设支座。主 桥的两侧伸出牛腿接两边的引桥。设计荷载为城 A级，人行道及非机动车道3.5kN/m²。下部 结构为钻孔灌注桩基础。主桥的总体布置见图 1，主梁标准断面见图2。
图1矮塔PC斜拉桥立面布置（单位：cm）
矮塔斜拉桥的力学行为和设计构思
3.1矮塔斜拉桥的力学行为
矮塔斜拉桥是介于连续梁与斜拉桥之间的一 种新型桥梁。因此分析它的力学行为，就要同这 两种桥型联系但又加以区别。从总体上来说，连 续梁是以梁的直接受弯、受剪承受竖向荷载，斜拉 桥是以梁的受压和索的受拉承受竖向荷载，而矮 塔斜拉桥则是以梁的受弯、受压和索的受拉来承 受竖向荷载。因此，三者最大的差别在于梁和索 的受力行为不同。西班牙学者认为，就活载的结 构效率来说，这种桥梁处于普通预应力混凝土梁 式桥和斜拉桥之间。普通斜拉桥拉索由活载引起 的应力增量较大，因而疲劳问题突出，普通预应力 混凝土梁式桥则相反。由已建成的工程实例可知 矮塔斜拉桥拉索的应力变动幅度较小，约为传统 斜拉桥的1/3，其疲劳现象不是很严重，故其容许 应力取与一般预应力结构索的容许应力相同。 根据主梁与塔的刚度关系，可以将矮塔斜拉 桥分为刚性矮塔斜拉桥和柔性矮塔斜拉桥。刚性
图2主梁标准断面一般构造图（单位：cm）
矮塔斜拉桥主梁的刚度比较大，而塔的刚度相对 比较小，塔根及跨中有无索区段。现在日本的矮 塔斜拉桥大都归于此类，国内的矮塔斜拉桥也多 数采用这种结构形式。这种梁刚塔柔的矮塔斜拉 桥的受力更接近于梁式桥。柔性矮塔斜拉桥主梁 的刚度比较小，而塔的刚度相对比较大，梁上不设 无索区段。这种形式的矮塔斜拉桥的受力更接近 于斜拉桥。这类矮塔斜拉桥修建得很少。如果说 连续梁属于刚性桥梁，斜拉桥属于柔性桥梁，那 么，矮塔斜拉桥则为一种刚柔相济的新型桥梁。
3.2长兴矮塔斜拉桥的设计构思
由于矮塔斜拉桥的梁要比一般的斜拉桥刚度 大，因此梁的设计需要满足其刚度要求。考虑到 该桥的桥面较宽，横向32m，加之斜拉索的形式为 单索面，最后确定主梁采用了单箱四室的箱型截 面。横坡1.5%。主梁的梁高在支点处3.2m，跨 中断面2.2m，中间梁体用二次抛物线平滑过渡。 长兴港矮塔斜拉桥主跨88m，边跨39m，边跨 与主跨的比为0.44。这个比值最低为0.42，一般
结构工程师第21卷第4期
在0.42～0.62之间，平均0.5611。研究发现： 边、中跨比的改变对主梁受力性能影响较大，它使 主梁刚度减小，刚度减小的幅度与主梁跨度有关， 而它对斜拉索和主塔的影响较小。斜拉桥由于边 索的锚固作用，边跨的经济长度一般取主跨的 0.40。这里由于边索无锚固作用，为了平衡中跨， 故边跨应和连续梁或连续刚构一样，取较大的长 度。梁式桥此比为0.60～0.70。长兴矮塔斜拉 桥的边跨偏小，但由于梁端强大的端横梁以及牛 腿上引桥板梁的压重，边跨支点并没有出现负反 力的情况，结构受力合理，整体造价降低。图3是 有限元计算的正常使用极限状态最不利组合时主 梁上下缘应力包络图，满足部分预应力混凝土A 类构件的要求。
三向预应力主梁箱梁的受力是一个复杂的空 间分析问题，对于截面应力的分析，可以采用悬臂 梁的方法来计算2]，还可以采用节段三维实体有 限元模型来分析。在运营阶段，顶板的横向应力 为压应力，呈波形变化，且从悬臂端向中部有减小 的趋势。顶板的纵向应力可以反映出剪力滞的趋 势。进一步研究发现，纵向应力在整个顶板、底板 中部较大.在腹板部位较小。
