斜拉桥与悬索桥PPT课件
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斜拉桥&悬索桥
第六章悬索桥及斜拉桥第一节悬索桥及斜拉桥的分类及构造一、悬索桥、斜拉桥的分类（一）悬索桥悬索桥也称吊桥，是指利用主缆和吊索作为加劲梁的悬挂体系，将桥跨所承受的荷载传递到桥塔、锚碇的桥梁。
其主要结构由主缆、索塔、锚碇、吊索、加劲梁组成。
悬索桥的类型可根据悬吊跨数、主缆锚固方式及悬吊方式等方面加以划分。
1．按悬吊跨数分类其结构形式如图6-1。
其中单跨悬索桥和三跨悬索桥最为常用。
图6-1 悬吊跨数不同的悬索桥a)单跨悬索桥；b)三跨悬索桥；c)四跨悬索桥；d)五跨悬索桥1）单跨悬索桥2）三跨悬索桥3）多跨悬索桥图6-2 联袂布置的悬索桥2．按主缆的锚固方式分类按主缆的锚固形式划分，可分为地锚式悬索桥和自锚式悬索桥。
3．根据悬吊方式分类1）采用竖直吊索并以钢桁架作加劲梁，如图6-4所示。
2）采用三角布置的斜吊索，并以扁平流线形钢箱梁作加劲梁，如图6-5所示。
3）混合式，即采用竖直吊索和斜吊索，流线形钢箱梁作加劲梁。
如图6-6所示。
图6-4 采用竖直吊索桁式加劲梁悬索桥图6-5 采用斜吊索钢箱加劲梁的悬索桥图6-6 带斜拉索的悬索桥4．按支承结构分类图6-7 按支承构造划分悬索桥形式a)单跨两铰加劲梁；b)三跨两铰加劲梁；c)三跨连续加劲梁（二）斜拉桥斜拉桥的主要组成部分为主梁、索塔及拉索。
1．按索塔布置方式分1）单塔式斜拉桥采用图6-8-b）的单塔式斜拉桥。
2）双塔式斜拉桥桥下净空要求较大时，多采用图6-8 a）所示的双塔式斜拉桥。
图6-8 斜拉桥跨径布置3）多塔式斜拉桥在跨越宽阔水面时，由于桥梁长度大，可采用图6-8c)所示的多塔斜拉桥。
2．按主梁的支承条件分1）连续梁式斜拉桥如图6-9 a）。
2）单悬臂式斜拉桥如图6-9 b）。
3）T形刚架式斜拉桥如图6-9 c）。
图 6-9按主梁支承条件划分斜拉桥形式二、悬索桥、斜拉桥的构造（一）悬索桥上部结构的主要形式和构造特点现代悬索桥通常主要由主缆、主塔、锚碇与加劲梁等四大主体结构以及塔顶主索鞍、锚口散索鞍座或散索箍和悬吊系统等重要附属系统组成。
斜拉桥与悬索桥简介
建成年份 1998 1994 2001 2000 2000 1993 1996 1997 1991 1999 1991 2000 1991 1999 1993 1999 1986 1989 1992 1996
世界第一斜拉桥－多多罗大桥
位于日本Nishi-Seto高速公路上的Tatara桥
法国Normandy桥
斜拉桥
由斜拉索与主梁共同承受荷载，斜拉索的纵桥向水平分力在主梁中 引起较大的轴向力，恒载内力所占比重很大。
悬索桥只有通过调整垂跨比才能改变主缆的恒载内力， 而斜拉桥可直接通过张拉斜拉索就能调整索、梁的恒载内力。
（2）材料方面
◎（大跨度）悬索桥 加劲梁多采用自重较轻的钢材。 ◎斜拉桥 主梁材料可以是钢、混凝土或钢－混凝土结合。
e· 自锚式悬索桥：
～与组合体系中的系杆拱相似， ～悬索水平拉力不传给锚碇而传给加劲 梁。
f·缆索中段同加劲桁架的上弦合为一体。
汕头海湾大桥
广东虎门大桥
厦门海沧大桥（主跨648m）
主 跨 一 三 七 七 米 公 铁 两 用 桥
香 港 青 马 大 桥
江阴长江大桥
润扬长江大桥（主跨1490m）
桥名 南京长江第二大桥 青州闽江大桥 武汉白沙洲大桥 杨浦大桥 徐浦大桥 汕头大桥 荆沙长江公路大桥 鄂黄长江公路大桥 军山长江公路大桥 润阳长江公路大桥 汲水门桥 海口世纪大桥 珠海淇澳大桥 高平大桥（台湾） 广东会马大桥 重庆石门大桥
结构型式 双塔双索面钢箱梁 双塔双索面叠合梁 双塔双索面混合梁 双塔双索面叠合梁 双塔双索面叠合梁 双塔双索面混合梁 双塔双索面PC梁 双塔双索面PC梁 双塔双索面钢箱梁 双塔双索面钢箱梁 双塔双索面钢桁梁 双塔双索面PC梁 双塔单索面PC梁 单塔双索面混合梁 单塔双索面PC梁 单塔单索面Pc梁
斜拉桥(第一章) (正式) ppt课件
索塔横桥向布置：独柱型、双柱型、门型或H型、A型、宝石型或倒 Y型等。
ppt课件
21
斜拉桥塔形示ppt例课件
22
第一章 总体布置与结构体系
二、塔的高跨比 索塔高度从桥面以上算起。 主跨径相同情况下，索塔高度低，拉索水平倾角小，拉索垂直分力对 主梁支承作用就小；反之，索塔高度愈大，拉索水平倾角愈大，拉索对 主梁支承效果也愈大。 索塔的高度应由经济比较来确定。
边跨L1 端锚索
主跨L2
桥塔
桥塔
边跨L1 端锚索
主跨L2 桥塔
边跨L1 端锚索
边墩（或桥台）
边墩（或桥台） 边墩（或桥台）
边墩（或桥台）
(a)双塔（三跨式）
(b)独塔p（p双t跨课式件）
9
第一章 总体布置与结构体系
二、跨径布置
典型为双塔三跨式和独塔双跨式；特殊也可独塔单跨及多塔多跨。
边跨L1 端锚索
第一章 总体布置与结构体系
4．辅助墩及外边孔
边孔设置辅助墩，根据边孔高度、通 航、施工安全等具体情况而定。 当边孔设在岸上或浅滩，在边孔设置 辅助墩，可以改善结构的受力状态。 辅助墩受压时，减少了边孔主梁弯矩； 受拉时则减少了中跨主梁的弯矩和挠 度。
