斜拉桥的发展
斜拉桥发展的技术
15、Ayunose Bridge(Japan 1990) 峡谷深140m,宽300m,总长390m,主跨
200m
16、La Porta d’Europa Bascule Bridge (Spain),109 m,Rotation 75°
我国的斜拉桥发展
苏通大桥
创造四项世界之最
最大主跨:
斜拉桥的构造
一、斜拉索 1、拉索
每一根拉索都包括钢索和锚具两大部分。 钢索承受拉力,设置在钢索两端的锚具用来传 递拉力。钢索作为斜拉索的主体主要有如下几 种形式。
世界第三,中国第一;北汊大桥为钢筋混凝 土预应力连续箱梁桥,桥长2172米,主跨为 3×165米,该跨径在国内亦居领先。
南京长江三桥
南京长江三桥是长江南京段继南京长江大桥、 二桥之后建设的又一座跨江通道,2005年10 月,三桥建成通车,这样,长江南京段已拥 有三条快速过江通道。
白沙洲长江大桥
发展实例 1、瑞典Stromsund桥 世界上第一座现代化的钢斜拉桥,建于1955年,跨径
74.7+182.6+74.7,梁体为钢板梁,由越经塔顶的 成组预应力拉索支撑。
2、德国的Severin桥 世界上第一座独塔斜拉桥
3、委内瑞拉马拉开波桥 世界上第一座预应力混凝土斜拉桥
4、德国的北易北河桥 世界上第一座单索面斜拉桥
斜拉桥的发展展望
1、斜拉桥在世界桥梁建设史上地位重要。 良好的力学性能、经济、景观优美
2、中国桥梁建设成绩显赫。 杭州湾跨海大桥、伶仃洋跨海大桥、苏通
大桥、香港昂船洲大桥 3、斜拉桥建造技术的重大突破。
采用自动控制技术和信息技术;超大跨径 不断出现。 4、建筑美学、环境因素成为重要评价指标。
浅谈斜拉桥的发展
度、 温度变化 、 风力和 日 照影 响 、 土收缩 徐变等复杂因素 干扰等 , 混凝 使 力与变形的关系十分复杂 。 特别是斜拉索的存在 , 使得设计计算和施工 控制更加复杂。 斜拉索类似 预应力作用 , 必须进行 张拉才能有效发挥作 用。 索力 的大小对结 构受力 的影响很大 , 而索力又通常在施工过程中进 行有 限次张拉后确定。由于施工设备数量等条件限制, 张拉只能逐根或 分组进行 。斜拉索的张拉及索力的大小对整个斜拉桥的受力有很大的 影响, 中包括对其它未张拉拉索的影响。因此 , 其 索力是影响斜拉桥受 力的一个核心因素 , 在施 工过程 和运营管理中 , 必须 对索力进行监测。 特别是 由于风或桥面振动的激励 , 斜拉索会发生多种形式的振动 , 有时振 幅会很大。 为了抑制拉索 的振动 , 通常在拉索两端靠近锚头的附 近安装减振器 。 减振器嵌在拉索和拉索钢导管之间构成阻尼支点后 , 拉 索稍有振动 , 阻尼衬套就受到挤压并吸收能量 , 发挥减振作用 。设置附 加的阻尼支点后 , 除了拉索的振动能量被吸收外 , 整根拉索还被分隔成 中间长 、 两边短 的三段。这时 , 拉索 的固有频率有所提高 , 拉索 的振型也 有所变化 , 通常所采用的振动频率量测法将不再适用 。因而 , 若能对索 力计算公式进行修 正 , 考虑减振器 的影 响 , 必将方便施工控 制 , 加快 施 工进度 , 确保桥梁结构安全 , 对斜拉桥施工控制和运营管理带来很大的 便利 。 三、 结构分析与存在的问题 现在斜拉桥的体系多 以漂浮式和半漂浮式为 主。混凝土桥面仍然
●从 17 建 设 第 一 座 斜 拉 桥 至 18 9 5年 9 2年 ,是 我 国斜 拉 桥 发 展 的 起步阶段 , 也是我 国斜拉桥发展 的第 一 次高潮 。这一 阶段 以 18 9 2年建 成的主跨 2 0 2 m的山东济南黄河斜拉桥为代表 。7 年间 , 国斜拉桥跨 我 径 从 7 m增 加 到 2 0 增 加 了 近 三倍 , 建 成 l 座 斜 拉 桥 , 标 志 着 6 2 m, 共 1 这 我国 已基本掌握大跨径斜拉桥设计与施 工技术 。 ●1 8 9 3年至 1 8 9 6年为我国斜拉桥发展 的第二阶段 。 由于第一 阶段 已建斜拉桥的拉索 防护层次多 、 成本高, 并且过于简单, 有的处理不 当而 失败 , 大桥建成 3 4年拉索 防护就损坏 , - 危及桥梁安全 。第二 阶段建成 的斜拉桥数 量不多 , 是桥梁工作者进一步探索 、 研究 、 总结经验的阶段 。 ●8 0年代 中后期至今 , 是我 国斜拉桥技术发展鼎 盛时期 。这 阶段 修建的斜拉桥近 4 O座 ,跨径从 20 0 m到 6 0 0 m以上 ,达到世界先进水 平 。 国 40 我 0 m以上的长大斜拉桥均是在这一 时期设计 , 并于 9 0年代初 开始建设 的。说 明我 国斜拉桥的发展和技 术开发逐趋完善和成熟。 二 、 展 前 景 发 自 15 9 5年瑞 典 建 成 第 一 座 现 代 斜 拉 桥 以来 , 拉 桥建 设 在世 界 上 斜 迅 速 发 展 , 现 有 的斜 拉 桥 一 般 都 是 独 塔 双跨 式 或 双塔 三 跨 式 , 三塔 但 而 四跨式且具有连续主梁 的斜拉桥却很 少。一方 面是由于这 种桥型受力 较为复杂, 工作做得很有 限; 研究 另一方 面是斜拉 桥属超 大跨径 桥梁 , 需 要有多个超大跨径来跨越 的桥位情况 比较少。 斜拉桥属高次超静定 的柔性结构 , 受力 性能比较 复杂 , 而三塔 斜拉 桥 的整体刚度 比独塔或 双塔斜拉桥明显要小 , 受力性 能也更为复杂 。 三 塔斜拉桥 由于中间塔顶 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 三塔 四跨式将 使结 构的柔性更大 ,随之而来 的是 变 形 过 大 。在 现 有 的 已建 斜 拉 桥 中 , 塔 四 跨式 斜 拉 桥 通 常 将 中间 三
