重庆东水门大桥主桥设计计算分析
2012-03-23陈五四
摘要:以重庆东水门大桥为例，通过电算与手算相结合来复核斜拉桥的受力是否合理。本文通过电算方法，来验算斜拉桥特殊截面的受力情况。对于工程技术人员来讲，掌握这种手算方法，再与实际工程相结合，便能更好的参与和指导施工。
关键字：斜拉桥；特殊截面；斜拉桥复核
Abstract: taking Chongqing East Gate Bridge as an example, through the calculation and manual calculation combined cable-stayed bridge to review the stress is reasonable. This paper does the calculation of the cable-stayed bridge through the computer method, the stress situation of special section. For engineering and technical personnel, master the hand calculation method, with the actual engineering combines, can participate in and guide the construction better.
Key words: special section; cable-stayed bridge; cable-stayed bridge review
中圖分类号：U448.27文献标识码：A文章编号：
工程概况
东水门长江大桥采用双塔单索面部分斜拉桥的形式，全桥采用半漂浮体系，渝中区一侧桥塔纵向约束，南岸区一侧桥塔采用纵向自由，两侧边跨支座纵向均是自由。在全桥两侧设置伸缩缝。全桥桥跨布置为222.5+445+190.5=858m，桥宽为24m，桁宽为15m，桁高为13.468m。桥跨布置如下图：
计算依据
1、《城市桥梁设计准则》（CJJ 11—93）
2、《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ 77—98）
3、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）
4、《东水门大桥（主桥）施工设计图》。
计算结果分析及说明
3．1 全桥计算模型
东水门大桥主桥的整体计算分析，采用有限元分析程序Midas Civil 2010建立整体空间有限元模型进行整体静力和动力分析。
东水门大桥整体静力计算模型空间示意图
3．2 恒载
一期恒载：结构自重。
二期恒载：
主桥、引桥二期恒载包括桥面铺装、人行道、人行道栏杆等按照实际重量统计。
3．3 活荷载
汽车荷载：计算荷载为公路I级。全桥按照4车道计，总体加载时根据规范的相关规定进行折减。
3．4 施工荷载
1、东水门大桥施工过程中前面吊机重量为250T。
2、斜拉索初张力
3.5 结构内力计算
3.5.1 主桥成桥阶段支反力计算结果
主桥成桥阶段支反力如下表所示（压为"+"，拉为"－",单位"kN"）。
3.5.2 恒载作用下变形情况
恒载作用下445m 主跨跨中下挠982.2mm；桥塔塔顶最大顺桥向位移320mm,最大横桥向位移0.004mm，最大竖向位移（向下）20mm。
3.5.3汽车荷载作用下变形情况
汽车荷载作用下445m 主跨跨中下挠34.1mm；桥塔塔顶最大顺桥向位移10.8mm,横桥向位移0mm，最大竖向位移（向下）0.275mm。
3.5.4人群荷载作用下变形情况
人群荷载作用下445m 主跨跨中下挠25.4mm；桥塔塔顶最大顺桥向位移7.7mm,横桥向位移0mm，最大竖向位移（向下）0.2mm。
3.5.5 主桥成桥阶段拉索索力计算结果
主桥成桥阶段恒载作用下拉索索力计算结果
结语
1、由以上结构计算结果可看出，各个结构在营运阶段中，从内力、结构抗力及稳定性方面看，其设计满足规范要求，各结构是安全适用的。
2、对于目前电脑的普及以及各种桥梁软件的日趋成熟，广大桥梁工程技术人员应该至少掌握一种电算软件，以便及时建立正确的计算模型，为施工控制提供理论依据。
参考文献：
[1] 范立初 徐光辉桥梁工程 北京：人民交通出版社，2001
[2] 中华人民共和国交通部标准《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)
[3] 中华人民共和国交通部标准《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)
[4] 中华人民共和国交通部标准《公路斜拉桥设计规范》.北京：人民交通出版社，1997
[5]《重庆两江大桥（主桥）施工设计图》，2011
作者： 陈五四(1980-)。重庆建筑工程职业学院，工程师，研究方向为大跨桥梁施工检测与控制技术。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
