16-大跨径斜拉桥桥面铺装在活载作用下的力学特点
斜拉桥的受力特点
斜拉桥的受力特点
斜拉桥是一种特殊的桥梁结构，它通过斜向延伸的索具来承受荷载。
斜拉桥的受力特点主要体现在其结构形式、材料、施工方式和受力特征方面。
1、结构形式：斜拉桥的结构形式是由斜拉索和立柱构成的，它具有高度的紧凑性和美观性。
2、材料：斜拉桥的主要材料是钢结构和高强度纤维素材料，这些材料具有较高的强度和韧性。
3、施工方式：斜拉桥的施工方式需要高精度和高效率的技术，主要采用钢索斜拉和高强度纤维素材料斜拉两种方式。
4、受力特征：斜拉桥的主要受力特征是拉力和压力，它的索具需要承受大量的拉力和压力，而立柱则需要承受压力。
5、抗震性能：斜拉桥具有较好的抗震性能，能够有效地缓冲地震和风荷载的影响。
6、可持久性：斜拉桥具有较高的可持久性，能够经受长时间的使用和自然环境的影响。
总之，斜拉桥具有独特的结构形式、高强度的材料、精密高效的施工方式、明显的拉压力受力特点、较高的抗震性能和可持久性。
这些特点使得斜拉桥成为了高速公路、铁路、悬索桥等大跨度、高线速度、高线路级别和复杂地形环境下的理想选择。
斜拉桥总体布置、受力特点及结构体系
➢ 桥塔结构形式和布置
桥塔布置——特殊布置形式的斜拉桥
塔跨混合式
14
➢ 跨径布置
双塔三跨
1）全桥刚度、拉索疲劳强度、锚 墩承载力和施工等 ； 2）边跨l1/中跨l2=0.25~0.5 3）端锚索
独塔双跨
边跨l1/中跨l2=0.5~1.0
15
➢ 跨径布置
多塔多跨式
16
多塔多跨式
17
➢ 跨径布置
斜拉桥总体布置、受力特点及结构体系
一、受力特点
斜拉桥的传力路径 主梁与斜拉索相互作用特点 桥塔与斜拉索相互作用特点 主梁、桥塔和索相互耦合特点
二、结构体系
依据支承体系划分的结构体系类型 （按梁、索、塔和墩的不同结合方式） 依据锚拉体系划分的结构体系类型
1
二、斜拉桥的结构体系
➢ 部分斜拉桥（矮塔）
辅助墩及外边孔
18
➢ 拉索布置
抗扭、桥面利用以及美观和维护
斜拉索横向布置
单索面
空间布置形式
竖直双索面 双索面
倾斜双索面
19
➢ 拉索布置
拉索在平面内的布置型式
辐射式 竖琴式 扇式
20
➢ 拉索布置
拉索倾角（边索）
辐射式或扇式：210~300 竖琴式:260~300
21
➢ 拉索布置
索面内的其它布置型式
7
拉索索鞍
8
斜拉桥总体布置、拉索构造与防护
一、总体布置
总 体 布 置
桥塔布置 跨径布置 斜索布置 主梁布置
9
一、总体布置
➢ 桥塔布置 桥塔的高度 桥塔的布置
10
桥塔高度 (从桥面以上算起，不包括建筑造型或观光等需要的塔顶高度)
超大跨径斜拉桥受力特性分析
体系用加劲梁构成 ， 其支承体系 由钢 索组成 。该种桥 型不仅具 有 环境特别恶劣 （ 如风 、 ） 关注 其 自身 的振动特 性就显得 尤为 重 雨 ， 本文对 已建空 间模型进行特征值分析 ， 比较 了在不 同梁高的情 受力 明确 、 跨越 能力强的特点 ， 而且 也具有很强 的景观效果 ， 能够 要 ， 很好 的与不同的建桥环境相 融合 ， 常常 能在 方案设计 阶段脱颖 而 况下 ， 主跨 １ ０ ０ｍ斜拉桥方案在成桥状态典型动力特性 ， ６ 见表 １ 。
ｓｒ ｉ ｅ ｅ ｔｏ ｖ ｅｈｏ ｔＳｏ ｏｉ ｎ ｅ ｃ ａ ｅ ｃ ｎｓｒ ｔｏ ｔ ａ ｎ ｒ ｆ ｃ ｉ ｎ ｗａ ｅ ｍ ｔ ｄ ａ ｆ ｌ ｌ ｎｅ ｉ ｔ ｒ ｈ ｎｇ ｏ ｔｕｃｉ ｎ
本文对 １ ０ 的传 统 自锚 斜拉桥进 行了试设计 ， 考 了苏 ０ｍ ６ 参 通大桥相关技术标准， 分析 了其动力特性和施工 阶段的静力行为。
图 １ 全桥 模 型 图
超 声 波 法 检 测 一 般 不 受 场 地 限 制 ， 测 点 间 距 可 以 进 行 设 漏水会导致 泥浆渗入管内， 检 影响声测数据的可靠性等。当出现此类
（ ） ３ －６ ７ ：４３ ．
算依据 （ 低应变法波速 Ｃ＝２ ／ ） Ｌ ｔ 。但是 ， 超声 波检测 也有很 多局 ［ ］ 吴文 军， ２ 陈美珍 ， 刘贵军． 桩低应 变反射 波 法和 钻芯 法桩 基
式 声 测 仪 ， 次 可 完 成 几 个 面 的 检 测 ， 短 了 检 测 时 间 ） 超 声 波 ［ ］ 刘兴波． 声波法和低 应变法对 灌注桩 完整性检 测的综合 一 缩 ； ３ 超
第３ ７卷 第 ３期 ２０ １１年 １月
