斜拉桥概念设计(146页)
桥梁工程第章-斜拉桥课件 (一)
桥梁工程第章-斜拉桥课件 (一)随着经济的发展和城市的不断扩大，桥梁工程的发展越来越重要。
而斜拉桥作为现代桥梁工程的代表之一，不仅在交通领域，还在建筑领域以及文化领域有着广泛的应用。
本文将针对桥梁工程第章-斜拉桥课件进行分析和解读。
1.斜拉桥的定义斜拉桥是一种能够横跨水域或山谷的桥梁结构。
它具有桥梁结构中最大的主梁跨度和最小的结构高度，同时还具有超大荷载力和足够的刚度。
斜拉桥的优点在于大跨径、美观、省材料、省劳动力、建造周期短、强度高、可避免拱桥由于温度变化引起的变形问题。
2.斜拉桥的构造斜拉桥由桥塔、主缆、斜拉索、吊杆、辅助梁和桥面系等组成。
其中，桥塔是斜拉桥的主要承重构件，它通过地基支承在河床上。
主缆是将载荷分配到塔上的重要力学构件，通常采用预应力钢绞线或钢索制成。
斜拉索是将主缆向两侧斜拉的力学构件，它能够防止主缆因自重和风荷载而发生下垂。
吊杆能够将桥面的荷载及其它载荷均匀地分配到主缆上。
辅助梁是用来增加桥面刚度和稳定性的结构构件。
3.斜拉桥的设计斜拉桥的设计考虑了多种因素，如设计荷载、最大跨径、地基和环境条件、初始预张力和承载能力。
设计工程师还会考虑到斜拉桥能够经受的风、水、雷击和振动等因素，其目的是保证桥梁的安全性和稳定性。
在斜拉桥的设计中，还要考虑桥梁的审美因素，如桥塔的造型和斜拉索的倾斜角等。
4.斜拉桥的应用斜拉桥广泛应用于公路和铁路交通，特别是在大河谷、海峡和海湾的跨越中，更具应用价值。
斜拉桥的美观性和性能能够满足人们的要求，既为城市美观增色，也为交通疏通起到了重要作用。
同时，斜拉桥还可以作为城市地标和旅游景点，成为人们观赏和拍照的好去处。
总之，斜拉桥作为现代桥梁工程的代表，其重要性不可忽视。
本文对桥梁工程第章-斜拉桥课件进行了分析和解读，希望能够对读者有所启发和帮助。
随着技术的不断进步和发展，我们相信斜拉桥的应用范围会更加广泛，同时也会对我们的城市和人类社会做出更大的贡献。
斜拉桥设计理念说明
斜拉桥设计理念说明
斜拉桥是一种特殊的桥梁结构，其设计理念是通过斜拉索来承载主桥梁的荷载，使桥梁结构更加稳固和经济。
斜拉桥设计理念具有以下几个方面的考虑：
1. 荷载分布：斜拉桥的设计理念首先考虑的是荷载的分布。
通过合理的斜拉索布置和拉力的调整，可以使桥梁上的荷载得到均匀分布，从而减小桥梁结构的应力集中，提高桥梁的整体受力性能。
2. 桥梁刚度：斜拉桥的设计理念还注重提高桥梁的刚度。
通过合理设置斜拉索的跨度和张拉力，可以增加桥梁的整体刚度，使桥梁能够承受更大的荷载和抵抗外力的作用，从而提高桥梁的安全性和可靠性。
3. 美学效果：斜拉桥的设计理念还考虑了桥梁的美学效果。
由于斜拉桥的特殊结构形式，可以赋予桥梁不同于传统桥梁结构的美感和艺术价值。
通过合理的设计布局和构造形式，可以使斜拉桥成为城市的地标性建筑，提升城市形象和文化底蕴。
4. 施工难度：斜拉桥的设计理念还需要考虑施工的可行性和难度。
在斜拉桥的设计中，需要合理安排斜拉索的布置和张拉过程，同时考虑到施工材料和设备的限制条件，确保施工的顺利进行和工程的整体质量。
综上所述，斜拉桥设计理念的核心是通过斜拉索来承载主桥梁的荷载，使得桥梁结构更加稳固和经济。
这种设计理念能够使
桥梁具有良好的荷载分布和刚度，同时赋予桥梁独特的美学效果，提高城市形象和文化底蕴。
此外，斜拉桥设计理念还需要考虑施工的可行性和难度，确保工程的顺利进行。
斜拉桥作为一种现代桥梁结构形式，已经在世界各地得到广泛应用，成为城市发展和交通建设的重要组成部分。
斜拉桥设计概念及结构分析
总工办
一、斜拉桥概述 2.1 稀索体系的斜拉桥
2 斜拉桥技术演变
Knie桥纤细的桥塔和主梁（钢结构）
中铁大桥勘测设计院有限公司
总工办
一、斜拉桥概述 2.1 稀索体系的斜拉桥
2 斜拉桥技术演变
技术特色： 1）非对成的单塔斜拉桥 2）A型桥塔 3）扇形缆索体系
德国科隆 Severins桥
希腊Evripos 桥 1993 , 矩形板厚度 45 cm
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总工办
一、斜拉桥概述 主梁柔、薄化
2 斜拉桥技术演变
法国的Bourgogne 桥
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总工办
一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
技术特色： 1）目前最大跨度的PC斜拉桥 2）三角形单箱双室箱梁，景观、结构特
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总工办
一、斜拉桥概述
斜拉桥和斜腿刚构力学对比
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总工办
一、斜拉桥概述
斜拉桥和悬索力学对比
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总工办
一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
2 斜拉桥技术演变
斜拉桥的技术演变大致可以分为四个阶段：
1）稀索体系的斜拉桥
1956年开始，主梁大部分采用钢主梁，斜拉索较少，但拉索的直径较大，钢箱 梁索距大约30－60米，混凝土梁的索距大约15－30米。
