高 金

(上?？睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院建筑市政分院，上海市200434)

1 概述

斜拉橋是由上部結(jié)構(gòu)的主梁、拉索和索塔及下部結(jié)構(gòu)的橋墩、橋臺(tái)四種基本構(gòu)件組成的組合體系橋梁，在受力上以主梁受軸向力、拉索受拉和索塔受壓為主。

斜拉橋的構(gòu)思可以追溯到17世紀(jì)，但由于受當(dāng)時(shí)科技水平的限制，在三百多年的漫長(zhǎng)歲月中沒(méi)有得到很大發(fā)展，又因?yàn)?9世紀(jì)20年代前后修建的幾座斜拉橋的坍塌事故，使斜拉橋的發(fā)展在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)處于被遺棄的狀態(tài)。20世紀(jì)30年代，德國(guó)工程師Dischinger研究設(shè)計(jì)了第一座現(xiàn)代斜拉橋——跨徑74.7 m+183.0 m+74.7 m的新斯特雷姆伍特Stroemsund橋，于1955年在瑞典建成。接著，1957年德國(guó)杜塞爾多夫建成了杜塞爾多夫北萊茵河橋，跨徑組成為108m+260m+108 m，它們都采用稀索和鋼主梁結(jié)構(gòu)，這是早期現(xiàn)代斜拉橋的共同特點(diǎn)，從此斜拉橋得到迅速發(fā)展。1962年委內(nèi)瑞拉建成的馬拉開(kāi)波橋是第一座現(xiàn)代混凝土斜拉橋，跨徑布置為160 m+5×235 m+160 m；1991年建成的主跨530 m的挪威斯卡特恩圣特橋，至今仍保持著混凝土斜拉橋的最大跨徑紀(jì)錄。

斜拉橋在我國(guó)的發(fā)展始于1975年四川省云陽(yáng)縣跨徑76 m的鋼筋混凝土斜拉橋，在取得了設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)之后，全國(guó)各地開(kāi)始修建斜拉橋。1991年建成的423 m跨度的上海南浦大橋，標(biāo)志著中國(guó)在斜拉橋設(shè)計(jì)和施工方面已進(jìn)入世界先進(jìn)水平。截至2011年，國(guó)內(nèi)已經(jīng)建成的400 m以上跨度的斜拉橋有30余座，最具代表性的世界最大跨度斜拉橋——蘇通長(zhǎng)江大橋于2008年建成，將斜拉橋跨度的世界紀(jì)錄提高到1 088 m。

表1和表2分別列出國(guó)內(nèi)外已建斜拉橋的跨徑布置及橋?qū)挼冉y(tǒng)計(jì)資料。

2 總體布置及結(jié)構(gòu)體系

斜拉橋的總體布置一般從經(jīng)濟(jì)角度考慮，其類(lèi)型是多種多樣的，最典型的跨徑布置有獨(dú)塔雙跨式和雙塔三跨式，在特殊情況下也可布置成獨(dú)塔單跨式、雙塔單跨式及多塔多跨式。拉索的疲勞強(qiáng)度是邊跨和主跨跨徑允許比值的判斷標(biāo)準(zhǔn)，施工和成橋全橋剛度是影響跨徑比的另一重要因素，一般情況下，雙塔三跨式斜拉橋邊跨與主跨的跨比可取0.25～0.5，從經(jīng)濟(jì)角度考慮宜取0.4，獨(dú)塔雙跨式斜拉橋可取0.5～1.0。當(dāng)雙塔三跨式斜拉橋邊跨與主跨的跨比小于0.5、獨(dú)塔雙跨式斜拉橋采用不對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，邊跨應(yīng)設(shè)置端錨索，以平衡兩跨間的索力差，控制塔頂位移，還應(yīng)注意邊跨端部的壓重，當(dāng)跨比更小時(shí)，可采用地錨式。當(dāng)斜拉橋的邊孔設(shè)在岸上或淺灘，邊孔高度不大或不影響通航時(shí)，在邊孔設(shè)置輔助墩（錨固墩），可以改善結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，增加施工期的安全。當(dāng)橋面標(biāo)高高、邊孔水深等原因使設(shè)輔助墩施工困難或造價(jià)較高時(shí)，可采用外邊孔的構(gòu)造形式。