现代斜拉桥的发展
3、桥塔的形式和布置
1)桥塔纵向形式 主要有三种类型: 单柱形、倒V形、倒Y形
2)桥塔的横向形式 桥塔的横向形式与索面布置密切相关。当采用单面索中,横向形式主要为 三种类型:单柱形、倒V形、A形
当采用双索面时,桥塔横向形式有5种:独柱形、A形、菱形、门形、梯形。
Knie Bridge(中文:格尼桥),位于德国杜塞尔多夫。该桥为独塔竖琴式 双索面斜拉桥,桥塔为柱形。
4、锚拉体系与支承体系 1)斜索的锚拉体系 有三种:自锚式、地锚式、部分地锚式。
2、桥塔支承体系 (1)、塔墩固结、塔梁分离 (2)、塔梁固结、梁墩分离 (3)、铰支桥塔 (4)、塔、梁、墩固结
三、现代斜拉桥发展趋势
现代斜拉桥的发展趋势是: (1)桥跨向特大跨度(即1000m以上)发展; (2)结构形式更为美观,表现为桥塔独特异形,桥面加劲梁更为轻巧。 因此需要存在改进的问题为: (1)、抗风设计 风的随机性和其动力振动行为极为复杂,尽管依靠风洞试验来验证抗风设 计,但风洞模型与实际还是存在差异。因此,需要多收集跨海峡大桥的风振方 面实际资料加以研究。 (2)、抗震设计 斜拉桥的塔、索、梁的各自振动特性有很大差别,给地震设计带来很大的复 杂性。此外结构的阻尼特性也还研究不够,再加之对于大跨度桥梁,地震的行 波效应也需要考虑。 (3)、斜索的使用寿命 影响斜索的使用寿命是两个方面的问题:腐蚀与疲劳。 (4)结构材料强度的提高 结构材料强度的提高可以减轻结构自重,从而提高桥梁跨越能力。
长沙浏阳河洪山大桥,主桥结构形式为无背索斜塔竖琴式单索面斜拉桥,主 跨206米,等截面薄壁空心钢筋混凝土结构,钢箱梁高4.4米,桥面宽33.2米。
4)多塔多跨式 斜拉桥与悬索桥很少采用多塔多跨式。主要原因是多塔多跨式斜拉桥的中间 桥塔顶没有很好的方法来有效地限制它的变位。
斜拉桥梁简介及发展趋势
大跨度桥梁——斜拉桥专业:岩土与地下工程班级:10-1班姓名:卢雪东学号:20101792斜拉桥斜拉桥又称斜张桥,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。
斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。
索塔主要是承压,斜拉索受拉,梁体主要承受弯矩,外荷载主要由主梁和斜拉索承受,并由斜拉索将受力传递给索塔。
主梁由一根根拉索拉起,等于在梁内设置了许多支撑点,可以将其看作由拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁,这种结构能够非常有效的减小梁体内弯矩,从而降低主梁的高度,减轻结构重量,节省建筑材料,有利于斜拉桥向大跨度方向发展。
主梁常见的截面形式有:板式截面和箱形截面。
主梁截面选取主要由斜拉索的布置形式和抗风稳定性情况所决定。
板式截面的主梁构造简单,施工方便,一般适用于双索面斜拉桥。
箱形截面梁有抗弯、抗扭刚度大、收缩变形较小等特点,能适应许多不同形式的拉索布置,对悬臂施工非常有利,而且可以部分预制、部分现场浇筑,为施工方案提供了多种选择,因此箱形截面主梁逐渐成为现代斜拉桥中经常采用的形式。
另外,主梁按材料可以分为:预应力混凝土梁、刚—混凝土组合梁、钢主梁和混合式梁斜拉桥相对悬索桥有较大的刚度,在抵抗风载、地震、竖向活载的作用方面有优势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,也是我国大跨径桥梁最流行的一种桥型。
目前为止我国建成或正在施工的斜拉桥共有30余座,仅次于德国、日本,而居世界第三位。
而大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。
按照交通功能分类根据桥梁建造的使用目的,可以分为公路斜拉桥,铁路斜拉桥,人行斜拉桥,斜拉管道桥,斜拉渡槽等,有时在一座桥上这些功能是兼而有之的,如公铁两用桥,现在越来越多的斜拉桥都同时通行管道(输送水。
液化气。
电缆等);按照梁体材料分类有钢桥、混凝土桥、迭合梁桥。
复合梁桥、组合梁桥;按照塔的数量分类有单塔、双塔、多塔;按照索面不知形式分类索的布置:面外——单面索、双面索、多面索、空间索,单索面应用较少,因为采用单索面是拉索对结构抗扭不起作用,主梁需要采用抗扭刚度大的截面。
