第九讲 斜拉桥的构造
斜拉桥的结构体系及特点
斜拉桥的结构体系及特点斜拉桥结构体系及特点斜拉桥亦称矮塔斜拉桥, 其构造特点是在连续梁中支点处设置矮索塔, 其塔高只有斜拉桥索塔高度的一半左右, 斜拉索通过矮索塔上设置的鞍座对主梁产生竖向支反力和水平压力。
部分斜拉桥主梁自身刚度较大, 能够承担大部分荷载效应, 斜拉索对主梁只起到一定程度的帮扶作用。
斜拉桥是介于斜拉桥和连续梁桥之间的一种新桥型, 兼具斜拉桥和连续梁桥的双重结构特征。
斜拉桥是由上部结构索、塔、梁三种基本构件和下部结构墩台、基础组成的结构体系, 影响部分斜拉桥结构各部分荷载效应最根本的因素是梁、塔、墩之间的结合方式, 不同的结合方式产生不同的结构体系。
根据部分斜拉桥结构自身的特点和梁、塔、索、墩的结合方式, 可将部分斜拉桥结构体系划分为三种型式: (1) 塔梁固结体系; (2) 支承体系; (3) 刚构体系, 见图1 所示。
（4）半漂浮体系，见图2所示。
（1）塔梁固结体系及特点塔梁固结、塔墩分离、梁底设支座支承在桥墩上, 斜拉索为弹性支承, 这是一种完全的主梁具有弹性支承的连续梁结构。
这种体系必须有一个固定支座, 一般是一个塔柱处梁底支座固定, 而其他支座可纵向活动。
这种体系的主要优点是取消了承受很大弯矩的梁下塔柱部分, 代之以一般桥墩, 中央段的轴向拉力较小, 梁身受力也很均匀, 整体温度变化对这种体系影响较小, 几乎可以略去。
这种体系结构整体刚度小, 当中跨满载时, 由于主梁在墩顶处的转角位移导致塔柱倾斜, 使塔顶产生较大的水平位移, 因而显著增大了主梁的跨中挠度。
上部结构重力和活载反力需经支座传递到桥墩, 因此需设置大吨位支座。
我国的漳州战备桥、小西湖黄河大桥、离石高架桥; 日本的蟹泽桥、士狩大桥、木曾川桥、揖斐川桥、新唐柜大桥均采用这种体系。
已建部分斜拉桥采用这种结构体系较多, 与连梁体系相同, 符合部分斜拉桥的概念含义。
塔梁固结体系的特点：塔、墩内力最小，温变内力也小，主梁边跨负弯矩较大。
斜拉桥的组成
斜拉桥的组成斜拉桥是一种采用斜拉索进行支撑的桥梁结构，其主要组成部分包括桥塔、斜拉索、主梁和桥面板等。
1. 桥塔桥塔是斜拉桥的主要支撑结构，通常位于桥梁两端或者跨度较大的中间位置。
其形状多为单塔或双塔，也有复合式、Y型、H型等多种形式。
桥塔的高度决定了斜拉索的长度和张力大小，因此设计时需要充分考虑地基承载能力和风荷载等因素。
2. 斜拉索斜拉索是连接桥塔和主梁的重要部件，其作用是将荷载传递到桥塔上，并通过张力维持整个结构的稳定性。
通常采用高强度钢丝绳或钢缆制成，具有轻量化、高强度和耐腐蚀等优点。
在设计时需要考虑到索条数目、直径、张力大小以及受力状态等因素。
3. 主梁主梁是连接两个桥塔之间的重要部件，其作用是承担车辆荷载并将荷载传递到斜拉索上。
主梁的形状多为箱形或梁板式，也有其他形式。
在设计时需要考虑到梁高、截面形状、材料选取等因素。
4. 桥面板桥面板是供车辆行驶的平面部分，其作用是承载车辆荷载并将荷载传递到主梁上。
通常采用钢板、混凝土或者钢混凝土组合结构制成。
在设计时需要考虑到荷载大小、防滑性能和耐久性等因素。
除了以上四个主要组成部分外，斜拉桥还包括锚固装置、振动控制装置、护栏和灯光等附属设施。
锚固装置用于固定斜拉索和主梁之间的连接点；振动控制装置用于减小桥梁受风时的振动幅度；护栏和灯光则用于保障行车安全和夜间通行。
总之，斜拉桥是一种高效稳定的桥梁结构，其主要组成部分包括桥塔、斜拉索、主梁和桥面板等。
在设计时需要充分考虑各种因素，并采取合理的措施保障其安全性和稳定性。
《斜拉桥简介》课件
世界上著名的斜拉桥案例
东京湾海底隧道大桥
全长约14.9公里，是世界上最长的斜拉桥。
金门大桥
连接旧金山和美洲大陆，是美国著名的地标之一。
长江大桥
位于中国武汉，是世界上最长的公铁两用斜拉桥。
斜拉桥的优势和应用领域
1 大跨度
斜拉桥可以跨越较长的距 离，适用于需要大跨度的 工程项目。
2 美观
3 抗风能力
斜拉桥的独特设计和外观 给城市增添了美丽与特色。
斜拉桥的结构具有良好的 抗风性能，适用于风力较 大的地区。
斜拉桥的设计与建造
1
设计阶段
斜拉桥的设计包括结构分析、桥塔选址、斜拉索布置等。
2
建造阶段