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第一章 总体布置与结构体系
第三节 索塔布置
限制变位。 必须采用时，①可将中间塔做成刚性索塔（如委内瑞拉的马拉开波桥）；
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16
②用长拉索将中间塔顶分别 锚固在边塔的塔顶或塔底加 劲（如香港汀九桥）；
③加粗尾索并在锚固尾索的梁 段上压重，增加索的刚度（如湖 南洞庭湖大桥）。
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多塔斜拉桥中桥 塔示例
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斜拉桥塔形示ppt例课件
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第一章 总体布置与结构体系
二、塔的高跨比 索塔高度从桥面以上算起。 主跨径相同情况下，索塔高度低，拉索水平倾角小，拉索垂直分力对 主梁支承作用就小；反之，索塔高度愈大，拉索水平倾角愈大，拉索对 主梁支承效果也愈大。 索塔的高度应由经济比较来确定。
边跨L1 端锚索
主跨L2
桥塔
桥塔
边跨L1 端锚索
主跨L2 桥塔
边跨L1 端锚索
边墩（或桥台）
边墩（或桥台） 边墩（或桥台）
边墩（或桥台）
(a)双塔（三跨式）
(b)独塔p（p双t跨课式件）
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第一章 总体布置与结构体系
二、跨径布置
典型为双塔三跨式和独塔双跨式；特殊也可独塔单跨及多塔多跨。
边跨L1 端锚索
第一章 总体布置与结构体系
4．辅助墩及外边孔
边孔设置辅助墩，根据边孔高度、通 航、施工安全等具体情况而定。 当边孔设在岸上或浅滩，在边孔设置 辅助墩，可以改善结构的受力状态。 辅助墩受压时，减少了边孔主梁弯矩； 受拉时则减少了中跨主梁的弯矩和挠 度。
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第一章 总体布置与结构体系
第三节 索塔布置
限制变位。 必须采用时，①可将中间塔做成刚性索塔（如委内瑞拉的马拉开波桥）；
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②用长拉索将中间塔顶分别 锚固在边塔的塔顶或塔底加 劲（如香港汀九桥）；
③加粗尾索并在锚固尾索的梁 段上压重，增加索的刚度（如湖 南洞庭湖大桥）。
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多塔斜拉桥中桥 塔示例
《斜拉桥与悬索桥》课件
• 林劲. 大跨斜拉桥设计
ห้องสมุดไป่ตู้
《斜拉桥与悬索桥》PPT 课件
本课件将介绍斜拉桥与悬索桥的不同之处，让您深入了解世界上最著名的桥 梁类型之一。
引言
1 什么是斜拉桥
斜拉桥是一种利用倾斜拉 索来支撑主跨径的桥梁。
2 什么是悬索桥
悬索桥是一种利用吊索来 支撑主跨径的桥梁。
3 斜拉桥与悬索桥的区
别
斜拉桥和悬索桥的主要区 别在于它们支撑桥面的方 式不同。
参考文献
• Wai-Fah C hen, Lian D uan. Bridg e Eng ineering H andbook, Second Edition: Fundam entals
• D avid P. Billing to n. The To wer and the Brid g e: The N ew A rt of Structural Eng ineering
斜拉桥适用于大跨度的桥梁，悬索桥适用于中长跨度的桥梁。
结论
1
斜拉桥和悬索桥的发展和趋势
随着科技的进步，斜拉桥和悬索桥的跨度
斜拉桥和悬索桥的重要性
2
越来越长，设计和建造也越来越精细。
斜拉桥和悬索桥是连接城市和地区的重要
桥梁，对经济社会的发展有着至关重要的
作用。
3
斜拉桥和悬索桥的未来前景
未来斜拉桥和悬索桥将不断发展完善，同 时也将面临更大的挑战和变革。
悬索桥的荷载能力强，制作和安 装成本相对较低，但建造和维护 难度较大。
应用场合
悬索桥适用于中长跨度桥梁，如 金门大桥、拉斯维加斯吊桥等。
斜拉桥与悬索桥的比较
相似之处
斜拉桥和悬索桥都可以跨越大跨度的河流、海峡或山谷。
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《斜拉桥与悬索桥》PPT 课件
本课件将介绍斜拉桥与悬索桥的不同之处，让您深入了解世界上最著名的桥 梁类型之一。
引言
1 什么是斜拉桥
斜拉桥是一种利用倾斜拉 索来支撑主跨径的桥梁。
2 什么是悬索桥
悬索桥是一种利用吊索来 支撑主跨径的桥梁。
3 斜拉桥与悬索桥的区
别
斜拉桥和悬索桥的主要区 别在于它们支撑桥面的方 式不同。
参考文献
• Wai-Fah C hen, Lian D uan. Bridg e Eng ineering H andbook, Second Edition: Fundam entals