浅谈对现代斜拉桥发展与现状的认识
随着科学技术的进步, 现代斜拉桥发展 越
来越快。 桥(Cable- sta yed br dge)的上 斜拉 i
部结构由 索、 梁、 塔三类构件组成 。它是一 种桥面 体系以 加劲梁受压(密索)或受弯稀索)
为主、支承体系以斜索受拉及桥塔受压为主
的桥梁
斜拉桥的塔, 索、 梁பைடு நூலகம்各自 振动特性有
很大差别, 给地震设计带来很大的复杂性。此
盔璐和 SIN 3T W.二 70 C 0E Y 、。 0EE& } CO 7N
工 业 技 术
浅谈对现代斜拉桥发展与现状的认识
陈一统
‘ 汕揭高速公路 公司 广东 广东 有限 揭阳 52203们
摘 要: 简单对 斜拉桥的认识。
关键词 斜拉桥 斜索 桥塔 中图分类号 T U1 文献标识码: A 文章编号 1672- 3791(2007)10(c)--0016- 02
高。
7 各种桥塔形式的特点 7, ,单柱形桥塔
单柱形桥塔的优点是全桥外观简洁, 桥塔 结构简单 塔墩的宽度可以缩减: 缺点为桥面 中央分隔带所占宽度较大。
7 2 双柱形桥塔
双柱形桥塔的优点是两根塔柱之间不设
1.4 设计理 和计算技术的进 论 步
杭风抗 震的计算 理论有了 长足的 进展, 电 子计算机有限元 分析计算软件 的应用。
斜拉桥早在 19 世纪初期在欧洲就曾 风行 一时。但由于当时对于理论认识的不足, 对于
3 设计上存在改进的问题
3 .1 杭风设计
6 3 铰支桥塔
高次超静 定结构无法精确计算以及缺乏 高强 材料等原因, 致使建成的桥梁多 次发生毁 桥事 故, 甚至造成严重的伤亡悲剧, 这就使得 此种
新的桥型没有得到发展。
有关斜拉桥的发展与创新
有关斜拉桥的发展与创新一、斜拉桥的发展历程世界上第一座现代的斜拉桥——斯特伦松德桥是德国工程师弗兰茨·狄辛格从1955年开始在瑞典主持设计的。
1975年,这种桥型传入我国,第一座试验性斜拉桥——四川云阳汤溪河大桥(当时重庆属四川管辖)建成。
虽然我国斜拉桥的建造比世界晚了二十年,但是经过中国桥梁工程师们不懈的理论探索和创新实践,中国的斜拉桥事业发展迅速,到现在中国已经成为世界第一桥梁大国。
根据查找资料了解到我国斜拉桥的发展历程大致可以分为三个阶段。
第一阶段是我国斜拉桥的起步阶段,从1975~1982年,是我国斜拉桥发展的第一次高潮。
在这期间所修建的斜拉桥均为混凝土斜拉桥。
除了一开始提到的于1975年2月我国建成的第一座试验性斜拉桥——四川云阳汤溪河大桥以外;还有1980年建成的第一座预应力混凝土斜拉桥——三台涪江大桥;然后是1980年,我国在广西建成的第一座铁路预应力混凝土斜拉桥——红水河铁路桥;还有1981年我国建成了第一座独塔斜拉桥——四川金川县曾达桥,这座桥创造性地采用了平转法施工;1982年建成了上海泖港大桥为双塔双索面预应力混凝土斜拉桥,是中国第一座真正意义上的大跨度斜拉桥。
第二阶段是我国斜拉桥的提升阶段,从1983~1991年。
为何会有提升阶段的划分呢?这是由于第一阶段的建成的斜拉桥大多有拉索上的损坏问题,危及桥梁安全。
在这种情况下,越来越多优秀的桥梁工程师开始了斜拉桥的深入研究。
1985年,上海市政设计院的林元培先生主持设计了重庆嘉陵江石门大桥及上海恒丰北路桥,为日后设计建造南浦大桥积累了宝贵的技术经验。
1987年建成了天津永和大桥。
该桥是跨越永定新河的一座公路桥,是津汉公路的重要通道。
第三阶段是我国斜拉桥的飞跃式发展阶段,从1991年至2023年。
从1990年以后,我国经济迅速发展,交通的建设也必须提上日程,所以中国迎来了桥梁建设的春天。
尤其是造型美观的斜拉桥往往成为首选桥型。
现代斜拉桥的发展趋势
现代斜拉桥的发展趋势
近年来,现代斜拉桥的发展趋势主要体现在以下几个方面:
1. 载重能力增强:随着交通和贸易的不断发展,斜拉桥需要承载更多的交通载荷和人流量。
现代斜拉桥的设计和建造致力于提高桥梁的载重能力,通过增加主梁和拉索的数量和尺寸等方式来增强桥梁的承载能力。
2. 结构优化:现代斜拉桥在结构上进行了优化,利用新材料和新技术,减少了桥梁的自重,提高了桥梁的可靠性和耐久性。
例如,采用更轻的复合材料作为主梁材料,采用预应力技术来增强桥梁的稳定性等。
3. 美学和环保要求的提升:现代斜拉桥不仅要满足功能需求,还要注重桥梁的外观设计和环境保护。
设计师和建筑师在桥梁的外形、色彩、灯光设计等方面加入了更多的美学元素,使得斜拉桥成为城市的地标和风景线。
同时,为了减少对环境的影响,现代斜拉桥在材料的选择、施工过程的环保措施等方面也更加注重可持续发展。
4. 智能化和数字化应用:随着科技的发展,现代斜拉桥也开始应用智能化和数字化技术。
通过传感器和监测系统,实时监测桥梁结构的变化和健康状况,提前发现潜在故障,保障桥梁的安全性。
同时,与交通管理系统和智能交通技术相结合,实现桥梁的智能化管理和运营。