斜拉桥的建造包括基础施工、塔身制作、斜拉索张拉等。
3
竣工验收
斜拉桥在竣工后需要进行验收，确保其安全可靠。
《斜拉桥简介》PPT课件
斜拉桥是一种采用斜拉索作为主要结构的桥梁形式。它以其独特的结构和美 观的外观而闻名于世界各地。
定义和起源
斜拉桥是一种桥梁结构，通过悬挂在桥塔上的斜拉索承载桥面荷载。它起源于古代木桥的悬索结构，并在现代 得到了进一步的发展和改进。
结构和工作原理
斜拉桥的主要结构包括桥塔、斜拉索和桥面。桥塔支撑斜拉索，斜拉索再传递荷载到桥面，达到承载车辆和行 人通行的目的。
斜拉桥的维护与保养
斜拉桥的维护和保养工作包括定期巡查、螺栓检查、铺装养护等，以确保桥梁的良好状态和安全运营。
斜拉桥的未来发展趋势
未来，斜拉桥将继续发展和创新，应用新材料、新技术，打造更高效、更美 观、更环保的桥梁。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
斜拉桥课件
斜拉桥
斜拉桥
• 辅助墩与边引跨：活载往往在边跨梁端附近区域产 生很大的正弯矩，并导致梁体转动，伸缩缝易受损， 一般设置辅助墩加以解决。设辅助墩也可减小拉索 应力变幅，提高主跨刚度，缓和端支点负反力。
斜拉桥
斜拉桥
索塔布置
• 索塔：索力传至基础的关键构件。恒载作用下，索 塔应尽可能处于轴心受压状态。
斜拉桥Βιβλιοθήκη 斜拉桥斜拉桥索面形状
• 辐射形：沿主梁均匀分布，而在索塔上集中于塔顶一点。 • 优点：由于斜拉索与水平面的的平均交角较大，故拉索的垂直分
力对主梁的支承效果也大。 • 缺点：?
斜拉桥
斜拉桥
• 竖琴形：斜拉索平行排列，索少时显得比较简洁， 并可简化斜拉索与索塔的连接构造，塔上锚固点分 散，对索塔受力有利。
• 缺点：?
斜拉桥
• 扇形：斜拉索不相互平行，兼有辐射形与竖琴形的 优点，故获得广泛应用。
斜拉桥
索距的布置
• 索距的的布置分为“稀索”与“密索”。在早期的斜拉桥中都为 “稀索”，现代斜拉桥多为“密索”。
• 密索优点： （1）索距小，主梁弯矩小； （2）索力小，锚固点构造简单； （3）锚固点附近应力流变化小，补强范围小； （4）利于悬臂架设与换索。
• 为了抵抗由风力等引起主梁的横向水平位移，一般在塔柱与主梁 之间设置侧向限位支座。
斜拉桥
斜拉桥
• 优点： （1）主跨满载时，塔柱处的主梁截面无负弯矩峰值； （2）温度、收缩和徐变次内力均较小； （3）可以吸震消能。 • 缺点：当采用悬臂施工时，塔柱处主梁需临时固结，
成桥后解除临时固结时，主梁会发生较大纵向摆动。
刚构体系
• 特点：塔、梁、墩相互固结，行成跨内具有多点弹性支承的刚构。 为消除温度应力，需要墩具有一定的柔性，常用高墩。
悬索桥和斜拉桥的简单构造
（2）独塔双跨式
适用：跨越中、小河流、谷地和城市道路或较大 河流的主航道
边跨l1 / 中跨l2=0.5~0.8，一般取0.66左右
（3）单跨式
（1） 地锚式：独塔单跨式
双塔单跨式
（2） 无背索式：
Alamillo Bridge （Spain 1992） 长沙洪山大桥，跨径206m
Marian Bridge (the Czech Republic) span=123.3m，pylon=75m
（3）材料：除日本外，多用混凝土 （4）断面：多为箱形
桁架式 刚构式 混合式
四、主缆
（1）作用：主要承重构件 （2）布置形式：一般为平行的两根，个别4根 （3）材料：高强度平行钢丝束 （4）钢丝束股编织方法： 空中编丝组缆（AS法） 预制平行钢丝束股法（PS法或PWS法）
五、吊索
（1）作用：将加劲梁的恒载和活载传到主缆 （2）布置形式：——等间距，等截面 （3）材料：要求有抗拉强度和一定的柔性一般用
桥梁构造
悬索桥构造
悬桥组成
组成：主缆、加劲梁、吊索、索塔、鞍座、锚碇 （下部）及桥面结构
悬索桥的基本类型
1. 按主缆的锚固形式分类 地锚式：主缆的拉力由桥梁端部的重力式锚碇或
隧道式锚碇传递给地基 自锚式：主缆拉力直接传递给它的加劲梁。
2.三跨按悬孔索桥跨：布结置构形形式式最为分合类理，是大跨度悬索
钢桥面板（当前）
七、锚碇
（1）作用：主缆的锚固体，是支承主缆的重要部 分，将主缆的拉力传给地基
