;本设计的步骤为：根据设计任务要求，依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥
位的地质、地形条件，经初选后提出了斜拉桥方案、悬索桥、拱桥三个比选桥型。按“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则，比较三个方案的优缺点。比选后把斜拉桥作为主推荐设计方案，进行了结构细部尺寸拟定、静活载内力计算、钢主梁应力强度、疲劳验算、斜拉桥整体稳定验算、斜拉桥整体强度应力验算、拉索应力及疲劳验算、钢主梁细部结构设计。经分析比较及验算表明该设计计算方法正确,内力分布合理，符合设计任务的要求。
关键词：方案;斜拉桥；拱桥；悬索桥；主推荐设计方案；结构分析；验算。
（内容包括：课题的意义，国内外发展状况，本课题的研究内容、方法、手段及预期成果，任
务完成的阶段安排及时间安排，完成任务所具备的条件因素等。）
一、课题意义
这次毕业设计的济源逢石河大桥为双塔钢混组合结构斜拉桥，其主塔部分采用 钢筋混凝土结构，主梁采用单箱四室钢主梁结构。在三项比选方案中，根据实用、 经济结构美观的原则最终选择主跨为 260m 的钢主梁斜拉桥，其结构轻盈、受力均 匀，充分体现了斜拉桥的优势和特色。
二、国内外发展情况
斜拉桥桥型虽然很早就有了，但近 40 年才得到广为应用。这是因为 18 世纪初 期，有几座这种形式的桥垮了，加之法国工程师纳维（Navier）调查事故原因，得 到悬索桥的形式较为理想的结论，致使斜拉桥形式长期得不到应用。
1938 年，德国的迪辛格尔（F.Dischinger）对斜拉桥开始作新的研究，1949 年发表了他的研究成果，这对德国及世界都有所触动。
斜拉桥很快发展的主要原因：
（1）超静定结构理论分析的发展。
（2）钢桥面板的发展。
（3）钢索材料、制造、锚固方式和各种防腐工艺的发展。
（4）模型试验和电子计算机计算技术的发展。 以上技术的发展，证明斜拉桥在许多方面比悬索桥优越。首先，斜拉桥型在刚
性、经济性及架设方面都比悬索桥优越;其次，斜拉桥的最大优点是不需要像悬索 桥那样笨重的钢索锚固装置；另外，为了获得长大桥良好的抗风稳定性，斜拉桥的 主梁采用扁平断面，这种截面减震性能相当高，所以在抗风抗震方面比悬索桥更优 秀；最后，斜拉桥可以用钢索来抵抗主梁的扭转振动，而悬索桥必须以加劲粱来抵 抗扭矩，这也是悬索桥的不足之处。
国外，对近代悬索桥和斜拉桥做了比较。结果表明，在许多方面斜拉桥比悬索 桥优越。莱翁哈特（Leonhardt.F.）和蔡尔奈尔（Zellner.W.）曾在“关于跨度大 于 600m 悬索桥和斜拉桥的对比”（《国际桥协论文集》第 32 卷，1972 年）一文中指出：就刚度讲，悬索桥比斜拉桥差，就拉索用钢量来说，悬索桥比斜拉桥多。
一般来说，斜拉桥的优点有以下：
（1）斜拉桥的活载挠度比悬索桥小。当由于集中荷载引起的挠度均在容许值范 围内时，斜拉桥主梁所需的变曲刚度可以比悬索桥小。
（2）假定塔高度相同时，斜拉桥的钢索重量比悬索桥小 30％－50％。
（3）对于钢斜拉桥来说，由于钢索拉力的水平分力所引起的主梁钢重的增加， 虽然对于跨度为 300m 以上的斜拉桥是有影响的。但即使跨度在 1400m 以上，随着钢 重增加而增加的费用，比悬索桥的钢索锚固费还要便宜。这是因为钢桥面板是由最 小板厚所决定的，它对于承受活载弯矩是有富余的，因此它还可以承受轴向力。
（4）不论用何种方法架设斜拉桥都比悬索桥方便，节省费用。
（5）斜拉桥属于高次超静定结构，其结构的刚度好，只要有一个好的主梁断面， 就可以得到较好的抗风稳定性。还因为有斜缆索的斜拉桥，尤其是密索斜拉桥，索 能很快干扰主梁的振动，以使整个超静定结构减震，防止危险振动的形成。而悬索 桥则较容易形成大振幅的共振状态，因此，斜拉桥的主梁不需要很大的抗扭振动。