表1 國(guó)外已建斜拉橋跨徑布置及橋?qū)挼冉y(tǒng)計(jì)資料表（單位：m）

表2 國(guó)內(nèi)已建斜拉橋跨徑布置及橋?qū)挼冉y(tǒng)計(jì)資料表（單位：m）

拉索是斜拉橋的主要承重構(gòu)件之一，對(duì)主梁有彈性支承作用，對(duì)整個(gè)斜拉橋的結(jié)構(gòu)剛度和經(jīng)濟(jì)合理性起著重要作用。拉索索面在空間可布置成單索面和雙索面，雙索面可分為豎直雙索面和傾斜雙索面，在索面內(nèi)又有輻射形、豎琴形及扇形三種基本型式。輻射形拉索用量最省，索塔彎矩小，塔高低，但塔頂構(gòu)造復(fù)雜，應(yīng)力集中現(xiàn)象突出，因此，輻射形拉索布置已日趨減少。豎琴形布置構(gòu)造簡(jiǎn)單，加強(qiáng)了索塔的順橋向剛度，對(duì)減少索塔的彎矩和提高索塔的穩(wěn)定性有利，但拉索傾角小，對(duì)主梁的支承效果差，拉索用量較多，又無(wú)法形成漂浮體系，故一般僅用于中小跨徑斜拉橋中。扇形布置兼有輻射形和豎琴形的優(yōu)點(diǎn)，又可靈活布置，特別在大跨徑斜拉橋中，需要提高抗扭剛度及抗風(fēng)振穩(wěn)定性和抗地震穩(wěn)定性要求高的情況下，是采用最多的一種索型。采用混凝土主梁時(shí)索距宜采用4～12 m，采用鋼主梁時(shí)索距宜取8～24 m。

斜拉橋的主梁一般有兩種布置型式，即：連續(xù)體系和非連續(xù)體系。連續(xù)體系主梁為連續(xù)梁或連續(xù)剛構(gòu)；非連續(xù)體系主梁在斜拉橋的主跨中央，帶有一個(gè)簡(jiǎn)支掛孔或剪力鉸，這時(shí)主梁成為單懸臂梁或T形剛構(gòu)體系（主跨440 m的西班牙盧納巴里奧斯橋和我國(guó)湖北鄖陽(yáng)漢江橋即為該類(lèi)體系）。由于剪力鉸設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)較困難，通常避免采用這種主梁布置。

雙塔三跨式斜拉橋的塔高與跨徑之比宜取0.18～0.25，獨(dú)塔雙跨式斜拉橋的塔高與跨徑之比宜取0.3～0.45，矮塔斜拉橋塔高約為跨度的1/8～1/12。

根據(jù)主梁、拉索、索塔和橋墩的不同結(jié)合方式可將斜拉橋分為：漂浮體系、半漂浮體系、塔梁固結(jié)體系和剛構(gòu)體系；根據(jù)拉索的錨拉體系不同形成四種結(jié)構(gòu)體系：自錨式斜拉橋、地錨式斜拉橋、部分地錨式斜拉橋、無(wú)背索斜拉橋。斜拉橋的主梁可采用混凝土主梁、鋼主梁、疊合梁、混合梁、波折鋼腹板疊合梁及鋼桁梁。

索塔的造型和相應(yīng)的受力條件必須滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求。經(jīng)常采用的順橋向主塔結(jié)構(gòu)形式有：?jiǎn)沃?、A字型和倒Y型等；橫橋向主塔結(jié)構(gòu)形式有：?jiǎn)沃?、雙柱型、門(mén)形、梯形、A形、倒V形、倒Y形、菱形（包括寶石花形）等。斜拉索的主要類(lèi)型有：平行鋼筋索、鋼絲索（平行鋼絲股索、平行鋼絲索、半平行鋼絲索）、鋼絞線索（平行鋼絞線索、半平行鋼絞線索）、封閉式鋼纜、單股鋼絞纜、碳纖維復(fù)合材料（CFRP）斜拉索。拉索在塔上的錨固形式大體可分為：預(yù)應(yīng)力、鋼錨箱及鋼橫梁錨固三類(lèi)。