（2）形式： 重力式锚碇（重力锚）隧道式锚碇（岩洞锚）
桥梁构造
斜拉桥构造
斜拉桥
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国内外斜拉桥建设现状
斜拉桥世界跨径记录
斜拉桥的构造
重庆石门嘉陵江桥
武汉汉水月湖桥
3. 三塔四跨式和多塔多跨式 斜拉桥很少采用三塔四跨式或多塔多跨式，因为中间塔顶没
有端锚索来有效地限制它的变位。因此，柔性结构的斜拉桥或悬 索桥采用多塔多跨式将使结构柔性进一步增大，随之而来的是变 形过大。
三塔四跨式（洞庭湖大桥）
三塔四跨式（香港汀九大桥）
（3）拉索 • 索面布置：单索面、竖向双索面和斜向双索面
• 索面形状：放射形、扇形和竖琴形
三、斜拉桥的孔跨布置
1. 双塔三跨式 这是一种最常见的斜拉桥孔跨布置方式。由于它的主跨跨径
较大，一般可适用于跨越较大的河流。
2. 独塔双跨式
这也是一种常见的斜拉桥孔跨布置方式，如下图所示。由 于它的主孔跨径一般比双塔三跨式的主孔跨径小，适用于跨 越中小河流和城市通道。
（2）主梁 • 分离的双箱截面 • 外侧斜腹板、内侧竖腹板的倒梯形箱型截面 • 三角形边箱梁 • 板式截面主梁 • 单箱多室截面
红岩村长江大桥
（3）拉索 • 斜索的构造分为整体安装的斜索和分散安装的斜索两大类。 • 前者的代表为平行钢丝索和冷铸锚，后者的代表为平行钢绞线索和夹片锚。
一、概念
斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上，由承压 的索塔、受拉的斜拉索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
二、斜拉桥的主要构造
（1）索塔 • 纵桥向：索塔在纵桥向的形式有单柱型，A型及倒Y型等。 单柱型索塔构造简单，外形轻盈美观，施工方便，是常用的桥型。A型和倒Y型，有利于抵抗 索塔两侧拉索的不平衡拉力，能承受较大的顺桥向弯矩，并有更好的抗震能力。
斜拉桥的组成
斜拉桥的组成1. 引言斜拉桥是一种以斜拉索作为主要承载构件的桥梁形式，具有结构简洁、美观大方、抗风性能好等优点。
在现代桥梁工程中，斜拉桥已经成为一种常见的设计选择。
本文将介绍斜拉桥的组成，包括主要构件、设计原理和施工过程等。
2. 主要构件2.1 主塔斜拉桥的主塔是承载斜拉索的重要支撑结构，通常由钢筋混凝土或钢结构制成。
主塔一般呈塔形或倒V形状，其高度直接影响着整个桥梁的视觉效果和力学性能。
主塔上部设有索鞍或索槽，用于固定和调整斜拉索的张力。
2.2 斜拉索斜拉桥的特点之一就是采用了大量的斜拉索作为承载构件。
这些斜拉索通常由高强度钢丝绳制成，通过连接器件与主塔和桥面连接起来。
斜拉索根据受力状态可以分为主张力索和辅助张力索。
主张力索负责承担桥面的荷载，辅助张力索则用于调整主张力索的张力。
2.3 桥面斜拉桥的桥面是供车辆和行人通行的部分，一般由钢箱梁或钢混凝土梁构成。
桥面在设计时需要考虑到荷载分布、风荷载和振动等因素，以确保其具有足够的强度和刚度。
2.4 紧固系统紧固系统是斜拉桥中起到连接作用的重要部分。
它包括连接器、锚固装置和调节装置等。
连接器用于将斜拉索与主塔和桥面连接起来，锚固装置则用于固定斜拉索的末端，而调节装置则可用于调整斜拉索的长度和张力。
3. 设计原理3.1 受力分析在设计斜拉桥时，需要进行详细的受力分析。
首先要确定主塔受到的竖向荷载和水平荷载，并根据这些荷载计算出主塔所需的抗倾覆稳定性能。
然后要确定斜拉索所承受的水平张力和垂直张力，并根据这些张力计算出斜拉索的截面积和材料强度。
3.2 模型设计在确定了受力分析结果后，需要进行桥梁的模型设计。
模型设计包括主塔形状的确定、斜拉索布置的确定以及桥面结构的设计等。
在模型设计中，需要考虑到桥梁的美观性、结构性能和施工可行性等因素。
3.3 斜拉索调整斜拉桥在施工过程中需要进行斜拉索的调整和张力控制。
调整斜拉索可以通过改变连接器件的位置或采用调节装置来实现。
斜拉桥三部分
斜拉桥三部分
斜拉桥是由桥塔、桥索和桥面三个部分组成的。
它们分别是：
1. 桥塔：桥塔是斜拉桥的支撑结构，通常呈塔形或倒塔形状。
桥塔承担着桥面荷载的压力，通过锚固系统将桥面的重力传递到地基。