刍议大跨径桥梁结构施工技术方法及特点
刍议大跨径桥梁结构施工技术方法及特点摘要: 随着科学技术的进步，施工机具、设备和建筑材料的发展，桥梁结构施工技术方法到今天己得到了迅速发展，发生了重大的变革，形成了多种多样的施工方法。
大跨径桥梁施工,必须采用正确的方法,这对于保证工程质量,加快施工进度,提高施工安全系数等是非常重要的。
下面针对斜拉桥、悬索桥、刚构桥的施工难点,就如何采用合理的施工方法进行探讨。
关键词:桥梁；大跨径; 施工方法；1斜拉桥的施工特点(1)索塔的施工:可视其结构、体形、材料、施工设备和设计综合考虑选用合适的方法。
裸塔施工宜用爬模法。
横梁较多的高塔宜用劲性骨架挂模提升法。
(2)混凝土主梁:主梁零号段及其两旁的梁段,在支架和塔下托架上浇筑时,应消除温度、弹性和非弹性变形及支承等因素对变形和施工质量的不良影响。
(3)采用挂篮悬浇主梁时,除应符合梁桥挂篮施工的有关规定外,还应按下列规定执行。
①挂篮的悬臂梁及挂篮全部构件制作后均应进行检验和试拼,合格后再于现场整体组装检验,并按设计荷载及技术要求进行预压,同时测定悬臂梁和挂篮的弹性挠度、调整高程,性能及其他技术性能。
②挂篮设计和主梁浇筑时应考虑抗风振的刚度要求。
③拉索张拉时应对称同步进行,以减少其对塔与梁的位移和内力影响。
(4)为防止合龙梁段施工出现的裂缝,应采用以下方法改善受力和施工状况。
①在梁上下底板或两肋端部预埋临时连接钢构件,或设置临时纵向连接预应力索,或用千斤顶调节合龙口的应力和合龙口长度。
②合龙两端高程在设计允许范围内时,可视情况进行适当压重。
③观测合龙前连日的昼夜温度场变化与合龙高程及合龙口长度变化的关系,选定适当的合龙浇筑时间。
(5)合龙梁段浇后至纵向预应力索张拉前应禁止施工荷载的超平衡变化。
①预制梁段,如设计无规定,宜选用长线台座(可分段设置),亦可采用多段的联线台座,每联宜多于5段,先预制顺序中的1、3、5、段,脱模后再在其间浇2、4段,使各端面啮合密贴,端面不应随意修补。
大跨径悬索桥与斜拉桥钢桥面铺装在竖向荷载静力作用下的力学特性研究
国家开放大学《桥梁工程(本)》章节测验参考答案
国家开放大学《桥梁工程（本）》章节测验参考答案国家开扩大学《桥梁工程〔本〕》章节测验参照答案题目随机，下载后利用查找功能完成学习任务第一章测验一、推断题1.桥梁按主要构件受力可分为梁式桥、拱式桥、悬索桥、刚架桥、组合体系桥。
〔√〕2.梁式桥受力特点为主梁受扭，在竖向荷载作用下有水平反力。
〔√〕3.关于设支座的桥梁，计算跨径是相邻支座中心的水平距离；关于不设支座的桥梁，是上、下部结构的相交面中心间的水平距离。
〔√〕4.桥下净空是指上部结构最高边缘至计算水位或通航水位间的距离。
〔桥下净空是指上部结构最高边缘至计算水位或通航水位间的距离。
〔×〕5.桥梁的纵断面制定主要包括，确定桥梁的总跨径，桥梁的分孔，桥面标高，基础埋置深度、桥下净空，桥上及桥头引道纵坡等。
〔√〕6.桥梁总跨径确定后，必须进一步进行桥梁分孔。
跨径越大，孔数越少，上部结构造价就越低。
〔×〕7.可变作用是指在结构使用期间出现的概率很小，一旦出现，其值很大且继续时间很短的作用。
〔×〕8.桥梁结构的自重往往占全部制定荷载的大部分，采纳轻质高强材料对减轻桥梁自重、增大跨越能力有重要意义。
〔√〕9.车道荷载的均布荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。
〔×〕10.汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成，车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。
〔√〕二、单项选择题11.刚架桥主要受力特点是〔〕A.在竖向荷载作用下拱圈承压、支承处有水平推力B.竖向荷载从梁经过系杆传递到缆索，再到两端锚锭C.主梁受弯，在竖向荷载作用下无水平反力D.支柱、主梁刚性连接，竖向荷载作用下，主梁端部产生负弯矩，减少了跨中截面正弯矩，支柱不仅提供竖向力还承受弯矩12.悬索桥主要承重构件是〔〕A.梁〔板〕B.拱圈C.柔性缆索D.刚性缆索13.桥梁上部结构的作用主要是〔〕A.抵抗路堤的土压力B.支撑桥面系，并将结构重力和车辆荷载传给地基C.承受车辆荷载，并通过支座将荷载传给墩台D.防止路堤填土向河中坍塌，并抵抗水流的冲刷14.〔〕是衡量拱桥受力特征的一个重要指标。
