斜拉桥整体介绍及实例分析(90页)

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斜拉桥的总体布置-斜拉索布置2

斜拉桥的总体布置-斜拉索布置2
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_斜拉索布置
➢ 斜拉索间距
稀索变密索是斜拉桥近40年中的最大变化 采用密索时,拉索在钢主
梁上的间距为 8 ~ 24 m, 混凝土梁上为4~12m 密索布置已成为大跨径斜 拉桥的主流
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_斜拉索布置Biblioteka Baidu
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_斜拉索布置
➢ 斜拉索间距
斜拉索的索力与索间距成正比;索距越大每根索的索 力越大,索的数量则较少
早期拉索布置得比较稀,以体现拉索作为主梁弹性支 承的设计思想,但同时也受制于当时的结构分析能力
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_斜拉索布置
➢ 斜拉索间距
➢ 斜拉索间距
密索有以下优点:
拉索弹性支承距离减小,主梁受力由受弯为主转变为偏 心受压,从而可以减小主梁高度
索力较小,锚固点的构造简单 主梁锚固点附近的应力流变化较小,补强范围减小 可以利用拉索进行悬臂施工,减少甚至不要辅助支撑 拉索截面、自重较小,有可能在工厂制造,保证质量 拉索更换较容易
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_斜拉索布置
➢ 斜拉索间距
密索也存在如下缺点:
端锚索刚度较小,且应力幅较大,同时活载作用在中跨 时边跨主梁可能产生较大的负弯矩

斜拉桥

斜拉桥

斜拉桥是由斜拉索、塔柱和主梁组成,用若干高强的拉索将主梁斜拉在塔柱上,斜拉索使主梁受到一个压力和一个向上的弹性支承的反力,这就使得桥梁的跨越能力大大增强。

斜拉桥示意图

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—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。

斜拉桥由斜索、塔柱和主梁所组成。用高强钢材制成的斜索将主粱多点吊起,并将主梁的恒载和车辆荷载传至塔柱,再通过塔柱基础传至地基。这样,跨度软人的主梁就象一根多点弹性支承(吊起)的连续梁一样工作,从而可使主梁尺寸大大减小,结构自重显著减轻,既节省了结构材料,又大幅度地增大桥梁的跨越能力。此外,与悬索桥相比,斜拉桥的结构刚度大,即在荷载作用下的结构变形小得多,且其抵抗风振的能力也比悬索桥好,这也是在斜拉桥可能达到大跨度情况下使悬索桥逊色的重要因素。

斜索在立面上也可布置成不同型式。各种索形在构造上和力学上各有特点,在外形美观上也各具特色。常用的索形布置为竖琴形(图一)和扇形(图二)两种。另一种是辐射形布置(图三)