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总工办
一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
德国桥梁工程师Hellmut Homberg 则提出了密索体系的斜拉桥和单索面斜拉桥。
技术特色：第一座密索体系的钢斜拉桥，单索面
斜拉桥的设计与建造
斜拉桥的设计与建造斜拉桥作为一种现代化的桥梁结构，已经成为世界各地城市的地标之一。
其独特的设计和建造方式使得斜拉桥在大城市中扮演着重要的角色，不仅提供了便捷的交通通道，还展示了人类工程技术的进步和创新能力。
一、斜拉桥的设计理念斜拉桥的设计理念源于悬索桥和梁桥的结合，它通过一组斜拉索将桥面的荷载传递给桥墩，同时采用悬挂式结构使得桥面悬浮于空中。
这种设计理念的优势在于可以跨越长距离，并且保持较高的稳定性和刚度。
二、斜拉桥的结构形式斜拉桥的结构形式分为钢桁梁斜拉桥和混凝土斜拉桥两种。
前者主要采用金属材料（如钢筋、钢板等）作为主要材料，而后者则使用混凝土材料。
两种结构形式各有优势，钢桁梁斜拉桥更加轻盈和灵活，适用于跨越较大的水域，而混凝土斜拉桥则更加耐久和稳定，适用于长期使用的场合。
三、斜拉桥的主要设计要素斜拉桥的设计要素分为主塔、斜拉索和桥面板三大部分。
主塔承担着承受斜拉索和桥面荷载的重要功能，通常采用高大的塔楼结构。
斜拉索则是通过调整长度和张力来支撑桥面，一般使用高强度的钢材制成。
桥面板则是供车辆和行人通行的部分，其设计考虑了行车和人行的需求，并结合美观和实用性进行设计。
四、斜拉桥的建造过程斜拉桥的建造过程需要经过多个步骤，包括设计、施工和验收等。
在设计阶段，工程师需要根据实际情况进行桥梁设计，包括确定桥梁的长度、荷载和强度等参数。
在施工阶段，首先需要建设主塔，然后安装斜拉索和桥面板。
最后，经过验收和测试，确保桥梁的安全和可靠性。
五、斜拉桥的挑战与应对尽管斜拉桥在设计和建造过程中经过了详细的计算和测试，但仍然面临一些挑战。
例如，长跨度的斜拉桥需要使用更多的材料和技术来保证稳定性，而塔楼的高度和斜拉索的张力也需要精确计算和调整。
此外，斜拉桥还需要考虑自然灾害和交通流量等因素对桥梁的影响，通过设计合理的安全措施来应对挑战。
总结起来，斜拉桥作为一种独特的桥梁结构，其设计与建造是一项复杂而精密的工程。
通过合理的设计和科学的施工，斜拉桥能够跨越长距离，提供高效便捷的交通，展示人类在工程技术领域的卓越能力。
斜拉桥设计介绍
from the South
厦门大学建筑与土木工程学院
11
the Reality
厦门大学建筑与土木工程学院
12
The RION-ANTIRION Bridge
厦门大学建筑与土木工程学院
13
厦门大学建筑与土木工程学院
14
厦门大学建筑与土木工程学院
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南浦大桥 Nanpu Bridge
厦门大学建筑与土木工程学院
厦门大学建筑与土木工程学院
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2001年建成的南京长江二桥南汉桥，主跨径628m， 主梁为钢箱梁，是目前国内跨径第二的斜拉桥
厦门大学建筑与土木工程学院
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Third Nanjing Yangtze River Bridge (2005, 648m, steel towers , steel girder)
厦门大学建筑与土木工程学院
5
日本本—四联络桥上的柜石岛和岩黑岛大桥，这包括两座跨径各 为185m-420m-185m衔接在一起的大桥。
厦门大学建筑与土木工程学院
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1999年，日本的多多 罗大桥建成，该桥主 跨达890m，跨径超过 诺曼底大桥而位居世 界第一。
厦门大学建筑与土木工程学院
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MILLAU BRIDGE
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南浦大桥 Nanpu Bridge
上海，1991年 桥型：双塔双索面钢-混凝土叠合梁漂浮
体系斜拉桥 主跨：423m
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杨浦大桥 Yanpu Bridge
厦门大学建筑与土木工程学院
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杨浦大桥 Yanpu Bridge
上海，1993年 双塔双索面钢-混凝土叠合梁漂浮体
厦门大学建筑与土木工程学院
斜拉桥设计计算及实例介绍
一、总体布置
2、主梁的支承体系
一、总体布置
2、主梁的支承体系
一、总体布置
2、主梁的支承体系
一、总体布置
2、主梁的支承体系
一、总体布置
3、斜拉索布置
一、总体布置
3、斜拉索布置
一、总体布置
3、斜拉索布置
一、总体布置
3、斜拉索布置
一、总体布置
3、斜拉索布置
一、总体布置