• D avid P. Billing to n. The To wer and the Brid g e: The N ew A rt of Structural Eng ineering
斜拉桥适用于大跨度的桥梁，悬索桥适用于中长跨度的桥梁。
结论
1
斜拉桥和悬索桥的发展和趋势
随着科技的进步，斜拉桥和悬索桥的跨度
斜拉桥和悬索桥的重要性
2
越来越长，设计和建造也越来越精细。
斜拉桥和悬索桥是连接城市和地区的重要
桥梁，对经济社会的发展有着至关重要的
作用。
3
斜拉桥和悬索桥的未来前景
未来斜拉桥和悬索桥将不断发展完善，同 时也将面临更大的挑战和变革。
悬索桥的荷载能力强，制作和安 装成本相对较低，但建造和维护 难度较大。
应用场合
悬索桥适用于中长跨度桥梁，如 金门大桥、拉斯维加斯吊桥等。
斜拉桥与悬索桥的比较
相似之处
斜拉桥和悬索桥都可以跨越大跨度的河流、海峡或山谷。
悬索桥和斜拉桥的区别
悬索桥和斜拉桥的区别斜拉桥,又称斜张桥，是将桥面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。
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。
第一座现代斜拉桥始建于1955年的瑞典，跨径为182米。
目前世界上建成的最大跨径的斜拉桥为法国的诺曼底桥，主跨径为856米。
1993年建成的上海杨浦大桥是我国目前最大的斜拉桥，主跨径为602米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。
斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。
斜拉桥和悬索桥施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
桥塔的施工
8.1 桥塔的施工
一般采用钢桥塔或混凝土桥塔
1.钢桥塔的施工 施工方法—浮式吊机施工、塔式吊机施工、爬升式吊机施工
爬升式吊机施工法的施工顺序
• 桥塔底部施工：精度控制 • 桥塔塔柱施工：节段连接及横撑、精度检查 • 附属工程：索鞍安装、抗风减振装置、电梯、电路等。 • 目前我国还没有悬索桥采用钢桥塔的实例。
大体积混凝土的温度控制措施
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
西陵大桥束股在锚碇中的分布
悬索桥锚碇的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
悬索桥锚碇的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
8.3 斜拉桥主梁的施工
1.主梁施工的常用方法 与梁式桥基本相同
•顶推法 •平转法
斜拉桥主梁的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
斜拉桥主梁的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
•门架式牵引系统
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
•轨道小车牵引系统
• 架空索道牵引系统
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
（2）主缆成形及压紧
成形夹及压紧梁
（3）丝股整形入鞍座
（在鞍座附近由六边形改为四 边形的过程 称整形）
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
（4）丝股线形调整
为了使架设后的主缆线形与 设计一致。
一至多根基准丝股，其余为 非基准丝股
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
悬索桥主缆的施工
8.5.4 主缆紧缆
丝股线形调整后，紧缆，使主缆压紧成圆形，降低空隙率，满足安 装索夹和长期防护需要。分初紧缆和正式紧缆两阶段。
钢桥的主要结构形式与受力特点解析ppt课件
安康汉江桥位于陕西省安 康水电站的专用线上，主 跨为176米斜腿刚构，在目 前世界上同类型的铁路钢 桥中，跨度领先。本桥附 近河段顺直，平时河面宽 约180米，水深13米左右， 水流平稳。
四、斜拉桥
斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在索塔上的结构形式.斜 拉索不仅为梁提供弹性支承，而目其水平分力对梁产生 很大的轴力。
钢桁梁桥
永宁黄河特大桥是 新建铁路工程中跨越 黄河 的一座单线铁路 钢桁梁桥，全长 3942.08m，孔跨布置为 2 孔 32m+4 孔 24m+38 孔 32m 单线简支 T 梁、18 孔 48m 单线简支箱梁、13 孔 96m 简支钢桁结合梁、5 孔 48m 单线简支箱梁、4 孔 32m 单线简支 T 梁。