3 設(shè)計(jì)分析

斜拉橋是復(fù)雜高次超靜定結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)分析包括：靜力分析、動(dòng)力分析、施工控制分析、局部分析。鋼主梁斜拉橋尚需進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。斜拉橋存在著材料非線性影響和結(jié)構(gòu)幾何非線性影響。材料非線性主要指混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下的徐變影響，以及拉索錨固區(qū)局部應(yīng)力考慮塑性重分布的影響；結(jié)構(gòu)幾何非線性主要包括索的變形受到垂度的影響和考慮主梁和塔的軸力效應(yīng)的大撓度理論。

斜拉橋的內(nèi)力變形分析一般是把空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為平面結(jié)構(gòu)，采用平面桿系有限元法，將結(jié)構(gòu)離散化，把索以直桿代替，索的抗彎剛度計(jì)為零，索的垂度用修正彈性模量的方法使它線性化，按小撓度理論計(jì)算，確定其內(nèi)力與變形后再乘以荷載橫向分布系數(shù)來(lái)考慮結(jié)構(gòu)的空間效應(yīng)；在作斜拉橋的精確計(jì)算和特大跨斜拉橋的靜力計(jì)算時(shí)，可把斜拉橋直接按空間結(jié)構(gòu)來(lái)分析，主梁用梁?jiǎn)卧蚋鼮榫_的板單元來(lái)模擬，并考慮結(jié)構(gòu)幾何非線性影響。

在外荷載作用下，斜拉橋的梁和塔都承受很大的壓力，當(dāng)壓力到達(dá)一定值時(shí)，就可能產(chǎn)生平面屈曲或出平面的彎扭屈曲，可按空間桿系屈曲的有限元法進(jìn)行精確計(jì)算。

拉索錨固區(qū)的局部應(yīng)力分析一般按照圣維南假定從整體結(jié)構(gòu)中取出錨固點(diǎn)前后各一個(gè)梁高或半個(gè)梁寬的節(jié)段作為錨固體，指定邊界位移和受力狀態(tài)，按彈性階段受力來(lái)分析。若有預(yù)應(yīng)力，則把預(yù)應(yīng)力作為外力考慮。

風(fēng)力對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成三種基本振動(dòng)，即：豎向彎曲振動(dòng)、側(cè)向彎曲振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，在實(shí)際結(jié)構(gòu)物上可能是幾種振動(dòng)的組合。對(duì)風(fēng)力影響的分析除考慮可能引起破壞的臨界風(fēng)速外，還應(yīng)考慮到低風(fēng)速時(shí)的共振。一般分析時(shí)都將風(fēng)的作用分為靜力作用和動(dòng)力作用兩種情況來(lái)考慮。靜力作用中升力的危害性最大，它不僅可將梁向上吸，而且還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)升力矩，導(dǎo)致橋梁側(cè)傾失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)發(fā)散失穩(wěn)；動(dòng)力作用包括渦流激振、自激振動(dòng)及斜拉索的風(fēng)雨激振,在嚴(yán)寒地區(qū)還包括結(jié)冰拉索馳振。渦流激振還沒(méi)有完善的理論方法，主要通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)選擇擾動(dòng)最小的截面型式來(lái)減小它的影響。自激振動(dòng)有兩種：馳振和顫振，后者是主要的，馳振主要發(fā)生在斜拉索和非流線形截面的主梁上，顫振主要發(fā)生在比較扁平但還不夠扁平的主梁截面上，當(dāng)風(fēng)速超過(guò)任何一種自激振動(dòng)的臨界風(fēng)速時(shí)，振幅就會(huì)無(wú)限擴(kuò)大而導(dǎo)致橋梁破壞。在大跨斜拉橋的抗風(fēng)問(wèn)題上，采用空間索面和流線型斷面主梁后,主梁的顫振穩(wěn)定性問(wèn)題已經(jīng)基本解決,而斜拉索風(fēng)致振動(dòng)及控制是至今尚未徹底解決的危害嚴(yán)重的問(wèn)題。風(fēng)雨激振是一種下雨時(shí)才能見(jiàn)到的風(fēng)振現(xiàn)象，是一種固、液、氣三態(tài)耦合的復(fù)雜現(xiàn)象，其形成機(jī)理仍沒(méi)有定論。目前已經(jīng)進(jìn)入細(xì)致深入研究階段，研究手段主要有現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、風(fēng)洞試驗(yàn)（人工降雨試驗(yàn)和人工水線試驗(yàn)）和理論分析。目前控制拉索風(fēng)雨激振的措施有三種：空氣動(dòng)力學(xué)措施、結(jié)構(gòu)措施、機(jī)械阻尼措施[1]。