3、斜拉索布置
一、总体布置
三、结构计算
计算分类
三、结构计算
计算软件 1、整体静力：桥梁博士、QJX、综合程序，midas、
TDV,SAP2000,ANSYS； 2、局部分析：midas、ANSYS、Nastran,SAP2000等； 3、抗震：midas、ANSYS、TDV、SAP2000等
三、结构计算
1、静力计算分析
斜拉桥设计计算及实例介绍
1
主要内容
一、总体布置 二、结构设计（塔、梁、索） 三、结构计算 四、桥梁实例介绍
一、总体布置
斜拉桥是由塔、梁和拉索桥传力分析示意
桁架传力分析示意
一、总体布置
1、孔跨布置
边跨可对称布置或 者不对称布置，边 跨可设置辅助墩。
一、总体布置
1、孔跨布置
首先确定主跨跨径，双塔斜拉桥，边中跨比一般0.35-0.5，以0.4居多。 （1）边跨过小，易导致边跨负反力及尾索过大的应力幅度（疲劳破坏）； （2）边跨过大，边跨弯矩过大，中跨刚度小，不经济。
一、总体布置
1、孔跨布置
可对称布置或者不对称布置； 不对称布置更为经济合理，对称布置景观性更好一些； 较为合理的边中跨比0.5~1.0之间，以0.8左右居多。
3、斜拉索布置
第八章斜拉桥
span=229 m
第八章 斜拉桥
Pylon and main span during construction
第八章 斜拉桥
中国（2019年），苏通大桥，主跨1088m
第八章 斜拉桥
第八章 斜拉桥
第八章 斜拉桥
第八章 斜拉桥
塔梁固结体系是指塔梁之间固结，但塔与墩之间用 支座传递荷载的结构形式。其优点是索塔的弯矩小、 主梁受力比较均匀，整体升降温引起的结构温度应 力较小。缺点是结构的刚度小，在荷载作用下变形 比较大，塔下的支座承受比较大的反力，需要采用 大吨位的支座，在跨度比较大的斜拉桥中不宜采用。
第八章 斜拉桥
第二节 总体布置及结构体系 1. 总体布置 ２.结构体系 ３.斜拉桥构造 4. 斜拉索在塔梁上的锚固 5. 斜拉桥的计算
1. 总体布置
总 体 布 置
塔索布置 跨径布置 拉索及主梁的关系 塔高与跨径关系
第八章 斜拉桥
第八章 斜拉桥
1.1 跨径布置 双塔三跨： 边跨l1/中跨l2 = 0.2～0.5； 单塔二跨： 边跨l1/中跨l2 = 0.5～1.0； 多塔多跨：
第八章 斜拉桥 独塔双跨
第八章 斜拉桥 双塔三跨
第八章 斜拉桥 多塔多跨
辅助墩及外边孔
第八章 斜拉桥
1.2 索塔高度
第八章 斜拉桥
索 主跨跨径 塔 高 索面形式（辐射式、竖琴式或扇式） 度 拉索的索距和拉索的水平倾角
双塔：H/l2=0.18～0.25；单塔：H/l2=0.34～ 0.45
１.3 拉索布置
第八章 斜拉桥
第八章 斜拉桥
3.2.4 混合梁
桥梁工程课件-斜拉桥
四、斜拉桥的支承
斜拉桥的支承体系包括主梁的支承和索塔的支 承。支承的不同布置对斜拉桥的结构受力性能影响 很大，在全桥的总体布置及构造设计中应予以充分 考虑。斜拉桥的支承除应满足正常使用阶段的各种 受力情况外，还应考虑其在环境条件较差时保持良 好的工作性能，并在正常运行条件下需易于更换拉 索或支座。
2. 零位移法
零位移法的出发点是通过索力调整，使成桥状态下主梁和斜 拉索交点的位移为零。对于采用满堂支架一次落架的斜拉桥体系， 其结果与刚性支承连续梁法的结果基本一致。
应当指出的是，以上这两种方法用于确定主跨和边跨对称的 单塔斜拉桥的索力是最为有效的，对于主跨和边跨几乎对称的三 跨斜拉桥次之，对于主跨和边跨的不对称性较大的斜拉桥，几乎 失去了作用。因为这两种方法必然导致比较大的塔根弯矩，失去 了索力优化的意义。
5. 内力平衡法
内力平衡法的基本原理是设计适当或合理的斜拉索初张力，以使 结构各控制截面在恒载和活载共同作用下，上翼缘的最大应力和材料 允许应力之比等于下冀缘的最大应力和材料容许应力之比。
内力平衡法假设斜拉索的初张力为未知数，各截面特性以及初张 力以外的恒载内力和活载内力为已知数。
二、斜拉桥的平面分析
以全飘浮体系的斜拉桥为例，拆除过程一般由下列步骤组成： 1．移去二期恒载。 2．拆除中间合龙段。 3. 在桥塔和主梁交接处增加临时固结约束。 4．拆除斜拉索、主梁单元。 5．增加支架现浇梁段的临时支承。 6．拆除斜拉索、梁单元到桥塔为止。
4. 无应力状态控制法
无应力状态法分析的基本思路是：不计斜拉索的非线性 和混凝土收缩徐变的影响，采用完全线性理论对斜拉桥解体， 只要保证单元长度和曲率不变，则无论按照何种程序恢复还 原后的结构内力和线形将与原结构一致。应用这一原理，建 立斜拉桥施工阶段和成桥状态的联系。
斜拉桥模型制作设计图
斜拉桥模型制作设计图一、模型概况斜拉桥主桥结构形式为双塔双索面漂浮体系结构，主梁采用肋板式结构，拉索采用平行钢丝体系。
斜拉桥模型包括桥塔、主梁、斜拉索、桥墩以及基础。
模型全长18.2米，高米，桥面宽米，索96根。
斜拉桥模型三维图见图1、2。
图1 斜拉桥模型全桥三维图图2 斜拉桥模型桥塔三维图二、材料全桥模型材料主要采用有机玻璃制作，主梁、主塔采用有机玻璃制作，斜拉索采用Ф4钢筋，桥墩以及基础为钢筋混凝土结构。
有机玻璃主要材料性能初步假设为：弹性模量 E=×103 N/mm2。
斜拉索采用Ф4钢筋=235N/mm2，弹性模量 E=×105N/mm2。
(Q235)，强度标准值 fyk三、模型结构图1、斜拉桥模型立面布置斜拉桥模型包括桥塔、主梁、斜拉索以及桥墩。
该桥为对称结构，以主梁跨中点为中心左右对称。