与门式刚架相比，斜腿刚架的腿是斜置的，两腿和梁中部的轴线 大致呈拱形，这样，斜腿和梁所受的弯矩比同跨度的门式刚架显 著减小，而轴向压力有所增加。 同上承式魁桥相比，这种桥不需要拱上结构，构件数目较少;当桥 面较窄(如单线铁路桥)而跨度较大时，可将其斜腿在桥的横向放 坡，以保证桥的横向稳定。 意大利的斯法拉沙桥虽己建成近40年，但其简洁明快的桥型，其 梁的底缘线呈现的微弯曲线表现着刚里有柔，特别是至今仍保持 的同桥型世界第一的跨径。
二、拱桥
拱桥是以曲线形拱作为 主体结构的桥梁，具有 外形美观、受力合理、 跨越能力大、适用范围 广等诸多优点，在钢桥、 混凝土桥、污工桥梁以 及钢与混凝土组合结构 桥梁中都得到广泛应用。
拱不仅外形与梁不同，受力与梁也有 很大的区别。
拱桥在受力上最大的区别是，在竖向 荷载作用下，在拱的两端支承处除有 竖向反力外，还有水平推力，使得拱 内弯矩和剪力大大减小，主要以受压 为主。
如果拱桥不能充分承受两端支承处的 水平力，拱脚不仅会产生很大的位移， 而且拱内产生很大的弯矩，不能充分 发挥拱的优势。
斜拉桥与悬索桥
13.2.3 构造细节 (1) 主缆 悬索桥主缆构成有3种形式：平行钢丝、平行钢丝索股
和钢丝绳。 主缆在温度变化和荷载作用下，有伸长或缩短，要求
主缆在塔顶处有水平移动：在中、小跨径的悬索桥中，采 用刚性桥塔，塔顶设活动的索鞍；采用摆柱式桥塔，主缆 在塔顶固定，塔脚设铰，塔柱以微小的摆动来满足主缆水 平移动的要求；采用柔性桥塔，主缆与塔顶固结（通过主 缆鞍），塔脚亦与墩身（或基础）固结。
标高加上跨中吊杆高度和矢高来确定。 (3)吊杆间距 吊杆间距与加劲梁局部受力、桥面构造和桥面材料用量有
关，应进行经济比较。100m～400m的悬索桥，吊杆间距5m～8m； 跨径增大，吊杆间距也增大，有时可达20m左右。
(4)锚索倾角
悬索桥锚索（边跨主缆）倾角的确定原则是使主缆在中 跨与边跨内的水平拉力相等或接近。锚索的倾角与中跨主缆 在桥塔处的水平倾角应相等或接近锚索倾角常采用30°～ 40°，受地形限制时两角之差宜控制在10°以内。
a） b） c） d）
⑤辅助墩及外边孔 斜拉桥在边孔设置辅助墩，应根据边孔高度、通航要求、 施工安全、全桥刚度以及经济和使用条件等具体情况而定。 在边孔高度不大或不影响通航时，在边孔设置辅助墩，可 改善结构的受力状态，增加施工期的安全。当辅助墩受压 时，减少边孔主梁弯矩，而受拉时则减少中跨主梁的弯矩 和挠度，从而大大提高了全桥刚度。 辅助墩的位置由跨中挠度影响线确定，同时考虑索距及施 工要求。
(4)加劲梁与支座 1)加劲梁构造 悬索桥的加劲梁可做成钢板梁、钢桁梁和钢箱梁以及
混凝土箱、板梁。
2)加劲梁支座
简支加劲梁的支座与一般简支梁相同，即一端设固定 支座，另一端设活动支座；加劲梁是连续梁时，固定支座 通常布置一个在中间桥塔上，这样可使梁体伸缩变形分散 在加劲梁的两端，并使变形缝构造容易处理。
桥梁工程第四篇 悬索桥与斜拉桥
(二)加劲梁的支承形式
加劲梁在塔墩上的支承，分为简支与连续两种。简支 形式的优点是：加劲梁构造简单；制造和架设时的误差对 加劲梁无影响；简支的加劲梁不需通过桥塔，桥塔横向两 塔柱的距离比连续加劲梁要小，因此其基础尺寸也相应小。 连续梁并不省钢，它的优点是：梁端转角小，在索塔处不 产生折角，有利车辆行驶；可以减少加劲梁的挠度。
索塔的材料可以是混凝土或钢的。我国的悬索桥都 采用混凝土塔。
索塔型式分顺桥方向与横桥方向。顺桥方向为柱型 等宽或从塔顶向塔底以一定坡度扩大，塔底固定(图4-111a)。横桥方向为底部固定的平面桁架或刚架或混合式 (图4-1-11b、c、d) 箱等索。塔的塔柱断面多数为箱形，钢塔也有采用十字形
NEXT
(三)主缆支架
当主缆在锚碇处改变方向时，则需设置主缆支架 (图4-1-12a)。主缆支架设计，必须适应主缆伸缩要求。
六、鞍座 (一) 由主缆传来的很大的竖直力通过鞍座均匀分布到塔柱 顶截面。鞍座底部与塔顶箱体吻合，且两者的内部格状， 加劲肋板位置也尽可能一致，以使鞍座上竖直力直接传给 塔柱。鞍座和塔顶板用螺栓连接。鞍座上设索槽，安设主 缆。成桥状态主缆对鞍座不发生相对滑动。图4-1-13是塞
第一节 悬索桥的构造
悬索桥主要由主缆、加劲梁、吊索、索塔、锚碇和鞍 座六部分组成，如图4-1-1所示。
一、主缆 主缆是悬索桥的主要承重构件，除承受自重和吊索重
(一)主缆结构 悬索桥大都采用双面主缆，一般是一侧布置一根，个 别有一侧用两根主缆的设计。大多数悬索桥主缆由平行高 强钢丝束股合成。由于架设方法的不同，平行钢丝束股分 空中纺线法(AS法)与预制钢丝束股法(PPWS法或PS法)两 种。
BACK
BACK
五、锚碇 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、遮棚等部分组成(图4-112a)。当主缆需要改变方向时，锚碇中还包括主缆支架和
加劲梁在塔墩上的支承，分为简支与连续两种。简支 形式的优点是：加劲梁构造简单；制造和架设时的误差对 加劲梁无影响；简支的加劲梁不需通过桥塔，桥塔横向两 塔柱的距离比连续加劲梁要小，因此其基础尺寸也相应小。 连续梁并不省钢，它的优点是：梁端转角小，在索塔处不 产生折角，有利车辆行驶；可以减少加劲梁的挠度。