悬索桥和斜拉桥受力特点及设计要点
拟定悬索 桥形式， 跨数
边孔与主 孔跨度比， 主缆的垂 跨比
拟定尺寸 与截面， 推算主缆 及加劲梁 高处的设 计风力
二、悬索桥和斜拉桥设计要点
1、悬索桥设计要点 （2）主缆
假定恒载、截面及刚度进行初步计算，根据计算结果确定主缆 与加劲梁截面，算出恒载与刚度，将计算的截面、刚度及恒载 与原先假设进行比较，如有较大富余或不足，则应重新假设计 算，直到计算结果比较吻合为止。
二、悬索桥和斜拉桥设计要点
2、斜拉桥设计要点 （2）整体静力分析
合理成桥状态
拉索的安装索力
施工过程计算
二、悬索桥和斜拉桥设计要点
2、斜拉桥设计要点 （2）整体静力分析 ①合理的成桥状态
主梁上缘的最大压应力 主梁下缘的最大拉应力
预应力和主梁成桥恒载 弯矩合理值
成桥状态为“合理状态”
二、悬索桥和斜拉桥设计要点
2
参考类似悬索桥来初步假定主缆 的钢丝索股数与每股钢丝根数
1
确定主缆的垂跨比f/l
二、悬索桥和斜拉桥设计要点
1、悬索桥设计要点 （3）桥塔
形
式 尺
计
寸
算
初步假定
纵向 应力
横向 应力
主缆与加劲梁
桥塔稳 定性
验算
二、悬索桥和斜拉桥设计要点
2、斜拉桥设计要点 （1）结构几何尺寸的确定
塔
索
梁
二、悬索桥和斜拉桥设计要点
2、斜拉桥设计要点 （1）结构几何尺寸的确定
桥跨布 置
主梁断 面形式
索塔形 式
索塔高 度
支承体 系
主梁高 度
索塔尺 寸
受力
构造要 求
各部分 尺寸
平面杆系程序试算调整
斜拉桥简介
3.斜拉索锚具构造
热铸锚
墩头锚
热铸锚
冷铸墩头锚
夹片式群锚
墩头锚
4.拉索的布置形式
单索面
倾斜双索面
竖直双索面
多索面
拉索的平面布置形式：竖琴形、扇形、半扇形。
a）竖琴形
b）扇形
3.斜拉索的间距
稀索 密索 c）半扇形
（三）索塔的构造与尺寸
2.索塔的尺寸布置 1）主塔的高度H：主梁与主塔交界处以上的有效高度。 2）塔柱的截面形式
简支挂梁
主梁连续体系
主梁非连续体系
（三）塔、梁、墩之间的不同结合关系
1.塔墩固结、塔梁分离——漂浮体系
2.塔墩固结、塔梁分离但塔墩处主梁下 设竖向支座——半漂浮体系 3.塔梁固结、塔墩分离——塔梁固结系 4.主梁、索塔、桥墩三者互为固结——钢构体系
漂浮体系
半漂浮体系
塔梁墩 的不同结合
塔梁固结体系
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。
协作体系 部分斜 多塔 斜拉桥 拉桥 斜拉桥 改变塔柱高度和斜拉索 远离索塔的主梁由 除边塔外，中塔均没有 的初张力，可以改变拉 于拉索倾角很小， 端锚索的锚固作用，活 索与主梁承担的外荷载 支撑效率低，将主 载下塔柱向荷载作用跨 比例关系。塔柱较低时， 梁与变截面连续梁 弯曲，使荷载跨主梁挠 斜拉索只承担部分荷载， 或连续钢构相连， 度和弯矩大增。控制塔 其他荷载仍由主梁承担， 利用连续梁的负弯 顶水平位移和提高全桥 这就是部分斜拉桥。也 矩卸载作用减少远 刚度的同时保证温差下 城矮塔斜拉桥，国外也 离塔柱处主梁的负 主梁的自由伸缩式关键。 弯矩。 将斜拉索称超剂量预应 力。
斜拉桥双主梁箱形截面特点
斜拉桥双主梁箱形截面特点斜拉桥双主梁箱形截面特点斜拉桥是一种常见的大跨度桥梁结构，其最显著的特点是采用斜拉索作为主要承载结构。
而在斜拉桥的设计中，双主梁箱形截面是一种常用的设计方案，具有较好的承载性能和美观性。
下面将详细介绍双主梁箱形截面的特点。
一、双主梁结构在斜拉桥的设计中，采用双主梁结构可以有效地提高桥梁整体的刚度和稳定性。
双主梁结构通常由两个平行排列的钢箱梁组成，通过纵向和横向钢板连接起来，形成一个整体。
这种结构可以有效地分散荷载，并使得荷载传递更加均匀。
二、箱形截面在斜拉桥中，采用箱形截面可以有效地提高桥梁整体的强度和刚度。
箱形截面通常由上下两个平行排列的钢板组成，并通过纵向和横向钢板连接起来，形成一个空心矩形结构。
这种结构具有较好的抗弯和抗扭性能，可以有效地承受荷载。
三、斜拉索斜拉桥的主要承载结构是斜拉索，它连接在桥塔和桥面之间，将荷载传递到桥塔上。
斜拉索通常由高强度钢丝绳制成，其数量和位置根据桥梁的跨度和荷载而定。
在双主梁箱形截面中，斜拉索通常连接在两个箱梁之间，并通过吊杆固定在箱梁上。
四、特点1. 高强度：采用高强度钢材制成的双主梁箱形截面具有较好的抗弯和抗扭性能，可以有效地承受荷载。