总之,现代斜拉桥在载重能力、结构优化、美学要求、环保要求以及智能化和数字化应用方面都有了显著的发展趋势,以满足不断增长的交通需求和城市发展的要求。
斜拉桥发展史及现状综述
从斜拉桥看桥梁技术的发展姓名:马哲昊班级:1403专业:建筑与土木工程学号:143085213086摘要: 介绍了国内外斜拉桥的发展历史,综述了现今斜拉桥发展的现状,并分析了斜拉桥的结构形式和布置形式及其经济效益,并简述了其中的桥梁技术,对今后斜拉桥的发展做出展望。
关键词: 斜拉桥;发展史;现状;展望Abstract: the paper introduces the domestic and foreign in recent decades history of Cable-stayed bridge.the paper summarized the The structure of cable-stayed bridge and the Economic benefits and Introduced the technology of it.the direction of further research in the future was put forward.Key words: Cable-stayed bridge; Review; Looking forward to1.斜拉桥的发展1.1 斜拉桥的历史斜拉桥是一种古老而年轻的桥型结构。
早在数百年前,斜拉桥的设想和实践就已经开始出现,例如在亚洲的老挝,爪哇都发现过用藤条和竹子架设的斜拉结构人行桥。
在古代,世界各地也都出现过通行人、马等轻型荷载的斜拉结构桥梁在 18 世纪,德国人就曾提出过木质斜张桥的方案,1817 年英国架成了一座跨径为 34m 的人行木质斜张桥,该桥的桥塔采用铸铁制造,拉索则采用了钢丝。
以后在欧洲的很多国家都先后出现了一些斜拉桥,如 1824 年,英国在 Nienburg 修建了一座跨径为 78m 的斜拉桥,拉索采用了铁链条和铸铁杆,后来由于承载能力不足而垮塌。
1818 年,英国一座跨越特威德河的人行桥也毁于风振。
斜拉桥的发展现状及常见问题分析
斜拉桥的发展现状及常见问题分析摘要:作为一种可以跨越超长距离的桥梁结构,斜拉桥主要是由主塔和斜索所组成的桥梁结构,这种形式的桥梁结构,虽然整体性能突出,但是在施工的过程中稳定性控制难度极大,一旦施工操作不到位,就可能一发坍塌事故。
为此,想要全面提升斜拉桥的施工效果,施工企业就必须要积极开展斜拉桥相关技术的研究工作,了解发展情况,分析常见问题。
关键词:斜拉桥;结构;桥梁工程引言在社会不断发展,城市化建设进程不断加快的过程中,区域间的交流与沟通日益频繁,此时就对交通运输工程提出了更高的要求。
比如说在进行桥梁项目建设的过程中,为了对其美观性、实用性、受力性、跨越能力等方面进行兼顾,就可以对斜拉桥施工技术展开运用,同时积极进行施工技术的研究工作,促进斜拉桥梁作用的充分发挥。
1斜拉桥技术研究目的斜拉桥属于一种高次超静定桥梁结构,在具体施工的过程在,由于收到桥梁结构参数与设计值差异和施工中荷载不确定等因素的影响,就会造成斜拉桥结构内力与位移的计算结果无法满足设计要求。
在施工的过程中如果不能进行有效的控制与调节,就会对斜拉桥的使用性能产生影响,严重的还会威胁到整体使用安全。
为此,就需要积极开展斜拉桥施工的研究工作,全面提升斜拉桥结构内力、线性与设计要求的一致性,保障使用安全,延长使用寿命。
开展斜拉桥施工控制工作,可以对斜拉桥结构的目标状态与实施状态进行有效的调控,并且必须要严格遵循斜拉桥结构施工的安全性和周期性要求,同斜拉桥自身结构特点相结合确定具体的管控手段,合理确定施工中的允许误差,积极开展施工监控工作,全面提升斜拉桥施工效果,保障我国路桥项目使用安全,为城市与交通运输事业的发展的奠定基础。
2斜拉桥的发展现状目前,斜拉桥正朝着多元化、轻便化方向进行发展。
首先,在开展桥面布设和规划工作的过程中,需要严格遵循轻型化原则,适当减轻桥面系统的构筑重量,同时科学控制拉索部分的造价成本,提高主题结构的轻柔化水平在对近年来大部分大跨度斜拉桥工程的建设施工情况进行分析的过程中可以发现,叠合梁的使用越发频繁,除了可以减轻桥面的实际重量,同时还促进了斜拉桥结构大范围跨越能力的提升,推动整体结构设计朝着多样化方向发展进行发展。
斜拉桥发展概况
斜拉桥发展概况自1955年瑞典建成世界第一座现代斜拉桥以来,斜拉桥的建设在世界各地蓬勃发展,但现有斜拉桥大多是独塔双跨式和双塔三跨式,而具有连续主梁的三塔四跨式斜拉桥很少。
伴随着内陆经济发展,三峡库区蓄水工作逐渐完成,长江做为最大的黄金水道其重要性更加凸显,这也要求桥梁必须能够保证通航,多跨连续斜拉桥正好可以完整适应这一要求。
1斜拉桥的发展及其结构特点斜拉桥是现代大跨度桥梁的重要结构形式,特别是在跨越峡谷、海湾、大江、大河等不易修筑桥墩和由于地质的原因不利于修建地锚的地方,往往选择斜拉桥的桥型。
它的受力体系包括桥面体系,支承桥面体系的缆索体系,支承缆索体系的桥塔。
