斜拉橋和懸索橋方案比選說明

本文分別介紹了斜拉橋和懸索橋的優缺點，并對其進行了比較，本項目比較特殊，橋位處路線位于R=1200的圓曲線和反向曲線A=477.493的緩和曲線上。

1 橋位處路線情況

1.1 平面線型

橋位處路線位于R=1200的圓曲線和反向曲線A=477.493的緩和曲線上。

1.2 縱斷面設計

橋位處單向縱坡-1.8%。

2 橋型方案比較

2.1 橋型方案的選擇

正線比較方案橋型方案表

橋名及方案名稱 橋型布置 橋梁全長

松花江大橋比較 方案一 (91+330+91)m鋼箱梁斜拉橋 512m

松花江大橋比較 方案二 (91+330+91)m鋼箱梁懸索橋 512m

2.2 橋型方案的比較

2.2.1 (91+330+91)m鋼箱梁斜拉橋方案

1 斜拉橋優點：

梁體尺寸較小，橋梁的跨越能力較大；受橋下凈空和橋面標高的限制少；抗風穩定性比懸索橋好；不需懸索橋那樣的集中錨碇構造；便于懸臂施工等。

2 斜拉橋缺點：

斜拉橋是多次超靜定結構，設計計算復雜；索與梁或塔的連接構造比較復雜；施工中高空作業較多，且施工控制等技術要求嚴格。

3 斜拉橋本項目適用情況：

① 橋型新穎，富有現代感；

② 主跨330m，能夠滿足單孔雙向通航的要求；

③ 懸臂拼裝時化整為零，減輕吊裝重量，減少了對構件運輸及起吊重量的要求；

④ 采取較大的跨徑，使主塔基礎處于潛水區，基礎施工的難度減小；

⑤ 主塔基礎規模較大。

4 斜拉橋本項目難點及非適用性：

從跨徑上講為使基礎處于淺水區，減小施工難度和工程量，按目前跨徑布置邊中跨徑比為0.28，不管上部結構為何種類型主梁，其邊中跨比都不宜小于0.3。而且邊中跨比過小，對于橋梁的美觀性也會大打折扣，橋梁設計、施工難度都會相應增加、造價也會相應增高。

從結構特點上講由于該橋位位于路線曲線上，曲線斜拉橋作為斜拉橋的一個分支應用本身就不是很廣泛。主要難點在于曲線形主梁與斜拉橋式相結合，還有很多值得深入研究的課題。二則此種橋形只是在一些特殊的場合應用，如兩岸接線的要求橋梁必須布置在曲線上且跨度相對較大，或者與周圍環境相溶合必須修建曲線型斜拉橋的情況。

從受力特點上講由于橋位位于曲線上，斜拉索將會對梁體產生不對稱的水平力和扭矩以及一定的豎向力，這樣勢必會增加對主梁強度及剛度的要求，從而增加橋梁造價。

從施工的角度講由于橋位位于曲線上，將增加構件吊裝、拼接、安裝的技術難度。

2.2.2(91+330+91)m鋼箱梁懸索橋方案

1 懸索橋優點：

相對于其它橋梁結構懸索橋可以使用比較少的物質來跨越比較長的距離。懸索橋可以造的比較高，容許船在下面通過，在造橋時沒有必要在橋中心建立暫時的橋墩，因此懸索橋可以在比較深或者比較急的水流上建造。懸索橋比較靈活，因此它適合大風或者地震區的需要。在材料用量和截面設計方面，其截面積并不需要隨著跨度增大而增加。在構件設計方面，懸索橋的主纜、錨碇和塔這三項主要承重構件在擴充其截面積或承載能力方面所遇到的困難則較小。作為主要承重構件的主纜具有非常合理的受力形式。在施工方面，風險較小。

2 懸索橋缺點：

由于懸索是柔性結構，剛度較小，當活載作用時，懸索會改變幾何形狀，引起橋跨結構產生較大的撓曲變形；在風荷載、車輛沖擊荷載等動荷載作用下容易產生振動。

3 懸索橋本項目適用情況：

根據懸索橋的結構特點和受力特征可知，懸索橋對線形變化的適應能力很差，懸索橋只宜在路線直線段上進行修建，而本項目根據橋位處平面線形可知，該橋位位于R=1200的圓曲線和反向曲線A=477.493的緩和曲線上，按照當前布孔，大樁號側橋臺曲線偏差5.63m，因此該橋位處不適合修建懸索橋。

截止目前為止，世界上并沒有曲線懸索橋的先例。