摘要：沈海复线福鼎贯岭至柘荣段为海峡西岸经济区高速公路“二纵”国家高速公路沈阳至海口纵线扩容工程福鼎（闽浙界）至蕉城段。桐山溪特大桥位于福鼎市山前镇山前村，跨越通乡公路和桐山溪。文章介绍了海西高速公路网沈海复线桐山溪特大桥的总体设计、构造特点和抗风分析。
关键词：连续刚构桥；构造特点；抗风分析；桐山溪特大桥；海西高速公路网 文献标识码：A
1 概述
沈海复线福鼎贯岭至柘荣段为海峡西岸经济区高速公路“二纵”国家高速公路沈阳至海口纵线扩容工程福鼎（闽浙界）至蕉城段，是海峡西岸经济区“三纵八横三环三十三联”高速公路网布局中的重要组成部分。沈海复线福鼎贯岭至柘荣段起于福鼎市贯岭镇邦福村（设邦福枢纽互通与沈海高速公路衔接），经福鼎市桐山街道、管阳镇，终于福鼎市管阳镇刘洋村（顺接沈海复线柘荣至福安段），路线全长32.04km。桐山溪特大桥位于福鼎市山前镇山前村，跨越通乡公路和桐山溪。
1.1 技术标准
1.1.1 设计行车速度：80km/h。
1.1.3 设计安全等级；桥梁结构为一级。
1.1.4 设计荷载：公路-I级。
1.1.5 高程系统：1985国家高程基准，坐标系：1954年北京坐标系。
1.1.8 设计洪水频率：按1/300洪水频率设计，桥梁高程由路线控制，不受洪水位控制。
1.1.9 地震基本烈度：6度，地震动峰值加速度为0.05。
1.1.10 桥梁抗震设防类别为A类；抗震设防措施等级为7度。
桥址属河流沟谷地貌，地势较陡，拟建场地横跨一由西北流向东南溪流，溪流宽约39.00～42.00m，其流量受季节性影响较大，暴雨季节流量骤增。场地内地势陡缓，自然坡度50°～55°。整体地面标高介于56.24～215.74m之间，最大相对高差约159.50m。
地质构造上，桥址属河流沟谷地貌，表层分布有第四系残坡积黏性土，其下地层主要为凝灰熔岩（J3n）及其风化层。在勘探孔控制深度范围内场地未见有空洞、采空区等洞穴。根据场地周边环境地质条件分析，场地周边未发现滑坡、泥石流等不良地质作用和软土、饱和液化土层。
1.3 主要材料
箱梁竖向预应力钢筋材料采用标准强度fpk=1860MPa的高强低松弛钢绞线和级别PSB785的精轧螺纹粗钢筋。体外预应力钢绞线采用无黏结低松弛环氧涂层钢绞线。体外束外套采用高密度聚乙烯管。锚固块和转向块采用预埋无缝钢管成孔，转向块处采用梳束器保证体外束束型。
2 主桥设计
2.1 总体设计
2.2 主桥上部构造
2.3 主桥下部构造
3.1 风载参数计算
第一，主梁横桥向风：FH=ρVg2CHH/2=65.2kN/m（墩支点处横桥向风）
FH=ρVg2CHH/2=22.4kN/m（跨中处横桥向风）
第二，主梁顺桥向风：Ffr=ρVg2Cfs/2=2.4kN/m（墩支点处顺桥向风）
Ffr=ρVg2Cfs/2=1.6kN/m（跨中处顺桥向风）
第三，桥墩横桥向风：FH=ρVg2CHAn/2=10.5kN/m（墩顶横桥向风）
FH=ρVg2CHAn/2=7.7kN/m（墩底横桥向风）
第四，桥墩顺桥向风：FH=ρVg2CHAn/2=18.9kN/m（墩顶顺桥向风）
FH=ρVg2CHAn/2=13.86kN/m（墩底顺桥向风）
FH=ρVg2CHH/2=5.6kN/m（跨中处横桥向风）
第二，主梁顺桥向风：Ffr=ρVg2Cfs/2=0.6kN/m（墩支点处顺桥向风）
Ffr=ρVg2Cfs/2=0.4kN/m（跨中处顺桥向风）
桥墩横桥向风：FH=ρVg2CHAn/2=2.1kN/m（墩0.65H处）