因其塔顶锚固结构复杂而较少采用

图一竖琴形斜拉桥

图二扇形斜拉桥

图三放射形斜拉桥

斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。桥的主要承重并非它上面的汽车或者火车,而是它

本身,也即我们看的的路面。现在我们就分析这个:我们以一个索塔来分析。索塔两侧是对称的斜拉索,通过斜拉索将索塔主梁连接在一起。现在假设索塔两侧只有两根斜拉索,左右对称各一条,这两根斜拉索受到主梁的重力作用,对索塔产生两个对称的沿着斜拉索方向的拉力,根据受力分析,左边的力可以分解为水平向向左的一个力和竖直向下的一个力;同样的右边的力可以分解为水平向右的一个力和竖直向下的一个力;由于这两个力是对称的,所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消了,最终主梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力,这样,力又传给索塔下面的桥墩了。斜拉索数量再多,道理也是一样的。之所以要很多条,那是为了分散主梁给斜拉索的力而已.。斜拉桥的原理,就是利用平衡力的原理,斜拉桥两端的重量通过两端超强的钢绞索拉住压在主桥柱(就是斜拉桥最高的那柱子)上,从而达到两端平衡、跨度更大的目的,简单来说,斜拉桥就是一个大天平,两端的重量相当并通过钢索压载在主桥柱上,这就是为什么斜拉桥总是两端都需要钢索来保持平衡的原因斜拉桥作为一种拉索体系,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。斜拉桥特点是组合体系桥,结构轻巧,适用性强,可以将梁、索、塔组合变化做成不同体系,适用于不同地质和地形情况。主梁增加了中间的斜拉索支撑,弯矩显著减小,与其他体系的大跨径桥梁相比较,其钢材和混凝土的用量均比较节省。借斜拉桥的预拉力可以调整主梁的内力,使之分布均匀合理,获得较好的经济效果,并能将主梁做成等截面梁,便于制造和安装。斜索的水平分力相当于对主梁施加的预压力提高了梁的抗裂性能(特别是混凝土梁),并充分发挥了高强材料的性能。斜拉桥的优点突出。桥的建筑高度小,受桥下净空和桥面高程的限制少,并能降低引道填土高度。与悬索桥相比较,斜拉桥竖向刚度及抗扭刚度均较强,抗风稳定性好得多,用钢量较少,钢索的锚固装置也较简单。由于是自锚体系,不需要昂贵的锚碇构造。不过斜拉桥由于是多次超静定结构,所以施工控制和设计计算复杂。斜拉桥的优点是:梁体尺寸较小,桥梁的跨越能力较大;受桥下净空和桥面标高的限制少;抗风稳定性比悬索桥好;不需悬索桥那样的集中锚碇构造;便于悬臂施工等。不足之处是,它是多次超静定结构,设计计算复杂;索与梁或塔的连接构造比较复杂;施工中高空作业较多,且施工控制等技术要求严格。斜拉桥的优点相对于其它桥梁结构悬索桥可以使用比较少的物质来跨越比较长的距离。悬索桥可以造得比较高,容许船在下面通过,在造桥时没有必要在桥中心建立暂时的桥墩,因此悬索桥可以在比较深的或比较急的水流上建造。缺点是刚度小,在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动,需注意采取相应的措施。坚固性不强,在大风情况下交通必须暂时被中断。悬索桥不宜作为重型铁路桥梁。悬索桥的塔架对地面施加非常大的力,因此假如地面本身比较软的话,塔架的地基必须非常大和相当昂贵。在我的家乡建立了马岭河峡谷大桥。马岭河特大桥是汕昆高速公贵州境板坝至江底段的控制性工程,位于黔西南州府所在地兴义市与顶效开发区交界处。全桥长1386m,主桥为155+360+155m三跨预应力混凝土双塔双索面斜拉桥,引桥采用预应力混凝土预制T梁先简支后刚构体系,主塔墩采用宝石形桥塔,主体宽度为24.5+2×1.3(布索区)m,是目前贵州省已建成通车的第一座双塔斜拉桥。大桥桥面高出马岭河水面300余米,是典型的高原峡谷特大桥。

斜拉桥设计计算及实例介绍

斜拉桥设计计算及实例介绍

三、结构计算
2、静力计算方法
三、结构计算
2、静力计算流程
(1)确定结构的合理成桥状态,确定成桥索力; (2)根据成桥状态,确定各施工阶段索力; (3)进行运营阶段的计算分析;
三、结构计算
2、静力计算-合理成桥状态 成桥状态:与合拢后的状态不同,运营10年的状态; 合理成桥状态(塔直梁平),主要确定原则: (1) 索力分布均匀,除了0#1#索外,其余索力逐渐递增; (2)主梁弯矩接近刚性支撑连续梁的弯矩; (3)主塔弯矩尽可能小,竖直,合拢状态向岸侧预偏;
2、索塔-构造尺寸
二、结构设计
2、索塔-上塔柱锚固区
二、结构设计
3、拉索—截面组成
二、结构设计
3、拉索
序号 技术性能指标
1
抗拉强度
2
拉索用量
3 防护性能 1
6
抗振性能
7
施工周期
8
施工难度
10
换索功能
平行钢丝斜拉索 1670MPA-1770MPA
稍大
镀锌+缠包带+HDPE
钢丝拉索结构为整体粘结,抗振 性能差
镀锌钢绞线斜拉索
润扬大桥北汊桥; 宜昌夷陵桥; 青州闽江大桥
二、结构设计
3、拉索—锚头构造
二、结构设计
3、拉索-锚头构造
二、结构设计
3、拉索-锚头构造

斜拉桥ppt课件

斜拉桥ppt课件
桥和带有中间箱室的单索面斜拉桥。
2021精选ppt
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斜隔板锚固: ❖ 锚头设在梁底外面。 ❖ 垂直分力由斜隔板两侧的腹板以剪力形式传
递。 ❖ 适用范围:两个分离式单箱梁的双索面斜拉
桥和带有中间箱室的单索面斜拉桥。
2021精选ppt
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梁底两侧设锚固块:
❖ 设在风嘴实体之下或边腹板之下。 ❖ 适用于双索面斜拉桥。
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❖ 采用钢锚固梁锚固。将钢锚固梁搁置在混凝 土塔柱内侧的牛腿上,斜索通过埋设在塔壁 中的钢管锚固在钢锚固梁两端的锚块上。
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❖ 利用钢锚箱锚固。整个钢锚箱是由各层的 钢锚箱进行上下焊接而成,然后将锚箱用 焊钉使之与混凝土塔身连结,用环形预应 力筋将锚箱夹在混凝土的塔柱内,以增加 对拉索水平荷载的抵抗力。
斜拉桥
❖ 组成:主梁、索塔和斜拉索。 ❖ 主梁:一般采用混凝土结构、钢-混凝土组合
结构或钢结构。 ❖ 索塔:大都采用混凝土结构。 ❖ 斜拉索:采用高强材料(高强钢丝或钢绞线) ❖ 荷载传递路径:斜拉索的两端分别锚固在主
梁和索塔上,将主梁的恒载与车辆荷载传递 至索塔,再通过索塔2021传精选至ppt 地基。
2021精选ppt
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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。