橋梁結(jié)構(gòu)在地震波激勵(lì)下的強(qiáng)迫振動(dòng)是隨機(jī)振動(dòng)，求解結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的方法主要有三種：靜力法、反應(yīng)譜法、動(dòng)力時(shí)程分析法。靜力法不考慮地面運(yùn)動(dòng)的特性和結(jié)構(gòu)本身的動(dòng)力特性，慣性力作為靜力作用在結(jié)構(gòu)上，可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)結(jié)構(gòu)抗震能力的錯(cuò)誤判斷。反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)首先要計(jì)算結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和各階振型參與系數(shù)，然后按各階振型對(duì)某項(xiàng)反應(yīng)的貢獻(xiàn)程度進(jìn)行線性疊加，得出這次反應(yīng)的最大值，這種方法使用簡(jiǎn)便，在中、小橋的抗震設(shè)計(jì)和大跨度橋梁的地震反應(yīng)估算中應(yīng)用廣泛,是當(dāng)前各國(guó)規(guī)范首推的抗震設(shè)計(jì)方法。動(dòng)力時(shí)程分析法是直接輸入地震加速度時(shí)程，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震時(shí)程反應(yīng)分析，計(jì)算出一系列離散時(shí)間上的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，是公認(rèn)的精確分析方法。地震發(fā)生時(shí),由于行波效應(yīng)、局部場(chǎng)地效應(yīng)、部分相干效應(yīng)的影響，大跨度斜拉橋的地面各支承點(diǎn)所受到的地震波激勵(lì)是不一致的，因此，在地震反應(yīng)分析中必須考慮各支承點(diǎn)的不一致激勵(lì)，即非一致激勵(lì)問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外對(duì)非一致激勵(lì)大跨度橋梁的地震反應(yīng)問(wèn)題的研究結(jié)果表明：對(duì)大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)而言,反應(yīng)譜法只能在初步設(shè)計(jì)中使用；動(dòng)力時(shí)程分析法盡管計(jì)算復(fù)雜，但仍然是一種非常適用的分析方法；隨機(jī)振動(dòng)法理論日趨成熟，但離實(shí)際工程應(yīng)用仍有一定距離；一致地震動(dòng)激勵(lì)不能控制大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，應(yīng)該進(jìn)行非一致激勵(lì)下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析，對(duì)帶有減、隔震裝置的大跨度橋梁結(jié)構(gòu)，非一致激勵(lì)效應(yīng)更不容忽視；大跨度橋梁的非一致激勵(lì)地震反應(yīng)分析問(wèn)題非常復(fù)雜，考慮地震動(dòng)空間變化對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響是準(zhǔn)確評(píng)價(jià)大跨度斜拉橋抗震性能的重要環(huán)節(jié)。