2. 稳定性好：采用双主梁结构可以有效地提高桥梁整体的刚度和稳定性。
3. 美观性好：采用箱形截面可以使得桥面更加平整、美观。
4. 施工方便：双主梁箱形截面结构简单，易于制造和安装。
总之，在斜拉桥设计中采用双主梁箱形截面是一种常见的设计方案。
这种结构具有高强度、稳定性好、美观性好和施工方便等特点，可以有效地满足大跨度桥梁的承载要求。
斜拉桥设计中的力学特性分析
斜拉桥设计中的力学特性分析斜拉桥作为一种特殊的桥梁结构，具有独特的外观和优良的工程性能，广泛应用于世界各地的交通建设项目中。
在进行斜拉桥的设计过程中，力学特性的分析是非常关键的环节。
本文将对斜拉桥设计中的力学特性进行深入探讨。
一、斜拉桥的基本结构斜拉桥由主塔、斜拉索和桥面板组成。
主塔起到承载作用，斜拉索则将桥面板与主塔连接起来，使其能够承受交通荷载。
斜拉桥的设计目标是在保证结构稳定的前提下，尽可能减小材料的使用量，提高桥梁的经济性。
二、斜拉桥的受力原理斜拉桥的受力原理是利用索力的拉压性能来达到桥梁承载荷载的目的。
桥面板中的荷载通过斜拉索传递到主塔上，而主塔则通过基础或支座将荷载传递到地基上。
斜拉索具有较高的抗拉性能，因此能够较好地承受荷载。
三、斜拉桥的力学特性分析1. 斜拉索的布置与受力斜拉桥斜拉索的布置对桥梁的受力分布起到重要影响。
合理布置斜拉索能够使得桥梁受力均匀，减小结构的变形和应力。
在布置斜拉索时，需要考虑索的角度、索的间距以及索的材料强度等因素。
2. 斜拉桥的挠度和稳定性斜拉桥在受到荷载时会产生一定的挠度。
合理控制挠度是保证斜拉桥使用性能的重要因素。
过大的挠度会影响行车的平稳性，过小的挠度则可能导致桥梁的破坏。
同时，稳定性是斜拉桥设计中需要重点考虑的因素之一，特别是在弯曲和地震等复杂工况下。
3. 斜拉索的预应力设计斜拉桥的斜拉索需要进行预应力设计，以使斜拉索能够承受相应荷载并保持预定的形状。
预应力设计要求准确计算索的拉力大小，保证索的应力处于合理范围内。
此外，预应力设计还需要考虑索的材料特性、索与主塔的连接方式等因素。
4. 斜拉桥的减震设计考虑到地震等自然灾害可能带来的影响，斜拉桥的减震设计也非常重要。
采用合适的减震装置可以减小结构受力，提高桥梁的耐震性能。
常见的减震装置包括摩擦阻尼器、液体阻尼器等。
四、案例分析：日本明石海峡大桥明石海峡大桥作为世界上最长的斜拉桥之一，其设计中的力学特性值得研究。
斜拉桥与悬索桥的现状受力特点及构造[详细]
![斜拉桥与悬索桥的现状受力特点及构造[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/5130dabd7cd184254b3535df.png)
3、合理跨径
混凝土斜拉桥最大跨径700米； 钢斜拉桥最大跨径为1300米； 结合梁斜拉桥（主梁为钢—混凝土结合梁）
最大跨径为1000。
混凝土斜拉桥的的经济合理跨径在 200m~500m之间
斜拉桥的受力特点
斜拉桥的总体布 置及构造
（三）结构体系
a) 主 梁 b) 拉 索 c) 索 塔 d) 桥 墩 e) 桥 台
➢漂浮体系:塔墩固结, 梁在塔处不设支座, 边墩上仅设纵向滑动支座.
➢支承体系:塔墩固结,在所有墩, 塔处梁下均设有支座.(当支座是 纵向滑动支座时,叫做半漂浮体系)
主梁与塔柱之间横向约束示意图
➢钢梁 节段连接方式可采用高强螺栓连接或焊接，钢箱梁顶板应采用焊接连
接。
多多罗大桥钢梁连接
菜园坝大桥钢桁连接
钢混接头构造 混凝土顶板
承压板
混凝土底板
剪力钉
π型加劲肋
苏通大桥钢混结合段
（五）主塔
宝塔式 A形
索塔的构造要求
➢混凝土索塔 应根据施工需要在索塔内配置型钢作为劲性骨架。 处于海洋或其他腐蚀环境中的混凝土索塔、主梁应
5、总体布置
斜拉桥的总体布置方案应与周 围环境相协调，并综合考虑经济与 安全、设计与施工、材料与施工机 具、运营与管理及桥位处的地形、 地质、水文、气象、地震等因素确 定。
总体布置应主要解决的索塔布置、跨径
布置、拉索及主梁的的布置，塔高与跨 径的关系等问题。
（一）索塔布置
斜拉桥的结构特点决定了它跨越能力大，
隔板必须加强。 ➢混凝土梁横向联系：应采用横隔板（梁）。 ➢钢梁的横隔板：宜采用钢板梁。刚桁架梁横向连接系宜采用桁架斜撑形式。ห้องสมุดไป่ตู้➢组合梁连接系：宜采用钢板进行横向连接，其钢板厚度不宜小于10mm.