3.斜拉桥

3.斜拉桥
1)对称布置,设有端锚索,不能有效约束塔顶位移而用增大桥 塔的刚度来减少塔顶变位则不经济。
2)两跨不对称布置:采用较多。注意悬臂端部的压重和锚固。
独塔双跨式斜拉桥的主 跨跨径L2与边跨跨径L1之 间的比例关系一般为:
L1=(0.5~0.8)L2
多数接近于:
L1=0.66L2
两跨相等时,由于失去了 边跨及端锚索对主跨变形 的约束作用,因而这种形 式较少采用。
独塔斜拉桥
3、三塔四跨式和多塔多跨式
三塔四跨式斜拉桥
日本柜石岛、岩黑岛二桥
4、辅助墩和边引跨
边引跨和辅助墩
a) 设引跨
b) 设辅助墩
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,在此情况下,可以通过加长边梁以
形成引跨或设置辅助墩的方法予以解决,同时,设辅助墩可以
减小拉索应力变幅,提高主跨刚度,又能缓和端支点负反力,
因此在主梁承受荷载之前必须对斜拉索进行预张拉。预张拉 力可以给主梁一个初始支承力,以调整主梁初始内力,使主梁受 力状况更趋均匀合理,并提高斜拉索的刚度 。
此外,斜拉索轴力产生的水平分力对主梁施加了预压力,从 而可以增强主梁的抗裂性能,节约主梁中预应力钢材的用量(钢 梁的稳定性问题)。
斜拉桥属高次超静定结构,与其他体系桥梁相 比,包含着更多的设计变量,全桥总的技术经济 合理性不易简单地由结构体积小、重量轻、或者 满应力等概念准确地表示出来,这就使选定桥型 方案和寻求合理设计带来一定困难。

斜拉桥与悬索桥

斜拉桥与悬索桥
大,对塔身受力不利;且塔顶锚头拥挤。 2 平行式 竖琴式 各斜索相互平行,但倾角相同 特点:与塔柱的连接点分散,连接构造易处理; 但斜索倾角小,对其受力不利,且斜索用量较大。
第五章 其它体系桥梁
18
3 扇形 用的较多
外形与受力特点介于以上两者之间,应用 最为广泛。
4 星式
斜索下端合并锚于边跨梁端与桥台上,可 减小跨中挠度,但斜索倾角最小,采用较 少。
应变仪 980
15
(e)
(f)
8812 2.08%
8812 15261526 17624
3658
三角形构架
(g)
(h)
斜拉桥的主梁横断面
抑流板
细部图
带有抑流板的护栏 护栏
(a)梯形单箱 风嘴
(c)扁平多室箱
风嘴
(b)异形箱
导流板 导流板
扰流板 (d)超扁平多室箱
第五章 其它体系桥梁
36
三、不同材料主梁的适宜跨径
第五章 其它体系桥梁
40
第五章 其它体系桥梁
41
2、平行钢绞线索配夹片锚
将平行钢丝索中的钢丝换成等截面的钢绞线即 成为平行钢绞线索。钢索丝在索中是平行排列 的。
二、拉索的锚固
1、斜拉索与混凝土梁的锚固
第五章 其它体系桥梁
42
第五章 其它体系桥梁
43

矮塔斜拉桥概述

矮塔斜拉桥概述

矮塔斜拉桥概述

1.1矮塔斜拉桥的定义和特点

矮塔斜拉桥为近20年来出现的一种新桥型,瑞士、日本、韩国等一些国家这几年修建了多座这种桥梁。由于它优越的结构性能,良好的经济指标,越来越显示出巨大的发展潜力。我国在这种桥型上起步稍晚,2001年建成的漳州战备

大桥,是国内第一座真正意义上的矮塔斜拉桥。

对于这种桥型的称谓尚未统一。日本的屋代南桥与屋代北桥为两座轻载铁路

桥,初看起来象斜拉桥,因而日本的桥梁界对其笼统地称为斜拉桥。小田原港桥是一座公路桥,日本桥梁界没有把它称为斜拉桥,而是沿用了法国工程师1988年提出的名称一Extra-dosed Prestressing Concrete Bridge即超配量体外索PC 桥,简称EPC桥。实际上屋代南、北桥与小田原港桥其结构体系非常相似,同样可以称为EPC 桥。在美国,这种桥有称为“Extradosed Prestressing Concrete Bridge 的,也有称为“Extradosed Cablestayed Bridge的。国内的称谓也一直存在争论,1995年我国著名桥梁专家严国敏先生首次把它定义为部分斜拉桥”。其含义是:

在结构性能上,斜拉索仅仅分担部分荷载,还有相当部分的荷载由梁的受弯、受剪来承受。部分斜拉”即源于斜拉索的斜拉程度。后来国内一些文章根据这种桥型塔高较矮的特点,又把这种桥型定义为矮塔斜拉桥。

矮塔斜拉桥的受力是以梁为主,索为辅,所以梁体高度介于梁式桥与斜拉桥之间,大约是同跨径梁式桥的1/2倍或斜拉桥的2倍。截面一般采用变截面形式,特殊情况采用等截面。

斜拉桥结构力学分析与设计

斜拉桥结构力学分析与设计

斜拉桥结构力学分析与设计

斜拉桥作为一种重要的桥梁结构形式,具有独特的美学价值和结构力学特点。本文将对斜拉桥的力学分析与设计进行探讨,从桥梁结构的基本原理、斜拉桥的力学特点以及设计要点等方面展开论述。

一、桥梁结构的基本原理

桥梁作为连接两个地理位置的重要交通设施,需要具备一定的结构强度和稳定性。桥梁结构的基本原理包括静力平衡、弯矩分配和刚度平衡等。其中,静力平衡是指桥梁各构件所受的力能够保持平衡状态,使得桥梁整体不会发生倾覆或塌陷的现象。弯矩分配是指桥梁在承受荷载时,各个构件能够合理分担荷载,使得桥梁整体力学性能达到最优。刚度平衡是指桥梁在受力作用下能够保持结构的稳定性,不会发生过大的变形或振动。

二、斜拉桥的力学特点

斜拉桥是一种通过斜拉索将桥面承载力传递到桥墩上的桥梁结构形式。相比于悬索桥和梁桥,斜拉桥具有以下几个独特的力学特点。

首先,斜拉桥的主梁受力方式为受拉,而非受压。这是因为斜拉索的作用使得主梁处于受拉状态,从而能够更好地抵抗外部荷载的作用。

其次,斜拉桥的斜拉索与主梁之间形成了一种特殊的力学关系。斜拉索通过桥塔或桥墩传递受力到地基,使得桥梁整体具备较好的稳定性和承载能力。

此外,斜拉桥的斜拉索数量和布置方式对桥梁的力学性能有着重要影响。合理的斜拉索布置能够使得桥梁承载力得到充分发挥,同时减小桥梁的自重和振动。

三、斜拉桥的设计要点

在进行斜拉桥的设计时,需要考虑以下几个要点。

首先,斜拉桥的主梁和斜拉索的材料选择要合理。主梁需要具备足够的强度和刚度,以承受外部荷载的作用。斜拉索需要具备较高的抗拉强度和耐久性,以保证桥梁的稳定性和安全性。

斜拉桥

斜拉桥

33
a)漂浮体系
b)半漂浮体系
c)塔梁固结体系
d)刚构体系
图1-9 结构体系按支承分
34
(1)飘浮体系
斜拉索是不能对梁提供有效的横向支承的,为了抵抗由于风力等引起 主梁横向水平位移,一般应在塔柱和主梁之间设置一种用来限制侧向变位 的板式或聚四氟乙烯盆式橡胶支座,简称侧向限位支座。
斜拉索 钢板 塔 身 限位块 橡胶块 主梁
43
(1)实体梁式和板式主梁
构造简单和施工方便的优点;一般仅适用于双索面斜拉桥;
梁高较矮时,截面空气阻力小,在空气动力性能方面是合理与有效的,特 别当桥面宽度增大到整个截面近似于一块平板时。
但抗弯、抗扭能力较小,截面效率较低。跨径不大。
3060 30 100 50
1.0%
1125
1.5%
150
1125
36
(2)半飘浮体系
半漂浮体系的特点是塔墩固结,主梁在塔墩上设置竖向支承,成为具有多 点弹性支承的三跨连续梁。 一个固定支座,三个活动支座;也可以是四个活动支座,但一般均设活动 支座,以避免由于不对称约束而导致不均衡温度变位,水平位移将由斜拉 索制约。 半漂浮体系若采用一般支座来处理则无明显优点,因为当两跨满载时,塔 柱处主梁有负弯矩尖峰,温度、收缩、徐变次内力仍较大。 若在墩顶设置一种可以用来调节高度的支座或弹簧支承来替代从塔柱中心 悬吊下来的拉索(一般称“零号索”),并在成桥时调整支座反力,以消 除大部分收缩、徐变等的不利影响,这样就可以与漂浮体系相媲美,并且 在经济和减小纵向漂移方面将会有一定好处。