桥塔通常由混凝土或钢结构构成，具有一定的高度和稳定性。
2. 桥索：桥索是斜拉桥的主要构件，起到承担桥面荷载和保持桥面形状的作用。
桥索通常由高强度钢丝绳或钢缆组成，通过连接桥塔和桥面的索槽或索孔固定。
桥索以拉力的形式传递荷载，使得桥面呈现出悬浮在空中的状态，从而实现了长跨度无支撑墩的设计。
3. 桥面：桥面是斜拉桥上供车辆通行的平台，也是人行道的支撑结构。
桥面通常由钢箱梁、预应力混凝土梁或钢桁梁等构件组成，固定在桥索上。
桥面的形状和尺寸根据实际需要进行设计，以适应不同的交通需求和特殊环境条件。
这三部分相互作用，共同构成了斜拉桥的整体结构，使得斜拉桥能够承载车辆和行人的重量，同时保持稳定和安全。
斜拉桥由于其独特的结构和美观的外观，在桥梁工程中被广泛应用。
斜拉桥简介
代东辉
一、斜拉桥的结构特点
边跨 主跨 索塔 端锚索 边跨
边墩 或桥台
1.斜拉索将梁多点吊起，恒载及活载通过斜拉索传 至塔柱，在通过塔柱基础传至地基。 2.高次内部超静定结构，可通过斜拉索的张拉调整 主梁和主塔塔的恒载受力状态。
3.在不对称荷载作用下，斜拉索对主梁的弹性支撑 作用受塔柱顺桥向弯曲的影响。 4.不对称荷载作用下，斜拉索对主梁的弹性支撑作 用受塔柱顺桥向弯曲的影响，端锚索对主梁座外，其 余位置均有拉索支 撑，成为在纵向可 自由漂移的多点弹 性支撑连续梁，次 内力较小，受力均 匀。具有很好的抗 震消能作用。塔梁 之间要设横向约束。
滑动支座 塔柱 主梁
杨浦大桥
2.将0号索换成塔 柱横梁上的竖向支 撑，主梁刚度更大， 对限制主梁纵向位 移更有利，同时省 去换锁的复杂工艺。 但次内力较大，支 撑处主梁截面需要 加强。我国福州的 青州闽江桥就是采 用的半漂浮体系， 主梁为连续体系， 塔梁交接处通过盆 式橡胶支座。
索塔 单端锚索 桥塔
塔后斜索
边墩 或桥台 自锚体系斜拉桥
边墩 或桥台 地锚式斜拉桥方案
以上是根据斜拉索的锚固方式分成的不同体系， 此外，还有一种是为了景观效果而设计的独特 的无端锚索的斜拉桥，下图是美国著名桥梁专 家林同炎所设计的Ruck-A-Chuck桥方案。
（二）主梁的连续与非连续体系
大部分斜拉桥主梁采用连续体系，当主梁与塔墩固 结时，形成连续钢构体系。也可以将主梁设置成单 悬臂梁或T型钢构。
边跨 主跨 索塔 端锚索 边跨
二、斜拉桥的结构体系
（一）斜拉索的不同锚固体系
1.自锚式斜拉桥 拉索全部锚固在主梁与塔柱之间，竖向荷载通过塔柱递到桥墩 及基础中，拉索的水平分立由主梁的轴来力平衡。 2.地锚式斜拉桥 拉索一端锚固在主梁上，另一端锚固在山岩上。 3.部分地锚式斜拉桥 边跨部分锚索锚固在主梁上，部分拉索布置成地锚式。
斜拉桥的结构形式、原理及发展
斜拉桥的结构形式、原理及发展斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。
其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。
斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。
一、结构斜拉桥(cable stayed bridge)作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。
斜拉桥是由许多直接连接到塔上的钢缆吊起桥面，斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。
索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱，材料有钢和混凝土的。
斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面等。
第一座现代斜拉桥是1955年德国DEMAG公司在瑞典修建的主跨为182.6米的斯特伦松德（Stromsund）桥。
目前世界上建成的最大跨径的斜拉桥为俄罗斯的俄罗斯岛大桥，主跨径为1104米,于2012年7月完工。
斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥。
它由梁、斜拉索和塔柱三部分组成。