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。
斜拉桥与悬索桥的现状受力特点及构造[详细]
（四）截面
➢主梁
斜拉桥的主梁宜在全长范围内布置成连续体系。 新的设计细则明确提出斜拉桥主梁的四种形式:
➢混凝土梁 ➢钢梁 ➢组合梁 ➢混合梁
钢主梁截面形式: 箱形、梁板式、分离式边箱、钢板梁截面。
当采用双层桥面的主梁时，宜采用桁架形式。
重庆菜园坝大桥
主梁横向连接系
新设计细则中规定 主梁斜拉索锚固区必须设置横向连接系。支座处 横
（三）结构体系
a) 主 梁 b) 拉 索 c) 索 塔 d) 桥 墩 e) 桥 台
➢漂浮体系:塔墩固结, 梁在塔处不设支座, 边墩上仅设纵向滑动支座.
➢支承体系:塔墩固结,在所有墩, 塔处梁下均设有支座.(当支座是 纵向滑动支座时,叫做半漂浮体系)
主梁与塔柱之间横向约束示意图
➢塔梁固结体系:塔梁固结,墩处设有支座.
➢刚构体系:塔,梁,墩均固结,不需支座,不需体系转换.
按拉索的锚拉体系不同而形成 的三种结构体系
自锚式斜拉桥 地锚式斜拉桥 部分地锚式斜拉桥
A）自锚式斜拉桥
自锚体系中，锚固在端支点处的拉索索力 最大，一般需要较大的截面，并且它对控制塔 顶的变为起着重要的作用，是最重要的一根拉 索，被成为端锚索。
可减少水中墩及深水基础，故总体布置时一 般从经济角度考虑，宜采用独塔布置方案， 根据桥位地形及跨径需要等各种因素也可选 用双塔布置或多塔布置
桥涵工程
18
（二）跨径布置
现代斜拉桥最典型的跨径布置有两种：即双 塔三跨式和独塔双跨式。在特殊情况下也可 布置成独塔单跨式、双塔单跨式及多塔多跨 式。
辅助墩的作用：斜拉桥在边跨设置辅助墩， 可以增强结构体系的刚度，明显地改善边跨 内力和减小挠度，特别是对辅助墩附近主梁 断面的内里有明显的改善。设置辅助墩后大 大减小了活载引起的梁端转角，使伸缩缝不 易受损。当索塔刚度不够大时，辅助墩还可 以约束塔身的变形，从而改善中跨的内力及 挠度。反之，如索塔的刚度较大，则将辅助 墩对中跨的受理状态就没有明显的影响。
斜拉桥施工中的承重能力分析与优化
斜拉桥施工中的承重能力分析与优化斜拉桥作为一种独特的桥梁结构，广泛应用于跨越大型水域或山谷的工程中。
在施工过程中，承重能力的分析与优化是至关重要的。
本文将就斜拉桥施工中的承重能力分析与优化展开探讨。
首先，斜拉桥在设计阶段需要考虑到各种承重情况，包括桥面自重、行车荷载、风荷载等。
因此，在施工过程中，必须对这些承重情况进行详细的分析。
通过结构分析软件和有限元模拟等方法，可以计算出不同施工阶段各个部位的受力情况，并确定在每个阶段是否需要采取额外的支撑措施。
其次，斜拉桥的主梁是承受最大荷载的主要部位，因此，在施工中需要特别关注其承重能力。
一种常见的优化方法是通过添加临时的悬臂臂杆来增加主梁的临时承载能力。
这样一来，可以在施工过程中减轻主梁的受力情况，保证施工期间的安全。
除了主梁，桥塔也是斜拉桥中需要考虑承重能力的关键部位。
在进行分析和优化时，需要考虑到塔身的自重以及悬臂臂杆对塔身的附加荷载。
通过结构分析计算，可以确定塔身的稳定性，并进行必要的优化，以确保塔身在施工期间和使用期间的安全性能。
此外，斜拉桥的施工过程中还需要考虑到施工吊车的稳定性和承重能力。
根据吊车的规格和施工工艺，可以确定吊车的净起重能力，进而计算出各个施工阶段对吊车的最大要求。
通过合理安排吊车的位置和施工序列，可以最大限度地减小施工过程中对吊车的要求，提高施工效率。
此外，斜拉桥的设计还需要考虑到地基的承载能力。
通过进行地质勘探和土力学分析，可以确定地基的稳定性和承载能力。
如果发现地基的承载能力不足，需要采取加固地基的措施，以确保斜拉桥的安全使用。
总之，斜拉桥的施工中承重能力的分析与优化是非常关键的。
通过合理的设计和施工方案，可以最大限度地减小施工过程中的风险，保证斜拉桥的安全使用。
同时，施工中的承重能力分析与优化也为类似结构的设计和施工提供了有益的经验。
通过总结施工中的实践经验，可以进一步提高斜拉桥的设计和施工水平，为更多的工程项目提供参考。
斜拉桥施工特点(表)
（4）对塔吊、支架的安装、使用、拆除阶段的强度、稳定性进行计算和检查
（5）必须避免上部塔体施工对下部塔体表面的污染