時(shí)程分析的計(jì)算程序很多，如SAP-V程序中的動(dòng)力分析部分（僅限于線彈性分析）、ADINA和NONSAP程序（可進(jìn)行空間非線性地震反應(yīng)分析）、同濟(jì)大學(xué)研發(fā)的NSRAP程序（有多點(diǎn)激勵(lì)功能、可進(jìn)行幾何非線性和材料非線性分析、可考慮樁-土-結(jié)構(gòu)相互作用、有橡膠支座、伸縮縫單元線性和非線性模塊）。

斜拉橋的恒載內(nèi)力與施工方法和程序密切相關(guān)，施工階段隨著斜拉橋結(jié)構(gòu)體系和荷載狀態(tài)的不斷變化，結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形亦不斷變化。因此需要對(duì)斜拉橋的每一施工階段進(jìn)行詳盡的分析驗(yàn)算，求得斜拉索張拉噸位和主梁撓度、塔柱位移等施工控制參數(shù)的理論計(jì)算值，并在施工中加以有效的管理和控制。對(duì)絕大多數(shù)斜拉橋，施工計(jì)算采用平面結(jié)構(gòu)分析已能滿足實(shí)際架設(shè)控制的要求。在分析計(jì)算中要考慮斜拉索的非線性影響（用修正彈性模量法）和混凝土收縮、徐變的影響，必要時(shí)，還必須對(duì)施工過(guò)程中最危險(xiǎn)的狀態(tài)進(jìn)行抗震抗風(fēng)驗(yàn)算，還應(yīng)單獨(dú)計(jì)算溫度變化對(duì)斜拉橋在不同結(jié)構(gòu)體系狀態(tài)下的影響。施工過(guò)程的理論計(jì)算有倒拆法和正算法，倒拆法是由成橋狀態(tài)出發(fā)，按照與實(shí)際施工步驟相反的順序，進(jìn)行逐步倒退計(jì)算而獲得各施工階段的控制參數(shù)。由于倒拆法無(wú)法進(jìn)行徐變計(jì)算，因此常用正裝倒拆來(lái)迭代計(jì)算。正算法是采用與斜拉橋施工相同的順序，依次計(jì)算各階段架設(shè)時(shí)結(jié)構(gòu)的施工內(nèi)力與位移。正算法常用的計(jì)算原則有剛性支承連續(xù)梁法和指定應(yīng)力法。剛性支承連續(xù)梁法是在施工過(guò)程中及成橋后多次張拉拉索索力，使斜拉橋主梁在恒載狀態(tài)下的內(nèi)力與相應(yīng)的剛性支承連續(xù)梁的內(nèi)力大體相近。指定應(yīng)力法常用的有五點(diǎn)（四點(diǎn)）為零法、零彎矩懸拼法，五點(diǎn)（四點(diǎn)）為零法是由剛性支承連續(xù)梁法發(fā)展而來(lái)的，計(jì)算原則為主梁懸臂端撓度保持為零，隨后的4（3）個(gè)節(jié)點(diǎn)的主梁彎矩亦保持為零；零彎矩懸拼法適用于預(yù)制塊件懸臂拼裝，新增索力的垂直分力與現(xiàn)安裝預(yù)制構(gòu)件的重力相等，同時(shí)通過(guò)在主梁的縱向施加預(yù)應(yīng)力使得拼裝面上的彎矩為零。

隨著斜拉橋跨徑的增大，鋼主梁應(yīng)用的越來(lái)越多，鋼斜拉橋的疲勞性能研究也成為重點(diǎn)課題。鋼橋疲勞設(shè)計(jì)時(shí)，疲勞荷載應(yīng)是其使用壽命期內(nèi)實(shí)際承受的運(yùn)行荷載的總和，通常以荷載譜的形式來(lái)表示。目前對(duì)橋梁疲勞荷載問(wèn)題的處理方法基本有三種：（1）參照外國(guó)規(guī)范給出的疲勞荷載模型，BS5400、AASHTO、Eurcode等均對(duì)疲勞荷載進(jìn)行了明確規(guī)定。（2）數(shù)值模擬的方法，即通過(guò)交通調(diào)查和參數(shù)估計(jì)，建立疲勞荷載譜，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用Monte-Carlo法產(chǎn)生汽車(chē)車(chē)型、車(chē)輛虛擬車(chē)流，再進(jìn)行影響線（面）加載得到關(guān)心構(gòu)件的應(yīng)力歷程。（3）由橋梁結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)識(shí)別疲勞荷載（潤(rùn)揚(yáng)大橋、東海大橋主航道段和櫻珠山段）。疲勞壽命預(yù)測(cè)方法有傳統(tǒng)的疲勞分析方法、基于斷裂力學(xué)的分析方法和基于損傷力學(xué)的分析方法，目前各國(guó)的橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中大部分都采用第一種方法。