索塔的材料可以是混凝土或钢的。我国的悬索桥都 采用混凝土塔。
索塔型式分顺桥方向与横桥方向。顺桥方向为柱型 等宽或从塔顶向塔底以一定坡度扩大，塔底固定(图4-111a)。横桥方向为底部固定的平面桁架或刚架或混合式 (图4-1-11b、c、d) 箱等索。塔的塔柱断面多数为箱形，钢塔也有采用十字形
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(三)主缆支架
当主缆在锚碇处改变方向时，则需设置主缆支架 (图4-1-12a)。主缆支架设计，必须适应主缆伸缩要求。
六、鞍座 (一) 由主缆传来的很大的竖直力通过鞍座均匀分布到塔柱 顶截面。鞍座底部与塔顶箱体吻合，且两者的内部格状， 加劲肋板位置也尽可能一致，以使鞍座上竖直力直接传给 塔柱。鞍座和塔顶板用螺栓连接。鞍座上设索槽，安设主 缆。成桥状态主缆对鞍座不发生相对滑动。图4-1-13是塞
第一节 悬索桥的构造
悬索桥主要由主缆、加劲梁、吊索、索塔、锚碇和鞍 座六部分组成，如图4-1-1所示。
一、主缆 主缆是悬索桥的主要承重构件，除承受自重和吊索重
(一)主缆结构 悬索桥大都采用双面主缆，一般是一侧布置一根，个 别有一侧用两根主缆的设计。大多数悬索桥主缆由平行高 强钢丝束股合成。由于架设方法的不同，平行钢丝束股分 空中纺线法(AS法)与预制钢丝束股法(PPWS法或PS法)两 种。
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五、锚碇 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、遮棚等部分组成(图4-112a)。当主缆需要改变方向时，锚碇中还包括主缆支架和
悬索桥及斜拉桥
The Golden Gate Bridge
金门大桥的巨大桥塔高227米，每根钢索重6412公吨，由27000 根钢丝绞成。1933年1月始建，1937年5月首次建成通车。
于1981年建成，主跨为1410米
英国恒比尔大桥
丹麦大海带桥
主跨1624米
日本明石海峡大桥
（主跨1991米 ）
汕头海湾大桥
半漂浮体系
半漂浮体系－青州大桥
塔梁固结体系
塔梁固结体系－上海铆港大桥
刚构体系
刚构体系－长沙湘江北大桥
第二节 悬索桥及斜拉桥的受力特点及设计要点
一、悬索桥和斜拉桥的受力特点
二、悬索桥和斜拉桥的设计要点
一、悬索桥和斜拉桥的受力特点
悬索桥的受力特点 悬索桥的活载和恒载通过吊索和索夹传递至主缆，再经 过鞍座传至桥塔顶，经桥塔传递到下部的塔墩和基础。 斜拉桥的受力特点 斜拉桥从塔柱上伸出并悬吊起主梁的高强度钢索起着主 梁弹性支承的作用，从而大大减小梁内弯矩，使梁截面 尺寸减小，减轻了主梁的重量，加大了桥的跨越能力。
பைடு நூலகம்
密索斜拉桥——Tatara
日本，1999年5月1日建成通车,其主跨长达890米, 主梁为P.C.与钢箱梁混合结构
密索斜拉桥－Normandie
法国，1995年建成的主跨为856米
纵桥向造型
横桥向造型
塔、梁、墩的连接形式
• 漂浮体系
• 半漂浮体系 • 塔梁固结体系 • 刚构体系
漂浮体系
漂浮体系－济南黄河桥
大缆以as法（空中送丝法）或ppws法（预制束股法）制 造，美国、英国、法国、丹麦等国均采用as法，中国、日本 采用ppws法。
塔架型式一般采用门式框架，材料用钢和混凝土，美国、 日本、英国采用钢塔较多，中国、法国、丹麦、瑞典采用混 凝土塔。 加劲梁有钢桁架梁和扁平钢箱梁，美国、日本等国用钢 桁架梁较多，中国、英国、法国、丹麦用钢箱梁较多。 锚碇有重力式锚碇和隧道锚碇，采用重力式锚碇居多。
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倒Y形
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桥塔的纵向形式
(a)单柱形
2021/3/7
(b)倒V形
(c)倒Y形
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索塔的横向形式-1
索塔
索塔
索塔
吊索
吊索
吊索
主梁
主梁 主梁
索塔 吊索 主梁
(a)
(b)
(c)
(a)
2021/3/7
C塔 吊索 主梁 (a)
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边跨L1 端锚索
边墩（或桥台）
边墩（或桥台） 边墩（或桥台）
边墩（或桥台）
(a)双塔（三跨式）
(b)独塔（双跨式）
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二、斜拉桥的主要特点
1、斜缆是主梁的弹性支座，使主梁跨度减小，节 约材料并增大了桥梁的跨越能力
2、斜缆的水平分力相当于混凝土梁的预压力，可 提高抗裂性能
(a)
(b) (c)
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二、索面形状