6号桥塔斜拉索混凝土桥墩边墩主梁边墩37号桥塔图3 斜拉桥模型布置图（单位：㎜）注：以后图表中尺寸均采用毫米为单位。
2、主梁主梁全长米，横截面见图4。
主梁截面图(单位：mm)图4 主梁横截面图3、塔塔高3. 16米，详细尺寸见图5～7。
塔与梁不直接连接，依靠拉索连接。
梁底距离塔横梁20毫米。
塔墩高米，地面以上米，地面以下开挖米。
为了塔与墩连接牢固，墩上预留洞口，塔柱延伸至墩底部，然后浇注环氧砂浆填补洞口。
塔与墩连接处还要加钢板锚固。
塔与墩连接的详细构造见图15～17。
索塔立面图索塔侧面剖面图图5 塔立面、剖面图 图6 塔侧面剖面图159515150100157015150图7 塔结构详图4、拉索斜拉索为双索面，共96根，采用Ф4钢筋。
根据位置不同，斜拉索采用不同的标号。
比如，“S1”表示边跨的拉索，“M1”表示中跨的拉索，具体标号见图8。
S1S3S5S7S9S11S13S15S17S19S21S23M1M3M5M7M9M11M13M15M17M19M21M23M25M27M29M31M33M35M37M39M41M43M45M47S25S27S29S31S33S35S37S39S41S43S45S47边跨中跨边跨图8 拉索位置标号（1） 拉索锚固方式拉索在塔内壁锚固，在梁肋底部设螺栓来调节索力。
斜拉桥桥梁的设计理念
斜拉桥桥梁的设计理念斜拉桥桥梁的设计理念主要包括三个方面：形式美、结构合理和经济可行。
首先，斜拉桥桥梁设计注重形式美。
斜拉桥作为一种特殊的桥梁形式，其独特的外观常常会给人留下深刻的印象。
设计师在斜拉桥的外观上注重线条的流畅性和美感，通过精细的模型设计和计算，让斜拉桥在视觉上具有一种轻盈、优雅的效果。
同时，斜拉桥也常常会采用一些与周边环境相协调的建筑元素，使得斜拉桥与周围的建筑景观融为一体，形成一种和谐、连贯的整体效果。
其次，斜拉桥桥梁设计要考虑结构的合理性。
斜拉桥的主体结构由主塔、斜拉索和桥面板组成，其中主塔支撑着斜拉索，而斜拉索又连接着桥面板，整个结构形成一个稳定的力学系统。
在斜拉桥的设计中，设计师需要考虑荷载分布、悬挂索的强度和桥面板的刚度等因素，以确保斜拉桥能够承受各种荷载和变形，保障行车的安全和舒适性。
此外，斜拉桥的设计也要充分考虑桥梁的抗震性能和耐久性，以应对各种自然灾害和长期使用的损耗。
最后，斜拉桥桥梁设计需要经济可行。
斜拉桥作为一种特殊的桥梁形式，其建造成本一般较高。
设计师在斜拉桥的设计中需要充分考虑材料的选择和使用量，以达到在保证结构安全的前提下降低成本的目的。
同时，斜拉桥的施工也需要考虑到工期和施工难度等因素，以确保工程能够按时完成。
在斜拉桥的设计中，设计师还应该综合考虑运输和维护等因素，以减少日后的运营成本和维护费用。
综上所述，斜拉桥桥梁的设计理念主要包括形式美、结构合理和经济可行。
在斜拉桥的设计过程中，设计师需要充分考虑这三个方面，以确保斜拉桥具备良好的外观效果、结构稳定性和经济性。
只有在这些方面都得到充分考虑和满足的情况下，斜拉桥才能够成为一座优秀的桥梁作品。
土木工程中的斜拉桥设计
土木工程中的斜拉桥设计斜拉桥作为土木工程的一种重要类型，具有独特的设计和建造技术。
它们以其优雅的外观和坚固的结构而闻名于世。
本文将探讨土木工程中的斜拉桥设计，介绍其特点、设计原则以及一些经典案例。
斜拉桥的设计旨在充分利用材料，同时确保桥梁的坚固和稳定性。
设计师们根据特定的地理环境、桥梁跨度和预算要求，选择合适的斜拉桥设计方案。
在斜拉桥的设计中，主要考虑的因素包括桥梁的材料、桥面荷载以及桥梁支撑系统。
材料的选择通常包括钢和混凝土。
钢具有高强度和耐腐蚀性，因此在大部分斜拉桥中得到广泛应用。
混凝土则常用于桥塔和锚固基础中，以提供额外的稳定性和支撑。
斜拉桥的设计原则基于结构力学和材料科学。
其中，最重要的原则是均衡力的原则。
斜拉桥通过吊索将桥面悬挑在桥塔上，吊索的张力必须与桥面荷载达到平衡，以保持桥梁的稳定性。
此外，桥梁周围的环境因素，如风压和地震活动，也必须考虑在内。
斜拉桥设计中的一个关键问题是桥面的振动。
振动会对桥梁产生巨大的压力，因此必须采取措施来减轻振动影响。
其中一种方法是使用阻尼器，将振动能量转化为热能，以减少桥梁的振幅。
此外，还可以通过增加桥面的刚度和使用减振器等方式来减少振动。
近年来，一些具有创新设计的斜拉桥引起了人们的关注。
例如，中国的上海世博会斜拉桥采用了独特的螺旋形设计，在美学和功能性方面都具有突出的优势。
此外，在美国旧金山湾区，金门大桥也是世界上最著名的斜拉桥之一。
它的设计可以追溯到20世纪30年代，至今仍然是旧金山的象征之一。
然而，斜拉桥的设计和建造并非易事。
它们需要精确的计算、可靠的材料和严格的施工管理。
由于斜拉桥的复杂性，任何设计和施工错误都有可能导致灾难性的后果。
因此，在设计和建造斜拉桥时必须严格遵循相关的规范和标准。
总之，土木工程中的斜拉桥设计是一项复杂而令人振奋的任务。
它要求设计师综合运用结构力学、材料科学和创新思维。
通过合理的设计和精确的施工，斜拉桥能够实现优雅与强度的完美结合，成为城市建设中的亮点。
斜拉桥的设计
斜拉桥的设计斜拉桥是一种结构体系独特的桥梁，是斜拉索（索梁组合）和桥塔（梁体组合）共同组成的一个整体。
它是由索塔、主梁和斜拉索组成的一种三跨或多跨连续体系。
斜拉桥的主要特点是桥塔高、跨径大、主梁自重轻、受力明确、刚度大，在交通量大的地方和对抗震要求较高的地方都能使用，并且具有良好的景观效果。
