斜拉桥索塔施工过程技术研究与力学分析.doc

目 录
第一章 绪论 1
第二章 斜拉桥整体结构静力分析 6
2.1工程概述 7
2.2武汉市黄浦大街-金桥大道快速通道斜拉桥有限元模型的建立 9
2.2.1结构材料 10
2.2.2施工工况及边界条件的模拟 11
2.2.3张拉索力的确定 11
第三章 索塔施工阶段计算与施工控制分析 15
3.1索塔水平横撑的施工设计 15
3.1.1横撑支撑位置确定的原则和方法 17
3.1.2水平横撑主动力的确定方法 19
3.1.3、荷载 20
3.1.4、结构设计计算 21
3.2、下横梁分层施工研究分析 32
3.2.1、下横梁概况 33
3.2.2、下横梁建模 35
3.2.3、下横梁分析结论 38
3.3索塔与中横梁异步施工分析 39
3.4 索塔预抛高计算及分析 42
结论 45
参考文献 47
正 文

第一章 绪论
1.1斜拉桥结构特点
斜拉桥又称斜张桥，其上部结构是由塔、梁、斜拉索三种基本构件组成的缆索承重的高次超静定结构体系。斜拉桥主梁一般采用混凝土结构、钢--混凝土组合结构或钢结构，索塔大都采用混凝土结构或钢结构，斜拉索则采用高强材料(高强钢丝或钢绞线)制成。斜拉桥中荷载传递途径是:斜拉索的两端分别锚固在主梁和索塔上，将主梁的恒载和车辆荷载传递至索塔，再通过索塔传至地基。因此，斜拉桥的主梁在斜拉索的各点支撑作用下，犹如多孔的弹性支承连续梁，每根钢索犹如桥墩。正是由于斜向产生的强大水平分力，依靠塔的自锚体系加以平衡，使拉索承受巨大拉力，塔梁承受巨大压力，从而充分发挥了钢材受拉和混凝土受压的特性。特别是由于利用斜拉索作为主梁的中间弹性支撑，可以大大降低主梁的弯矩值，改善主梁的受力状态，这不但可以使主梁尺寸大大地减小，而且由于结构自重显著减轻，既节省了材料，又能大幅度的增大桥梁的跨越能力。在大跨径桥梁方案比选中，斜拉桥与悬索桥占据绝大多数。斜拉桥以其简明的结构受力、较低的材料费用、优美多变的桥型、较好的刚度和抗风能力等众多优点而备受青睐。
1.2斜拉桥索塔结构形式及受力特点
斜拉桥的主塔结构形式、高度、截面尺寸大小、塔底支承形式，应根据桥位处的地质、环境条件、斜拉桥的跨径、桥面宽度、拉索布置以及建筑造型等因素决定。索塔结构形式变化多样，在顺桥向常用的结构形式有单柱式、A字形和倒Y形等几种，如图1.1所示。单柱形索塔构造简洁，外形轻盈美观，施工方便，是常用的塔型，但承受横向水平荷载的能力差。目前，国内外大多数斜拉桥在顺桥向均采用单柱形。A形和倒Y形在顺桥向刚度大，不存在纵向具有柔度的变形条件，不利于索塔两侧拉索水平拉力的自平衡传递，主塔基础承受较大的顺桥向弯矩，这类索塔不多。

1）单柱式 2）A字形 3）倒Y型
图1.1塔柱形式(顺桥向)
斜拉桥索塔在横桥向常用的形式有独柱形、双柱形、门形、H形、梯形、A形、倒V形、倒Y形、菱形(包括宝石花形)等，如图1.2所示。柱式塔构造简单，通常用于主梁抗扭刚度较大的单索面斜拉桥。门形索塔在两塔柱之间设有横梁，组成了门形框架，构造较单柱式塔复杂，但抵抗横向水平荷载的能力较强，并且构造相对简单，施工方便，一般用于桥面宽度不大的双索面斜拉桥，早期的索塔都仿照悬索桥采用门式的。A形、倒Y形、菱形索塔的特点是结构横向刚度大，但构造、受力复杂，施工难度较大，既适用于单索面，也适用于双索面，多用于大跨径斜拉桥中。对较大跨径的斜拉桥，从改善扭振的角度出发，一般倾向于采用A形或倒Y形的索塔。