（1）辐射式
拉索上端锚固于塔柱同一位置，成辐射状。
特点：拉索倾角大，受力较小；但塔身自由长度 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。
（1）双索面 平行双索面：作用在桥梁上的扭矩可由拉索轴力来抵抗，
主梁可采用抗扭刚度较小的截面 斜向双索面：两个索平面的上端均向内侧倾斜。（对桥
面梁体抵抗风力扭振特别有利） （2）单索面（拉索对抗扭不起作用，主梁采用抗扭刚度
较大的截面） 设置在桥梁纵轴线上。
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索面布置形式
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三塔斜拉桥（湖南洞庭湖大桥）
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四、辅助墩和边引跨
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§4.1.3 索塔布置
一、索塔的形式 1、纵向形式（见附图） 单柱形、倒V形或A形、倒Y形。 2、横向形式（见附图） （1）单索面桥：单柱形、倒V形或A形、倒Y形。 （2）双索面桥：双柱式、门式、H形、倒V形、
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三、塔梁固结体系
塔梁固结并支撑在墩上。
特点：主梁的内力与挠度直接同主梁与索塔的弯曲刚度 比有关，这种体系的主梁一般只在一个塔柱处设置固 定支座，而其余均为纵向活动支座。优点是显著减小 主梁中央段承受的轴向拉力，并且索塔和主梁的温度 力极小。
四、连续刚构式（刚构体系形式）
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（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。
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索面形状
三、索距的布置
（1）稀索
对钢梁 间距约30～60m 对混凝土梁 间距约15～30m （2）密索
§4 斜拉桥
§4.1 总体布置 §4.2 斜拉桥的构造 §4.3 斜拉桥的计算
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§4.1.1 概述
一、斜拉桥的组成（见附图）
斜拉桥由斜拉索、塔柱和主梁组成
二、斜拉桥的主要特点
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斜拉桥简图
边跨L1 端锚索
主跨L2
桥塔
桥塔
边跨L1 端锚索
主跨L2 桥塔
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1.3
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二、独塔双跨式 一般采用不对称形式，主跨和边跨之比为0.5～
0.6，但多数接近于0.66倍。跨度较小时，也 可采用单跨。
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22.5 锚碇 地下梁
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三、三塔四跨和多塔多跨式
斜拉桥和悬索桥一样，很少采用三塔四跨和多塔 多跨式。原因就是多塔多跨式斜拉桥中间塔塔 顶没有端锚索来有效限制它的位移，已经是柔 性结构的斜拉桥或悬索桥采用多塔多跨式使结 构柔性进一步增大，变形过大。如必须采用多 塔多跨式斜拉桥时，可将中间塔做成刚性索塔。
3、建筑高度小，可增大桥下净空 4、结构轻巧美观 5、高次超静定结构，设计计算复杂 6、拉索两端的连接构造复杂 7、施工控制要求严格（张拉程度要求相同）
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§4.1.2 孔跨布局
一、双塔三跨式 可跨越较大河流，为了在视觉上清楚地表现主跨，
边跨L1与主跨L2与比例应小于0.5。
点是：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，主梁会发生纵向摆动。为防止纵向漂浮体系 斜拉桥产生过大的摆动，十分有必要在斜拉桥塔上的梁底 部位设置高阻尼的主梁水平弹性限位装置。 二、半漂浮体系 塔墩固结，主梁在塔墩上设置竖向支撑（固定铰和活动铰， 可以是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），其结构形 式属于有弹性支承的连续梁 特点：具有连续梁的优点。
间距约5～15m 优点：索间距小，可使主梁弯矩减小 目前斜拉桥大多采用密索布置。
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稀索和密索