斜拉桥具有以下特点：1.具有良好的景观效果；2.桥塔可以承受较大的水平推力；3.桥塔处梁端负弯矩小，结构刚度大；4.拉索锚固在塔上，可以承受很大的水平力；5.主梁恒载弯矩和扭矩均很小。
斜拉桥具有明显的优点，但其设计也是一项复杂而又困难的工作，因此，要做到技术上可靠、经济上合理，并具有良好的外观效果。
设计概述该工程位于某城市，为一座主跨为150m的预应力混凝土斜拉桥，由北桥台、南跨、东跨及南引桥组成。
北桥台位于主跨150m的跨径上，桥台后接既有引桥。
南跨和东跨分别为70m和25m。
南主梁采用预应力混凝土箱形结构，北主梁采用钢结构。
北桥台位于主跨150m的跨径上，桥台后接既有引桥，北主梁采用预应力混凝土箱形结构，南引桥桩位于北主梁边跨的中心附近，桥桩与主梁的锚固均为单根悬臂。
全桥共设置4道横梁，其中主梁上的2道横梁均设于边墩上，边跨设1道横梁与中墩横梁连接；北引桥桩的上、中、下各设1道横梁，其中下横梁设于主梁的腹板处。
南引桥的上、中、下各设1道横梁。
引桥的边、中、中塔柱之间均设横隔板。
引桥桥墩均采用实心墩，基础均为重力式桥墩。
边、中墩均采用双柱式墩，边墩两侧各设2道横隔板。
计算分析斜拉桥计算分析的主要内容包括：1.静力分析；2.动力分析；3.结构稳定性分析。
静力分析是计算结构在各种荷载作用下的内力与变形，并通过相应的安全系数进行校核；动力分析是在静力分析结果的基础上，进行结构动力特性研究，并对结构体系及其动力性能做出评价；结构稳定性分析是计算结构在各种荷载作用下的稳定安全系数，以评定其是否满足规范要求。
在设计中，由于斜拉桥主梁多采用悬索式体系，故需要对斜拉索的内力分布、索力及拉索与主梁之间的关系进行计算；同时由于斜拉索的受力复杂，一般要采用通用有限元程序对斜拉桥进行分析计算；最后，在静力、动力和稳定性计算结果的基础上对结构进行稳定性评价。
任务14斜拉桥的概述PPT课件
2021
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实体边主梁和板式梁的截面形式，具有在结构 上有效和施工简便的优点。
2021
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2. 箱形截面
混凝土斜拉桥主梁采用箱形截面，在 现代斜拉桥中是经常采用的截面形式。这 是因为它的抗弯和抗扭刚度大，能适应稀 索、密索、单索面或双索面等不同斜索布 置；其组合截面，也可以方便地形成封闭 式的单箱形式或分离式的双箱形式，以适 应不同桥宽的需要；截面的组合构造，也 可以部分预制、部分现场灌筑，为桥梁施 工方案提供更多选择单索面布置的箱形截 面。
2021
26
（三）梁体布置
1.连续体系 在斜拉桥的全长范围内，梁体布置成连续的形
式，如图：
2021
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连续的梁体（湖北荆州长江大桥）
2021
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在某些场合下，由于结构受力的需要， 还可将梁体的连续延伸至斜拉桥以外部分， 即斜拉桥的梁体还与其边跨或主跨以外部 分的引桥跨或其他跨的梁体相连。
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广西红水河铁路桥(混凝土)：L2＝96m，L1＝
48m，L1＝0.5L2。
2021
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解决较大应力幅产生疲劳问题的办法：使边
跨伸出一悬臂端(端支点内移)，由此对端支点产 生预压，减小端支点上抬倾向，以减小端锚索的 应力幅。如下图所示的武汉长江二桥就是这样做 的。
2021
8
2. 独塔双跨式 这也是一种常见的斜拉桥孔跨布置方式，如下图
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4. 单索面斜拉桥中的钢梁截面
由于单索面斜拉桥的斜索对桥梁抗扭不起作用， 因此一般都采用抗扭刚度较大的整体构造的箱梁。
湄南河桥单索面桥钢梁截面单位（mm）
2021
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（二）混凝土梁
1. 实体边主梁和板式梁
斜拉桥设计理念说明
斜拉桥设计理念说明
斜拉桥设计理念是一种以斜拉索为主要结构形式的桥梁设计思想，通过合理使用材料和结构，在保证桥梁强度和刚度的同时，使桥梁具有美观、轻盈、经济的特点。
首先，斜拉桥的设计理念注重桥梁的美观性。
斜拉桥的主要结构是通过斜拉索连接桥墩和桥面，以形成一种独特的美学效果。
设计师可根据桥梁所处环境和功能需求，设计出不同形状和布局的斜拉索系统，使桥梁呈现出独特的美观形态。
同时，斜拉桥的斜拉索可以灵活设置，可以根据需要增减斜拉索的数量和角度，从而造就桥梁独特的造型和艺术效果。
其次，斜拉桥设计理念注重桥梁的轻盈性。
相比于传统的悬索桥或梁桥，斜拉桥的主要受力方式是通过斜拉索进行传递，而主桥梁结构仅起到支撑作用，因此主梁的自重可以大大减小。
此外，斜拉索还可以提供附加的刚度，从而进一步减小主梁的截面尺寸。
这样一来，斜拉桥的主梁结构可以更为轻盈，不仅可以降低桥梁的自重，减小桥梁对地基的影响，还可以降低材料和施工的成本。