a)A形 b)倒Y形 c)单柱形 d)双柱形 e)门形

f)花瓶形 g)钻石形图
图1.2索塔横桥向造型基本形式
斜拉桥索塔一般由基础、承台、下塔柱、下横梁、中塔柱、上横梁、塔柱拉索锚固段及塔顶建筑等八大部分组成(或其中几部分组成)，如图1.3。塔柱是索塔的主要构件，塔柱之间设有横梁或其他连接构件。塔顶横梁及竖直索塔之间的中间横梁是非承重横梁，只承受自身重力引起的内力。设有主梁支座的受弯横梁、竖塔柱与斜塔柱相交点处的受拉横梁是承重横梁，除承受自身重力外，还承受其他的轴向力和弯矩。有的塔柱、横梁作为索塔面内的组成构件共同参与抵抗风力、地震力及偏心活载。
组成索塔的塔柱及横梁的截面形状和截面尺寸应根据结构强度、刚度、稳定性要求并结合拉索在索塔上的锚固要求来确定。主塔的截面形状总的来讲可分为实心截面和空心截面，沿塔高又可采用等截面和变截面的布置方式，外观形状可分为矩形、H形、对称和非对称的多边形等，如图1.4。塔柱之间的横梁(不管是承重横梁还是非承重横梁)，以及塔柱之间的其他连接构件，它们的截面形式由塔柱的截面形式决定，一般采用矩形实心截面、T形实体截面、工字形实体截面或矩形空心截面等形式。

图1.3索塔的组成

（a）实心矩形截面 （b）实心非对称五变形截面 (c)实心H型截面 (d)空心矩形截面

(e)空心非对称五边形截面(f)空心非对称五边形截面(g)空心正六边形截面(g)空心六边形截面
图1.4索塔截面形式
1.3研究的内容
索塔在整个斜拉桥体系中是一个重要的支撑构件，斜拉桥的活载和恒载几乎全通过索塔传递到下部的塔墩和基础。考虑到索塔混凝土材料的弹塑性、收缩徐变效应，以及索塔受风力、斜拉索大吨位拉力等外力作用，索塔受力相当复杂，并且变形和应力分布具有明显的空间性。在斜拉桥上部结构施工时，索塔将受到不平衡的纵横向水平力作用，悬臂节段塔顶发生变位。如果变位过大，则塔底截面混凝土有可能出现拉应力，这对索塔这个受压构件来说是极其危险的。在整个桥梁的施工中，结构体系的受力状态是不断变化的，索、梁、塔间相互影响，斜拉索索力的变化将给索塔的内力造成显著的变化。且由于索塔分节段施工，混凝土的收缩徐变效应对索塔的施工控制及成桥后的影响需要进行研究。对于超大跨度斜拉桥，索塔的高度也越来越高，索塔的稳定性也需要进行验证。因此，研究施工阶段不同荷载工况、不同施工方法、不同顺序对塔结构的影响、索塔各截面的应力、位移是否满足要求、索塔线形是否满足要求、超高索塔的锚固点的控制等，是本文所应研究的问题。
本文以武汉市黄浦大街-金桥大道快速通道跨京广铁路斜拉桥为工程背景，作一下研究：
1、对斜拉桥整体结构进行有限元分析，首先采用大型通用软件MIDAS软件对武汉市黄浦大街-金桥大道快速通道跨京广铁路斜拉桥进行有限元正装迭代计算，得到整体结构的受力情况和位移状况，同时得出合理成桥状态下的斜拉索索力、下横梁内力及索塔的内力、应力、位移；进而推算出施工至裸塔成型阶段的线形与应力。
2、对索塔施工阶段进行有限元分析，利用大型通用软件MIDAS建立武汉市黄浦大街-金桥大道快速通道跨京广铁路索塔分节段施工模型，模拟施工过程，按照不同的荷载工况对武汉市黄浦大街-金桥大道快速通道跨京广铁路索塔进行了计算分析，得到索塔分段施工各阶段的计算线形与应力。其中包括施工阶段索塔在静风荷载作用下的分析，在温度荷载作用下的分析，研究索塔结构的收缩徐变效应，论述收缩徐变理论及其计算方法，分析混凝土收缩徐变效应对索塔结构产生的影响；对于主塔主要部位的不同施工方法的结构应力与线形比较分析，则采用软件建立对比模型，对混凝土索塔悬臂施工过程中的受力、温变、内支撑主动施加力等进行仿真分析。同时，研究索塔结构的收缩徐变效应，分析混凝土收缩、徐变对索塔结构产生的影响，为索塔结构施工控制提供参考依据，为工程设计和施工提供重要的参考依据。

