第五篇 第一二三章 斜拉桥与悬索桥简介

优缺点
– 梁体尺寸较小，受桥下净空和桥面高程的限制少 – 抗风稳定性相对比悬索桥好 – 由于是多次超静定结构，计算复杂；索与梁或塔的连接构造比较 复杂，施工控制较复杂 3
第五篇 斜拉桥与悬索桥简介
• 分类
第一章斜拉桥简介
– 按（梁的）材料分类－钢、混凝土、结合梁（叠合梁）与混合梁斜拉 桥四类
– 按塔数分类－双塔、单塔、多塔斜拉桥 – 按索距、索面分类－稀索、密索斜拉桥，单、双、多索面斜拉桥 – 按塔、梁、墩之间的不同结合关系，可将斜拉桥分成四种不同体系： 漂浮体系、半漂浮体系、塔梁固结体系、刚构体系
多塔多跨式－法国Millau高架桥
第五篇 斜拉桥与悬索桥简介 第一章斜拉桥简介
斜拉桥的总体布置
独塔单跨式
一、跨径布置
无塔斜拉桥
塔跨混合式
带协作体系的斜拉桥
第五篇 斜拉桥与悬索桥简介
斜拉桥的总体布置
第一章斜拉桥简介
一、跨径布置
法国诺曼底桥（856m）
日本多多罗桥
第五篇 斜拉桥与悬索桥简介
平行钢丝索的防护
第五篇 斜拉桥与悬索桥简介
斜拉桥的构造特点
第一章斜拉桥简介
三、拉索的构造与防护
环氧全涂装无粘结筋 （一根钢绞线）
犍为岷江大桥，1990年建成，主跨240m，2000年底换索
2018年8月11日
朱利明 《桥梁工程概论》
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三台涪江桥，1980建成，主跨128m，2002年10月炸毁
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斜拉桥的发展与现状
发展：
第一章斜拉桥简介
在20世纪50年代斜拉桥开始得到很快的发展。据1993年统计资料， 全世界已建成各类斜拉桥300余座（几乎全是公路桥，我国40余 座），目前，我国的斜拉桥增加到100座左右。
总体趋势：
– 稀索→密索（20世纪70年代开始） – 钢斜拉桥→混凝土斜拉桥→结合梁斜拉桥→混合梁斜拉桥 – 斜拉桥造型的多样化
第一章斜拉桥简介
结 合 梁 横 截 面 实 例
↑安那西斯桥（加拿大）
←南浦大桥
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斜拉桥的构造特点
第一章斜拉桥简介
二、索塔
索塔的主要构件：以承受压力为主的塔柱（及横梁）. 塔柱布置：可竖直或倾斜，可单根或多根。当采用多根时，各塔柱之 间需布置横梁。
材料：混凝土塔、钢塔、钢-混组合塔。
日本Tobiuo桥
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矮塔斜拉桥
第一章斜拉桥简介
矮塔斜拉桥---柳州市静兰大桥
跨径：56+5×94.3+56m
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斜拉桥的总体布置
全桥刚度
第一章斜拉桥简介
一、跨径布置
跨径布置考虑 的主要因素：
拉索疲劳强度 锚固墩承载能力
变孔长度一般为中孔的0.25~0.46倍
第四篇 混凝土拱桥 第三章 拱桥的计算
END
技术问题：
– 抗风设计（大跨）
– 斜拉索的使用寿命
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矮塔斜拉桥
第一章斜拉桥简介
• 也称“部分斜拉桥”，Extradosed Prestressing Concrete Bridge (EPC),即超配量体外索PC桥，简称EPC桥。从其受力特性和适用跨
度范围看，它处于PC 箱梁桥和PC 斜拉桥之间，更多偏向于PC 箱
2018年8月11日
朱利明 《桥梁工程概论》
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第五篇 斜拉桥与悬索桥简介
斜拉桥的构造特点
第一章斜拉桥简介
四、斜拉索与混凝土梁的锚固形式
第五篇 斜拉桥与悬索桥简介
第二章 悬索桥简介
第五篇 斜拉桥与悬索桥简介
主要组成部分及其功能
第二章悬索桥简介
主缆：是主要的承载构件，通过吊索为加劲梁提供弹性支承，并 通过桥塔和锚锭将承受的荷载（拉力）传至基础； 桥塔：主要承受由主缆传来的竖向力，并传向基础； 吊索：吊索连接加劲梁与主缆，将桥跨荷载传给主缆； 加劲梁：直接承受桥上荷载，通过吊索传给主缆； 锚定：连接主缆承受主缆的拉力，将其传至基础。
第五篇 斜拉桥与悬索桥简介
斜拉桥的总体布置
第一章斜拉桥简介
三、索塔的布置
↑横向型式
↑横向型式
↑纵向形式
第五篇 斜拉桥与悬索桥简介
斜拉桥的总体布置
连续体系
第一章斜拉桥简介
四、主梁布置
根据主梁支 承条件
连续梁 连续刚构
主梁布置 形式
非连续体系
连续体系
连续梁式斜拉桥：行车顺畅，变形缝少，便于采用连续梁桥的各种施工方法 连续刚架式便于平衡对称施工，且抵抗中跨变位的刚度较大
梁桥。 • 大偏心索梁桥可以较自由地设置偏心量，改善了梁的跨中正弯矩 和支座负弯矩。另一方面，与传统斜拉桥相比，各索之间应力变 化较小，可显著降低索塔高度。大部分恒载由主梁承担，小部分 恒载和活载由拉索和主梁共同承担。
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矮塔斜拉桥
