钢索塔具有工厂化加工,体积小(相对混凝土而言),自重轻,施工进度快等特点,在国外大跨径桥梁中得到广泛应用。南京三桥采用的钢塔柱在国内还是第一次,主桥为钢塔钢箱梁双索面斜拉桥,主塔为“人”字型。钢塔柱节段间连接采用摩擦型高强螺栓连接形式,被誉为“中国第一钢塔”。 国内对钢塔柱的设计和具体施工尚属首次,对其没有成熟的认识和丰富的设计施工经验。针对这种情况,本文介绍了南京长江第三大桥钢塔柱的设计施工以及整个监控体系的建立,配合钢塔柱架设进程对第一道上横梁前各项推工况进行了有限元分析,通过对塔柱架设的力学和几何监控成果和理论分析结果做一总结比较,得出在目前整个三桥钢塔柱监控中采用的施工控制体系可以很好地控制索塔的线形和内力,而且也满足设计精度要求,从而为以后大跨度桥型中钢塔柱的设计和施工积累了依据和参考。 三桥桥塔高为215m,其中钢塔柱部分高为178.69m,随着斜拉桥桥塔的增高和跨径的增大,又因为采用钢结构,其整体刚度与混凝土相比较小,其桥塔的结构大位移等几何非线性效应就表现得越突出,结构分析与设计中考虑几何非线性的影响就显得十分必要。 本文考虑了斜拉桥几何非线性各影响因素,特别关心桥塔的结构大位移和梁—柱非线性效应,结合全桥对各种非线性的求解方法进行了讨论和计算。利用大型通用有限元程序ANSYS进行了分析,通过对各施工阶段分析后的内力和位移累加,以全桥合龙为初始内力状态,得出桥面铺装后各非线性因素对主塔及全桥的定量影响。