第二章 斜拉桥整体结构静力分析
本章以在建的主跨138m的武汉市黄浦大街-金桥大道快速通道跨京广铁路斜拉桥大桥混合梁斜拉桥施工控制为背景，对各个施工阶段进行模拟分析，得出合理成桥状态下斜拉索的索力以及索塔的内力、位移参数，推算出施工至裸塔成型阶段的线形与应力。
2.1工程概述
本工程位于汉口地区东北方向，由现状的黄埔大街和金桥大道组成，起于黄浦路立交落地点，止于三金潭立交，全长约6.0km。是汉口地区南北向重要的城市快速路，是联系城市一环线、二环线、三环线的放射线和快速出城通道。
主桥为独塔双索面预应力混凝土箱梁斜拉桥，全长260米，主跨138米，跨度组成为138+（81+41）=260米。标准桥面宽度组成：2.5（索锚区）+0.5（防撞护栏）+15.75（行车道）+1.5（中间分隔带）+15.75（行车道）+0.5（防撞护栏）+2.5（索锚区）=39.0米，从里程K2+343.144至K2+177.6方向由39米宽渐变至49.899米。
051#墩为主塔墩，主塔和下横梁之间采用塔、梁、墩固结体系，边墩和辅助墩处竖向均设置活动盆式橡胶支座。
索塔采用“A"型结构，包括塔座、下塔柱、下横梁、中塔柱、中横梁、上塔柱、上横梁。索塔总高度为101.7米，桥面以上为79.0m，塔上索距为1.8米、1.7米和2.3米。
主塔塔座高度为2 米，顶面尺寸为9.0米x12.0米，底面尺寸为13.0米X16.0米。下塔柱高为18.3米，横桥向宽为3.5米～6米、顺桥向宽为6.5米～8米，采用单箱单室截面，基本壁厚为1.3米x1.5米，在根部及与下横梁交界部范围内壁厚逐渐加厚。中塔柱高48.2米，横桥向等宽3.5米、顺桥向等宽6.5米，采用单箱单室截面，基本壁厚为1.0米x1.5米，顶底部与中下横梁交界部位一定范围内壁厚逐渐加厚。上塔柱高35米，横桥向等宽3.5米、顺桥向等宽6.5米，采用单箱单室截面，侧墙基本壁厚为1.0米、锚固墙均为1.4米，顶底部与上下横梁交界部位一定范围内壁厚逐渐加厚。上塔柱内设置斜拉索锚块。塔顶部为1.5m上横梁。
主塔结构为塔梁固结体系，下横梁即主梁T0节段，其顶同主梁一样设置1.5%斜坡，由于桥梁主跨主梁的加宽，主塔横向中心线与主梁中心线不重合，主梁中心线处高6米，横桥向均为42.6米，顺桥向宽6米，采用上下箱型截面，顶板厚度为0.9米，中隔板厚度为0.8米、底板厚度为0.6米，腹板厚度为1.5米，上横梁高1.5米，横桥向为10.84米，顺桥向同塔柱等高，采用矩形截面。
主塔横梁内设置预应力，采用fPK=1860MPa、φ15.2mm高强度低松弛钢绞线，上塔柱斜拉索锚固区设置“井”字形预应力，采用fPK=785MPa、JLφ32mm精轧螺纹钢预应力粗钢筋，在塔柱纵横向每侧塔壁分别布置2排、4排。
塔柱截面竖向配有φ32mm受力主筋，间距15cm，采用套筒连接，上中下塔柱配筋率不小于1%。箍筋采用φ20mm，拉筋采用φ16mm。塔柱外表面均设φ6mm,钢筋网片。
主塔采用C55级混凝土。
斜拉索采用扇形双索面布置，全桥共20 对斜拉索，共80根。斜拉索采用φ7mm镀锌涂层高强平行钢丝斜拉索，外挤双层PE，内层为黑色，外层为彩色，钢丝标准强度fPK=1670MPa。斜拉索规格共七种，即：187φ7，211φ7，241φ7，265φ7，283φ7，313φ7，337φ7。
金桥大道跨京广铁路斜拉桥主梁施工节段划分：竹叶山侧主跨包括0#（21米/2）、MB1～MB20(长均为6米挂篮悬浇段)，MB21(2米长合拢段)，MB22(5.4米长直线段)，机场侧边跨包括0#（21米/2）、BB1～BB6(支架现浇段)。
金桥大道跨京广铁路斜拉桥主塔施工，拟采用爬模施工，分14次浇注完成，1～6次每次浇注5.85m，第7次浇注5.50m，8～13每次浇注5.35m，最后一次浇注3.6m。塔柱截面横桥向宽3.5m、顺桥向宽6.5m，采用单箱单室截面，中塔柱基本壁厚为1.0m×1.5m,上塔柱基本壁厚为1.0m×1.4m。根据主塔设计图纸和施工组织设计图，中塔柱与上塔柱均设置三道水平横撑；每道横撑为两根Φ630×12的钢管。
技术标准：
(1)桥梁等级：双向6车道城市快速路；
(2行车速度：60km/h；
(3)荷载标准：公路I级；
(4)桥涵宽度：39.0m～49.899m；
(5)桥面纵坡：等于1.5%；
(6)通航标准：通航净高不小于24m；通航净宽：
(7)地震：地震动峰值加速度为0.1g设防；
2.2武汉市黄浦大街-金桥大道快速通道斜拉桥有限元模型的建立
采用有限元法对桥梁结构进行静力分析时，首先将构件离散化，由节点坐标等单元几何性质、单元的材料性质参数、边界点约束条件及荷载情况确定单元总数等控制参数以及单元和节点间的对应关系。进行单元特性分析时，单元节点力和位移间的关系式为：
[K]{U}={P}
式中：[K]为刚度矩阵；{U}为单元节点位移列阵；{P}为单元节点力列阵。
本文采用基于上述原理且考虑非线性因素影响及收缩徐变影响的MIDAS桥梁计算软件进行有限元计算。计算采用非线性正装迭代有限元法求解。用该程序进行有限元法分析时，考虑斜拉桥几何非线性问题，即：斜拉索单元采用带刚臂的悬链线索元模拟，主梁单元和索塔单元的梁柱效应采用带几何刚度矩阵的梁元模拟，结构的大位移效应采用CR列式法考虑。
计算模型简图见图2.1所示。模型中，共有104个节点，103个单元。其中1～69号单元为主梁单元，70号单元为竹叶山侧边墩单元，73～103号单元为主塔单元，71号单元为机场侧过渡墩单元，72号单元为机场侧边墩单元，104～143号单元为斜拉索单元。
图2.1结构计算模型图
2.2.1结构材料