最后，斜拉桥设计理念注重桥梁的经济性。
由于斜拉桥的主要结构是通过斜拉索传递力的，相对于悬索桥而言，斜拉桥的斜拉索数量和长度相对较小，因此可以大大减小斜拉索的制作和施工成本。
此外，斜拉桥主梁的截面尺寸也可以减小，进一步降低材料和施工的成本。
另外，斜拉桥由于自身结构特点，可以提供更大的跨度，从而减少桥墩的设置数量，降低桥梁的维护和修复成本。
综上所述，斜拉桥设计理念注重美观、轻盈、经济的特点。
通过合理的斜拉索布置和桥梁结构的设计，可以创建独特的美学效果，减小桥梁的自重，降低材料和施工成本，从而设计出更加优美、先进和经济的斜拉桥。
斜拉桥的设计原理应用例子
斜拉桥的设计原理应用例子1. 引言斜拉桥作为一种重要的桥梁结构形式，在现代桥梁建设中得到了广泛的应用。
其独特的设计原理和结构特点使得斜拉桥具有良好的承载能力、适应性和美观性。
本文将介绍斜拉桥的设计原理，并通过一些实际的应用例子来进一步说明斜拉桥的设计原理和应用。
2. 斜拉桥的设计原理斜拉桥是一种利用拉力元件来支撑桥面荷载的桥梁结构。
其设计原理基于以下几个关键概念：•主塔：斜拉桥通常需要建立一些主塔来支撑桥面上的斜拉索。
主塔的高度和布置对桥梁的结构和承载能力有着重要的影响。
•斜拉索：斜拉桥的主要荷载传递元件是斜拉索。
这些斜拉索以特定的角度连接在主塔上，并向两侧延伸到桥墩或锚固点。
斜拉索的材料和尺寸的选择影响着桥梁的承载能力和稳定性。
•桥面结构：斜拉桥上的桥面结构负责承载行车荷载、风荷载等。
桥面结构通常由横梁和纵梁构成，通过横梁向斜拉索传递荷载。
•锚固点：斜拉桥的斜拉索需要通过锚固点进行固定。
锚固点的设置和设计对斜拉桥的稳定性和整体结构有着重要的影响。
3. 应用例子3.1 长江大桥长江大桥位于中国武汉市，是一座具有代表性的斜拉桥。
该桥采用了先进的设计原理和施工技术，成为武汉市的地标性建筑。
该桥的设计原理和应用包括：•主塔高度：长江大桥采用了较高的主塔，以增加桥梁的承载能力和稳定性。
•斜拉索布置：长江大桥的斜拉索采用了较大的角度，以减小斜拉索的受力，提高了桥梁的断面利用率。
•桥面结构：长江大桥的桥面结构采用了双层横梁和双层纵梁，以增加桥面的刚度和承载能力。
•锚固点设计：长江大桥的斜拉索通过混凝土锚块进行固定，通过合理的锚固设计，确保了斜拉索和锚固点之间的良好传力。
3.2 东京湾防波堤大桥东京湾防波堤大桥是一座位于日本东京湾口的斜拉桥。
该桥的设计原理和应用包括：•主塔高度：东京湾防波堤大桥的主塔采用了较低的高度，以适应该桥位置特殊的地理环境。
•斜拉索布置：东京湾防波堤大桥的斜拉索布置在主塔的两侧，并向桥面中心延伸，以支撑桥面结构。
斜拉桥桥梁毕业设计
斜拉桥桥梁毕业设计斜拉桥桥梁毕业设计随着城市化的快速发展，交通建设成为了现代社会不可或缺的一部分。
而桥梁作为连接两岸的重要交通枢纽，其设计与建造更是需要精心策划和施工。
其中，斜拉桥作为一种独特的桥梁形式，因其美观、经济、高效的特点而备受青睐。
在我的桥梁毕业设计中，我选择了斜拉桥作为研究对象，旨在探索其设计与建造的相关问题。
首先，我将从斜拉桥的历史背景入手。
斜拉桥的概念最早可以追溯到古代中国的古绳桥，而现代斜拉桥的设计则始于20世纪50年代。
斜拉桥通过拉索将桥面悬挑于两岸，使得桥梁的跨度得以扩大，大大提高了交通能力。
在毕业设计中，我将研究不同历史时期的斜拉桥设计案例，分析其结构特点和建造技术，以便更好地理解斜拉桥的演变过程。
其次，我将深入研究斜拉桥的结构设计。
斜拉桥的结构设计是整个毕业设计的核心内容，它直接关系到桥梁的安全性和稳定性。
在设计过程中，我将运用有限元分析和结构优化等方法，对斜拉桥的各个构件进行力学计算和参数优化。
同时，我还将考虑桥梁的地质条件、气候条件等因素，以确保斜拉桥在各种复杂环境下都能够正常运行。
此外，斜拉桥的建造技术也是我研究的重点之一。
斜拉桥的建造需要高超的技术和精密的工艺，其中包括桥梁的吊装、拉索的张拉、锚固等步骤。
在毕业设计中，我将详细研究斜拉桥的建造工艺，探索不同材料和技术的应用，以提高斜拉桥的建造效率和质量。
除了结构设计和建造技术，我还将考虑斜拉桥的经济性和环保性。
斜拉桥的设计和建造需要耗费大量的资金和资源，因此在毕业设计中，我将分析斜拉桥的经济成本和投资回报，探讨如何在保证质量的前提下降低建造成本。
同时，我还将研究斜拉桥的环保性能，通过使用可再生材料和节能技术，减少斜拉桥对环境的影响。
最后，我将通过实地调研和案例分析，对斜拉桥的实际应用进行评估。
斜拉桥作为一种新型的桥梁形式，其实际运行情况和效果需要经过实际验证。
在毕业设计中，我将选择一座实际存在的斜拉桥进行调研，分析其运行情况和效果，并对其进行评估和改进。
第十二章-斜拉桥简介课件
• 按塔的高度，可分为： 常规斜拉桥和矮塔部分斜拉桥
第十二章-斜拉桥简介
一、漂浮体系
• 漂浮体系结构特点：塔墩固结，塔梁分离，主梁悬浮
主梁除两端有支承外，其余全部由拉索悬吊，属于 一种在纵向可稍作浮动的多跨弹性支承连续梁。塔 柱和主梁之间设置侧向限位支座。
经推导， α取值45 °。
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。
端锚索：塔高与索长、倾 角的关系
第十二章-斜拉桥简介
第十二章-斜拉桥简介
1.索面位置
第四节 拉索布置
第十二章-斜拉桥简介
• 单索面 拉索对抗扭不起作用，所以主梁应采用抗扭刚度较大 的截面。优点：桥面视野开阔。
