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太阳河大桥由拱索支撑结构和斜腿刚构组成，其中拱索支撑结构为多支点弹性支撑连续梁，斜腿刚构部分为V形墩刚构体系，主梁为预应力混凝土结构，主拱为钢-混凝土混合结构。该桥位于近海环境，其结构耐久性问题突出，在现有的耐久性设计规范和其它文献资料的基础上，采取增加混凝土保护层厚度和密实性作为混凝土耐久性设计的根本措施，通过优化结构受力和改善构件养护条件来减小裂缝对构件耐久性的影响，并采取了阻锈剂、混凝土表面涂层和透水模板衬里等辅助措施；钢结构采用防腐涂装技术，并且有选择性地采用了重防护涂料和热喷涂复合涂层防腐技术。