斜拉桥不仅能充分利用钢材的抗拉性能、混凝土材料的抗压性能,而且具有良好的抗风性能和动力特性。
它以其跨越能力大,结构新颖而成为现代桥梁工程中发展最快,最具有竞争力的桥型之一。
2国内外斜拉桥的发展现状及展望现代斜拉桥的历史虽短,但是利用斜向缆索、铁链或铁杆,从塔柱或桅杆悬吊梁体的工程构思以及实际应用可追朔到17 世纪。
斜拉桥发展几乎与悬索桥同时代(Virlogeux M, 1999)。
在我国古代,城墙外面护城上架设的可以开启的桥梁应属于斜拉式,东南亚地区的原始竹索桥的布置与近代的斜拉桥颇为相似。
15, 16世纪的地理大发现,极大推动了东西方文明的交流,源于亚洲的原始形态的斜拉桥对欧美近代斜拉桥的演变产生了深远的影响。
在欧美,最早见于记载的斜拉桥是1617年意大利威尼斯工程师V erantius建造的一座有几根斜拉铁链的桥。
1784年,德国人C.J. Loscher建造了一座木制斜拉桥。
这是世界上第一座真正愈义上的斜拉桥。
但是,18 世纪初两座斜拉桥的损毁,致使这种斜拉体系在18 世纪到19 世纪期间的发展几乎停滞[Podolny W, 1976]。
1918 年,位于英国Dryburgh-Abber 附近,跨越Tweed 河长约79m 的人行桥,在风力振荡的情况下,致使斜链在节点处折断而出现事故。
小议大跨度斜拉桥施工技术发展现状及发展趋势
小议大跨度斜拉桥施工技术发展现状及发展趋势大跨度斜拉桥施工技术发展的现状如下:1、斜拉索材料的发展:传统的斜拉索材料主要采用钢材,但随着新材料的发展,现在也有采用碳纤维、高强度钢丝等材料作为斜拉索的新型斜拉桥。
这些新材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点,能够提高斜拉桥的承载能力和使用寿命!2、斜拉索施工技术的改进:传统的斜拉索施工主要采用吊索法或者拉索法,但这些方法存在一定的施工难度和风险。
现在,一些新的斜拉索施工技术被引入,如预应力张拉法、预制张拉法等,能够提高斜拉索的施工效率和质量。
3、斜拉桥结构设计的创新:传统的斜拉桥结构设计主要采用单塔单索或者双塔双索的形式,但这些结构存在一定的限制。
现在,一些新型的斜拉桥结构被提出,如多塔多索、斜塔斜索等,能够适应更大跨度和更复杂的地形条件。
4、斜拉桥施工技术的自动化和智能化:随着科技的发展,大跨度斜拉桥施工技术也在向自动化和智能化方向发展。
例如,施工机械的自动化控制、无人机的应用、人工智能的辅助设计等,能够提高施工效率和质量。
大跨度斜拉桥施工技术的发展趋势主要包括以下几个方面:1、施工工艺的优化:随着施工技术的不断发展,施工工艺也在不断优化。
传统的大跨度斜拉桥施工通常需要大量的人力和物力投入,而现代化的施工工艺可以通过使用先进的机械设备和自动化技术来提高施工效率,减少施工时间和成本。
2、材料的创新:大跨度斜拉桥的施工需要使用高强度、轻质的材料,以保证桥梁的结构稳定性和承载能力。
随着材料科学的不断进步,新型材料的开发和应用将为大跨度斜拉桥的施工提供更多选择,例如高强度钢材、碳纤维等。
3、结构设计的优化:大跨度斜拉桥的结构设计是保证桥梁安全可靠的关键。
随着计算机技术的发展,结构设计分析软件的应用越来越广泛,可以对桥梁的结构进行更加精确和详细的分析,优化结构设计,提高桥梁的承载能力和抗震性能。
4、施工监测技术的应用:大跨度斜拉桥的施工过程需要进行实时的监测和控制,以确保桥梁的安全性和稳定性。
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。
斜拉桥发展历程
斜拉桥发展历程斜拉桥作为桥梁的一种重要结构形式,出现于17世纪,其发展几乎与悬索桥同时代。
在欧美,有记录的最早的斜拉桥是,1617年意大利工程师Verantius建造的一座有几根斜铁链的桥,但受制于当时的科技发展水平,不能对其进行可靠的力学分析和提供足够强度的材料,致使其没有发展起来。
18世纪,德国人就曾设想过建造木制斜拉桥,1817年英国架成了一座跨径34m的人行木制斜拉桥,桥塔是铸铁的,缆索使用铁丝,但是材料的强度有限,结构的受力也无法分析,这座桥不久就毁坏了。
之后,英、法、德等国都曾修过一些木制斜拉桥,但不久都毁坏了。
1824年,在英国在Nienburg跨越Saale河修了一座用铁链条和铸铁杆作拉索的斜拉桥,不久就毁于一场游行。
1918年,位于英国Dryburgh-Abber附近,跨越Tweed河建造的一座长约79m 的人行桥,在风力振荡的情况下,致使斜链在节点处折断而出现事故。
这些的主要原因是当时的工业水平不高,无法制造高强钢丝,只能用铁丝或者铁丝绳,同时由于当时的理论体系不健全和计算手段落后,无法准确计算多次超静定结构,也无法分析风振动对桥梁的影响。
1930年,法国的著名工程师Navier在研究了这些桥的事故后,著文声称斜拉桥概念是模糊不清,是不能成立的,并宣布了斜拉桥的死刑。
