大跨度斜拉桥斜拉索无应力长度计算方法

田俊　王文炜　宋一凡

摘要：通过对影响斜拉索无应力长度的施工阶段各种因素的敏感性参数进行分析，确定了影响斜拉索无应力长度的显著因素；综合各种影响因素，建立了斜拉索无应力长度精确计算方法。结果表明：主塔的预偏位、主塔的动态变位、主梁的预拱度、主梁的预抬高、主梁的动态变位、温差、斜拉索弹性模量误差以及计算斜拉索弹性伸长修正值所选用的荷载均为敏感性影响因素；建议的方法可以精确地计算斜拉索的无应力长度，避免出现长索无法调整索长的状况。

关键词：大跨度斜拉桥；斜拉索；无应力长度；计算方法；施工控制

中图分类号：U448.27文献标志码：A

Abstract： The sensitivity parameters of various factors that influenced unstressed length of stay cables in different construction stages were analyzed and the most important influence factors were confirmed. Considering various influence factors， the calculation method for unstressed length of stay cable was given. The results show that the predeviation and dynamic displacement of main towers， precamber， prearranged height and dynamic displacement of main girders， temperature difference， elastic modulus error of stay cables， the load values which are used to calculate modified elastic elongation of stay cables are the most sensitive factors. The proposed method can accurately calculate the unstressed length of stay cables， and avoid the situation that the length of long cables cannot be adjusted.

Key words： longspan cablestayed bridge； stay cable； unstressed length of cable； calculation method； construction control

0引言

斜拉索无应力长度是斜拉桥施工控制的一个重要参数。对于长度小于100 m的斜拉索，一般情况下锚具的富余长度（锚圈在锚杯上的调整长度）大于各种施工阶段因素引起的修正长度，《公路斜拉桥设计规范》（JTJ 027—96）[1]（以下简称《规范》）推荐的计算长度基本能够满足实际工程调整索长的要求。然而，对100 m以上的斜拉索，富余长度小于各种施工阶段因素引起的修正长度，《规范》推荐的计算长度在实际工程中存在过短的现象，当前阶段通常采用“宁长勿短”的原则进行克服。

各国学者对斜拉索无应力长度计算进行了相关的理论研究，计算方法主要有悬链线法、抛物线法和有限元法（或迭代法）[213]。悬链线法理论上计算精度非常高，但因其是超越函数，很难直接应用于实际工程。抛物线法是对悬链线理论的近似修正，即对悬链曲线展开级数式的前几项进行近似修正。……