斜拉桥是一种自锚式体系，斜拉索的水平力由梁承受。
梁除支承在墩台上外，还支承在由塔柱引出的斜拉索上。
按梁所用的材料不同可分为钢斜拉桥、结合梁斜拉桥和混凝土梁斜拉桥。
2013年已建成的斜拉桥有独塔、双塔和三塔式。
以钢筋混凝土塔为主。
塔型有H形、倒Y形、A形、钻石形等。
斜拉索仍以传统的平行镀锌钢丝、冷铸锚头为主。
钢绞线斜拉索在汕头石大桥采用。
钢绞线用于斜拉索，无疑使施工操作简单化，但外包PE的工艺还有待研究。
斜拉桥的钢索一般采用自锚体系。
开始出现自锚和部分地锚相结合的斜拉桥，如西班牙的鲁纳（Luna）桥，主桥440m；我国湖北郧县桥，主跨414m。
地锚体系把悬索桥的地锚特点融于斜拉桥中，可以使斜拉桥的跨径布置更能结合地形条件，灵活多样，节省费用。
斜拉桥的施工方法：混凝土斜拉桥主要采用悬臂浇筑和预制拼装；钢箱和混合梁斜位桥的钢箱采用正交异性板，工厂焊接成段，现场吊装架设。
斜拉桥的结构形式、原理及发展
斜拉桥的结构形式、原理及发展斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。
其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。
斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。
一、结构斜拉桥(cable stayed bridge)作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。
斜拉桥是由许多直接连接到塔上的钢缆吊起桥面，斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。
索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱，材料有钢和混凝土的。
斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面等。
第一座现代斜拉桥是1955年德国DEMAG公司在瑞典修建的主跨为182.6米的斯特伦松德（Stromsund）桥。
目前世界上建成的最大跨径的斜拉桥为俄罗斯的俄罗斯岛大桥，主跨径为1104米,于2012年7月完工。
斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥。
它由梁、斜拉索和塔柱三部分组成。
斜拉桥是一种自锚式体系，斜拉索的水平力由梁承受。
梁除支承在墩台上外，还支承在由塔柱引出的斜拉索上。
按梁所用的材料不同可分为钢斜拉桥、结合梁斜拉桥和混凝土梁斜拉桥。
2013年已建成的斜拉桥有独塔、双塔和三塔式。
以钢筋混凝土塔为主。
塔型有H形、倒Y形、A形、钻石形等。
斜拉索仍以传统的平行镀锌钢丝、冷铸锚头为主。
钢绞线斜拉索在汕头石大桥采用。
钢绞线用于斜拉索，无疑使施工操作简单化，但外包PE的工艺还有待研究。
斜拉桥的钢索一般采用自锚体系。
开始出现自锚和部分地锚相结合的斜拉桥，如西班牙的鲁纳（Luna）桥，主桥440m；我国湖北郧县桥，主跨414m。
地锚体系把悬索桥的地锚特点融于斜拉桥中，可以使斜拉桥的跨径布置更能结合地形条件，灵活多样，节省费用。
斜拉桥的施工方法：混凝土斜拉桥主要采用悬臂浇筑和预制拼装；钢箱和混合梁斜位桥的钢箱采用正交异性板，工厂焊接成段，现场吊装架设。
第九章 斜拉桥
(a) 辐射形
扇形布置的拉索在索塔锚固分散到一定的高度范围， 其分布范围由锚固构造要求确定，一般两个锚固点 的间距为3～4m左右。这种布置方式索力传递接近于 最合理，构造也能满足施工要求，是斜拉桥普遍采 用的一种结构形式。
(b) 扇形
竖琴形拉索布置是平行布置拉索的结构体系，最大 特点是避免拉索之间相互交叉的视觉效应，拉索长 度变化有韵律，景观效果较好，而且对主梁的轴向 变形约束刚度大。缺点是竖向的传力效果比较差。 当拉索布置对斜拉桥经济性影响不大时（中等跨度 的钢桥）或者从景观需要考虑，设计可采用竖琴形 的拉索布置形式。
拉索技术研究：
如何使拉索与锚具的组装件能在斜拉 桥整个使用年限内经得起高幅度应力变 化，锚具抗疲劳 拉索组件绝对可靠的永久的防护 拉索组件可靠耐久前提下，施工方便 ，造价低廉