二、索塔
索塔的组成：
第十二章-斜拉桥简介
混凝土索塔的构造
中小跨度
中等跨度
多边形截面索塔比矩形截面的对抗风有利。
第十二章-斜拉桥简介
各种空心截面包括H形截面，一般均在每一层拉索 锚头处增设水平隔板。
① 有利于将索力传递到塔柱全截面上； ② 在施工阶段和养护时可作为工作平台。
第十二章-斜拉桥简介
三、拉索 拉索的构造
跨径200~ 400m ,采用混凝土主梁； 400~ 600m ，采用钢-混凝土组合梁； 大于600m， 采用钢主梁。 400、600m临界区域，综合考虑，做经济比较。
主跨和边跨主梁的设计理念区别： 主跨必须有良好的动力特性，自重较轻； 边跨应具有克服上提力的功能：自重、刚度或设辅助
墩解决。
第十二章-斜拉桥简介
横向挤压力承受，正常情况下镦头不受力，作 为安全储备。 • 由于其要求整体制作、整体运输和整体安装， 使它的使用受到限制。
斜拉桥概念设计(下) PPT
混凝土索塔
独柱
钢塔
框架
混凝土＋钢在高度方向分 段 横桥方向
桁架
拱形
钢管混凝土等组合结构
应结合桥位基础(地震烈度)、运输、造价、施工速度和景观等综
合确定。
四 斜拉桥各构件设计
第三节 塔结构形式和截面尺寸 一、索塔的结构形式
4.1 桥塔
顺桥方向
确定索塔的纵向形式要结合桥梁纵向的刚度、施工方法等综合考虑。
4.1 桥塔
四 斜拉桥各构件设计 一、索塔的结构形式 横桥方向
索塔在横桥向的布置和索面布置有关 综合考虑景观、面内刚度和施工难易程度
横桥方向
4.1 桥塔
四 斜拉桥各构件设计 桥塔的横向形式
横桥方向 单柱型
4.1 桥塔 单柱型
四 斜拉桥各构件设计 桥塔的横向形式
横桥方向
菱型
倒Y型
4.1 桥塔
四 斜拉桥各构件设计 桥塔的横向形式
大跨度斜拉桥设计 (下)
三四 斜斜拉拉桥桥的各总构体件设设计计
斜拉桥的主要构件：
1）主塔 2）主梁 3）斜拉索 4）斜拉桥的细节设计
四 斜拉桥各构件设计 塔结构形式和截面尺寸
塔的组成
4.1 桥塔
横桥方向
四 斜拉桥各构件设计
4.1 桥塔
塔结构形式和截面尺寸 索塔根据材料类型可以有：
索塔根据结构形式可以有：
拉索与混凝土主梁的锚固构 造 在主梁顶板设置锚固构造（锚固块）
4 斜拉桥
四 斜拉桥各构件设计 在箱梁内锚固
4 斜拉桥
四 斜拉桥各构件设计 在梁体两侧设锚固、
4 斜拉桥
四 斜拉桥各构件设计
拉索与混凝土塔的锚固构 造 拉索在塔上交叉锚固
4 斜拉桥
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一、斜拉桥概述
斜拉桥基本构件和力学原理
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一、斜拉桥概述
斜拉桥和斜腿刚构力学对比
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一、斜拉桥概述
斜拉桥和悬索力学对比
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一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
2 斜拉桥技术演变
斜拉桥的技术演变大致可以分为四个阶段：
2.1 稀索体系的斜拉桥
早期的斜拉桥大多都是稀索体系的斜拉桥。 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
稀索体系斜拉桥有以下特点： 1)结构上超静定次数比较低，计算工作量相对较小。 2) 在景观上有一定的优势。
2 斜拉桥技术演变
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1）稀索体系的斜拉桥
1956年开始，主梁大部分采用钢主梁，斜拉索较少，但拉索的直径较大，钢箱 梁索距大约30－60米，混凝土梁的索距大约15－30米。
2）密索体系和预应力混凝土主梁的兴起
1962年马拉开波桥的建成，标志着混凝土主梁兴起，70年代后PC斜拉桥大量 兴起。
3）主梁高度明显减小和主梁形式的多样性
一、斜拉桥概述 2.1 稀索体系的斜拉桥
2 斜拉桥技术演变
稀索体系斜拉桥有以下特点： 1)结构上超静定次数比较低，计算工作量相对较小。 2) 在景观上有一定的优势。
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一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
2.1 稀索体系的斜拉桥
1925年西班牙结构大师Eduardo Torroja修建的tempul 输水桥，该桥是混凝土 斜拉桥桥，由于地形条件限制采用一对斜拉索代替一个桥墩，斜拉索主动张拉。
1952年修建Donze`re canal桥，跨越rhone河，主跨81米。 设计Albert Caquot 本桥是第一座采用主动张拉斜拉索的公路斜拉桥。
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一、斜拉桥概述 2.1 稀索体系的斜拉桥
2 斜拉桥技术演变
1938年Dischinger为德国Köln和Mühlheim之间的桥梁 建议了一个方案，该方案跨中部分采用悬索体系，而靠近 桥塔的部分采用从塔顶星型放射的斜拉体系。