斜拉桥总体布置与构造

斜拉桥总体布置与构造

10.2 斜拉桥总体布置与构造

10.2.1 孔跨布置

斜拉桥孔跨布置主要可分为双塔三跨式、独塔双跨式和多塔多跨式等三种形式。在特殊情况下,斜拉桥也可以布置成独塔单跨式或者混合式。

双塔三跨式(图10.1)是一种最常见的斜拉桥孔跨布置方式。双塔三跨式斜拉桥通常布置成两个边跨跨度相等的对称形式,也可以布置成两个边跨跨度不等的非对称形式。边跨跨度与主跨跨度的比例关系通常取0.4左右。根据已建斜拉桥统计,一般跨度比/=0.35~0.5。另外,还可根据需要在边跨内设置辅助墩,以提高结构体系的刚度。辅助墩数量不宜过多,一般1~2个,过多,效果不显著。由于双塔三跨式斜拉桥的主孔跨度较大,一般可适用于跨越较大的河流、河口和海峡。

1L 2L 1L 2

L

图10.1 双塔三跨式斜拉桥

图10.2 重庆石门嘉陵江大桥

独塔双跨式斜拉桥也是一种常见的孔跨布置方式,如图10.2所示重庆石门嘉陵江大桥即为独塔双跨式斜拉桥。独塔双跨式斜拉桥可以布置成两跨不对称的形式,即分为主跨与边跨;也可以布置成两跨对称,即等跨形式。其中以两跨不对称的形式较多,也较合理。独塔双跨式斜拉桥的边跨跨度与主跨跨度的比例通常介于0.6~0.7之间。由于它的主孔跨径一般比双塔三跨式的主孔跨径小,故特别适用于跨越中小河流、谷地及交通道路;当然也可用于跨越较大河流的主航道部分。

1L 2L 在跨越宽阔水面时,由于通航孔要求,必要时也可采用三塔斜拉桥,如湖北宜昌夷陵长江大桥(主跨2×348m,主梁为混凝土箱型梁,悬臂拼装施工)。多塔多跨式的斜拉桥应用较

少,这是由于多塔多跨式斜拉桥的中间塔顶没有端锚索来有效地限制它的变位,结构的刚度较低。增加主梁的刚度可以在一定程度上提高多塔斜拉桥的整体刚度,但这样做必然会增加桥梁的自重。在必须采用多塔多跨式斜拉桥时,可将中间塔做成刚性索塔,此时索塔和基础的工程程量将会增加很多,或用斜拉索对中间塔顶加劲,但这种长索柔度较大,且影响桥梁的美观。

斜拉桥构造解析

斜拉桥构造解析

13 重庆长江二桥 14 铜陵长江大桥 15 香港汲水门桥 16 上海南浦大桥 17 郧阳汉江桥 18 润扬长江大桥(北叉) 19 武汉长江二桥
444
1995
P.C.
上海市政设计院
432
1995
P.C.
交通部公路规划设计院
430
1997 钢(公铁两用) 德国 Leonhardt
423
1991
结合
上海市政设计院/同济
260m天津永河大桥,288m东营黄河桥(No.1钢斜拉桥),广州海 印桥(单索面,B35m),重庆石门大桥(230m不对称独塔)
高潮 (90年代)
1991上海南浦大桥423m,1993上海杨浦大桥602m
我国斜拉桥(19座,L>400m)
排 桥名
序 1 南京长江二桥 2 武汉长江三桥 3 青州闽江大桥 4 上海杨浦大桥 5 上海徐浦大桥 6 汕头岩石大桥 7 湖北荆沙长江大桥
1860 First Steel Bridge Built
In Vienna 1810 Iron Wire First Produced
1779 Iron Bridge
Built
1960 Carbo and Aramd Fibres First Produced
Higher Strength
Steel
1、定义: 由梁、索、塔三类构件组成的一种桥面体系以加劲梁受压(密索)或受 弯(稀索)为主,支承体系以斜拉索受拉及桥塔受压为主的桥梁。

斜拉桥设计与计算

斜拉桥设计与计算

二、结构设计
2、索塔
斜拉桥设计与计算
二、结构设计
2、索塔-构造尺寸
斜拉桥设计与计算
二、结构设计
斜拉桥设计与计算
2、索塔-上塔柱锚固区
二、结构设计
3、拉索—截面组成
斜拉桥设计与计算
二、结构设计
3、拉索
斜拉桥设计与计算
序号 技术性能指标
1
抗拉强度
2
拉索用量
3 防护性能 1
6
抗振性能
7
施工周期
8
线性小。
三、结构计算
6、结构稳定计算
斜拉桥设计与计算
三、结构计算
7、结构局部计算
斜拉桥设计与计算
在进行完整体计算完成后,还需要对一些结构和受力复杂的
局部构件进行详细分析,确保局部受力安全。
(1)主塔拉索锚固区 (2)主梁拉索锚固区
(3)塔、墩、梁固结部位(4)宽箱梁的翼缘部位(剪力滞 影响)
三、结构计算
四、实例介绍
斜拉桥设计与计算
1、江六高速京杭运河特大桥
主塔拉索锚固区局部应力分析:
四、实例介绍
2、兴化市杭州路大桥
斜拉桥设计与计算
斜拉桥设计与计算
谢 谢!
1、主梁—截面特点
斜拉桥设计与计算
二、结构设计
1、主梁—截面特点
斜拉桥设计与计算