2. 斜拉索类型 根据捆扎形式不同，拉索 可分为封闭式钢索、平行 钢丝索、钢绞线索三种形 式，比较常用的是由φ5 或φ7mm热镀锌钢丝组成 的平行钢丝索，强度一般 为1670MPa
1. 钢主梁 钢主梁有板梁和桁架梁两种形式。桁架梁 的截面高、刚度大，特别适用于双层桥面的桥 梁（如公铁两用，但用钢量大。
日本本—四联络 桥上的柜石岛和 岩黑岛大桥，主 跨为420m，主梁 为桁架。
板梁截面有开口截面和箱形截面两种形式
梁板式双主梁截面（德国Leonhardt推荐的截面形式）
扁平钢箱梁（江苏苏通大桥主梁截面）
2. 拉索的锚固方式 根据拉索的锚固方式不同，斜拉桥可分为自锚 式、地锚式和部分地锚式三种结构体系。 自锚式最常用。施工方便、主梁截面受力合理、 不需要修建锚碇等。但当结构跨度比较大时，主梁 的稳定问题突出，可能成为设计的控制因素。
(a) 自锚式
斜拉桥简单原理
斜拉桥简单原理
斜拉桥是一种常见的桥梁结构，它通过斜拉索将桥面与桥墩连接起来，形成了独特的结构形式。
斜拉桥的设计原理相对简单，但是其在现代桥梁工程中的应用非常广泛，具有较高的经济性和美观性。
下面我们来简单了解一下斜拉桥的原理。
首先，斜拉桥的主要构成部分包括桥面、斜拉索和桥墩。
桥面是供车辆和行人通行的部分，斜拉索则是连接桥面和桥墩的重要组成部分。
桥墩则是支撑整个桥梁结构的基础。
斜拉桥的原理就是通过斜拉索将桥面悬挂在桥墩上，从而形成跨越河流或其他障碍物的通道。
其次，斜拉桥的设计原理是基于力学原理的。
斜拉索通过受力分析，可以使桥面受力更加均匀，减小了桥面的自重，从而减小了桥梁结构的成本。
斜拉桥的设计原理还考虑了桥面在承载车辆和行人时的变形情况，使得桥梁在使用过程中更加安全可靠。
另外，斜拉桥的设计原理还包括了对风荷载的考虑。
由于斜拉桥的桥面较为轻盈，对风的抗拔能力要求较高。
因此，在斜拉桥的设计中，需要考虑风荷载对斜拉索和桥面的影响，采取相应的措施来增强桥梁的稳定性和安全性。
总的来说，斜拉桥的设计原理是基于力学原理和结构工程原理的。
通过合理的斜拉索布置和桥面结构设计，使得斜拉桥具有了较高的承载能力和良好的风荷载抗拔能力。
斜拉桥不仅在桥梁工程中得到了广泛的应用，而且在城市建设中也成为了一种重要的交通设施。
希望通过本文的简单介绍，大家对斜拉桥的设计原理有了更深入的了解。
斜拉桥的结构体系及特点
斜拉桥结构体系及特点斜拉桥亦称矮塔斜拉桥, 其构造特点是在连续梁中支点处设置矮索塔, 其塔高只有斜拉桥索塔高度的一半左右, 斜拉索通过矮索塔上设置的鞍座对主梁产生竖向支反力和水平压力。
部分斜拉桥主梁自身刚度较大, 能够承担大部分荷载效应, 斜拉索对主梁只起到一定程度的帮扶作用。
斜拉桥是介于斜拉桥和连续梁桥之间的一种新桥型, 兼具斜拉桥和连续梁桥的双重结构特征。
斜拉桥是由上部结构索、塔、梁三种基本构件和下部结构墩台、基础组成的结构体系, 影响部分斜拉桥结构各部分荷载效应最根本的因素是梁、塔、墩之间的结合方式, 不同的结合方式产生不同的结构体系。
根据部分斜拉桥结构自身的特点和梁、塔、索、墩的结合方式, 可将部分斜拉桥结构体系划分为三种型式: (1) 塔梁固结体系; (2) 支承体系; (3) 刚构体系, 见图1 所示。
(4)半漂浮体系，见图2所示。
(1)塔梁固结体系及特点塔梁固结、塔墩分离、梁底设支座支承在桥墩上, 斜拉索为弹性支承, 这是一种完全的主梁具有弹性支承的连续梁结构。
这种体系必须有一个固定支座, 一般是一个塔柱处梁底支座固定, 而其他支座可纵向活动。
这种体系的主要优点是取消了承受很大弯矩的梁下塔柱部分, 代之以一般桥墩, 中央段的轴向拉力较小, 梁身受力也很均匀, 整体温度变化对这种体系影响较小, 几乎可以略去。
这种体系结构整体刚度小, 当中跨满载时, 由于主梁在墩顶处的转角位移导致塔柱倾斜, 使塔顶产生较大的水平位移, 因而显著增大了主梁的跨中挠度。
上部结构重力和活载反力需经支座传递到桥墩, 因此需设置大吨位支座。
我国的漳州战备桥、小西湖黄河大桥、离石高架桥; 日本的蟹泽桥、士狩大桥、木曾川桥、揖斐川桥、新唐柜大桥均采用这种体系。