[o]≤0.55R，如福建的漳州战备大桥拉索的容 许应力[]=0.535R，甘肃兰州小西湖黄河大桥 拉索的容许应力[。]=0.52R。分析表明（3：矮 塔斜拉桥的斜拉索的应力变动幅度较小，对相同 跨径的斜拉桥来说，其值约为矮塔斜拉桥的3倍； 矮塔斜拉桥分担的活载占全桥总活载的比率一般 小于25%，更多的小于20%，而传统斜拉桥这一 系数一般大于30%。所以，在矮塔斜拉桥中，拉 索的安全系数可以取到1.67。当然，这种取值不 是绝对的，要根据实际情况而定。比如铁路桥就 要取得大一些。主梁与斜拉索对后期荷载的承担 比率不仅可以决定梁高与塔高的选取，且可以作 为界定斜拉桥与矮塔斜拉桥的一项指标，也就决 定了斜拉索容许应力的取值[5。图4、图5为长 兴矮塔斜拉桥拉索的断面图。
矮塔斜拉桥的拉索具有体外索的特征。索对 梁提供竖向分量的同时，也对梁提供较大的轴压 力，使梁能够承受弯矩，因此，索的倾角较小，塔高 无需太大，其高度可采用主跨的1/8～1/12，相当 于斜拉桥的1/2～1/3。长兴矮塔斜拉桥塔柱的 高跨比为17.1。塔身为实心截面，结构形式简 单，施工方便。桥塔混凝土的最大压应力为10.53 MPa.最小压应力为1.12MPaa
矮塔斜拉桥于20世纪90年代初在日本兴起 并得到了迅速发展。此桥型在国内的起步比较晚 但由于其刚柔相济的特性，符合结构的受力特点，
逸居车库施工组织设计Structural Engineers Vol. 21, No. 4
表4 有桥台的桥型简化计算方法和有限元计算结果比较
表4的结果表明，近似采用大刚度弹簧的方 法可有效地模拟桥台在地震动中的作用。墩顶剪 力最大的跨中”3墩处，弹性梁法和有限元法的计 算误差在15%以内。
因此具有经济、美观、刚度大、施工方便的优点。 矮塔斜拉桥在采用斜拉桥不太经济、修建梁式桥 时跨度太大以及由于某些原因桥梁的主塔高度受 到限制时具有独特的优势，在连续的高架桥中，遇 到比标准跨度更大的跨度时，如果继续修建梁桥， 梁高将会很大，从景观和方便施工考虑，希望具有 统一的梁高，此时，矮塔斜拉桥是首选的方案。另 外，矮塔斜拉桥在修建铁路和多塔斜拉桥方面也 有一定的优势3.6j，应用前景非常广阔。浙江长 兴港矮塔斜拉桥的建成也必将促进该桥型在国内 的进一步的发展。
Structural Analysis
[1]公路工程抗震设计规范.北京：人民交通出版社 [2]朱东生，王梅，冯万里等.简支梁桥横向地震力计 算方法及模型研究.兰州铁道学院学报，1999；6 [3]American Association ofStateHighway and Transpor tation Officials.STANDARDSPECIFICATIONSfor HIGHWAYBRIDGES [4]Ray W.Clough and Joseph Penzien,Dynamics of Str uctures [5]范立础.桥梁抗震.上海：同济大学出版社 [6]李国豪.桥梁结构稳定与振动.北京：中国铁道出版 社 [7]朱东生.简支梁桥横向地震反应研究.土木工程学 报，2000大学新校一期工程 施工组织设计方案大纲，8