8.索塔施工测量：
（1）建立平面控制网，对常用点采取加固、防晒、防风措施
（2）塔底高程测定、塔底轴线和塔根模板轮廓点放样
（3）上、下塔柱和横梁模板各接高轮廓点的放样和标高测定
斜拉桥施工特点
概述
施工要点
总体结构
1.斜拉桥的组成：梁、塔、索
2.结构受力特点：
（1）斜拉桥桥面如同多点弹性支承连续梁
（2）每根钢索如同桥墩
（3）众多钢索斜向集中到一根塔柱上，再集中传到地基上
（4）索承受拉力，塔、梁承受压力，塔的左右水平力自我平衡
3.斜拉桥施工包括：主塔施工、主梁施工、拉索施工
索塔
3)两侧不对称的或设计拉力不同的拉索，按设计规定的索力分级同步张拉，各千斤顶同步之差＜油表读数的最小分格，索力终值误差＜±2%
（5）垫圈：
1)拉索锚固，不宜在锚环和承压板之间加垫
2)需要加垫时，其垫圈材料和强度应符合承压要求，并设成两个密贴带扣的半圈
（6）检测：
1)检测时间：
a)拉索张拉完成后
b)悬臂施工跨中合龙前后
b)干接缝应保持结合面清洁，粘合料应涂刷均匀
5)采用垫片调整梁段拼装线形，每次垫片调整的高程＜2cm
（5）长拉索在安装抗振阻尼支点前，应采用钢索或杆件将一侧拉索（平面索）联结，以抑制和减小拉索的振动
（6）大跨径主梁施工，应缩短双向长悬臂持续时间，尽快使一侧固定，减少风振的不利影响，必要时采取临时抗风措施
4.拉索抗振约束环和减振器安装前，必须确保索管（特别是梁上索管）和锚端的防水、防腐、防污染
斜拉桥动力特性分析
‖ ‖
…Leabharlann ‖ ‖‖‖
‖ ‖ ‖
λ‖ ‖ P‖
（7）
Φ={ψ1，ψ2，…，ψP}
（8）
在方程（6）右边代入 q 个试探向量，导得
kψ（1）=mψ（0）= w（0）
（9）
求解式（9）得到未规格化的改进的形状，即
ψ（1）=k-1 w（0）
（10）
式（10）改进的形状用于下一轮新的迭代之前，它们 必须用规格化和正交化修正。规格化使其在计算中数值 大小保持合理，正交化使得每一个向量收敛于不同振型
１ 工程概述
某大桥为三跨全漂浮体系 (192m+434m+192m)，双 塔双索面叠合梁式斜拉桥。全桥立面如图 1 所示。大桥 设计安全等级为一级，桥梁设计基准期为 100 年，设计 车速为 80km/h，桥面全宽为 30m，最大纵坡为 1%，横向 设置 2%的横坡度。上部结构为两个钢箱梁和混凝土桥 面板组成的叠合梁。桥面板厚 0.25m，主梁为两分离高 2.8m，宽 2.3m 钢箱梁，钢箱梁之间，每 4m 设置一道横隔 梁，横隔梁间设置两道小纵梁，端横梁处设置铸铁压重， 每侧重 16044kN。索塔为门形塔，钻孔桩高桩承台基础， 塔高 141.33lm。塔柱设置三道横梁，塔柱均为空心薄壁 结构。下塔柱高 24.241m，变截面单箱单室，下大上小， 中塔柱高 54.09m，上塔柱高 59m，均为等截面箱形断面， 三道横梁亦为箱型截面，七、中横梁高 4m，下横梁高 6m。全桥共 140 根斜拉索，采用半平行钢丝索。为了提 高主桥的抗震性能，在桥塔处，纵向主箱外侧，设置横向
Mδ咬 +Kδ
（1）
式中：M 一结构的质量矩阵
K 一结构的刚度矩阵
其解表示为：
索承桥的受力特性及结构特点
索承桥的受力特性及结构特点摘要:从结构构造和力学特点两个方面进行对比分析,得出斜拉桥随着跨径的增加, 拉索与主梁的夹角逐渐变小,竖向有效分力也随着变小, 因此, 斜拉桥的跨越能力会受到限制,推导了最佳的高跨比范围; 悬索桥吊杆与加劲梁是垂直或斜向交叉,不会随着跨径加大而受影响, 悬索桥比斜拉桥的跨越能力更大.关键词:斜拉桥; 悬索桥;受力特性;结构特点近几年来, 随着我国科学技术的进步, 桥梁建设事业得到了飞速发展, 有关大跨径桥梁的设计理论也得到了进一步完善. 在现代桥梁中,索承桥特别适用于大跨、特大跨桥梁, 目前还没有其它类型桥梁的跨度能超过它们. 从目前工程实际运用来看, 索承桥主要包含斜拉桥、悬索桥以及两者的组合.随着索承桥在工程中的运用越来越广泛,深入研究剖析其受力与结构特点, 有助于我们提高认识、完善其设计理论,具有重大意义.1 斜拉桥的构造分析1. 1 斜拉桥的总体构造斜拉桥的特点是依靠固定于索塔的斜拉索支承梁跨,梁是多跨弹性支承梁,梁内弯矩与桥梁的跨度基本无关, 而与拉索的间距有关. 