第一章斜拉桥简介
葡萄牙Socorridos桥
双塔三跨式
跨径布置形式：
单塔双跨式
多塔多跨式
一般布置成不等跨，边跨为0.5~1.0 倍的主孔跨度。
边孔一般为中孔的0.4倍左右
第五篇 斜拉桥与悬索桥简介
斜拉桥的总体布置
wenku.baidu.com第一章斜拉桥简介
一、跨径布置
南京长江二桥
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斜拉桥的总体布置
第一章斜拉桥简介
一、跨径布置
三塔四跨式
斜拉桥的总体布置
第一章斜拉桥简介
立面布置
辐射形
二、斜拉索布置
扇形
平行形
混合形
星形
空间布置
a) 双平行索面 b) 双斜索面 c) 单平面 d) 曲索面 e) 混合索面
索距的选择－密索(约6~8m)，优点：主梁中 的弯矩小；锚固点的构造简单；伸臂施工时 所需辅助支撑较少，每根斜索的截面较小， 斜索制造更换较容易
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斜拉桥的构造特点
第一章斜拉桥简介
三、拉索的构造与防护
• 拉索的防护－提高拉索的耐久性，增长使用寿命，减少养护工作 – 钢丝的防护－涂防锈底漆，电泳涂漆或镀锌，或环氧涂层 – 拉索的防护－柔性索套，半刚性索套和刚性索套
• 柔性索套： 1、封闭索防护，制作麻烦，费用高； 2、 平行索用塑料罩套（聚乙烯材料）防护， 1980 年前 后试用的方法，现已不用；3、平行索采用聚乙烯管， 在管内压注水泥浆或树脂等，需要压浆设备，少用； 4、平行索热挤 PE 套防护，广泛采用； 5、钢绞线索 内用 PE 套管（对每股钢绞线），外用聚乙烯硬管， 逐步采用。后两种为主要类型 • 半刚性索套和刚性索套：套管用钢筋混凝土、预应 力混凝土或钢管作成，可以增大刚度，减小挠度， 但施工较复杂，索套迎风面积大（对抗风不利）
第五篇 斜拉桥与悬索桥简介
斜拉桥的构造特点
• 拉索的构造
第一章斜拉桥简介
三、拉索的构造与防护
– 平行钢丝股束（Parallel Wire Strand，PWS ）－将一定根数（19，37，61，91， 127，…）的镀锌钢丝捆扎成股，钢丝顺直无扭转，截面为六角形。图a，一根 – 平行钢丝束（Parallel Wire Cable，PWC）－将一束平行的预应力钢丝放在聚乙烯套管 内，截面不要求是六角形，图b – 平行钢绞线索（Parallel Strand Cable，PSC）－将7丝钢绞线按平行钢丝股束的排列方 法，布置成六角形截面，图c。目前采用的钢绞线拉索体系则以群锚（夹片锚）为基 础，拉索由多股7丝钢绞线组成，截面不要求是六角形。 – 封闭式钢索 ，中心有一些圆钢丝，外面则由几层楔形和Z形的异形钢丝组成，国内没 有工程实例，图d – 高强粗钢筋索－国内应用较少
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斜拉桥的构造特点
第一章斜拉桥简介
一、主梁截面形式
预应力混凝土斜拉桥常用截面：
板式
半封闭箱形
双主梁形
闭合箱形
单索面单箱
倒三角形 斯卡恩圣特桥
单索面单箱
三角构架带双箱
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斜拉桥的构造特点
第一章斜拉桥简介
一、主梁截面形式
钢 箱 梁 截 面 实 例
东营黄河大桥
诺曼底大桥
多多罗大桥
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斜拉桥的构造特点
钢箱梁截面实例
第一章斜拉桥简介
桥面铺装
一、主梁截面形式
诺曼底大桥 钢梁透视图
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斜拉桥的构造特点
一、主梁截面形式
①钢主梁 ②钢横梁 ③小纵梁 ④行车轨道梁（检修车的轨道） ⑤人行道挑梁 ⑥预制桥面板 ⑦现浇桥面板 ⑧斜拉索
第五篇 斜拉桥与悬索桥简介 第五篇 斜拉桥与悬索桥简介
第一章 斜拉桥简介 第二章 悬索桥简介
第五篇 斜拉桥与悬索桥简介
第一章 斜拉桥简介
第五篇 斜拉桥与悬索桥简介
第一章斜拉桥简介
主要组成部分：主梁、斜拉索、索塔 结构特点
梁、索、塔为主要承重构件，利用索塔上伸出的若干斜拉锁将主梁多 点吊起，主梁恒载及作用在主梁上的活载通过斜拉索传至塔柱，再通 过塔柱基础传至地基。 这样大跨度斜拉桥的主梁就像一根多点弹性支承的连续梁一样工作， 从而截面的尺寸比同跨径的梁桥截面尺寸小很多，大大减少了主梁的 材料用量，结构自重明显减轻，大幅度增加了桥梁的跨越能力。
混凝土塔的优点：塔身刚度较大，造价低，易于成形，养护简单。 混凝土塔柱的截面：矩形，可变化为五角形、六角形、八角形和实心 截面（对中小跨度的斜拉桥）；对大跨度斜拉桥宜采用空心截面。沿塔 柱高度，可保持截面不变（对中小跨度）或有所变化（尤其对下塔柱）。 钢斜拉桥可采用钢塔。钢塔柱的基本截面是带竖向加劲肋和水平横隔 板的箱形。 钢-混结合的索塔（混合塔）：出于某种需要（如防撞击、防混凝土开 裂等），让索塔的下塔柱采用混凝土，其余为钢（如南京长江三桥）； 或让拉索锚固区为钢，其余为混凝土（如苏通长江大桥）。