由于目前局部斜拉桥命名和界定问题比较混乱，该桥型的名称笔者认为其中文合理名称为“局部斜拉桥”，英文名称为“Partially Cable-stayed Bridge”，也有资料称其为部分斜拉桥。部分斜拉桥在国外慢慢成为一种比较流行的新型结构，而在国内这种桥梁的发展还处于起步阶段，这种结构的很多方面还待于研究。近几年，在国内不管是在斜拉桥还是在连续桥的设计和施工方面都达到了一个较高的水平，大部分专业人员对斜拉桥和连续梁桥的结构和受力方面都有了很好的把握。

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部分斜拉桥的特点

部分斜拉桥是介于梁式桥和斜拉桥之间的刚柔相济的新的桥梁结构形式，其具有独特的优点：

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部分斜拉桥的界定和索梁刚度比研究

部分斜拉桥作为一种介于连续梁桥和常规斜拉桥间的新型桥梁，引起了越来越多的业内人士的关注。但对于该桥型的命名和界定却不尽统一，这对更好的应用和发展这种结构形式没有任何好处。对于一种桥型的命名，应该从这种桥型的基本特点出发。对于部分斜拉桥来说，在结构性能上，斜拉索仅承担部分荷载，大部分的荷载由主梁承担，相对于荷载全部由斜拉索承担的斜拉桥而言“部分斜拉”即源于斜拉索承担荷载的程度。

与斜拉桥相比，部分斜拉桥主梁具有较大的刚度，同时斜拉索对主梁具有弹性支承作用，竖向外荷载由主梁和斜拉索共同承担，以梁的受弯、受压和索的受拉来承受竖向荷载作用。索对具有一定刚度的主梁起加劲作用，可以理解为真正意义上的弹性支承连续梁桥。每根索皆为一个弹性支承，使主梁所受弯矩与无斜拉索作用的连续梁相比得以减小。常规斜拉桥拉索的弹性支承作用计算方法是假定竖向力皆由斜拉索单独承担的条件下推导的出的，与部分斜拉桥主梁具有一定刚度，竖向外荷载由拉索和主梁共同承担的条件不一致，为此应寻求部分斜拉桥斜拉索刚度和主梁刚度的关系。

部分斜拉桥是高次超静定结构，要精确表达其刚度比较困难，故以其拉索和主梁的竖向刚度来表示该构件的刚度。索梁刚度比由结构参数决定，因此可根据已知的部分斜拉桥的结构尺寸及材料参数就可以计算出索梁刚度比，而不必进行有限元分析。

结构的刚度与结构的支承条件存在着密切的关系，以下将按照部分斜拉桥常见的几种体系推导部分斜拉桥的索梁刚度比，在推导过程中假定主梁为等截面、等刚度梁。对于多跨的情况，选取主跨为研究对象。

对于给定的斜拉桥，其索梁刚度比取决于斜拉索的轴向刚度、主梁的抗弯刚度、塔的高度和斜拉索的倾角。上述四个参数中，塔的高度和斜拉索的倾角是线性正相关的，可以作为一个量来考虑。这样对于给定的跨径来说，索梁刚度比有这三个斜拉桥体系的主要结构参数确定，因此索梁刚度比的概念可以反映这种体系的整体力学特征和外形特征。对于部分斜拉桥单塔结构体系和双塔结构体系，比较了他们在不同支承条件下这三个结构参数对索梁刚度比的影响。

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概念设计的原理

桥梁的概念设计是桥梁工程前期工作中的一个十分重要的环节，它决定了桥梁的总体布置和主要构造的格局，对桥梁的美学价值、结构安全性能、可施工性以及经济指标，甚至建成后的耐久性、可养护性、可检查性等都有决定性的影响，所以概念设计也被誉为桥梁设计之魂。
　　

桥梁的概念设计是一个创新的过程，但是，现在这个必需过程逐渐被工程师们忽略，代替的却是单一的、重复的、类似的设计。在计算机辅助设计高度发展的今天，人在设计中的地位应该如何定位，显然，计算机的任务只是把工程师们从机械的运算中解放出来，工程师们应该把主要精力放在机器不能解决的问题上，通过主观分析得到结论。

概念设计是一个项目建设的雏形和成形阶段，它的准确定位对于整个项目的成败起着关键作用。其整体构思创意的过程，往往决定着综合矛盾的解决方向和主导思路，在这个阶段要考虑几乎所有的建筑问题，并对他们提出相应的解决方法。

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概念设计的步骤

概念设计是桥梁设计师构思创意的过程，往往决定着主要矛盾的解决方向和主导思路。概念设计的思维过程是由不清晰到逐渐清晰的非线性过程，尽管其中有着相当程度的不确定性、模糊性和重复性，但总的趋势一定是呈现出从模糊到清晰的渐变特征。

4.1目标和方向的确定
概念设计的规律同样是一个发现问题并解决问题的规律，概念设计过程的最大任务在于发现问题的过程，而不仅仅是过早的确立目标，当然更不是简单地满足任务书的一份答卷，它不同于科学问题的解决过程，它不仅要寻求途径，同时要提出目标。经过准备阶段后，就要把握问题的实质，确立设计目标。在众多的设计问题之中，总有主次之分，对于同一矛盾也包含有矛盾的主次方面。
　　

