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[摘 要]简要介绍悬索桥基准索股架设的施工控制方法，分别采用解析法和有限元法计算温度变化对某自锚式悬索桥线形的影响，得到了温度变化对主缆跨中标高及锚跨张力的的影响规律，这两种方法计算结果十分吻合，因此应用在实桥的施工监控并取得了很好的效果。
[关键词]基准索股；自锚式悬索桥；温度影响；有限元法
中图分类号：TU774 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0309-02
引言
对于大跨度悬索桥来说，其设计、建造和施工监控已经十分成熟。目前，主缆架设常用的方法有空中纺线法和平行钢丝束股法。在施工过程中，主缆架设的精度往往对最终的成桥线形有着控制作用。其基准索股的架设是控制主缆线形的关键。在基准索股架设的现场监控中，须考虑温度变化对索股垂度的影响并进行修正进而保证成桥线形。
1 索股线形控制方法
基准索股架设前，现场需要一些重要因素进行测量包括：鞍座定位、塔顶偏位、塔顶标高的测量、散索鞍的里程及高程。同时也需要对主缆的弹模、容重、混凝土弹模、加劲梁单位容重等进行参数修正[1]。
索股线形的改变，也意味着控制点里程和高程的变化。常用索股线形控制方法主要有两种[3]：其一取跨中索股上固定点，并做好记号，以后用棱镜立在放在相同位置，测量里程和高程并结合有限元计算；其二固定跨中里程位置，测量该处的标高，结合悬链线解析解调整索股。可见，第二种方法在现场更容易操作实现。
2 温度修正方法
2.1 基准索股标准状态
基准索股标准状态是在设计温度下，不考虑塔偏及塔高变化，施工过程中根进行参数识别并测量数据进行修正。基于无应力长度不变的原则[2]，可确定主缆的线形，同时根据各个索股排列的几何关系及索鞍两侧切点。可确定出基准索股的线形[5]。
2.2 温度修正计算
悬索桥是一种柔性结构，其基准索股架设受温度影响很是显著，跨径越大受影响更大，因此一般调整索股线形须在温度稳定的夜间进行。对索股架设控制点垂度的温度修正原则：不同状态下，各跨索股的无应力长度不变。本节只讨论温度变化（未考虑塔偏等因素的影响）对索股控制点垂度的影响规律[4]，结合解析法与有限元的计算结果，整理出相关表格及拟合公式对施工过程中實时调整。同时温度的改变对锚跨张力也是有一定的影响。下面采用解析法探讨温度变化对索股线形及锚跨张拉的影响规律。
基准索股在自重作用下可近似视为沿跨径方向的均布荷载q（x）作用下的抛物线，如图1和图2所示。
在均布荷载下q（x），对任意索段AB，取出微段dx，其曲线可用函数y（x）表达。根据力学平衡可得：
（1）
其中c为索两端高差，FH为索段任一点水平力分量。
根据边界条件，对公式（1）两次积分，可得到柔索的抛物线方程，即公式（2）
（2）
一般跨中垂度f作为控制值，也就是，，可得，将FH带入式2可得，
（3）
（4）
根据索长公式，
（5）
按照级数展开，取前两项即可达到所需精度要求。
（6）
先对公式（6）积分，然后对f求导，根据，其中α为线膨胀系数，s为设计温度下标准索长。
（7）
（8）
公式8中f对c求导，，其中L为锚跨索长
（9）
其中E为主缆弹模，A为主缆截面积，α为线膨胀系数，t为温度，F为锚跨索股张力。
3 工程应用
本文以某主跨150m的双塔自锚式悬索桥为例，塔高58.214m，采用钢加劲梁形式，垂跨比为1/5.5，设计温度22℃。该桥索股控制点采用固定理论里程的方法，采用解析法和midas/civil桥梁通用有限软件结合的方法进行现场控制。将该桥的已知参数和监控识别参数带入上面公式（7）、（9），得到跨中控制点标高变化及锚跨张力的规律，通过对比有限元计算结果，两者很是吻合，见下表1，图3为该桥有限元模型。
4 结束语
采用上述方法对该桥基准索股架设过程中取得了很好的效果，上下游高差在6mm以内，实践表明该方法易操作。基准索股精确放样是监控过程中重要的一部分，进而影响了整个主缆的线形。温度对基准索股的影响是必须考虑的，上述方法在调整索股线形和锚跨张拉有明显是效果，希望为同类桥提供经验。
参考文献
[1] 钟继卫，高建学，王戒躁.大跨度悬索桥基准索股施工控制[J].世界桥梁，2006（2）：41-43.
[2] 沈锐利，薛光雄.悬索桥主缆丝股锚固力的计算方法探讨[J].桥梁建设，2003（6）：25-29.
[3] 张永水，罗红，王祖华.温度对悬索桥空缆线形的影响分析[J].重庆交通学院学报，2005，24（6）：21-24.
[4] 沈锐利，叶志龙，沈旺，唐茂林.主缆索股施工控制参数研究[J].建筑科学与工程学报，2010，27（2）：13-18.