已建部分斜拉桥采用这种结构体系较多, 与连梁体系相同, 符合部分斜拉桥的概念含义。
塔梁固结体系的特点：塔、墩内力最小，温变内力也小，主梁边跨负弯矩较大。
( 2)支承体系及特点塔墩固结、塔梁分离, 主梁在塔墩上设置竖向支承, 支座均为活动支座, 这种体系接近主梁具有弹性支承的连续梁结构。
斜拉桥的结构体系及特点
斜拉桥结构体系及特点斜拉桥亦称矮塔斜拉桥, 其构造特点是在连续梁中支点处设置矮索塔, 其塔高只有斜拉桥索塔高度的一半左右, 斜拉索通过矮索塔上设置的鞍座对主梁产生竖向支反力和水平压力。
部分斜拉桥主梁自身刚度较大, 能够承担大部分荷载效应, 斜拉索对主梁只起到一定程度的帮扶作用。
斜拉桥是介于斜拉桥和连续梁桥之间的一种新桥型, 兼具斜拉桥和连续梁桥的双重结构特征。
斜拉桥是由上部结构索、塔、梁三种基本构件和下部结构墩台、基础组成的结构体系, 影响部分斜拉桥结构各部分荷载效应最根本的因素是梁、塔、墩之间的结合方式, 不同的结合方式产生不同的结构体系。
根据部分斜拉桥结构自身的特点和梁、塔、索、墩的结合方式, 可将部分斜拉桥结构体系划分为三种型式: (1) 塔梁固结体系; (2) 支承体系; (3) 刚构体系, 见图1 所示。
（4）半漂浮体系，见图2所示。
（1）塔梁固结体系及特点塔梁固结、塔墩分离、梁底设支座支承在桥墩上, 斜拉索为弹性支承, 这是一种完全的主梁具有弹性支承的连续梁结构。
这种体系必须有一个固定支座, 一般是一个塔柱处梁底支座固定, 而其他支座可纵向活动。
这种体系的主要优点是取消了承受很大弯矩的梁下塔柱部分, 代之以一般桥墩, 中央段的轴向拉力较小, 梁身受力也很均匀, 整体温度变化对这种体系影响较小, 几乎可以略去。
这种体系结构整体刚度小, 当中跨满载时, 由于主梁在墩顶处的转角位移导致塔柱倾斜, 使塔顶产生较大的水平位移, 因而显著增大了主梁的跨中挠度。
上部结构重力和活载反力需经支座传递到桥墩, 因此需设置大吨位支座。
我国的漳州战备桥、小西湖黄河大桥、离石高架桥; 日本的蟹泽桥、士狩大桥、木曾川桥、揖斐川桥、新唐柜大桥均采用这种体系。
已建部分斜拉桥采用这种结构体系较多, 与连梁体系相同, 符合部分斜拉桥的概念含义。
塔梁固结体系的特点：塔、墩内力最小，温变内力也小，主梁边跨负弯矩较大。
（2）支承体系及特点塔墩固结、塔梁分离, 主梁在塔墩上设置竖向支承, 支座均为活动支座, 这种体系接近主梁具有弹性支承的连续梁结构。
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第七章 斜拉桥构造
第2节 主梁截面 2.1 砼截面 单索面体系砼梁截面 5）三角形箱梁截面
道伊泽尔大桥（148m）
第七章 斜拉桥构造
2.2 钢梁
双索面体系 1）双主梁
第2节 主梁截面
德国克尼大桥（148m）
第七章 斜拉桥构造
2.2 钢梁
双索面体系 2）单室单箱钢梁 矩形（竖腹板）箱梁
第2节 主梁截面
第七章 斜拉桥构造
3）门型桥塔 塔梁墩固结 塔梁固结 塔墩固结
第1节 桥塔构造
优缺点： 抗扭刚度较双柱好
第七章 斜拉桥构造
4）H型桥塔 塔梁墩固结 塔梁固结 塔墩固结
第1节 桥塔构造
优缺点： 景观效果好
第七章 斜拉桥构造
5）梯形型桥塔 塔梁墩固结 塔梁固结 塔墩固结
第1节 桥塔构造
优缺点： 景观效果好
第七章 斜拉桥构造
2.1 砼截面 2）板式边主梁 整体和局部稳定？
第2节 主梁截面
Helgland大桥（2002,500m）
第七章 斜拉桥构造
2.1 砼截面 3）双箱梁 整体和局部稳定？
第2节 主梁截面
第七章 斜拉桥构造
2.1 砼截面 3）单箱梁
第2节 主梁截面
第七章 斜拉桥构造
第2节 主梁截面 2.1 砼截面 单索面体系砼梁截面 1）单室箱梁
第七章 斜拉桥构造
第1节 桥塔构造 1.3 桥塔截面 3）横梁与塔柱连接
考虑传力而局部加强
1.4 桥塔附属建筑、设备
交通梯 照明、信号灯 避雷 管线
南浦大桥（1991,423m）
海印大桥（1988,175m）
第七章 斜拉桥构造
2.1 砼截面 1）双主梁
第2节 主梁截面
荆州长江大桥（2002,500m）
第2节 主梁截面
4）多室钢箱梁及扁平钢箱梁
德国克尼大桥（148m）