斜拉桥有一些明显的优点，这是值得肯定的。但是，斜拉桥和悬索桥哪一个优 点多，应该是有一定前提条件来决定的，不能一概而论。从现有各式桥的跨度记录 来看，斜拉桥目前已经达到 890m；1998 年日本建成的明石海峡桥已经达到 1990m。 而悬索桥早在 1931 年就已经达到了 1067m（美国华盛顿桥），1985 年英国建成的恒 比尔桥已达到 1410m。此外，有人认为，在特大跨度范围内，就材料用量来讲，悬索 桥的梁和塔要比斜拉桥的梁和塔省得多。虽然悬索桥的主缆耗费钢材甚多，但因主 缆是由高强钢丝所制成的受拉构件，容许应力高，截面应力均匀，其承载的效率也 就比那由结构钢制成的梁和塔为高。这样，悬索桥用的料也不一定比斜拉桥多。故 何种桥型用料较省，还需定量分析。虽然经历近几年的发展，斜拉桥仍存在一定的技术难点和困境需进一步解决：
（1）超大跨径斜拉桥的结构体系和力学性能问题。为避免过深和过于昂贵的深 水基础，跨海工程常常要建造主跨 2000m 以上的超大跨桥梁。当海峡很宽时，还需 要考虑采用连续多跨地超大跨度桥梁方案。如果基岩很难以修筑悬索桥的锚锭时， 就只有考虑斜拉桥方案了，甚至要采用多跨连续的斜拉桥方案。而跨度超过 2000m斜拉桥结构存在一系列的问题尚待解决：超大跨度斜拉桥的面内屈曲稳定问题；风
载下的空气静力扭转发散和侧向弯扭屈问题；超大跨度主梁的侧向变形和颤振稳定 性问题。
（2）轻质、高强、耐腐蚀高性能材料的开发。为减轻超大跨径斜拉桥结构的自 重，研究高性能材料至关重要。不仅须发展耐腐蚀混凝土，纤维加劲塑料
（Fiber-reinforced-plastics）也是一个方向。
（3）超大跨斜拉桥抗灾性能及措施研究。 三、本课题研究的内容和方法、手段及预期成果：
这次设计初步掌握斜拉桥的设计流程，对斜拉桥设计中存在问题得到注意，并 有了更深层次的理解。此次设计分析采用 MIDAS CIVIL 软件进行，本次设计预期完 成全桥设计相关的计算和验算，并对于斜拉桥相关的优势和缺点有进一步熟悉，并 提高有限元软件 MIDAS CIVIL 和 AUTOCAD2004 使用技能。
目录
第一章概述 ……………………………1
1.1 设计依据
1.2 技术标准
1.3 地质条件
1.4 本桥采用材料…………………3
1.5 采用规范
第二章桥型方案比选………………………4
2.1 构思宗旨
2.2 比选标准
装2.3 比选方案
2.4 方案点评 ……………………9
2.5 方案确定
第三章斜拉桥构造设计 …………………10
订
3.1 总体设计
3.2 主梁设计
3.3 索塔设计 ……………………18
线3.4 基础设计
3.5 斜拉索设计
3.6 辅助墩设计…………………21
3.7 边跨临时压重设计
3.8 附属设施设计
3.9 桥面铺装设计
第四章 模型建立信息…………22
4.1 作用
4.2 计算方法概述………………23
4.3 模型建立
4.4 模型分块………………………24
4.5 主梁及索塔截面特性………26
4.6 初索力计算………………27
4.7 斜拉桥基频计算………………29
第五章 整体静力分析………………30
5.1 主梁和索塔控制断面内力和应力值
5.2 主梁主要内力图………………31
5.3 主塔主要内力图………………32
5.4 主梁主要应力图
5.5 斜拉索索力
第六章 施工阶段内力分析……37
装6.1 施工方法介绍
6.2 倒装施工分析流程
6.3 主要施工阶段图示……………38
6.4 施工阶段主梁内力计算图……40
订
第七章 强度验算………………43
7.1 钢主梁强度验算
7.2 主塔单元强度验算……………59
线第八章 拉索强度与疲劳验算及钢主梁疲劳验算……63
8.1 拉索强度与疲劳验算
8.2 钢主梁疲劳验算………………53
第九章 斜拉桥主梁稳定性验算………………71
9.1 验算原理
9.2 斜拉索修正弹性模量计算……71
9.3 缆索弹簧刚度 K 求解…………74
9.4 主梁面内稳定临界轴力计算…77
9.5 主梁稳定性验算及屈曲安全度计算………74
第十章 斜拉桥变形验算……………………80
10.1 验算规定
