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斜拉桥是高次超静定柔性结构,通过调整斜拉索张力对自重引起的内力和桥体变形进行人为地调整。因此,斜拉桥设计过程中结构尺寸和下料确定后,应先通过成桥阶段的结构分析和调索来设定满足设计要求的变形状态和恒载内力,这就是通常所说的合理成桥状态;然后将此状态作为目标状态寻找合理施工状态并确定合适的施工过程。通过对斜拉桥进行优化设计找到一组可以使桥梁达到合理成桥状态的斜拉索索力。所以,确定斜拉桥合理成桥状态最主要的就是通过优化设计确定一组合理的成桥索力。同时,在斜拉桥设计过程中结构体系的选择在满足受力要求的同时要与地形、跨径、经济条件等相匹配。本文对斜拉桥的发展历史与趋势进行总结,并对其结构特点与结构体系分类进行概括叙述。参照《公路斜拉桥设计细则》(JTG D65-01-2007)中合理成桥状态的评价指标,对目前常用的几种合理成桥索力确定方法进行总结,并对其优缺点进行对比分析。除此之外,本文阐述了基于索力影响矩阵的主梁力的平衡法与刚性支承连续梁法相结合确定合理成桥索力的方法,并说明了此方法的优点与实现过程。对斜拉桥几何非线性问题和斜拉桥结构有限元分析理论进行了归纳介绍,总结了当前解决斜拉桥结构几何非线性问题的有限元方法的基本原理,同时对该方法在有限元程序中的实现方式进行简要介绍。本文以某实际工程为依托,将基于索力影响矩阵的合理成桥索力确定方法应用于大跨径预应力混凝土斜拉桥的设计过程中,并将所求得索力与原设计索力进行比较,从而验证了此方法在实际工程中的可行性。从斜拉桥的设计角度,对背景工程的成桥阶段和运营阶段进行计算分析,包括静力分析、动力特性分析、稳定计算及索塔与下部构造分析,证明了斜拉桥在所求得成桥索力的作用下满足设计规范要求。对斜拉桥结构体系的分类与设计原则进行归纳,结合背景工程设计过程进行双塔斜拉桥结构体系分析,分别分析了边跨辅助墩设置和斜拉索布置形式的成桥阶段静力分析对比结果,通过结果对结构体系变化对双塔斜拉桥受力特征的影响进行分析总结,为今后双塔斜拉桥结构体系选择提供了设计参考依据。