斜拉索直接锚于主梁上, 称自锚体系,拉索承受巨大拉力, 拉索的水平分力使主梁受压, 因此塔、梁均为压弯构件. 由于斜拉桥的主梁通过拉紧的斜索与塔直接相连, 增加了主梁抗弯、抗扭刚度,在动力特性上一般远胜于悬索桥.1. 2 斜拉桥的拉索构造斜拉桥主要组成部分为拉索、主梁及索塔. 拉索纵向布置分为四种形式:辐射形、竖琴形、扇形和星形. 辐射形的特点是所有拉索集中于塔顶,使各根拉索具有可能的最大倾角, 因些拉索效率发挥最好,拉索用钢量最少, 其主要缺点是拉索汇交到塔顶, 构造处理比较困难;竖琴形用钢量最大,但索不会交叉, 比较美观、整齐;扇形介于辐射形与竖琴形之间, 索在塔处的锚固间距尽量小, 主要满足锚头布置与张拉空间要求; 星形布置的唯一特点是边跨拉索锚于梁端,可以增大桥梁的整体刚度. 每根拉索包括钢索、锚具和过渡段三部分. 钢索承受拉力,设置在两端的锚具用来传递拉力. 过渡段埋设在塔和梁的内部, 用于密封穿过梁和塔体内的钢索, 且不与混凝土接触.钢索宜采用抗拉强度高、疲劳性能好、弹性模量大和截面密度大的高强钢丝制成, 目前主要有三种类型: 封闭钢索、平行高强钢丝索、平行纲绞线索.我国采用的锚具主要有两种型式: 冷铸墩头锚(主要用于平行钢丝索)和夹片群锚(主要用于平行钢绞线索).1. 3 斜拉桥的主梁特点主梁类型主要有钢主梁, 混凝土主梁, 钢、混凝土结合梁, 钢、混凝土混合梁四种. 其中钢主梁的主要特点是重量轻、跨越能力大, 构件可在工厂制作, 质量可靠,便于安装, 施工速度快,养护工作量大. 混凝土主梁的特点是: 刚度大,挠度小, 阻尼效果好, 混凝土自重大,抗振动性能较好.结合梁是在钢主梁上用混凝土桥面板代替正交异性钢桥面板, 除有钢主梁的特点外, 与钢主梁相比,能节省钢材用量, 且其刚度大, 抗风稳定性好,能分担斜索的水平分力, 自重比钢主梁大, 与混凝土主梁相比, 主梁轻,结构简单, 施工速度快.混合梁是指在中孔大跨以钢梁为主,两侧边跨采用预应力混凝土梁. 这种结构加大了边跨主梁的刚度和重量,有利于减小中跨内力及变形, 能减小或避免边跨端支点负反力. 主梁在塔墩上支承体系主要有四种: 支座支承体系、塔梁固结体系、刚构体系、悬浮体系.1. 斜拉桥的索塔构造索塔承受塔自重、拉索、主梁及桥面系的恒载与活载.索塔可以是钢结构或钢筋混凝土结构. 索塔的结构型式, 根据拉索布置、主梁跨度、桥面宽度等因素确定.常用的索塔形式在顺桥方向有柱型、A 型和倒Y 型等. 在横桥方向常用的索塔型式有单柱式、双柱式、门式、A型、H型及钻石型等. 拉索在塔上的锚固型式主要有三种: 鞍座型式、交叉锚固型式、拉索对称锚固型式.2 斜拉桥的受力特性分析2. 1 斜拉桥的力学计算特点斜拉桥是一个空间结构,为便于计算, 一般按平面结构处理, 而用横向分布系数计入空间. 根据结构构造特点, 可以用杠杆原理法或偏心受压法等适合的计算方法计算横向分布系数. 对于平面结构,用有限元法按线弹性结构进行分析, 因此内力叠加原理成立. 拉索的内力与变形存在非线性关系, 用修正弹性模量的方法处理后, 拉索仍可按弹性杆件对待,且引起的误差很小. 对于较大跨度的斜拉桥, 则要计入非线性影响,处理方法是在线弹性结构分析的基础上, 对控制截面的内力或变形, 追加非线性影响.2. 2 斜拉桥的力学计算原理斜拉桥的恒载内力计算比较复杂,一期恒载内力不仅与安装顺序有关,还取决于张拉索力. 在恒载下的拉索松驰,混凝土徐变使计算更趋复杂.确定恒载索力方法主要有连续梁法、弯曲能量最小法和弯矩平方和最小法、优化方法、人机对话确定索力.连续梁法是指结构在各施工阶段完成后, 在一、二期恒载作用下, 主梁内力与以拉索锚固点为主梁刚性支点的连续梁内力接近.弯曲能量最小法是用结构的弯曲余能作为目标函数, 令其对索力的偏导为零.优化方法是结合上述两种方法,建立目标函数,用数学规划法解出满足索力约束条件下的弯曲能量最小时的施调索力. 为确定最佳索力方案, 可通过人机对话确定索力. 即先选定成桥状态初始索力. 计算初始索力及恒载下控制截面的内力与变位.计算活载等引起控制截面内力及索力.综合分析计算结果, 根据力学及桥梁知识,修改成桥状态下初始索力或梁塔控制截面弯矩或变位值,直到满意结果为止.2. 