表2.1模型主要材料计算参数汇总
单元类型
材料类型
容重(kN/m3)
弹性模量MPa
线膨胀系数
混凝土箱梁
C55砼
26.0
3.45E4
1.0E-5
桩基
C30砼
26.0
3.0E4
1.0E -5
承台
C35砼
26.0
3 .15E4
1.0E -5
边墩及辅助墩
C40砼
26.0
3.25E4
1.0E -5
主塔
C55砼
26.0
3.55E4
1.0E -5
支座
聚乙烯
0(不计自重)
3.0E4
1.0E -5
斜拉索
钢绞线
86.0
1.95E5
1.2E -5
临时支架
钢管
0(不计自重)
2.1E5
1.2E -5

2.2.2施工工况及边界条件的模拟
分阶段施工方法和施工顺序直接影响到各个施工阶段的成桥状态的几何构型和内力状况。每一施工阶段都可能伴随结构构形变化；构件材料的徐变、收缩；边界约束增减；预应力张拉和体系转换等。一方面，施工方法和施工顺序一经确定，几何构型和内力状况可以唯一计算确定；另一方面，也可以用施工方法和施工顺序的变化来调整和改变几何构型和内力状况。后期结构的受力状态与力学性能与前期施工过程有很大的关系。因此，分段施工中的施工过程模拟计算必须严格按照各个施工阶段的实际形式进行。施工过程模拟计算主要包括结构构件形成、预应力筋作用、施工荷载形式、结构体系转换等模拟计算。本桥的施工仿真采用前进分析法、累加模型，根据前述的总体结构信息、施工方式信息及各个施工阶段的荷载信息对该桥进行有限元分析。
2.2.3张拉索力的确定
在计算中，先假定一个张拉索力，按正装计算得到一个成桥状态，将该成桥状态与事先定好的合理成桥状态比较，按最小二乘法原理使两个成桥状态相差最小，以此来修正张拉索力，再进行新的一轮正装计算，直至收敛为止。该方法只需作正装计算，且将不闭合原因造成的影响通过最小二乘法原理减小到最低限度。其基本思路下图2-2。

