大 跨 度 高 塔 半 漂 浮 体 系 斜 拉 桥 荷 载 试 验 与 结 构 性 能
分 析
S仃ucture Behavior Analysis and Loading Test of Long—Span Hi 一Pylon
Semi--Floating System Cable·-Stayed Bridge
刘 芳芳
(上海同丰工程咨询有限公司，上海 200444)
LIU Fang-fang
(Shanghai Tongfeng Engineering Consulting Co．Ltd．，Shanghai 200444，China)
【摘 要】介绍鄂尔多斯市某大跨度高塔半漂浮体系斜拉桥荷载试验的主要内容和方法，并结合有限元数值计算，对该桥
梁结构的实测应变、挠度、索力及振动特性进行对比分析。试验结果表明，桥梁理论分析和设计计算方法可靠，且在正常
使用极限状态下斜拉桥主体结构满足设计荷载的承载要求。研究结果可为同类型桥梁的荷载试验提供参考。
[AbstractlTheprincipalcontentsandmethodsofloadtestsforOrdosalong-spanhigh-pylonsemi-floatingsystemcable-stayed
bridgearepresented．Incompliancewiththefiniteelementnumericalcalculation，thestrain，deflection，cableforcesandvibration
behaviorofthebridgestructuremeasuredinthetestsarecomparedandanalyzed．Themsuitsofthetestsshowthatthetheoretic
analysis，designandcalculationmethodsforthebridgearereliable，andthemainstructureofcable·stayedbridgecanmeetthebearing
requirementsofdesignloadunderlimitstatusofnormaluse．Theresultsofthestudymayprovidereferencefortheloadtestsofsimilar
bridges．
【关 键 词】高塔斜拉桥：恒哉索力；静载试验；动载试验；结构性能
[Keywords]high-pylon cable—stayedbridge；deadload cableforces；staticloadtest；dynamicloadtest；structurebehavior
【中图分类号】U448．27 【文献标志码】A 【文章编号】1007．9467(2018)08．0101．04
[DOff 10．13616／j．cnki．gejsysj．2018．08．030
1 工 程 概 况
内蒙古鄂尔多斯市某斜拉桥为一座大跨度高塔半漂浮体
系预应力混凝土斜拉桥(见图 1)，主桥全长 760m，跨径组合为
16(~(295m+32．5m+98m)+440m+16ffn(98m+32．5m+29．5m)。主
桥是内蒙古自治区及华北地区主跨最长的斜拉桥，被誉为“内
蒙古第一斜拉桥”。主梁横断面采用预应力混凝土分离式边箱
截面，梁高 2．874m，顶板厚 0．3m，底板厚 0．3m。边跨现浇段采
用单箱三室断面 ，箱梁全宽 28．4m，桥面设置 2％的双向横坡。
【作者简介】刘芳芳(1986--)，男，山东宁津人，工程师，从事桥梁与
隧道工程研究。
主塔为双柱式变截面“A”形索塔，空心薄壁截面 ，主塔上塔柱
顺桥向宽 8．0m，横桥向宽 4．5m，西侧塔下塔柱横桥向由 4．5m
渐变至塔底 8．0m，顺桥向由 8．0m渐变至塔底 14．0m，塔高为
228．6m。东侧塔下塔柱横桥向由 4．5m渐变至塔底 6．0m，顺桥
向由 8．0m渐变至塔底 10．0m，塔高为 128．3m。全桥共设 208
根斜拉索，成扇形布置 ，斜拉索采用热挤聚乙烯高强钢丝拉
索。
主桥横向布置为 ：0．5m风嘴 +1．45m锚索区 +O．5m护栏
+l1．05m 机动 车道 +O．5m 护 栏 +0．4m 分 隔带 +0．5m 护
栏 +11．05m机动车道 +0．5m护栏 +1．45m锚索区 +o．5m风
嘴。该桥设计荷载为公路 ．I级，双向 6车道。
10】
I工程建设与设计 IConJ~tction& 5 ；鼢忡 c￡
通过对该桥进行恒载索力测试及静动载试验，掌握桥梁
结构的实际工作状况，进而判断桥梁结构的整体性能及实际
承载能力。
2 恒 载 索 力
2．1 测 试 方法
本次试验采用环境随机振动法测试拉索频率，拉索频率
采用 INV-306U型动态高速数据采集仪、拾振器和 DLF_8信
号放大器进行测试。
根据弦振动理论推出的工程中常用的斜拉索索力计算公
式『l】为 ：
T--4m(冬
式中， 为拉索的第 n阶振动频率；m为拉索单位长度的质
量；L为拉索的计算长度；n为振动阶次。
2．2 测 试结 果 及分析
恒载索力测试必须在交通完全封闭的情况下进行。全桥
共设 208根斜拉索，部分斜拉索编号见图 1。测试结果为主桥
实 测索力 与监控索 力相对 差值 在 0％～10．0％ 的拉 索 共
187根 ，占 89．9％；索力相对差值在 10．O％～20．0％的拉索共 l9
根，占 9．1％；索力相对差值在 20．0％～30．0％的拉索共 2根，占
1．0％，这 2根索体分别为 S16 和 $79 拉索，其中 S16 拉索实
测恒载索力较监控索力大 22．2％，$79 拉索实测索力较监控
索力大 21．6％。由于振动法测试拉索索力属于间接测试，测试
结果受索端约束、有效索长等因素影响，实测索力与监控索力
间存在差异也属正常。
2．3 斜 拉 索承 载 能力 安全评 估
根据 JTG／T J21—201 1《公路桥梁承载能力检测评定规
程》闭规定 ：索力偏差超过±10％时应分析原因，检定其安全系
数是否满足相关规范的要求。S16 拉索实测恒载索力较监控
索力大 22．2％，$79
大跨度高塔半漂浮体系斜拉桥荷载试验与结构性能分析（论文）.pdf