斜拉桥简介

斜拉桥简介

青州闽江桥
法国的Brotonne桥
3.塔梁固结并支撑在桥墩 上,主梁相当于顶面用拉 索加强的一根连续梁或悬 臂梁。使主梁与塔柱间的 次内力减小或消除。缺点 是中跨满载时主梁在 塔墩处的转角导致塔顶产 生较大的水平位移。显著 曾大主梁的跨中挠度和边 跨的负弯矩,这使得拉索 体系提高结构刚度的效果 很差,主梁多采用梁高较 高的箱型界面。并且需要 很大吨位的支座,限制了 大跨度桥梁上的应用。此 外,结构动力特性也不理 想。
4.梁、塔、墩成为多 点弹性支撑的刚构, 这种体系优点是刚 度大,主梁和塔柱 的挠度均较小,不 需大吨位支座,最 适合悬臂施工。但 超静定次数高,解 决温度附加内力是 关键。必须在跨中 设置可纵向 伸缩的铰缝或挂孔。 采用双薄壁型柔性 墩是一种减小桥墩 抗对刚度的方法。
广州海印桥
协作体系 斜拉桥
其他体系 斜拉桥 部分 斜拉桥 多塔 斜拉桥
三、斜拉桥的构造
(一)跨径布置
根据具体情况考虑全桥刚度、拉索疲劳强度、锚固墩 承载能力、地形条件、通航要求、经济条件、景观因 素等。
(二)斜拉索的构造与布置
1.钢索的主要类型:封闭式钢缆、平行钢筋索、平 行钢丝索、钢绞线索。 2.斜拉索的防护构造:钢丝的防护、拉索的防护、 拉索的防撞。
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

第六章斜拉桥桥例苏通大桥

第六章斜拉桥桥例苏通大桥
主塔墩基础施工首次采用永久钢护筒支承钻孔施工平 台,有效地解决了施工水域水深35 m 、流速4.01 m/s、 局部冲刷深度28 m 下,常规钢管桩平台难以实施的难 题,保证了平台的顺利搭设和使用安全,节约了 6000t 临时结构用钢。
钢护筒采用打桩船和振动打桩机两种方式施工。为满 足定位精度要求,施工过程中采用了增大抛锚质量稳定 打桩船、设置专用定位导向架构造、选择每天2次的平 潮期进行下沉、利用先进测量手段监测等综合措施。采 用PHP优质泥浆集中制浆和循环净化措施。
苏通大桥前期工作经历了规划、预可、工可、初设和 施工图设计等阶段。从1991年进行规划研究,至2003 年6月27日开工,历时12年。2008 年 6 月 30 日建成 通车。
跨江大桥工程:
总10长0+8120006+m3,00其+1中08主8+桥3采00用+100+100全 海 开=长 峡 通203大 。8.1桥 主8公m跨2里0的11的1270年跨跨4米8东月连,博1塔日斯高正鲁超式斯
6.4 索塔
大桥主塔采用 倒Y形,由上 塔柱、中塔柱、 下塔柱横梁和 交汇段组成的, 见图 6-2。每 座主塔耗用混 凝土 2.8 万 m³,钢材 9000多吨。
索塔尺寸
塔高为300.4m,其中上塔柱高91.4m,中塔柱高 155.8m,下塔柱高53.2m;
塔底面塔肢中心间距62.0m; 塔柱采用变截面空心箱形断面,塔柱底部设实心段。

斜拉桥的认识

斜拉桥的认识

斜拉桥的认识

浅谈斜拉桥认识

斜拉桥又称斜张桥,是一种缆索承重结构体系,其上部结构由塔、梁、拉索三种基本构件组成。由塔柱伸出的斜拉索作为主梁的多点弹性支承,同时斜拉索拉力的水平分力对主梁起着轴向预应力作用,因此斜拉桥是一种桥面体系以主梁受压(密索)或受弯(稀索)为主、支承体系以斜拉索受拉及桥塔受压为主的桥梁。斜拉桥良好的力学性能、建造相对经济、景观优美,已是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。