(a) 稀索
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（b） 密索
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§4.1.5 主要结构体系
斜拉桥的结构体系，可以有几种不同的划分方式：
（1）按照塔、梁、墩相互结合方式：漂浮体系、半漂浮 体系、塔梁固结体系和刚构体系；
索塔 索塔
吊索 主梁 吊索 主梁
索塔 吊索
吊索 主梁
索塔 主梁
(b)
(c)
(d)
(e)
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二、塔的高跨比
双塔：H/l2=1/4～1/7，单塔：H/l2=1/2.7～1/4.7
辐射式或扇式：260~300，竖琴式:210~300。
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§4.1.4 拉索布置
一、索面位置
主梁与塔、墩固结形成整体，其结构形式是有弹性支承 的连续刚构。
特点：便于平衡对称施工，抵抗跨中变形的刚度较大
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（2）按照主梁的连续方式：连续体系和T构体系； （3）按照斜拉索的锚固方式：自锚体系、部分地锚体系
和地锚体系； （4）按照塔的高度不同，有常规斜拉桥和矮塔部分斜拉
桥体系。
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一、漂浮体系 塔墩固结，塔梁分离，主梁除两端支承于桥台处，全部用斜
索吊起，其结构形式相当于在单跨梁加斜索。 特点：可减少主梁在支点的负弯矩，但须施加横向约束。缺
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桥塔的纵向形式
(a)单柱形
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(b)倒V形
(c)倒Y形
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索塔的横向形式-1
索塔
索塔
索塔
吊索
吊索
吊索
主梁
主梁 主梁
索塔 吊索 主梁
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C塔 吊索 主梁 (a)
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边跨L1 端锚索
边墩（或桥台）
边墩（或桥台） 边墩（或桥台）
边墩（或桥台）
(a)双塔（三跨式）
(b)独塔（双跨式）
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二、斜拉桥的主要特点
1、斜缆是主梁的弹性支座，使主梁跨度减小，节 约材料并增大了桥梁的跨越能力
2、斜缆的水平分力相当于混凝土梁的预压力，可 提高抗裂性能
(a)
(b) (c)
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二、索面形状
（1）辐射式
拉索上端锚固于塔柱同一位置，成辐射状。
特点：拉索倾角大，受力较小；但塔身自由长度 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。
（1）双索面 平行双索面：作用在桥梁上的扭矩可由拉索轴力来抵抗，
主梁可采用抗扭刚度较小的截面 斜向双索面：两个索平面的上端均向内侧倾斜。（对桥
面梁体抵抗风力扭振特别有利） （2）单索面（拉索对抗扭不起作用，主梁采用抗扭刚度
较大的截面） 设置在桥梁纵轴线上。
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索面布置形式
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三塔斜拉桥（湖南洞庭湖大桥）
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四、辅助墩和边引跨
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§4.1.3 索塔布置
一、索塔的形式 1、纵向形式（见附图） 单柱形、倒V形或A形、倒Y形。 2、横向形式（见附图） （1）单索面桥：单柱形、倒V形或A形、倒Y形。 （2）双索面桥：双柱式、门式、H形、倒V形、
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三、塔梁固结体系
塔梁固结并支撑在墩上。
特点：主梁的内力与挠度直接同主梁与索塔的弯曲刚度 比有关，这种体系的主梁一般只在一个塔柱处设置固 定支座，而其余均为纵向活动支座。优点是显著减小 主梁中央段承受的轴向拉力，并且索塔和主梁的温度 力极小。
四、连续刚构式（刚构体系形式）