他认为毁坏的原因是由于没能精确计算力的变化过程,同时对一些细节处理不够。
他提出悬索桥和斜拉桥相结合的方案,后来由美国的一位工程师设计并建成当时世界上跨径最大的桥梁。
直到1938 年德国工程师Dishinger 重新认识到了斜拉桥的优越性, 并对其进行了研究。
1955年,Dischinger设计建成了世界第一座现代化的大跨斜拉桥——瑞典的S trömsund桥(图1-1),主跨182.6米,采用全部斜拉结构,其主梁为钢板梁,中间用横梁连接,双塔式,每塔只用两对高强钢丝拉索,属于稀索体系。
尽管用现代的观点来看,这座桥在细节处尚有一些不足之处,如桥面采用分离的混凝土梁的方案,索塔造型尚缺美观等,但其在桥梁结构上却是开创了一个新纪元,创造了一个新体系。
铁路斜拉桥的发展历程
铁路斜拉桥的发展历程
铁路斜拉桥是一种横跨河流、峡谷等地理障碍的桥梁类型,其发展历程可以追溯到19世纪末。
在19世纪末到20世纪初的时期,随着工业化的迅速发展,铁路交通的建设需求大幅增加。
传统的悬索桥和梁桥等桥梁形式在面对较长跨度的铁路建设时遇到了困境,因为这些桥梁结构需要大量的支撑,而在地理复杂地区往往很难找到足够的支撑点。
因此,工程师们急需一种新的桥梁结构形式来解决这一问题。
1904年,德国工程师F. Sechen首次提出了斜拉索桥的概念,这种桥梁结构利用了斜向的拉索来支撑桥面,并通过张拉斜拉索来分担桥面的荷载。
斜拉索桥的设计理念革新了桥梁建设领域,为解决长跨度桥梁建设的难题提供了新的思路。
随后几十年间,斜拉桥的设计和建设继续得到改进和完善。
各国工程师在实践中不断探索,不断尝试新的设计理念和结构材料,使得斜拉桥的跨越能力不断提升。
在技术条件逐渐成熟的情况下,斜拉桥开始在世界各地得到大规模应用,成为长跨度铁路桥梁建设的首选。
近年来,随着工程技术的进一步发展,铁路斜拉桥的跨越能力已达到了令人瞩目的水平。
一些具有重大工程挑战的项目,如中国的长江大桥、美国的赫尔姆斯特-汉布尔特桥等,都采用了斜拉桥的设计方案,成功地跨越了巨大的水域和复杂的地理环境。
总的来说,铁路斜拉桥的发展历程可以追溯到20世纪初,经过多年的研发和实践,该桥梁结构在解决长跨度铁路建设难题方面取得了巨大的突破,并成为现代铁路交通建设中不可或缺的一部分。
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,稳定性却在不断加强,其最初为门式塔,继而“入"形塔,A形塔,钻石形塔,直至空间塔结构。
斜拉桥发展现状及设计中应注意的问题
Planning and design 规划设计47 斜拉桥发展现状及设计中应注意的问题聂开羽(四川西南交大土木工程设计有限公司广州分公司,广东广州510095)中图分类号:TQ172 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2019)03-0047-01摘要:本文主要论述了斜拉桥发展的现状,分析了斜拉桥总体布置、结构体系形式、斜索形式、主梁截面形式、桥塔形式上的特点,并简要介绍了设计中需要克服的技术难题,对未来提出了展望。
关键词:斜拉桥;结构体系;桥塔;布置形式1 概况斜拉桥作为一种拉索结构,比梁式桥有更大的跨越能力,而且由于拉索的自锚特性,不需要如同悬索桥那样的巨大锚碗,在河口海岸的软土地上需要建造大跨度桥梁时,具有竞争力和可行性。
从1975年到现在,我国已建成30多座大跨度斜拉桥。
表1 我国跨径≥400m 的斜拉桥(仅示意部分)2 斜拉桥发展现状斜拉桥是一种由梁、塔、斜拉索组成的组合体系桥梁。
其基本受力特点为:斜拉索为受拉构件,将主梁及活载等传给桥塔,桥塔基本以受压为主,而主梁像一条多点弹性支承的连续梁,同时由于斜拉索水平分力的作用,主梁截面的基本受力特征为偏心受压构件。
2.1总体布置形式及各自特点常见立面布置形式为:(1)单塔单跨斜拉桥:主塔放在有利一侧,主跨跨越河流、道路等障碍物,边跨不跨越其他障碍物,直接采用地锚,跨度较小。
(2)单塔双跨斜拉桥:主跨和边跨都可以跨越河流或者障碍物,其中有的边跨采用地锚。
(3)双塔三跨斜拉桥: 当跨度不大的时候,遇到非对称地形,或者一侧有障碍物,应首先考虑单塔斜拉桥,如跨度过大时再考虑采用双塔三跨斜拉桥,这种形式也是国内斜拉桥主要采用的形式。
(4)三塔和多塔斜拉桥:由于没有锚墩处背索的约束作用,刚度偏小,内力增大,在跨度较大时必须采取措施提高刚度,如增加桥塔刚度、增加辅助索、增大主梁自重、设置辅助墩等。
(5)矮塔斜拉桥:与普通斜拉桥相比,这种桥型梁高较高,其受力体系为连续刚构和斜拉桥的组合,其主要优点为桥塔较低,抗疲劳性能好,特别适用于活载较大的铁路桥梁。
斜拉桥在日本的发展
16 年修建 的 Si aa , 93 h d 桥 这座桥 经过 大约 3 年 的使用后 在 近 m 0
现, 总的来讲 , 97年 修 建 的 S i— ab 是 第 一 座 跨度 超 过 跨 8 01 的 T t a 也是 采用 相似 的结 构 。而 Me o at 18 h T na桥 n 9 I T aa 桥 r i hE s 桥 k