它的基本受力特点是：受拉的斜索将主梁多点吊起，并将主梁的恒载和车 辆等其它荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基。塔柱基本上以受压为主。
跨度较大的主梁就像一条多点弹性支承(吊起)的连续梁一样工作，从而使 主梁内的弯矩大大减小。由于同时受到斜拉索水平分力的作用，主梁截面的基 本受力特征是偏心受压构件。
斜拉桥属高次超静定结构。主梁所受弯矩大小与斜拉索的初张力密切相关。 存在着一定的最优索力分布，使主梁在各种状态下的弯矩(或应力)最小。
斜拉桥设计
中铁大桥勘测设计院 总工办 2007.12 第一版
一、斜拉桥概述
斜拉桥设计概述
1、斜拉桥概述 2、斜拉桥的使用条件 3、斜拉桥总体设计 4、斜拉桥构件设计 5、斜拉桥施工 6、斜拉桥结构分析 7、结束语
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一、斜拉桥概述
斜拉桥组成
主要由梁、塔、和斜拉索组成的组合体系桥梁。
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一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
斜拉桥的雏形在几百年前就出现过，以前采用竹子和绳子作为斜拉索，后来 在1617年意大利人fraustus verantius设计了采用眼杆铁链吊拉的桥梁。
比较古老的斜拉桥(采用锻铁作为斜拉索)
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一、斜拉桥概述
主梁高度明显减小，而且主梁的形式多样化，出现结合梁、混合梁等主梁形式。
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一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
4）斜拉桥向着大跨度、多塔、部分斜拉桥和人文化的趋势发展。
跨度超过800米，向着1000米以上发展，同时出现大量的多塔、矮塔和曲线斜拉 桥、板拉桥、斜拉桥组合体系。
Navier "证明" 斜拉桥不安全应该选择悬索桥，这 些事故和科学论述阻碍了斜拉桥发展几乎接近一个 世纪。斜拉索只用于一些悬索桥靠近主塔的位置以 增加系统的刚度。
图1 1820年Navier提出的斜拉桥系统
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一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
Albert桥，采用斜拉索作为辅助
2 斜拉桥技术演变
2.1 稀索体系的斜拉桥
德国的首座斜拉桥，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
德国 Theodor-Heuss桥 (西奥特—霍义斯) 108＋206＋108 1957年建成
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一、斜拉桥概述
在竖向荷载作用下，主梁以受压为主，塔以受压为主，斜索承受拉力。 梁体被斜索多点吊起，结构行为和多点弹性支承连续梁类似，因此，梁体荷 载弯矩减小，梁体高度降低，减轻了结构自重节省了材料。 塔和索的材料性能也能得到较充分的发挥。
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一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
失败原因： 桥梁结构的力学理论缺乏 拉索材料的强度不足
纽伦堡萨尔河桥（德国，1824）
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一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
1823法国著名的工程师Navier发表了采用锻铁 拉板加固桥面桥梁的研究结果，非常有趣的是 navier当时考虑了扇形和竖琴形两种系统的外 形，就是今天所说的密索体系。斜拉索体系是 非常现代的，而且是采用了地锚，如图1所示。
从荷载分斜拉桥则发展为：人行桥、公路桥、水槽桥、各种管道桥、铁路桥和公 铁两用桥。
在20世纪的最后十年里，显然可以感受到缆索承重桥梁（斜拉桥、悬索 桥）领域内取得的巨大成就。
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一、斜拉桥概述
老 挝 的 竹 斜 拉 桥
爪 哇 竹 斜 拉 桥
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2 斜拉桥技术演变
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一、斜拉桥概述 2.1 稀索体系的斜拉桥
2 斜拉桥技术演变
技术特色：8次超静定结构，钢板梁 斜拉索为扇形体系
号称为第一座现代化的斜拉桥
设计人：Dischinger
瑞典斯托洛姆桑特桥 1956年建成 74.7+182.6+74.7
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一、斜拉桥概述