一、斜拉桥介绍

以斜拉桥的主要结构体系来划分,斜拉桥的发展可分成两个阶段:第一阶段,稀索体系;第二阶段,密索体系。稀索体系的主梁基本上为弹性支承连续梁;密索体系的主梁主要承受强大的轴向力,同时又是一个受弯构件。斜拉桥是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。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。这样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。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。梁按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。纵观斜拉桥结构体系的发展历史,可以看到,加劲梁朝着更细更柔的方向演变,加劲梁的高跨比不断减小。唯一的制约来自于空气动力作用,为了使加劲梁获得令人愉悦的外形而同时又要保证最小刚度,加劲梁从最初的重质量块发展到后来的加肋板、箱梁。虽然也有由桁架构成的加劲梁体系,但这多应用于双层桥面体系。拉索体系则经历了一个从无到有、从少到多的过程。现在稀索体系斜拉桥已经很少采用,除非偶尔为了桥梁造型上的求新创异,密索体系以其突出的优势成为了人们心目中默认的斜拉桥体系,也必然将是超千米主跨斜拉桥结构体系的组成之一。索塔的外形由简单到复杂,稳

任务14斜拉桥的概述

任务14斜拉桥的概述

自锚体系斜拉桥的端锚索
地锚式斜拉桥
地锚式斜拉桥
三、主梁截面
(一)钢 梁
1. 工字形钢主梁
如下图所示,一般采用两根工字形钢主梁的 “双主梁”布置。
工字形钢主梁(汀九大桥)
斜索下端一般直接锚固在钢主梁上,其锚固 细节如下图所示。
汀九大桥的锚固
2. 钢箱梁截面主梁 钢箱梁截面,可以采用相当于工字形双主梁的 布置方式,只是将工字形钢梁换成钢箱梁。在现 代斜拉桥中,钢主梁更多地采用整体构造的流线 型扁平钢箱梁。
二、斜拉桥的总体布置
(一)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。 如下图所示。
主跨跨径L2与边跨跨径L1之间的比例关系根 据统计资料为: 钢斜拉桥:L1=(0.40-0.45)L2; 其他斜拉桥:L1=(0.33—0.50)L2; 一般接近于L1=0.4L2 。 国内统计资料显示: 上海杨浦大桥(钢):L2=602m,L1=243m, L1=0.40L2; 武汉长江二桥(混凝土):L2=400m,L1= l80m,L1=0.45L2; 山东东营黄河大桥(钢):L2=288m,L1= 136.5m,L1=0.47L2; 广西红水河铁路桥(混凝土):L2=96m,L1= 48m,L1=0.5L2。
斜向双索面(海口世纪大桥)
2.索面形状 索面形状主要有3种基本类型,即放射 形、扇形和竖琴形。
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单索面类型兼具美学与结构的优势,但拉索不起抗扭的作用,主梁 要采用抗扭刚度较大的截面。这种体系不适合太宽的桥
平行双索面类型对主梁截面抗扭有利,主梁可采用较小抗扭刚度的 截面并且具有较好的抗风稳定性,
斜向双索面对桥面梁体抵抗风力扭振十分有利,尤其适合于特大跨 径的桥梁,倾斜的双索面应采用倒Y型、A型或双子型索塔。若跨径 过小,考虑视野问题,不宜采用。
索塔大都采用混凝土结构,主梁一般采用混凝土结构、钢-混凝 土组合结构或钢结构,斜拉索则采用高强材料(高强钢丝或钢 绞线)制成。
99098765
索 塔
未张拉的拉索
主梁
斜拉桥中荷载传递路径是:斜拉索的两端分别锚固在主梁和索塔上, 将主梁的恒载和车辆荷载传递至索塔,再通过索塔传至地基。
图(a)表示三跨连续梁及 其典型的恒载弯矩图, 而图(b)为三跨斜拉桥及 其恒载内力图。从图中 可以看出,由于斜拉索 的支承作用,使主梁恒 载弯矩显著减小。此外, 斜拉索轴力产生的水平 分力对主梁施加了预压 力,从而可以增强主梁 的抗裂性能.节约主梁 中预应力钢材的用量
1.2.2 索塔布置
普通索
拉索锚点处荷载P作用下, 主梁 下挠量:


Pb
EAsin2
cos

Pb3பைடு நூலகம்3EI
tan
sin2 cos 值最大,拉索的支承刚度最大, α 为55°最大;tanα越小,塔的
支承刚度越大。
1.2.2 索塔布置
端锚索
中跨布载时,水平力F作用下,塔顶水平位移为:
密索布置
第三阶段:密索布置,主梁更矮,并广泛采用梁板式开口断面。
1.2 总体布置
1.2.1 跨距布置与分孔