第四，桥墩顺桥向风：FH=ρVg2CHAn/2=3.78kN/m（墩0.65H处）
成桥状态：
主梁横桥向风：FH=ρVg2CHH/2=55.2kN/m（墩支点处横桥向风）
FH=ρVg2CHH/2=18.9kN/m（跨中处横桥向风）
第二，主梁顺桥向风：Ffr=ρVg2Cfs/2=2.0kN/m（墩支点处顺桥向风）
Ffr=ρVg2Cfs/2=1.4kN/m（跨中处顺桥向风）
第三，桥墩横桥向风：FH=ρVg2CHAn/2=8.75kN/m（墩顶横桥向风）
FH=ρVg2CHAn/2=7.7kN/m（墩底横桥向风）
第四，桥墩顺桥向风：FH=ρVg2CHAn/2=15.75kN/m（墩顶顺桥向风）
FH=ρVg2CHAn/2=13.86kN/m（墩底顺桥向风）
最大悬臂状态：
第一，主梁横桥向风：FH=ρVg2CHH/2=57.1kN/m（墩支点处横桥向风）
FH=ρVg2CHH/2=17.0kN/m（跨中处横桥向风）
第二，主梁顺桥向风：Ffr=ρVg2Cfs/2=2.3kN/m（墩支点处顺桥向风）
Ffr=ρVg2Cfs/2=1.5kN/m（跨中处顺桥向风）
第三，桥墩横桥向风：FH=ρVg2CHAn/2=10.15kN/m（墩顶横桥向风）
FH=ρVg2CHAn/2=8.75kN/m（墩底横桥向风）
FH=ρVg2CHAn/2=15.75kN/m（墩底顺桥向风）
3.2 最大悬臂状态的屈曲分析
3.2.1 横桥向风荷载作用下。荷载工况：1.0自重+1.0主梁隔板+1.0预应力+1.0横向风荷载。
最大悬臂状态下模型见图4：
图4 最大悬臂状态模型图
最大悬臂施工状态，横桥向风荷载作用下，临界荷载系数为13.5，一阶振型图见图5：
图5 横桥向风载下一阶阵型图
3.2.2 顺桥向风荷载作用下。桥梁顺桥向梁所受的风荷载按《风规》相关条文计算计入。桥墩上的顺桥向风荷载标准值按横桥向风压的70%乘以桥墩迎风面积计算。顺桥向风荷载作用下，临界荷载系数为13.5，一阶振型图见图6。1.0自重+1.0主梁隔板+1.0预应力+1.0纵向风荷载。
图6 顺桥向风载下一阶阵型图
3.3 成桥状态的屈曲分析
3.3.1 横桥向风荷载作用下。荷载工况：1.0自重+1.0二期恒载+1.0主梁隔板+1.0预应力+1.0护栏+1.0横向风荷载。成桥状态下模型见图7：
图7 成桥状态模型图
成桥状态，横桥向风荷载作用下，临界荷载系数为21.15，一阶振型图见图8：
图8 横桥向风载下一阶阵型图
图9 顺桥向风载下一阶阵型图
3.3.3 施工阶段不平衡状态稳定分析。
3.3.4 裸墩稳定分析。荷载工况：1.0自重+1.0横向风荷载。横风荷载作用下，临界荷载系数为45.99，一阶振型图见图10：
图10 裸墩横风载下一阶阵型图
荷载工况：1.0自重+1.0纵向风荷载。
纵风荷载作用下，临界荷载系数为45.98，一阶振型图见图11：
图11 裸墩纵向风载下一阶阵型图
4 结语
本桥为高墩大跨径混凝土连续刚构，上部主梁采用悬臂浇筑施工，施工和运营阶段均存在稳定问题，设计中对结构进行了稳定性分析。计算中考虑主墩裸墩、施工至最大悬臂及成桥三个状态，荷载组合考虑永久作用、汽车荷载、制动力、温度作用、施工阶段风荷载、顺桥向百年风荷载、横桥向百年风荷载等荷载工况。本次设计采用Midas/Civil程序进行稳定性计算，经验算，最不利稳定系数均不小于5.0，满足规范要求，结构具备较高的安全度。