[5] 高荣堂，李传习，李庭波，柯红军，刘建.平胜大桥自锚式悬索桥基准索股架设的施工控制[J].世界桥梁，2007（1）：43-46.
[关键词]基准索股；自锚式悬索桥；温度影响；有限元法
中图分类号：TU774 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0309-02
引言
对于大跨度悬索桥来说，其设计、建造和施工监控已经十分成熟。目前，主缆架设常用的方法有空中纺线法和平行钢丝束股法。在施工过程中，主缆架设的精度往往对最终的成桥线形有着控制作用。其基准索股的架设是控制主缆线形的关键。在基准索股架设的现场监控中，须考虑温度变化对索股垂度的影响并进行修正进而保证成桥线形。
1 索股线形控制方法
基准索股架设前，现场需要一些重要因素进行测量包括：鞍座定位、塔顶偏位、塔顶标高的测量、散索鞍的里程及高程。同时也需要对主缆的弹模、容重、混凝土弹模、加劲梁单位容重等进行参数修正[1]。
索股线形的改变，也意味着控制点里程和高程的变化。常用索股线形控制方法主要有两种[3]：其一取跨中索股上固定点，并做好记号，以后用棱镜立在放在相同位置，测量里程和高程并结合有限元计算；其二固定跨中里程位置，测量该处的标高，结合悬链线解析解调整索股。可见，第二种方法在现场更容易操作实现。
2 温度修正方法
2.1 基准索股标准状态
基准索股标准状态是在设计温度下，不考虑塔偏及塔高变化，施工过程中根进行参数识别并测量数据进行修正。基于无应力长度不变的原则[2]，可确定主缆的线形，同时根据各个索股排列的几何关系及索鞍两侧切点。可确定出基准索股的线形[5]。
2.2 温度修正计算
悬索桥是一种柔性结构，其基准索股架设受温度影响很是显著，跨径越大受影响更大，因此一般调整索股线形须在温度稳定的夜间进行。对索股架设控制点垂度的温度修正原则：不同状态下，各跨索股的无应力长度不变。本节只讨论温度变化（未考虑塔偏等因素的影响）对索股控制点垂度的影响规律[4]，结合解析法与有限元的计算结果，整理出相关表格及拟合公式对施工过程中實时调整。同时温度的改变对锚跨张力也是有一定的影响。下面采用解析法探讨温度变化对索股线形及锚跨张拉的影响规律。
基准索股在自重作用下可近似视为沿跨径方向的均布荷载q（x）作用下的抛物线，如图1和图2所示。
在均布荷载下q（x），对任意索段AB，取出微段dx，其曲线可用函数y（x）表达。根据力学平衡可得：
（1）
其中c为索两端高差，FH为索段任一点水平力分量。
根据边界条件，对公式（1）两次积分，可得到柔索的抛物线方程，即公式（2）
（2）
一般跨中垂度f作为控制值，也就是，，可得，将FH带入式2可得，
（3）
（4）
根据索长公式，
（5）
按照级数展开，取前两项即可达到所需精度要求。
（6）
先对公式（6）积分，然后对f求导，根据，其中α为线膨胀系数，s为设计温度下标准索长。
（7）
（8）
公式8中f对c求导，，其中L为锚跨索长
（9）
其中E为主缆弹模，A为主缆截面积，α为线膨胀系数，t为温度，F为锚跨索股张力。
3 工程应用
本文以某主跨150m的双塔自锚式悬索桥为例，塔高58.214m，采用钢加劲梁形式，垂跨比为1/5.5，设计温度22℃。该桥索股控制点采用固定理论里程的方法，采用解析法和midas/civil桥梁通用有限软件结合的方法进行现场控制。将该桥的已知参数和监控识别参数带入上面公式（7）、（9），得到跨中控制点标高变化及锚跨张力的规律，通过对比有限元计算结果，两者很是吻合，见下表1，图3为该桥有限元模型。
4 结束语
采用上述方法对该桥基准索股架设过程中取得了很好的效果，上下游高差在6mm以内，实践表明该方法易操作。基准索股精确放样是监控过程中重要的一部分，进而影响了整个主缆的线形。温度对基准索股的影响是必须考虑的，上述方法在调整索股线形和锚跨张拉有明显是效果，希望为同类桥提供经验。
参考文献
[1] 钟继卫，高建学，王戒躁.大跨度悬索桥基准索股施工控制[J].世界桥梁，2006（2）：41-43.
[2] 沈锐利，薛光雄.悬索桥主缆丝股锚固力的计算方法探讨[J].桥梁建设，2003（6）：25-29.
[3] 张永水，罗红，王祖华.温度对悬索桥空缆线形的影响分析[J].重庆交通学院学报，2005，24（6）：21-24.
[4] 沈锐利，叶志龙，沈旺，唐茂林.主缆索股施工控制参数研究[J].建筑科学与工程学报，2010，27（2）：13-18.
[5] 高荣堂，李传习，李庭波，柯红军，刘建.平胜大桥自锚式悬索桥基准索股架设的施工控制[J].世界桥梁，2007（1）：43-46.