1.2.2 索塔布置

1.2.3 拉索布置
1.2.4 主梁布置
1.2.1 跨距布置与分孔
斜拉桥的跨径布置与分孔,除了考虑桥位处的地形、地质、水文条件、 通航要求以及技术条件,还要考虑桥跨变化的韵律感与连续性。一般 而言,斜拉桥跨径在300—1000m之间是较为合适的。常见的布置形 式有:独塔双跨式、双塔三跨式、多塔多跨式
1.2.3拉索布置
2、拉索立面布置
索面形状主要有(a)辐射形、(b)竖琴形和(c)扇形三种类型
竖琴形
1.2.3拉索布置
辐射形布置的斜拉索沿主梁为均匀分布,而在索塔上则集中于塔顶 一点。斜拉索的垂直分力对主梁的支承效果大,塔顶上的锚固点构 造复杂。
竖琴形布置的斜拉索成平行排列,外形美观,相较于辐射形拉索与 主梁的夹角较小,提供的竖向支承力小,拉索的用钢量大。
1.2.1 跨距布置与分孔
1、 独塔双跨式斜拉桥
独塔双跨式斜拉桥是较为常见的布置方式,其主孔跨径较小,适用于跨 越中小河流与城市通道,如图19.1所示。
独塔双跨式斜拉 桥
双塔三跨式斜拉桥
2、双塔三跨式斜拉桥
双塔三跨式是斜拉桥最基本的布置方式,其主孔跨径大,适用于跨越 较大的河流,如图19.2所示
扇形布置的斜拉索相互不平行,它结合了上面两种布置方式的优点, 且克服了二者的缺点,是一种较理想的索形,设计中被广泛应用。
1.2.3拉索布置
3、索距的布置
斜拉桥的索距为斜拉索在主梁上锚固点之间的间距。索距布置分为“稀 索”和“密索”两种形式,现代斜拉桥多采用“密索”形式。 密索有如下优点: (1)索距小,主梁弯矩小; (2)索力较小,锚固构造简单; (3)锚固点附近应力流变化小,补强范围小; (4)利于悬臂架设; (5) 易于换索
1.2.2 索塔布置
塔的高跨比
拉索与主塔对整个斜拉桥结构的刚度、经济性都存在影响,一般塔高与 中跨之比H/L中≈1/4--1/7比较合适,同时这也是最恰当的景观角度。 另外,要保证足够的梁下空间,以使得梁下的净空与塔柱、主跨维持一 种平衡的美感,避免不协调的状况发生。具体计算时考虑索对梁的支承 刚度分两种情况:1)普通索;2)端锚索

F H
EAsin cos2
α为35°时,Δ最小,端锚索提供的支承刚度最大
综合考虑索和塔的共同影响,对于 每座斜拉桥存在一个最佳高度H, 使得索和塔对主梁的支承刚度达到 最大。
1.2.3拉索布置
1、索面布置
索面布置主要有单索面、平行双索面、空间斜向双索面等类型,如图 19.6所示。
1.2.3拉索布置
1.2.1 跨距布置与分孔
3、多塔多跨式斜拉桥
多塔多跨斜拉桥是另一种布置方式,多它塔具多有跨十式分斜广拉阔桥的应用前景,如图 19.3所示。由于多塔多跨式斜拉桥中间塔塔顶没有端锚索来有效地限制它 的变位,因此,已经是柔性结构的斜拉桥采用多塔多跨式将使结构柔性进 一步增大,可能导致变形过大。
1.2.2 索塔布置
索塔设计必须适合于拉索的布置,传力应简单明确,在恒载 作用下,索塔应尽可能处于轴心受压状态。所塔的布置形式 有可从纵向和横向两方面考虑
1.2.2 索塔布置
纵向布置形式 A字型
从顺桥向,索塔的布置形式主要有单柱式、倒Y型、A字型等几种,如图 19.4所示。单柱式主塔构造相对较为简单,而A字型与倒Y型在顺桥向刚 度大,能有效抵抗较大的负弯矩,有利于承受索塔两侧斜拉索的不平衡拉 力
斜拉桥
stayed- cable bridge
环境与土木工程学院土木八班-李晓雪
1.1 概述
1.2 总体布置

1.3 斜拉桥的构造

1.4 斜拉桥的计算
1.5 斜拉桥的施工
1.6 实例
1.1 概述
斜拉桥是将斜拉索两端分别锚固在塔和梁上,形成主梁、索塔、 和斜拉索共同承载的结构体系。其中,主梁和索塔以受压为主, 斜拉索受拉。
1.2.2 索塔布置
横向布置形式
从横桥向,索塔的布置方式主 要有柱型(单或双)、门型或H型、 A型、倒Y型及菱型等,如图 19.5所示。柱型塔构造简单, 但承受横向水平力的能力低。较 单柱型而言,门型塔抵抗横向水 平荷载的能力较强。A型和倒Y 型主塔具有较大的横向刚度,但 其构造及受力复杂,施工难度较 大。
1.1 概述
斜拉桥属密于索高布次置超:静日定本结,构19,99包年含5较月多1日的建设成计通变车量,,其桥主型跨方长案和寻求 合理设计较为困达难89。0米, 主稀梁索为布P.置C.与钢箱梁混合结构
现代斜拉桥的发展: 第一阶段:稀索布置,主梁较高,主梁以受弯为主,拉索更换不方
便; 第二阶段:中密索布置,主梁较矮,主梁承受较大轴力和弯矩;
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