现代桥梁之斜拉桥与悬索桥区别与联系[优秀工程范文]
第五篇 第一二三章 斜拉桥与悬索桥简介
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
• 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）
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。
第四篇 混凝土拱桥 第三章 拱桥的计算
END
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
斜拉桥和悬索桥的区别
斜拉桥和悬索桥的区别斜拉桥和悬索桥的区别在于：斜拉桥的主缆横向布置，悬索桥的主缆竖直布置。
一般说来，斜拉桥跨度小、结构轻巧，而且它可以看作是“吊”起来的；悬索桥则比较笨重，但它形成的强大的横向刚度却使它能够承受巨大的垂直荷载。
另外，由于斜拉桥用的索塔和主梁都是像弹簧一样彼此独立地支撑在各自的基础上的，所以，斜拉桥不仅外观雄伟壮丽，而且内部空间开阔，便于布置管线等设施。
因为这些优点，所以斜拉桥被广泛应用于城市道路交通中。
不过，悬索桥也有它自己的特点。
从历史记录上看，公元前二世纪左右就出现了悬索桥。
当时修建悬索桥是为了军事目的，只要把桥的一端固定住，桥就会稳如泰山，而不必担心会断裂或垮塌。
后来，悬索桥的建造技术逐渐发展，到了19世纪末期，才正式出现了具有完整技术体系的悬索桥。
这种桥利用缆索起重机将桥面吊到高处，再把桥面的重量转移到锚锭上去。
这样做，虽然增加了施工难度，但却减少了许多不安全的因素。
随着科学技术的进步，悬索桥的技术性能已经达到了很高水平。
如今，人类的足迹几乎遍及世界每个角落，而越来越多的人喜欢在大江河流上架设悬索桥。
悬索桥是现代钢铁工业的产物。
第一座真正意义上的悬索桥是1937年建成的美国跨度为1178米的明尼苏达州圣保罗市的金门大桥。
此后不久，德国人首先采用了钢丝绳悬索桥，而后英国人又推出了钢箱形截面悬索桥，这两种桥型一直沿用至今。
日本是亚洲第一个掌握悬索桥制造技术的国家。
该国制造的预应力混凝土悬索桥长1153米，居世界第三位。
这里还需提醒读者注意的是，在悬索桥中有一种半悬索桥。
它实际上是悬索桥与斜拉桥相结合的产物，既有斜拉桥的刚度，又有悬索桥的柔韧性。
这种桥的跨径比单纯的悬索桥要大得多，其结构非常复杂，它既能充分利用悬索桥的柔韧性，又可以避免斜拉桥的笨重。
在我国的南方，也曾有过不少半悬索桥，例如著名的贵州省坝陵河大桥。
半悬索桥既有索桥的刚劲挺拔，又有拱桥的曲线玲珑，它同时兼备了两者的优势，堪称“桥梁新秀”。
现代桥梁之斜拉桥与悬索桥区别与联系[优秀工程范文]
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现代桥梁之斜拉桥与悬索桥区别与联系斜拉桥与悬索桥作为现代桥梁的主要建筑方式,二者之间又存在着怎样的区别与联系呢？下面我们通过结构力学的方法对其进行受力方面的定性分析,来解决一些现实中的现象.首先我们来了解一下他们的定义：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.悬索桥,又名吊桥(suspension bridge)指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁.其缆索几何形状由力的平衡条件决定,一般接近抛物线.从缆索垂下许多吊杆,把桥面吊住,在桥面和吊杆之间常设置加劲梁,同缆索形成组合体系,以减小活载所引起的挠度变形.斜拉桥与悬索桥的结构简图如图a,b所示.下面对一些现实现象进行定性分析.1.为什么斜拉桥和悬索桥可以比其他桥梁的跨度大很多？通过斜拉桥和悬索桥的结构简图可以看出,斜拉桥和悬索桥都是通过钢索的拉力来代替了桥墩的支持力.因此可以减少桥墩的数量,实现桥梁的大跨度.2.为什么悬索桥可以比斜拉桥的跨度更大？通过斜拉桥和悬索桥的结构简图可以看出,斜拉桥的钢索是斜着的,以a图C点进行受力分析,为了在C点提供足够的竖直拉力Fcy随着AC距离的增加,Fc和Fcx将会不断增大,这样会不断增大钢索的拉力和桥面的轴向压力,这也是为什么斜拉桥的钢索大多集中在索塔的上端的原因.因此AC之间的距离不能太大,即斜拉桥的跨度不能太大 .而通过悬索桥的结构简图可以看出,悬索桥的钢索受力是竖直方向的,随着跨度的增加并不会增加钢索的受力.因此悬索桥的跨度可以比斜拉桥更大.3.为什么斜拉桥比悬索桥稳定？由斜拉桥的结构简图可以看出绷紧的钢索与索塔及桥面根据三钢片原则构成了不变体系,而有悬索桥的结构简图不难看出悬索桥的主索、细钢索、索塔及桥面之间构成的是可变体系.因此悬索桥的稳定性不如斜拉桥的稳定性好.4.既然增加索塔可以加大桥面的竖向拉力,减小桥面轴向应力鹤岗索拉力,为什么不把索塔建得很高呢？首先,增加索塔的高度会增加桥梁的用料,从而增加桥梁的经济成本高.其次,由于现实生活中桥面的受力情况特别复杂,无法保证索塔两边桥面受力情况完全相同,这会使得索塔两边钢索所受的拉力不同,如果索塔很长会使得索塔与桥面连接处以及桥墩与地面连接处弯矩过大,容易发生破坏.5.为什么斜拉桥的桥面可以比悬索桥的桥面宽很多？斜拉桥的桥面比悬索桥的桥面宽很多是有桥面的材料为混凝土和桥面的受力特点的决定的 .下面截取斜拉桥和悬索桥的桥面的一个横截面来简化力学模型,并对其进行受力分析.假设桥面受大小为q的均布力,斜拉桥的受力如图c,悬索桥的受力如图d.在斜拉桥的横截面受力图中,桥面横截面受斜向上的钢索拉力,因为斜拉桥的索塔为A型或椡Y型;而在悬索桥的受力图中,桥面横截面只受到竖直向上的拉力,因为悬索桥的索塔为H型.假设斜拉桥和悬索桥桥面长度为l,厚度为2h,则斜拉桥受到的最大拉应力为：米y/Iz-Tt/2lh=0.5ql*lh/Iz-Tt/2lh;悬索桥的最大拉应力为：米y/Iz=0.5ql*l/Iz.由此可见在受力和桥面横截面形状相同的情况下,斜拉桥的最大拉应力比悬索桥小Tt/2lh,又因为桥面材料为混凝土,抗压不抗拉,因此斜拉桥的桥面可以比悬索桥的桥面更宽一些.下面,假设桥面受大小为q的均布力(因为桥面主要受到自身的重力,而桥面自身的重力是均布力),而这也是桥面的,设有n根钢索且每根钢索所受的拉力相等为T=ql/(n+2),并且假设桥面只发生小变形,对力学模型进一步简化后.对斜拉桥和悬索桥进行分析,做出斜拉桥与悬索桥的受力图g,剪力图e,弯矩图f.从斜拉桥和悬索桥加钢索和没加钢索的剪力图可以看出：钢索的增加能有效的减小剪力的不断的增加,将剪力变成一种周期性的力.同时可以看出钢索越多剪力图像中的峰值在斜率不变,钢索的只能更加会使图像的周期减小,因此能有效地减小剪力图像中的峰值(F Q=ql/(n+2)),由米(X)= F Q(X)dx得到斜拉桥和悬索桥的弯矩图.