图2.2正装迭代法框图
通过索力的调整，最终可以使该组张拉索力计算出的成桥状态与事先定好的合理成桥状态吻合，在计算中确定的斜拉索初始张拉力见图2-2。
表2.2主跨侧线路中心线右侧索力计算汇总
索号
截面组成φ7mm钢丝数量N
截面面积A
索力
支承板面斜拉索中心坐标
主 梁
主 塔
XB
YB
ZB
XT
YT
ZT
（根）
（mm2）
（t）
（m）
（m）
（m）
（m）
（m）
（m）
MC1-R
187
7196.6
386.4
122.200
-18.195
35.596
136.779
-12.814
75.820
MC2-R
187
7196.6
416.5
113.200
-18.137
36.059
137.156
-11.939
79.734
MC3-R
211
8120.2
458.5
110.200
-18.102
33.274
137.171
-11.296
82.376
MC4-R
211
8120.2
496.5
104.200
-18.076
36.385
136.829
-10.908
83.791
MC5-R
241
9274.8
530.8
98.200
-18.057
36.527
136.505
-10.524
85.285
MC6-R
241
9274.8
563.7
92.200
-18.044
36.620
136.489
-10.090
87.165
MC7-R
265
10198.4
604.0
83.200
-18.033
36.680
136.476
-9.666
89.002
MC8-R
265
10198.4
634.8
80.200
-18.025
36.715
136.463
-9.250
90.811
MC9-R
283
10891.1
660.6
74.200
-18.018
36.736
136.452
-8.840
92.599
MC10-R
283
10891.1
683.1
68.200
-18.012
36.749
136.442
-8.433
94.372
MC11-R
313
12045.7
713.0
62.200
-18.008
36.755
136.433
-8.030
93.133
MC12-R
313
12045.7
733.2
53.200
-18.003
36.755
136.425
-7.629
97.886
MC13-R
313
12045.7
753.9
50.200
-18.000
36.752
136.417
-7.229
99.632
MC14-R
313
12045.7
770.7
44.200
-17.997
36.745
136.411
-6.831
101.371
MC15-R
313
12045.7
783.4
38.200
-17.994
36.735
136.404
-6.435
103.107
MC16-R
313
12045.7
788.7
32.200
-17.992
36.722
136.399
-6.016
104.936
MC17-R
313
12045.7
808.4
23.200
-17.990
36.707
136.394
-5.599
106.763
MC18-R
313
12045.7
798.8
20.200
-17.988
36.691
136.390
-5.182
108.587
MC19-R
313
12045.7
797.0
14.200
-17.987
36.674
136.386
-4.766
110.408
MC20-R
313
12045.7
787.2
8.200
-17.985
36.655
136.382
-4.351
112.228

表2.3主跨侧线路中心线左侧索力计算汇总
索号
截面组成φ7mm钢丝数量N
截面面积A
索力
支承板面斜拉索中心坐标
主 梁
主 塔
XB
YB
ZB
XT
YT
ZT
（根）
（mm2）
（t）
（m）
（m）
（m）
（m）
（m）
（m）
MC1-L
187
7196.6
393.5
122.200
21.206
35.550
136.776
14.752
75.807
MC2-L
187
7196.6
422.0
113.200
21.533
36.007
137.156
13.850
79.732
MC3-L
211
8120.2
463.9
110.200
21.885
33.217
137.172
13.207
82.376
MC4-L
211
8120.2
501.2
104.200
22.246
36.322
136.830
12.844
83.789
MC5-L
241
9274.8
536.0
98.200
22.615
36.458
136.505
12.482
85.283
MC6-L
241
9274.8
568.5
92.200
22.989
36.545
136.490
12.049
87.163
MC7-L
265
10198.4
608.9
83.200
23.366
36.600
136.476
11.627
89.000
MC8-L
265
10198.4
639.5
80.200
23.746
36.629
136.463
11.212
90.809
MC9-L
283
10891.1
665.3
74.200
24.127
36.644
136.452
10.802
92.597
MC10-L
283
10891.1
690.7
68.200
24.509
36.651
136.442
10.396
94.370
MC11-L
313
12045.7
717.9
62.200
24.892
36.652
136.433
9.993
93.131
MC12-L
313
12045.7
740.9
53.200
25.276
36.646
136.425
9.593
97.884
MC13-L
313
12045.7
758.5
50.200
25.660
36.637
136.418
9.194
99.630
MC14-L
313
12045.7
775.1
44.200
26.045
36.624
136.411
8.796
101.370
MC15-L
313
12045.7
787.6
38.200
26.431
36.608
136.405
8.400
103.105
MC16-L
313
12045.7
792.5
32.200
26.816
36.589
136.399
7.982
104.935
MC17-L
313
12045.7
811.7
23.200
27.202
36.569
136.394
7.565
106.761
MC18-L
313
12045.7
801.5
20.200
27.588
36.547
136.390
7.149
108.585
MC19-L
313
12045.7
799.1
14.200
27.975
36.524
136.386
6.733
110.407
MC20-L
313
12045.7
788.4
8.200
28.361
36.500
136.382
6.318
112.226

