飛架于美國舊金山與奧克蘭之間的海灣大橋新東橋，其主橋是一座單塔自錨式懸索鋼橋。作為舊金山的交通咽喉和新地標,因其超強的抗震性能、超長的使用壽命、超高的鋼結構建造難度,獲得了2015年度IABSE杰出結構大獎。

無處不在的抗震設計思想

由于舊橋在1989年舊金山大地震中遭到損壞，經數年的檢查及分析，認定加固舊橋的花費甚高，當局決定在旁邊修建一座新橋，并將舊橋拆除。除了東西兩端的引橋外，新橋的主要部分為一座非對稱的懸索橋（主跨385米、背跨180米）和一座長約1.9公里的流線型混凝土節段高架公路橋。

新橋的設計方案經過了多次修改，為了在視覺上匹配流線型的主梁形狀，在新橋的南邊還設計了一條獨立且安全的自行車/人行道，供行人來往于芳草島、金銀島和奧克蘭市。

其中的自錨式懸索橋采用連續鋼箱梁，從塔頂優雅垂下的單根直徑0.78米的主纜，一部分錨固在東側的鋼箱梁橋面板內，另一部分則通過兩個轉索鞍連續繞在西側的梁段上。不同于傳統的懸索橋，這些轉索鞍固定在墩帽上。在施工期間，兩側的索力通過調整鞍座來平衡。

鋼塔高160米，塔身由4根五邊形鋼柱和剪力連接梁組成。這些鋼柱分別通過塔鞍格柵和塔基，在頂部和底部剛性連接在一起。為了減少地震給橋梁帶來的破壞，塔身沒有與橋面連接。鋼塔的剪力連接梁是本項目獨特的設計構件，這些連接梁在地震發生時，為橋塔提供了所需的剛度，并同時消耗了地震能量，確保整個塔柱可以基本保持在彈性變形范圍內。由于這些連接梁不是主要的受力構件，只是用螺栓連接到4根塔柱上，如果當它們超過屈服點需要更換時，也不會對橋梁結構以及交通造成任何影響。

新東橋的另一個獨特之處，是在鉸接處安裝了直徑為1.9米的內部鋼管梁，該構造設計除了可以控制每個框架懸臂端的撓度外，還可以傳遞剪力和抵抗彎矩。鉸鏈鋼管梁在中間設計有“保險機制”，當該結構遇到強烈的地震沖擊時，這個機制會先發生屈服，從而將其他結構部位的地震損害降至最小。這種保險機制的作用原理是，通過在管梁的中間部分使用較薄且較低等級的鋼材來實現的。如果該部分的鋼材發生屈服，在地震后是可以更換的。

為了承受收縮徐變、溫度梯度等易引起上部結構彈塑性變形的荷載，對基礎和橋墩進行了特別的設計。鋼管樁由于其強度高、延性好，易于安裝，最適合用于高架基礎。這些樁被打入下層基巖中，長度為90到100米。

第一段高架引橋的橋墩約45米高，立于15米深的水中，水下為15米厚的新灣泥層，當橋墩與松軟的泥層結合在一起時，形成了非常柔性的結構體系。這種橋墩的設計方法是采用剛性基礎，從而使樁帽的彈性位移控制在可接受的地震需求水平，并盡量減少承臺發生偏移的可能性。采用大直徑鋼樁填充混凝土，實現了高柔性墩與相對剛性的基礎體系。

緊密嚴格的施工管理

新東橋的更換是一個真正的國際項目。橋梁的部分構件來自世界各地的供應商，例如主鋼塔、正交異性鋼箱梁、主纜索都來自中國的鋼結構企業。起重機、駁船、臨時塔和許多其他建筑相關的設備也來自世界各地的制造商。高架橋的部分從2002年就開始建設，2007年完工，而懸索橋的部分于2006年夏天開始施工，2013年完工。

當建造一座傳統的懸索橋時，必須遵循一個嚴格的建設順序。首先是建造主鋼塔，然后是錨碇、主纜、吊索，最后是橋面。在主跨的施工中，整個橋面必須在吊索安裝之前架設完成。而在這個階段，還需要一系列的臨時塔/桁架來支撐住橋面。將所有橋面節段連接起來后，才可以安裝主纜，然后進行荷載的傳遞，最終完成整個結構。

高架橋的施工從打樁開始,182根直徑2.5米的錘擊鋼樁被世界上更大的液壓錘,打入海灣的土壤中。樁長86～100米,壁厚51～76毫米。樁就位后,吊車吊起32根鋼樁帽就位,焊工將樁與樁帽連接。橋墩和承臺采用現澆混凝土建造。

高架橋的主梁由452個預制后張預應力混凝土節段組成。這些預制節段是在加利福尼亞州的斯托克頓預制廠制造，然后用駁船運到現場。預制廠位于建筑工地東北方向125公里處的深水航道上。為了確保各節段能夠地拼接在一起，先將各個節段匹配好放置在一起澆筑。等混凝土澆筑完成后，根據設計將混凝土節段運送到存儲區進行2～18個月的養護。將這些節段從預制廠運到建筑工地通常需要10～12個小時。所有到達現場的混凝土節段都在當天就被吊起并豎立放置，以避免它們受到意外的損壞。

大橋附近的土壤往往是泥濘的。作為路基工程的一部分，橋梁施工人員需要通過填土來穩定地基，用以支撐上面的道路。這項工作需要在以前只有水和泥存在的海灣沿岸建造一條施工便道，放置約55045立方米的填充物和約16819立方米的巖石。這項工程還包括安裝6000個塑料板和柔性塑料排水管道，這樣地震發生時，滲到路面底層的水就可以通過礫石層排出，而不是集中在路面下層。

舊金山-奧克蘭海灣大橋新東橋是海灣地區道路系統中的重要紐帶和生命線工程。1989年的洛馬普列阿塔地震后大橋關閉，這不僅中斷了成千上萬通勤者的日常出行，而且對灣區的經濟造成了重大破壞。專家們繼續試圖預測下一次大地震什么時候會來到海灣地區。從2000年起的十多年里，工程師、承包商和研究人員一直在努力建造一種能夠承受下一次大地震的結構。幸運的是，舊金山-奧克蘭海灣大橋新東橋已建成通車，并將在未來150年內為灣區居民提供便利的交通服務。