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（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。
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索面形状
三、索距的布置
（1）稀索
对钢梁 间距约30～60m 对混凝土梁 间距约15～30m （2）密索
§4 斜拉桥
§4.1 总体布置 §4.2 斜拉桥的构造 §4.3 斜拉桥的计算
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§4.1.1 概述
一、斜拉桥的组成（见附图）
斜拉桥由斜拉索、塔柱和主梁组成
二、斜拉桥的主要特点
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斜拉桥简图
边跨L1 端锚索
主跨L2
桥塔
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边跨L1 端锚索
主跨L2 桥塔
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二、独塔双跨式 一般采用不对称形式，主跨和边跨之比为0.5～
0.6，但多数接近于0.66倍。跨度较小时，也 可采用单跨。
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22.5 锚碇 地下梁
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三、三塔四跨和多塔多跨式
斜拉桥和悬索桥一样，很少采用三塔四跨和多塔 多跨式。原因就是多塔多跨式斜拉桥中间塔塔 顶没有端锚索来有效限制它的位移，已经是柔 性结构的斜拉桥或悬索桥采用多塔多跨式使结 构柔性进一步增大，变形过大。如必须采用多 塔多跨式斜拉桥时，可将中间塔做成刚性索塔。
3、建筑高度小，可增大桥下净空 4、结构轻巧美观 5、高次超静定结构，设计计算复杂 6、拉索两端的连接构造复杂 7、施工控制要求严格（张拉程度要求相同）
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§4.1.2 孔跨布局
一、双塔三跨式 可跨越较大河流，为了在视觉上清楚地表现主跨，
边跨L1与主跨L2与比例应小于0.5。
点是：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，主梁会发生纵向摆动。为防止纵向漂浮体系 斜拉桥产生过大的摆动，十分有必要在斜拉桥塔上的梁底 部位设置高阻尼的主梁水平弹性限位装置。 二、半漂浮体系 塔墩固结，主梁在塔墩上设置竖向支撑（固定铰和活动铰， 可以是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），其结构形 式属于有弹性支承的连续梁 特点：具有连续梁的优点。
间距约5～15m 优点：索间距小，可使主梁弯矩减小 目前斜拉桥大多采用密索布置。
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稀索和密索
(a) 稀索
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（b） 密索
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§4.1.5 主要结构体系
斜拉桥的结构体系，可以有几种不同的划分方式：
（1）按照塔、梁、墩相互结合方式：漂浮体系、半漂浮 体系、塔梁固结体系和刚构体系；
索塔 索塔
吊索 主梁 吊索 主梁
索塔 吊索
吊索 主梁
索塔 主梁
(b)
(c)
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二、塔的高跨比
双塔：H/l2=1/4～1/7，单塔：H/l2=1/2.7～1/4.7
辐射式或扇式：260~300，竖琴式:210~300。
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§4.1.4 拉索布置
一、索面位置
主梁与塔、墩固结形成整体，其结构形式是有弹性支承 的连续刚构。
特点：便于平衡对称施工，抵抗跨中变形的刚度较大
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（2）按照主梁的连续方式：连续体系和T构体系； （3）按照斜拉索的锚固方式：自锚体系、部分地锚体系
和地锚体系； （4）按照塔的高度不同，有常规斜拉桥和矮塔部分斜拉
桥体系。
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一、漂浮体系 塔墩固结，塔梁分离，主梁除两端支承于桥台处，全部用斜
索吊起，其结构形式相当于在单跨梁加斜索。 特点：可减少主梁在支点的负弯矩，但须施加横向约束。缺