杨 芬，张 华

（湖北省城建设计院股份有限公司，湖北 武汉430051）

1 工程概况

某高速公路主桥为预应力混凝土双塔三跨斜拉桥，整幅布置，半飘浮体系。主梁采用预应力混凝土双边梁，梁高3.4 m，主塔采用薄壁空心花瓶型索塔，桥面以上塔高96 m,单塔设置48对斜拉索。过渡墩及辅助墩为空心墩。主梁标准横断面顶板厚30 cm，底板厚50 cm，腹板厚40 cm，桥面设2%双向横坡，桥面外侧拉索区宽度为150 cm，其中检修道宽85 cm，单侧行车道宽15 m，包含3个行车道和1处应急车道，中央分隔带宽50 cm。该桥总体布置图和主梁标准断面见图1和图2。

图1 双塔斜拉桥总体布置图（单位：cm）

图2 主梁标准断面图（单位：cm）

2 材料参数与模型建立

本桥主梁采用C55混凝土，主塔采用C50混凝土，材料指标取值见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362—2018）[1]，钢筋混凝土容重取γ=26 kN/m3，泊松比ν=0.2。混凝土主梁预应力规格采用φs15.2-16和φs15.2-25，两端张拉，张拉控制应力为1 395 MPa。

采用Midas/civil有限元软件建立了本桥杆系有限元模型，建模时主梁和索塔均采用空间梁单元建模，拉索采用桁架单元模拟，考虑拉索的垂度效应[2]。全桥共包含686个节点，671个单元。其中包含302个梁单元、177个主塔单元和192个拉索桁架单元，拉索端部与主梁刚接模拟。杆系有限元模型见图3。

图3 全桥杆系有限元模型

3 成桥索力确定

采用最小弯曲能法，将索塔和主梁截面抗弯惯性矩Iy缩小为10-5倍[3]，得到全桥截面上下缘应力见图4。

图4 全桥截面应力（单位：MP a）

主梁和主塔应力均为压应力作用，其数值较小，满足规范限值要求，表明基于最小弯曲能法得到的成桥状态是合理的。……