尽管 出于气体动力学和美学 方面 的要求 , 日本桥梁结 构较多
但与 国外桥 梁 相 比, 日本 桥梁 的梁 桥设计和建设方 面 的特 色。在过 去 的 1 0年 中, 日本斜 拉桥 桥梁 地采用平板结构和封 闭截 面 , 体结构用钢量相对要 大一 些 , 这可能与这 个 国家桥 梁偏于保守 的 跨度 的发展是非常显著 的。 日本在预应力混 凝土斜拉桥上 的第一 次尝试非常早 , 这就是 安全设计有关 。
斜 拉 桥 在 日 本 的 发 展
李 豪
摘
张 烁
要: 回顾 了近期斜拉桥在 日本 的发展 , 详细地 介绍 了钢结构斜拉桥 的梁体设计 、 塔和桥 门架设计 , 桥 并对其建造特 点
做 了阐述, 出了日本斜拉桥桥塔结构形式的优点 , 指 为斜拉桥在材料、 结构形 式、 设计和施工技 术方面 的研究提供 了参考。 关键词 : 斜拉桥 , 预应力 , 混凝 土 , 钢结构 , 设计 中图分类号 : 4 .7 U4 8 2 文献标识码 : A 座人行桥跨度在 1 -2 0m- 0m之 间。绝大多数人行桥有单 一跨度
1 日本斜 拉桥 发展 简介
日本铁 桥的发展始于 1 9世纪 6 0年代晚期 , 正值 日本新政 府 或非对称的双跨 度 。梁截 面采 用钢结 构箱形 截 面。桥塔 采用钢 这一结 开始向西方文明打开大门。在早期建造 的桥梁 中, 有一部 分是斜 筋 混凝 土结构。未注浆的缆索直接 固结在聚 乙烯 箱梁上 ,
国内外无背索斜拉桥的发展概况
国内外无背索斜拉桥的发展概况自1992年西班牙塞维利亚建成世界上第一座无背索斜拉桥Alamillo桥以来,无背索斜拉桥这种造型优美独特的桥梁结构形式立即引起了世界桥梁界的关注,并在后续短短的十几年里,世界各国相继建成无背索斜拉桥10余座,其中中国已建成的有长沙洪山大桥、合肥铜陵路桥、哈尔滨太阳桥等。
西班牙塞维利亚的Alamillo桥建于1992年,由Santiago Calatrava先生设计,是世界上第一座大跨度无背索斜塔斜拉桥,Alamillo桥主跨200m,桥宽32m,桥梁总长250m,主塔高142m,主塔倾角58°。
长沙市洪水大桥坐落于长沙市洪山庙休闲度假区,横跨浏阳河,主跨206m,主梁为钢-混凝土叠合脊骨结构体系,梁高4.4m,索塔采用预应力混凝土箱形结构,桥面以上塔高136.8m,水平倾角58°,洪山桥为单索面结构,横桥向两排索间距6m,顺桥向索距12m,共计13对26根索,索的水平倾角25°,平行布置。
太阳桥位于哈尔滨太阳岛旅游区,主跨跨径布置为: 14m (西过渡孔)+ 60m (边跨)+140m(中跨)+ 14m(东过渡孔)=228m。
桥梁总宽15.5m,有效宽度为12m 。
主梁梁高2.4 m,为扁平流线型正交异性桥面板钢箱梁,底面为圆弧形,钢箱梁全长200m(含0号节段),共分27个节段,标准节段长度为8m。
主塔为钻石造型桥塔,水平倾角60°,塔高93.5m。
采用变截面钢箱结构,有索区塔截面由2个8边形组合而成。
无索区为2个分离式8边形。
合肥市铜陵路桥是一座新型的无背索斜拉桥,是利用倾斜的塔柱自重来与主梁及荷载相平衡,组成一种独特的传力体系。
其桥垮布置为30m(压重边跨)+ 66m (主跨)+ 30m(边跨)=126m(桥梁总长)。
桥梁总宽38m ,主梁为肋板式结构,主跨梁高2.8m。
主塔为门式型桥塔,水平倾角为62 °,塔高为56.71m ,采用等截面矩形结构,为双索面配置斜拉索,斜拉索共布置16根,为扇形布置。
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跨越无限——古今桥梁艺术赏析
5. 斜拉桥的发展
2 密索布置斜拉桥
1991年中国上海建成南浦大桥,跨径432m,是双塔双索面。由于在设计理 论、施工工艺、构造上对梁采取了措施,使南浦大桥避免了结构性裂缝的产生, 因而南浦大桥比国外梁结构更可靠。在钢索制造上应用电缆生产工艺,成品工 厂化,可直接运到现场安装。塔的断面为空心,可将锚头置于其内,使塔与索 的造型对称而优美。它的建成预示了我国的斜拉桥建造水平已进入国际先进行 列。
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5. 斜拉桥的发展
2 稀索布置斜拉桥
1962年在委内瑞拉建成马拉开波桥为第一座混凝土斜拉桥,这座桥很长,共 9000米,由135孔大小不一的预应力钢筋混凝土桥。中间大孔共5孔135米。主孔 下通航大船,所以路面高出水面45米。边孔小孔,由矮桥逐渐升高,所以桥墩由 v形变为X形,再变为92.5米高的A塔,塔顶向两边斜拉住梁。在桥墩上梁下仍有 X形墩。这座桥在当年是很巧妙的设计,引起了广泛的注意。但是桥造好了没几 年,一艘大游轮舵机失灵,不走大孔通过航道,横撞在大孔边的小孔上,把桥撞 断,梁跌在船上,又一次引起桥梁界对防止撞船的注意。
