浅谈矮塔斜拉桥的优缺点

周仕青

摘 要：矮塔斜拉桥在1980年问世以来，广泛得到国内外的学者和设计者的青睐。本文首先回顾了矮塔斜拉桥的发展，介绍了其结构力学性质，分析了矮塔斜拉桥的优缺点，提出了矮塔斜拉桥继续发展的要点。

关键词：矮塔斜拉桥；结构特点；优缺点；发展要点

1.矮塔斜拉桥的起源

矮塔斜拉桥的实际上是源于反拱形梁，狭义上区别于普通斜拉桥。

在上个世纪90年代，为了学术界的交流，才被桥梁专家严国敏称为部分斜拉桥。就其整体结构来说，矮塔斜拉桥是介于连续梁桥和斜拉桥之间的一种新型桥梁，如果把斜拉桥归类于柔性桥梁，把连续梁桥归类于刚性桥型，则矮塔斜拉桥是一种刚柔兼备的新型桥。

1980年Christian Menn设计的甘特大桥，被普遍认为是矮塔斜拉桥的起源，其“斜拉索”由预应力混凝土形成，用于支撑其混凝土箱梁。在此之后，矮塔斜拉桥并没有得到广泛各国同行的借鉴和认可，与之相反，日本专家却对矮塔斜拉桥进行了深入研究，并认为其在经济、技术可作进一步优化提高，在景观方面也独树一帜。1994年，小田原刚桥的建成标志着现代矮塔斜拉桥的正式诞生，其桥面宽13.0m，跨径布置为（74+122+74）m，双塔双索面，塔、梁、墩固结，拉锁通过塔顶的鞍座后锚固在主梁上。之后矮塔斜拉桥便在世界各地遍地开花。

2.矮塔斜拉桥的结构特点及优缺点分析

2.1 矮塔斜拉桥的结构特点

据前面的介绍，矮塔斜拉桥的塔高较矮，塔高可取主跨的1/8～1/12。

拉锁的布置形式常采用扇形，这样能有效利用矮塔的高度，拉锁在梁上的锚固位置通常在各跨的1/3附近。在己建成的矮塔斜拉桥中，索鞍鞍座普遍采用双套管结构，拉索应力变幅一般只有斜拉桥的1/3左右，施工过程及合拢后，基本不需要进行拉索索力调整。拉锁倾角一般很小，主要为主梁提供较大轴向力。矮塔斜拉桥的无索区域较一般斜拉桥要大的许多。

2.2 矮塔斜拉桥的优缺点

矮塔斜拉桥一方面由于结构自身的原因，导致其跨度受到限制，一般极限跨度在400m左右；另一方面，斜拉索的倾角过小，使得索对主梁提供的竖向分力较小，这样就会增加斜拉索的数量，于成本不利。这也是矮塔斜拉桥继续发展需要研究的要点。

总的来说，矮塔斜拉桥的利大于弊。对于设计者来说，矮塔斜拉桥跨径布置非常灵活，可设计成单塔双跨、双塔三跨和多塔多跨等不同的结构形式；当跨径方面 取50～350m等小范围时，可克服普通斜拉桥做带来的刚度不足和各跨相互影响的弊端。另外，在单孔跨径和总桥长设计方面都有较大的选择空间。

对施工方来讲，矮塔斜拉桥施工相对简便：矮塔斜拉桥的施工方法与连续梁桥基本相同，可采用悬浇法施工。施工中不必进行斜拉索二次索力调整。并且矮塔斜拉桥桥塔较矮，桥塔施工也没有斜拉桥桥塔施工复杂。

另外，矮塔斜拉桥在外观方面也极具美观效果，克服了连续梁主梁高度过大带来的视觉压迫感以及桥梁上、下部结构不协调的弊端。当然在经济上，矮塔斜拉桥相对普通斜拉桥更具有优势，具有可观的经济效益。

3.结语

很明显，矮塔斜拉桥将会更多地应用到各地桥梁建设中。因此，在矮塔斜拉桥的继续发展过程中，需要更多的注意到由于其结构的原因引起的整体刚度不住问题，从而扬长避短推动其发展。（作者单位：重庆交通大学）

参考文献：

[1] 陈亨锦，王凯，等.浅谈部分斜拉桥[J].桥梁建设，2002（1）

[2] 刘岚，译.外加预应力量PC桥的规划与设计[J].国外桥梁，1993（4）.