表2.4边跨侧线路中心线右侧索力计算汇总
索号
截面组成φ7mm钢丝数量N
截面面积A
索力
支承板面斜拉索中心坐标
主 梁
主 塔
XB
YB
ZB
XT
YT
ZT
（根）
（mm2）
（t）
（m）
（m）
（m）
（m）
（m）
（m）
SC1-R
187
7196.6
375.1
153.800
-18.195
35.326
139.242
-12.829
75.738
SC2-R
187
7196.6
393.5
159.800
-18.136
35.686
138.843
-11.946
79.720
SC3-R
211
8120.2
450.2
165.800
-18.102
35.798
138.822
-11.302
82.375
SC4-R
211
8120.2
483.0
171.800
-18.076
35.807
139.165
-10.915
83.778
SC5-R
241
9274.8
509.7
177.800
-18.057
35.845
139.494
-10.531
85.261
SC6-R
241
9274.8
539.0
183.800
-18.044
35.837
139.508
-10.097
87.141
SC7-R
265
10198.4
561.0
189.800
-18.033
35.801
139.522
-9.673
88.978
SC8-R
265
10198.4
617.0
195.800
-18.025
35.748
139.534
-9.257
90.787
SC9-R
283
10891.1
648.6
201.800
-18.018
35.684
139.545
-8.846
92.576
SC10-R
283
10891.1
690.0
207.800
-18.012
35.610
139.555
-8.440
94.349
SC11-R
313
12045.7
714.9
213.800
-18.007
35.530
139.564
-8.036
93.110
SC12-R
313
12045.7
748.8
220.500
-18.094
34.906
139.572
-7.635
97.863
SC13-R
313
12045.7
786.6
225.900
-18.012
35.281
139.579
-7.235
99.609
SC14-R
337
12969.3
801.3
229.600
-18.012
35.220
139.581
-6.844
101.324
SC15-R
337
12969.3
812.1
233.300
-18.011
35.157
139.584
-6.452
103.038
SC16-R
337
12969.3
824.1
237.000
-18.011
35.093
139.586
-6.039
104.849
SC17-R
337
12969.3
848.8
240.700
-18.010
35.028
139.587
-5.625
106.660
SC18-R
337
12969.3
844.1
244.400
-18.010
34.963
139.589
-5.212
108.469
SC19-R
337
12969.3
851.5
248.100
-18.010
34.898
139.591
-4.799
110.278
SC20-R
337
12969.3
849.8
251.800
-18.009
34.832
139.592
-4.386
112.087

