摘要
波尔图的杜罗河上横跨着几座世界上极具盛名的大桥。最近建成的一座大桥，由跨度280m极其细小的柔性拱及其上的刚性箱梁桥面板组成。这种类型的拱结构创造了一个世界记录。桥面板增强了细长拱的稳定性。这座桥，由刚性的三角结构体系构成，需要临时的直撑和对角斜撑将拱和上部的桥面板连成一个整体。位于河上70m高处的桥两边悬臂部分的平衡是由锚入河边坡花岗岩上的锚杆及地面上的预应力砼立撑、桥面板以及临时斜撑构成的刚性的三角结构体系来实现的。
介绍
亨利克（Infant Henrique）大桥横贯波尔图和盖亚两座城市，位于LUIZ Ⅰ大桥和Maria Pia大桥之间，当签订这座大桥的设计施工合同时，公众要求在技术及外观方面都不能逊色于这两座已建的在建筑界颇具声名的大桥。设计这座大桥责任之重大更主要原因是它以亨利克(Infant Henrique)的名字而命名。他曾带领着波尔图、葡萄牙人不断前行，带领着整个欧洲跟上其他区域发展的步伐。
方案
一座大桥，河床上无支撑，甚至河岸上也无支撑，如同飞翔在杜罗河上空的一支大鸟，显得那样的通灵，以一种最单纯的方式展示着它的风采。这座桥没有任何的装饰，没有任何与功能要求无关的附属。桥上所有一切都兼具功能和结构的要求。因此，它简单明了，结构清晰，均匀对称。
结构描述
亨利克大桥由两个相互作用的基础部分构成：一根高4.50m的刚性预应力砼梁支撑在高1.5m的柔性预应力砼拱上，拱标高及横截面如图1所示。拱上桥台跨度为280m，高度为25m。矢跨比不小于1/11。
在桥中央
70m段，拱和桥面共同构成6.0m高的箱形截面。 截面的横向联系增强了桥面和拱的连续性。拱的高度保持不变，宽度由跨中的10m线性渐变到支座处的20m。
结构特性
这种强板弱拱的组合结构具有如下的结构特性：
—除拱固定段，其他各处无弯距。
—拱产生的轴力变化不大；由于收缩变形，徐变及温度作用受到桥面的刚性约束影响，拱的韧性逐步降低。
—间距35m 的设置的柱使桥面板如同有弹性支撑的连续梁（事实上，桥面对于竖向荷载只是承担了永久荷载及对称活载作用的15％。当不对称活载时，上升到20％。这说明在线性活载作用下，拱的弯距分布与拱的形状基本吻合。
—在70m跨中拱和桥面板共同作用部分，拱形心和桥面箱梁的形心存在偏心，使得拱上压力产生的负弯距，抵消了中心跨度中的正弯距。这样，在此跨度段，抵消其他结构部分的变形的曲率得到了保证。但是，其正弯距的增长先于中间跨度段。
—跨中段拱中产生的压应力使得在大桥完成后此跨度段不需施加预应力。
对于跨中70m桥面板和拱共同作用的跨度段，单独的箱梁在整个结构程序中的作用也很重要。事实上，此跨度段每延米的结构自重是其他部分桥面板和拱各自结构自重的一半。
建造方法
柔性拱只有和桥面板结合在一起才能发挥它的结构功能。从河的两侧分别建造悬臂的桥面板及拱。首先修建两根临时的柱子使得跨度从280m减至210m，对角拉板（由临时支撑构成）和竖直压板（由预应力柱及临时钢支撑构成）组成桥面板和拱之间的构架。悬臂构架修建到一定的标高处拱和桥面板衔接起来。70m跨度段施工采用典型的现场浇注箱梁的方法。
构架位于拱外侧的边坡上。他们与桥面板、墩台、柱（在河道Gaia侧），地上的预应力砼柱，以及岩石地基、临时支撑提供的斜撑等协同工作。这些斜撑即可作为背撑，同时保证悬挑的两部分牢牢支承于桥墩直到他们在中段连成一个整体。斜撑中的拉力都是事先经过计算确定，这样能够保证两个悬臂构架的结构稳定性。
前伸的悬臂通过地上的锚碇及根部的预应力撑保持平衡。这些底部支撑都经过几何优化，使得岩基更能抵抗水平杆件中产生的力作用，这就意味着这些支撑受力能得到控制，能保证岩石边坡的稳定性。当桥的两段通过在拱顶连接在一起后，背撑、对撑、临时支撑和柱都按照相应的顺序拆除。
在建造亨利克大桥中用到的工艺和材料都有所创新。而且，对于承包人来说，建造一座超过以前几何精度标准要求的大桥，本身就是一种挑战。通过建造一座280跨度的柔性拱后再建造面板，这种方法以前只使用过一次，即日本的Nakatanigawa大桥，拱跨度100m，高19m。
这里要提到计算机控制和半自动系统的大量应用。在亨利克大桥的建设中，记录如下的应用实例。
—在拱的每段砼浇筑前，通过两台自动化和计算机控制水压系统，使拱模板的工作平台定位精确到毫米。
—大桥的结构运作控制是由中心计算机系统来实现的。系统收集相关的大桥结构单元的数据，并自动存储、管理、运算这些数据。
—临时立柱顶端上下的安装这些特殊操作，还有从大桥上卸下这些临时立柱都由那些从中心控制装置获得数据的计算机系统完成的。
—重800kN临时立柱的挪动是通过旋转移动系统进行线上控制及位于立柱中截面的液压千斤顶调控轴压力来实现的。
结构控制
这座桥的建设需要更为有效的操作系统，能够分析各种不同情况下的物理特性。也就是支座反力、轴力、弯矩、转角和拱、桥面板、临时支撑、立柱中特殊截面的温度影响、临时撑杆（背撑、对撑）中的轴力。大桥的结构控制是由三台独立操作系统完成的，一台负责河两侧的边坡，一台负责基础，另一台负责砼构件和临时的撑杆。
结论
亨利克大桥展现了非常高的技术含量、艺术造诣，代表着建筑结构界的重要进步。除了结构参量上的多元化，同时还有如下一些相关方面：
—它是欧洲第二大砼拱结构；跨度280m，仅次于修建于1979年，跨度390m的Krk大桥。
—它保持着直段拱的世界记录；厚度1.50m不变（大约L/187），它的突出点就表现在显得更单薄，一般刚性拱为L/40至L/60之间）。
—高f=25m，跨矢比较小（L/f=11.2），在大跨度拱桥中无可比者。
—它的“静态系数”（L2/f>3000），在拱顶端直接分配的轴力，到目前为止是最大的。
事实上，这个拱是世界上负载最大，最“脆弱”的。虽然它在柔性上保持着世界记录，它产生的轴力却超过了其他的拱。
这是瑞典工程师Robert Maillart 和Christian menn 创造的一件艺术品。前者，不得不提到跨度374m，1933年建造于Schwandbach河上的大桥，后者，曾建造了位于Viamala Gorge的Hinterrhine 大桥和建于20世纪后半叶度112mMoesa 河南岸的San Bernardion Pass大桥。
有关数据
钢（吨） 3800
预应力钢筋（吨） 600
混凝土（立方米） 26000
竣工时间 2003年5月
资料来源： Structural Engineering International May 2005