4 施工方法及施工控制

斜拉橋的施工方法，除考慮現(xiàn)有的施工技術(shù)水平及施工設(shè)備、橋址地質(zhì)、水文等因素外，還應(yīng)考慮斜拉橋的結(jié)構(gòu)體系、索型、索距和主梁截面型式等。根據(jù)斜拉橋的組成部分，可以將斜拉橋的施工分為主梁施工、塔柱施工、斜拉索施工三部分。主梁的施工方法一般采用支架法、懸臂法、頂推法、平轉(zhuǎn)法。支架法適用于橋下凈空低、搭設(shè)支架方便且不影響橋下交通的情況，或跨徑和規(guī)模較小的斜拉橋；懸臂法是最常用的，混凝土主梁可采用懸臂澆筑法和懸臂拼裝法，鋼主梁和疊合梁多采用工廠加工制造，現(xiàn)場(chǎng)起吊拼裝；也可在支架上施工邊跨主梁，中跨主梁采用懸臂施工的方法，即單懸臂施工法；頂推法需在跨內(nèi)設(shè)置若干臨時(shí)支墩，且在頂推過(guò)程中，主梁要反復(fù)承受正負(fù)彎矩，因此頂推法只適用于橋下凈空較低、修建臨時(shí)支墩造價(jià)不高、且不影響橋下交通、抗拉和抗壓能力相同、能承受反復(fù)彎矩的鋼斜拉橋主梁的施工；平轉(zhuǎn)法是適用于橋址地形平坦、墩身較矮及結(jié)構(gòu)體系適合整體轉(zhuǎn)動(dòng)的中小跨徑斜拉橋，或橋下凈空有較高的通航通行要求無(wú)法使用其他方法的特殊情況。塔柱混凝土施工一般采用就地澆筑，模板和腳手平臺(tái)常用支架法、滑模法、爬模法或大型模板構(gòu)件法。