表2.5边跨侧线路中心线右侧索力计算汇总
索号
截面组成φ7mm钢丝数量N
截面面积A
索力
支承板面斜拉索中心坐标
主 梁
主 塔
XB
YB
ZB
XT
YT
ZT
（根）
（mm2）
（t）
（m）
（m）
（m）
（m）
（m）
（m）
SC1-L
187
7196.6
374.7
153.800
19.147
35.310
139.244
14.856
75.734
SC2-L
187
7196.6
392.3
159.800
18.703
35.677
138.843
13.999
79.720
SC3-L
211
8120.2
448.4
165.800
18.282
35.795
138.822
13.355
82.375
SC4-L
211
8120.2
481.2
171.800
18.025
35.806
139.165
12.940
83.778
SC5-L
241
9274.8
507.7
177.800
18.015
35.845
139.494
12.532
85.262
SC6-L
241
9274.8
537.0
183.800
18.007
35.837
139.508
12.094
87.141
SC7-L
265
10198.4
558.7
189.800
18.001
35.801
139.522
11.668
88.978
SC8-L
265
10198.4
614.6
195.800
17.996
35.748
139.534
11.250
90.788
SC9-L
283
10891.1
645.7
201.800
17.992
35.684
139.545
10.838
92.576
SC10-L
283
10891.1
686.7
207.800
17.989
35.610
139.555
10.430
94.349
SC11-L
313
12045.7
712.2
213.800
17.986
35.530
139.564
10.026
93.110
SC12-L
313
12045.7
746.7
220.500
18.056
34.906
139.572
9.623
97.863
SC13-L
313
12045.7
785.3
225.900
17.991
35.281
139.579
9.223
99.609
SC14-L
337
12969.3
800.5
229.600
17.992
35.219
139.581
8.831
101.324
SC15-L
337
12969.3
812.0
233.300
17.992
35.157
139.584
8.439
103.038
SC16-L
337
12969.3
824.5
237.000
17.992
35.093
139.586
8.026
104.849
SC17-L
337
12969.3
848.7
240.700
17.992
35.028
139.587
7.612
106.660
SC18-L
337
12969.3
845.5
244.400
17.993
34.963
139.589
7.198
108.469
SC19-L
337
12969.3
853.5
248.100
17.993
34.898
139.591
6.785
110.278
SC20-L
337
12969.3
852.3
251.800
17.993
34.832
139.592
6.372
112.087

表2.6成桥恒载作用下主塔受力情况表
项目
分项
计算值
成
桥
恒
载
状
态
位移(mm)
索塔顶
Dx
-252.7
Dz
43
弯矩(kN .m)
索塔底
M
214873.2
应力(MPa)
最大压应力
Dx
-8.8
最大拉应力
Dx
0
注明：Dx为顺桥向方向，Dz为垂直方向。

第三章 索塔施工阶段计算与施工控制分析
斜拉桥混凝土索塔的施工主要包括基础施工、承台施工、下塔柱施工、下横梁施工、中塔柱施工、中横梁施工、上塔柱施工及塔顶上横梁施工等八大施工阶段。施工控制中的一些参数计算是随着施工过程而进行的，不同的施工阶段，所需要计算的主要控制参数不同。在索塔施工控制中，水平横撑的设计、主塔的预抛高、拉索锚点位置的修正以及斜塔柱的修正数据对塔的安全与线形控制至关重要。
3.1索塔水平横撑的施工设计
混凝土直索塔一般采用悬臂裸塔爬模法施工，这种方法通常用在索塔高100多米左右，塔柱斜率不大，施工悬臂不长的情况。而对于一些大跨斜拉桥的既高而且倾斜率又大的索塔，由于索塔的大斜率而在悬臂状态下由自重和施工荷载等产生的水平分力会在塔柱根部形成较大的弯矩，使塔柱根部外侧混凝土出现较大的拉应力而引起开裂，甚至在成桥后塔柱根部内外侧压应力严重不均使成桥后的塔柱底截面内侧的压应力超出设计要求，从而影响索塔的使用寿命，因而在施工过程中采取有效的控制措施是必不可少的。设置一定的水平支撑，或者施加主动支撑力来减少水平分力的影响，使施工阶段的附加应力控制在允许的范围内，就是一种有效的施工控制措施。
为了减少水平分力的影响，设置支撑的方法通常有两种。
第一种方法为在塔柱施工过程中搭设满堂脚手架支撑。其特点为；
(1)、工作量大，耗费人力、物力多，工作效率不高，进度慢；
(2)、随着塔柱高度的增加，脚手架的搭设会更加麻烦，而且在风力的影响下，施工安全度也大大下降；
(3)、施工中需要设置水平稳定析架及塔吊、电梯附墙支架，这将与满堂脚手架钢管发生冲突，使其操作产生困难；
(4)、满堂支架属于被动支架，它本身存在很大的弹性、非弹性变形，无法克服塔柱施工过程中自重和施工荷载引起的附加内力。
由于以上原因，这种方法