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5. 斜拉桥的发展
2
斜拉桥源于吊索桥,很早以前,人们就掌握了从塔架上悬吊斜拉索来支撑梁的 知识。我国是世界上最早有吊桥的国家之一,迄今已有4000多年的历史。三里之城, 七里之郭,作为城堡军事防御体系的重要组成部分,我国古代城郭主门外围均设有 护城河和吊桥,桥的外端用绳索系在城墙塔架上。每当有紧急情况时关闭城门,拉 动绳索把桥吊起来,切断通往城门口的道路。在这种体系结构里,斜拉索并不承担 桥的荷载,主要是通过柔性拉索传递人力,起吊或放下桥面。
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5. 斜拉桥的发展
2 稀索布置斜拉桥
斜拉桥的构思 17 世纪开始出现,但由于条件限制,并没有得到很大发展。 二战后欧洲重建,为了寻求既经济又建造便捷的桥型,人们认识到随着近代 力学理论和各项技术的进步,斜拉桥在一定跨度范围内具有很大优越性,这 种桥型重新被重视起来。
现代斜拉桥的发展的第一阶段就是稀索布置。所谓“稀索”,就是说索 的数量较少,布置较稀。主梁较高,主梁以受弯为主,拉索更换不方便。稀 索体系拉索在主梁上面的索距一般为:混凝土主梁15~30米;钢主梁30~60 米。稀索体系斜拉桥在结构上超静定次数比较低,计算工作量相对较小;另 外,在景观上有一定的优势。
5. 斜拉桥的发展
2 密索布置斜拉桥
德国汉堡的Kohlbrand考布伦特大桥于1974年建造,塔架为A字型,并向 内弯曲,包住桥面。高架、引桥及主桥墩皆为混凝土所建,桥塔和中跨为钢 结构。在夕阳西下时,塔、梁、索,轮廓分明。
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5. 斜拉桥的发展
2 密索布置斜拉桥
1987年竣工的美国新的阳光高架桥(Sunshine Skyway Bridge),其特点为单索面斜拉桥与完备 的防撞设施。新的阳光高架桥,座落于美国佛罗里 达州的坦帕湾上。是世界上最长的混凝土斜拉桥, 全长8.850公里,美国著名有线电视旅游频道将阳 光高架桥列为世界十大桥梁中的第三位,并评价其 为佛罗里达州的地标。
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5. 斜拉桥的发展
2 稀索布置斜拉桥
1956年瑞典建成的第一座现代钢斜拉桥:主跨182.6m的斯特罗姆海峡桥, 钢板梁,钢筋混凝土桥面板。索从塔顶放射而出,拉吊住梁。
德国的首座斜拉桥(Theodor-Heuss)西奥特—霍义斯桥,1957年建成, 是第二座现代化的斜拉桥。斜拉索为竖琴形稀索体系,其荷载的传递在很大长 度上依靠主梁和桥塔的刚度。
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5. 斜拉桥的发展பைடு நூலகம்
2 密索布置斜拉桥
斜拉桥发展的另一个重要阶段就是,斜拉索由稀变“密”,是20世纪70年代 后期和80年代的事。密索的意思是斜拉索一反当年一根拉索中好几股钢索拉住梁 的一二点,而是把这些钢索散开均匀地拉在梁上。稀索梁高,密索梁薄。
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5. 斜拉桥的发展
2 密索布置斜拉桥
2008年建成的苏通长江大桥为双塔斜拉桥,主跨1088m,列世界第一。113 座桥墩构成的跨江大桥,由92座桥墩立在江水之中,是世界上规模最大、入土 最深的桥梁桩基础;
蓝天下的4组“人”字钢索,犹如西乐器中的竖琴,中乐器的箜篌kōng hóu。 在阳关照射下,是那样整齐、匀称、优美。江风徐来,似乎风拨弦xian鸣,发出 漫天的印象。由于大桥原理城市,以两岸广阔原野为背景,给人以平宁致远、 高华飘逸的审美意境。
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5. 斜拉桥的发展
2 密索布置斜拉桥
密索斜拉桥的出现加速了斜拉桥的推广,普遍 为世界各国所接受。斜拉桥逐步向着大跨度、多塔、 部分斜拉桥和人文化的趋势发展。斜拉桥在国外的 迅速发展同样促使了我国斜拉桥的发展。
1975年四川省云阳县建造了首座斜拉桥,跨径 76m,为预应力混凝土公路斜拉桥,开始了中国斜 拉桥的建造历史。
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5. 斜拉桥的发展
2 密索布置斜拉桥
香港昂船洲大桥,全长1614米,主跨1018米,为圆形独柱分离流线型双箱斜 拉桥,塔高298米。大桥于2003年动工,2009年竣工。大桥设计体现了世界先进 的设计理念与建筑美学的和谐统一,造型非常突出,桥塔上部为独特的混凝土 与不锈钢外壳构成的组合截面桥塔,配合维多利亚港两岸的建筑物,创造更和 谐的城市景观。