4.2概念的形成阶段
确定构思需要达到的目标或对某个问题的解决提出大致的方向还远远不够，还需要针对这个目标和方向提出初步的建筑构思，也即把这种设计设计目标“物化”成某种建筑意象。概念形成阶段所形成的建筑意象与最终的建筑形象有所不同，它只是所确定的目标基础上的一种或多种较模糊的建筑构想。

4.3概念设计的基本原则

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部分斜拉桥主梁设计

部分斜拉桥的主梁直接承受车辆荷载，是部分斜拉桥的主要承重构件之一。由于受拉索的弹性支承作用，其受力性 能不仅取决于自身的结构体系，同时与塔的刚度、 梁塔联结方式，梁墩联结方式，索的刚度，索塔形式、拉索布置形式等密切相关，所以主梁设计必须综合梁塔、索、墩四者之间的关系当部分斜拉桥跨径超过250m，梁可采用预应力混凝土——钢箱混合梁，主梁塔顶附近采用预应力混凝土箱梁，中跨跨中附近采用钢梁，这样可减轻主梁自重，增大跨越能力。我国的芜湖长江大桥主跨312m，采用的是钢桁架主梁，主梁上铺混凝土桥面板，这是世界上唯一一座采用钢柿架主粱的部分斜拉桥。

5.1主梁的立面布置

部分斜拉桥梁、塔、索、墩4种构件的不同组合构成塔梁固结体系、支承体系和刚构体系，不同的结构体系形成了不同的立面布置形式。

5.2横截面布置

部分斜拉桥主梁受力性能与连续梁桥相似，以主梁的受弯、受剪来承受竖向荷载，同时还要承受斜拉索提供的水平压力，因此部分斜拉桥主梁截面形式选择时要考虑抗弯、抗剪能力强，整体截面刚度大的截面形式，同时还要考虑扭矩的传递、拉索的布置、主梁对拉索力的传递和拉索在主梁的锚圃构造等问题。主梁的截面形式要方便拉索的张拉和锚固，满足体内预应力的布设要求和悬臂现浇施工工艺的要求。部分斜拉桥主梁断面形式见图 1。

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索塔设计

索塔承受轴向力和弯矩作用，是一个偏心受压构件,索塔设计应满足强度、刚度和稳定性要求。索塔的结构形式及截面尺寸应根据索塔自身的强度、刚度、稳定性、 拉索布置、桥面宽度、主粱截面形式、下部结构及桥位处的地质、地形等因素综合考虑确定，同时还要考虑施工简便、降低造价及造型美观等要求。

6.1索塔的结构形式

部分斜拉桥索塔在横桥向的形式 ( 图 2 )有单柱型、三柱型、 H形图、门形、双柱型等。单柱型索塔适用于单索面部分斜拉桥，这类部分斜拉桥可采用塔梁固结和刚构体系。塔梁固结、塔墩分离时，作用在主梁和索塔上的荷载通过塔梁连接处设置在塔梁下的支座传递给下部结构。

6.2索塔锚固方式

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斜拉索

斜拉索是部分斜拉桥的重要组成部分， 并显示出了斜拉桥的特点，必须具备抗疲劳性能、耐久性、拆换方便、锚固可靠和良好的抗腐蚀性，它不仅影响桥梁的结构性能，而且影响到施工方法和经济性。

7.1斜拉索的布置

部分斜拉桥 拉索在桥梁纵向布置可选择扇形索和竖琴形索，斜拉索对称布置于索塔两侧，部分斜拉桥有明显的塔根部、中跨跨中、边跨边部3段无索区，斜拉索在主梁上大致布置在中跨三分点和边跨跨中附近、中跨有索区长度占中跨跨长的1/2左右，部分斜拉桥拉索间距采用 4~6m。

7.2斜拉索构造

部分斜拉桥拉索大都采用平行钢绞线索，由数根 φ`15.2镀锌钢绞线平行、 紧密排列集束而成， 钢绞线的标准强度可达1860MPa 。每根钢绞线外包热挤压黑色PE管，索体外套白色PE管，形成了多层防腐保护体系，平行钢绞线拉索体系分为3段：索体自由段；塔上锚固段；梁上锚固段。钢绞线索体系是现场安装制索，斜拉索张拉采用“等值张拉法”逐股穿索，逐股张拉，当每根斜拉索各股俐绞线全部安装后，一次性整体张拉到位钢索只有在其两端装配了合适的锚具后才成为可以承受拉力的拉索，锚具必须能顺畅地将索力传给索塔和主梁，锚具是斜拉桥的极其重要的部件，它需具有锚固可靠、防腐蚀、抗疲劳能力强等性能。

与钢绞线索相匹配的锚具是夹片式群锚，这是一种由后 张法预应力体系演变来的拉索锚具形式。我国部分斜拉桥多数采用群锚体系，同时对锚具采取了相应的防腐、减振措施。

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结语

本文主要针对部分斜拉桥的界定问题和概念设计展开系统、全面的研究，本文认为要将结构的概念设计当成一个设计过程来看待，也就是对工程的设计要求、地区规划、地理环境、材料供应、施工条件等情况进行综合分析。

部分斜拉桥兼有PC斜拉桥和PC连续梁桥的双重力学特性，具有结构受力合理、桥型美观、跨径布置灵活、施工方便、经济性好等优点。部分斜拉桥以主梁的受弯、受压和索的受拉来承担竖向荷载。部分斜拉桥的总刚度等于拉索刚度与主梁刚度之和，其刚度比值反映了索和梁分别承担竖向荷载的大小。在跨径100-300m 范围内具有很强的竞争力。

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