图2 更换吊索位置图

计算荷载

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）除对施工阶段进行控制计算外，使用阶段分别针对不同构件进行不同组合，当汽车、温度荷载与恒载效应组合时，均为选择性组合，即不利时参与组合，有利时不参与组合。

根据分析，得出最不利载荷组合为：

D L1 W T( )

吊索更换过程模拟均按此组合情况进行计算。

D：恒载

L1：车辆活载（汽车-超20）

T（ ）：

钢构件：升温30℃，降温30℃

混凝土构件：升温30℃，降温30℃

温度梯度：索塔温差及加劲梁横向温差荷载均按10度考虑。

W：横桥向风荷载

主梁风荷载仅计算横桥向风力。根据江阴大桥设计文件，大桥主梁横向风载设计风速为27.1m/s，参考《公路桥涵设计规范》，主梁横向风载可取4.064kN/m。

有限元模型

通过MIDAS建立了江阴长江大桥三维模型，共建立1555个节点，1039个单元，主缆、吊索采用索单元模拟，主缆采用单梁模拟，主塔采用变截面梁单元模拟，如图3所示。

图3 有限元模型

工况分析

为尽量减少对桥梁永久结构的影响，避免在吊索锚固区进行开孔、焊接等作业，吊索更换时，均考虑利用预留孔，在永久吊索旁安装临时索夹及临时吊索，通过张拉临时吊索的方式，完全释放更换吊索索力后进行拆除更换。

跨中短吊索部分可以通过单个临时吊点提升的方式完成更换，随着吊索长度的增加，吊索弹性伸长同步增加，单个临时吊点提升难以完成吊索更换，因此，考虑在更换吊索两侧对称增加临时吊索提升。针对19#N吊索设计以下两种工况。

“三吊点”吊索更换受力分析

在下游18#、19#、20#吊索处安装临时索夹及临时吊索，如图4所示。张拉临时吊索，在19#吊索索力卸载后拆除，验算临时吊索、吊索、主缆、主梁等的变形、受力状况，以及索夹的抗滑安全系数。

图4 三吊点吊索更换示意图

（1）吊索索力