第七章 斜拉桥构造
2.2 钢梁
双索面体系
第2节 主梁截面
5）钢桁梁——双层行车
第七章 斜拉桥构造
2.2 钢梁
双索面体系
第2节 主梁截面
5）钢桁梁——双层行车
天兴洲大桥（2009,504m）
第七章 斜拉桥构造
2.2 钢梁
单索面体系
第2节 主梁截面 2.4 混合梁
一般由边跨的混凝土梁与主跨的钢梁在纵向加以连接面成。 钢梁混凝土梁外形、重心高度和位置一致，结合点放在内力较小的位置。
武汉白沙洲大桥（2000年，618m）
诺曼底大桥（1994,856m）
第七章 斜拉桥构造
第2节 主梁截面 2.4 混合梁
一般由边跨的混凝土梁与主跨的钢梁在纵向加以连接面成。 钢梁混凝土梁外形、重心高度和位置一致，结合点放在内力较小的位置。
第七章 斜拉桥构造
桥塔 梁 索
苏通大桥（2008,1088m）
第七章 斜拉桥构造
第1节 桥塔构造
桥塔——锚固、支撑斜拉索的压弯受力结构。
满足受力 方便施工 适应环境 协调美观
1.1 桥塔分类
1）按材料：砼、钢、钢混、钢管砼 2）造型：单柱、A、倒Y 3）索面：单索面塔、双索面塔
诺曼底大桥（1994,856m）
荷载由塔体传递给塔柱下中间 竖向支座。
塔柱——塔墩：高强螺栓或 预应力筋连接
单柱桥塔优缺点：结构简单、中央分隔带宽、横向刚度、抗扭刚度
第七章 斜拉桥构造
2）双塔柱 塔梁墩固结 塔梁固结 塔墩固结
第1节 桥塔构造
优缺点： 抗扭刚度小
西奥多·豪斯大桥（Theodor-Heuss-Brücke）， 1953年至1957年建造，主跨为260米
大和川桥
岩黑岛大桥
名港西大桥 新上平井大桥
东神户大桥
第七章 斜拉桥构造
1.3 桥塔截面 2）砼塔
第1节 桥塔构造
第七章 斜拉桥构造
1.3 桥塔截面 2）砼塔
第1节 桥塔构造
Brotonne大桥（1974,310m）
诺曼底大桥（1994,856m） 红河水大桥（1980,96m）
海印大桥（1988,175m）
武汉白沙洲大桥（2000年，618m）
诺曼底大桥（1994,856m）
第七章 斜拉桥构造
第2节 主梁截面 2.4 混合梁
连接段设计：根据两端梁的截面不同采用不同连接方式。
箱形混合梁连接方式
板式混合梁连接方式
第七章 斜拉桥构造
第1节 桥塔构造
1.2 不同桥塔的特点
1）单柱塔
A、塔柱、梁、墩固结体系
（嘉陵江石门、海印、湘江北大桥）
石门大桥（重庆）
海印大桥（重庆）
湘江北大桥
第七章 斜拉桥构造
第1节 桥塔构造 1.2 不同桥塔的特点 1）单柱塔 B、塔梁固结：
荷载通过梁体端部横梁 传递给下部支座。（海鸥桥）
第七章 斜拉桥构造
6）A/倒V型桥塔
第1节 桥塔构造
优缺点： 缓和梁体扭转振动 拉索锚固区范围小
第七章 斜拉桥构造
7）组合桥塔
第1节 桥塔构造
第七章 斜拉桥构造
第1节 桥塔构造 1.3 桥塔截面 1）钢桥塔：钢板+竖向加劲肋+水平横隔板
第七章 斜拉桥构造
第1节 桥塔构造 1.3 桥塔截面 1）钢桥塔：钢板+竖向加劲肋+水平横隔板
第七章 斜拉桥构造
第2节 主梁截面 2.1 砼截面 单索面体系砼梁截面 2）三室箱梁
海印大桥（1988,175m）
第七章 斜拉桥构造
第2节 主梁截面 2.1 砼截面 单索面体系砼梁截面 3）准三角形砼三室箱梁
淇澳大桥（2001）
第七章 斜拉桥构造
第2节 主梁截面 2.1 砼截面 单索面体系砼梁截面 4）双箱梁横联截面
倒梯形（斜腹板）箱梁
无伸臂桥面板的单室箱梁
德国Kohlbrand大桥（325m）
第七章 斜拉桥构造
2.2 钢梁
双索面体系 3）两个单室钢箱梁 矩形钢箱梁
第2节 主梁截面
倒梯形钢箱梁
4）多室钢箱梁及扁平钢箱梁
第七章 斜拉桥构造
2.2 钢梁 图7-50 南京二桥主梁截面（单位：mm）
双索面体系
图7-51 武汉白沙洲长江大桥的钢箱梁截面
第2节 主梁截面1）矩形钢箱梁 2）倒梯形来自箱梁第七章 斜拉桥构造
2.3 结合梁
第2节 主梁截面
Hooghly大桥（457m）
南浦大桥（423m）
第七章 斜拉桥构造
2.3 结合梁
第2节 主梁截面
杨浦大桥（602m）
第七章 斜拉桥构造
2.3 结合梁
第2节 主梁截面
青州闽江大桥（605m）
第七章 斜拉桥构造