斜拉橋施工控制主要包括兩個(gè)方面：（1）根據(jù)選定的施工方法對(duì)施工的每一階段進(jìn)行理論計(jì)算，求得各施工階段施工參數(shù)的理論計(jì)算值，形成施工控制文件。（2）針對(duì)實(shí)際施工過(guò)程中由于種種因素所引起的理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)值不一致的問(wèn)題，采用一定的方法在施工中加以控制、調(diào)整，以使成橋后結(jié)構(gòu)內(nèi)力及外形達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期值。施工參數(shù)的理論計(jì)算采用前述的倒拆法和正算法計(jì)算；施工控制應(yīng)進(jìn)行應(yīng)力和變形雙控，變形控制方面主要是控制拉索的長(zhǎng)度、索塔的垂直度及主梁的線形等。施工測(cè)試包括變形測(cè)試、應(yīng)力測(cè)試和溫度測(cè)試三方面。變形測(cè)試主要是測(cè)試主梁的撓度、主梁軸線的偏離和索塔塔柱水平位移的變化情況；應(yīng)力測(cè)試主要是測(cè)定拉索索力、支座反力、主梁和塔柱應(yīng)力在施工過(guò)程中的變化情況；溫度測(cè)試觀測(cè)梁、塔、拉索的溫度及主梁撓度、塔柱位移等隨氣溫和時(shí)間變化的規(guī)律。施工實(shí)踐證明，單純控制索力和標(biāo)高雖是片面的，但兩者同時(shí)控制又很難實(shí)施。一般對(duì)于采用懸臂施工的斜拉橋，在主梁懸臂架設(shè)階段，以主梁標(biāo)高控制為主，在二期恒載施工時(shí)，以索力控制為主，假如主梁剛度較小，則拉索張拉時(shí)應(yīng)以高程測(cè)量控制，而當(dāng)主梁剛度較大或主梁與橋墩固結(jié)，施工中就應(yīng)以拉索張拉力控制，根據(jù)標(biāo)高的實(shí)測(cè)情況對(duì)索力作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。施工調(diào)整的方法有一次張拉法、多次張拉法、設(shè)計(jì)參數(shù)識(shí)別修正法、卡爾曼濾波法。一次張拉法是在施工過(guò)程中每一根拉索張拉到設(shè)計(jì)索力后不再重復(fù)張拉，對(duì)施工中出現(xiàn)的主梁撓度和塔頂位移偏差不用索力調(diào)整，而是通過(guò)與下一梁段的接縫轉(zhuǎn)角進(jìn)行調(diào)整，或任偏差自由發(fā)展，直至跨中合龍時(shí)用壓重等方法強(qiáng)迫合龍；多次張拉法是在整個(gè)施工過(guò)程中，對(duì)拉索進(jìn)行分期分批張拉，最后達(dá)到設(shè)計(jì)索力，使結(jié)構(gòu)在各施工階段的內(nèi)力較為合理；設(shè)計(jì)參數(shù)識(shí)別修正法是根據(jù)施工中結(jié)構(gòu)應(yīng)力和撓度等的實(shí)測(cè)值，對(duì)斜拉橋的主要參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，然后把修正過(guò)的設(shè)計(jì)參數(shù)反饋到控制計(jì)算中，求得新的施工索力和撓度的理論期望值，以此消除理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)值偏差中的主要部分；卡爾曼濾波法是以最優(yōu)終點(diǎn)控制原理為理論依據(jù)對(duì)斜拉橋進(jìn)行施工控制和調(diào)整，即以撓度預(yù)定值作為狀態(tài)變量，以索力調(diào)整值作為控制變量，以結(jié)構(gòu)內(nèi)能最小化作為控制指標(biāo)，代入最優(yōu)終點(diǎn)控制問(wèn)題計(jì)算程序中，即可求得使撓度達(dá)到預(yù)定值時(shí)應(yīng)做的索力調(diào)整值?？柭鼮V波法除能簡(jiǎn)單有效地控制結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形外，還能較正確地預(yù)報(bào)下一階段結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)，該法是一個(gè)相當(dāng)有效的施工控制與調(diào)整方法，已在斜拉橋施工中得到廣泛應(yīng)用。

5 發(fā)展與展望

斜拉橋由于其景觀新穎、跨越能力強(qiáng)、設(shè)計(jì)理論完善、施工技術(shù)先進(jìn)，其發(fā)展速度非常迅速。隨著主跨超千米的蘇通大橋和香港昂船洲大橋的建成，我國(guó)的斜拉橋建設(shè)技術(shù)已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。但是隨著跨徑的不斷增大，超大跨斜拉橋的發(fā)展仍然面臨許多技術(shù)難題和挑戰(zhàn)，主要有超大跨斜拉橋的結(jié)構(gòu)體系及其力學(xué)性能問(wèn)題；拉索錨固結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及受力分析；輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕性高性能材料的開(kāi)發(fā)；大跨斜拉橋抗災(zāi)性能及措施研究；施工技術(shù)的研究和施工過(guò)程控制系統(tǒng)的完善等，都需要人們繼續(xù)研究和解決。另外，斜拉橋與其他橋型的組合也是一個(gè)發(fā)展方向，例如斜拉橋與懸索橋的結(jié)合，這兩種結(jié)構(gòu)相互協(xié)作、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，適用于大跨徑橋梁。

[1]郭蹦.《斜拉橋設(shè)計(jì)中拉索抗風(fēng)問(wèn)題研究綜述》[J].城市道橋與防洪，2008（8）.