3 斜拉桥的力学计算步骤确定施工阶段张拉索力的方法一般有以下几种:倒拆法、正算法.倒拆法的计算过程:( 1)每拆一对索及相应主梁节段,在拆去单元后的节点处加上大小相同、方向相反的节点力;( 2)按拆去单元后的结构状态及所加节点力,进行结构分析, 就得到节点力引起的各索索力;( 3)拆单元前的各索索力加上节点力引起的索力,得尚未拆除索的索力;( 4 )下一阶段待拆拉索的张拉力即为由( 3)所得的索力.正算法采用与斜拉桥方式相同的顺序,依次计算各阶段架设时结构的施工内力和位移.3 悬索桥的构造分析悬索桥主要由主缆、加劲梁、吊索、索塔、锚锭和鞍座六部分组成. 悬索桥大都采用双面主缆, 由平行高强钢丝组成. 主缆分束股是为了便于架设和锚固.每根束股由几十根, 乃至几百根单根平行钢丝组成, 由于架设方法不同, 可分为空中纺线法和预制钢丝束股法两种.加劲梁的结构型式主要有两种:钢桁梁和扁平钢箱梁. 吊索也称吊杆, 有直吊索和斜吊索两种. 斜吊索比直吊索有以下特点:和主缆、加劲梁一起起到桁架作用, 能提高桥的整体刚度; 结构振动衰减性能好;在主跨跨中附近, 活载产生应力变化幅度大, 易引起疲劳问题; 吊索容易松弛. 吊索与主缆的连接方式有鞍挂式和销连接式两种.索塔是支承主缆的重要构件,其型式分顺桥方向和横桥方向. 材料一般由混凝土或钢构成. 锚碇是主缆的锚固体,与索塔一样是支承主缆的重要部分,它将主缆的拉力传递给地基. 锚碇一般由锚碇基础、锚块、主缆的锚碇架及固定装置、遮棚等组成. 锚碇的型式可分为重力式和隧道式. 重力式锚块是最常用的型式,依靠混凝土重量来抵抗主缆的拉力.隧道式锚块用于坚固、节理少的基岩外露的情况, 是把岩石凿隧洞,其内埋入锚碇架, 然后填充混凝土抵抗主缆拉力. 悬索桥鞍座早期都为大型铸钢构件, 现代鞍座改用焊接钢结构, 比较轻型.主缆支架鞍座主要功能是改变主缆方向, 并把主缆的钢丝束股在水平及竖直方向分散开来,然后把这些钢丝束股引入各自的锚固位置. 悬索桥的受力特性分析悬索桥在恒载作用下,主缆、主塔承受结构自重,加劲梁受力由施工方法而定. 成桥后, 主缆和加劲梁共同承受外荷作用, 受力按刚度分配.主缆是结构体系中的主要承重构件,其形状直接影响到整个体系的受力分配和变形,主缆的主要受力特征如下: ( 1)几何可变体, 主要承受张力.主缆可通过自身几何形状的改变来影响体系平衡, 具有大位移的力学特征. ( 2)主缆在恒载作用下具有很大的初始张拉力,使主缆维持一定的几何形状. 初始张拉力对后续结构形状提供强大的重力刚度!, 这是悬索桥跨径得以不断增大、加劲梁高跨比得以减小的根本原因.主塔在外荷载作用下的受力特征可表现为两种形式: ( 1)横载状态下, 主塔基本无弯曲内力; ( 2)恒、活载及地震荷载作用下, 主塔正负弯曲包络图基本对称或正负弯矩包络按某一比例分配.加劲梁的受力特性按不同的施工方法,可表现为两种情况: ( 1)一期恒载作用下,加劲梁段呈简支梁弯矩分配; 二期恒载作用下, 加劲梁承受与主缆共同作用下的弯曲内力; ( 2)加劲梁的弯矩根据使恒、活载作用下其应力分布趋于合理的标准人为确定.5 结语本文对两种常用的索承桥的结构构造和受力特点展开了分析,并从受力性能上作了比较,揭示了悬索桥与斜拉桥跨越能力的内在特点, 为进一步认识、研究和设计这两类大跨度桥梁,提供了理论基础.参考文献:[ 1] 姚玲森. 桥梁工程[M ]. 北京: 人民交通出版社, 1993: 20- 5.[ 2] 裘伯永. 桥梁工程[M ]. 北京: 中国铁道出版社, 2000: 300- 3 0.[ 3] 项海帆. 高等桥梁结构理论[M]. 北京: 人民交通出版社, 2000: 302- 315.[ ] 李文静, 张坤.斜拉桥动力特性分析[ J]. 四川理工学院学报:自然科学版, 2008( 5): 105- 107.[ 5] 李小珍, 强士中.大跨度悬索桥施工计算初始空缆状态确定的新方法[ J]. 中国铁道学会桥梁工程委员会学术交流会论文集, 1997(11): 628- 635.[ 6] 田启贤. 悬索桥非线性结构分析[ J]. 桥梁建, 1998( 2): 63- 66.[ 7] 罗韬,胡道华,肖伦斌.几何非线性空间杆系有限元程序开发[ J]. 四川理工学院学报:自然科学版, 2008( ): 115- 118.。