同时从斜拉桥和悬索桥的弯矩图中可以看出来其图像也为周期函数图象.同样其图像的峰值与钢索的数量加2后的平方成反比(米=ql*l/(n+2)*(n+2)).由此可见增加钢索的数量不仅可以减小斜拉桥和悬索桥桥面的剪力和弯矩,同时也可以减小每根钢索的拉力.由此可见准确的估计每一段的受力情况,以此来设置钢索中的预应力是十分重要的,对减小桥面中的剪力和弯矩起着决定性的作用.虽然钢索中的预应力设置不当也可以起到阻止弯矩增大作用,但效果将大打折扣.由此可见对斜拉桥和悬索桥进行准确的受力分析是十分重要的.以上只是在理想化的条件下进行的粗糙的理论分析,现实中总是有着这样或那样的不可控条件.首先,桥面不可能受均布力：其次,大跨度的桥梁并非只发生小变形,而是会发生大变形;最后,斜拉桥的桥面存在着弯矩和轴力混合作用的效应.当然还有其他的一些因素对理论分析的影响没有列举出来,我们就先不讨论了.下面我们来分析一下以上三个方面对我们的分析造成的影响.1.由于桥面的受力并非均布力,虽然桥面自身的重力仍是均布力,但两者相加之后,剪力图e中的剪力就不是线性变化的,这会对钢索预应力的估计造成困难.2.由于大跨度桥梁发生的并非小变形,而是会发生大变形.以上的线弹性的分析方法就不再适用了,应该运用几何非线性的分析方法进行分析.几何非线性问题是指大位移问题,几何运动方程为非线性.在绝大多数大位移问题中,结构内部的应变是微小的 .因为应变是微小的,对线性问题一般是根据变形前的位置来建立平衡方程.但对几何非线性问题,由于位移变化产生的二次内力不能忽略,荷载一变形关系为非线性,此时叠加原理不再适用,整个结构的平衡方程应按变形以后的位置来建立.3. 斜拉桥的斜拉索拉力使其它构件处于弯矩和轴向力组合作用下,这些构件即使在材料满足虎克定律的情况下也会呈现非线性特性.构件在轴向力作用下的横向挠度会引起附加弯矩,而弯矩又影响轴向刚度的大小,此时叠加原理不再适用.但如果构件承受着一系列横向荷载和位移的作用,而轴向力假定保持不变,那么这些横向荷载和位移还是可以叠加的.因此,轴向力可以被看作为影响横向刚度的一个参数,一旦该参数对横向的影响确定下来,就可以采用线性分析的方法进行近似计算.有两种方法可以处理这种由压一弯共同作用引起的非线性问题：一是引入稳定函数,得到梁体单元刚度矩阵元素的修正系数,然后用修正系数在迭代中不断地对小位移线弹性刚度矩阵进行修正;或者在计算单元刚度矩阵时考虑几何刚度矩阵的影响.二是从实际的应变出发列出压弯共同作用的总应变方程,通过虚功原理,得到梁体单元的整体刚度矩阵.。
斜拉桥和悬索桥基本受力原理
斜拉桥和悬索桥基本受力原理斜拉桥和悬索桥是现代桥梁工程学中最常见的桥梁类型之一。
与其他类型的桥梁相比，斜拉桥和悬索桥在结构构造、受力原理以及建造技术方面都具有独特的特点。
斜拉桥是一种由主体梁、斜拉索和塔组成的桥梁结构。
主体梁通常由桥面板、箱梁或钢桁架等构成。
斜拉索由高强度的钢丝绳或钢缆制成，用于固定主体梁。
塔是支撑斜拉索的主要悬挂结构。
斜拉桥的受力原理是利用斜拉索对主体梁进行牵拉，从而使主体梁能够承受大约90%的桥面荷载。
在斜拉桥的受力分析中，通过牵拉斜拉索，使力沿着斜拉索传递到塔的支撑墩上，然后再传递到地基。
因此，斜拉桥的塔和支撑墩必须足够坚固，以承受主体梁的重量和拉力。
在斜拉桥的结构设计中，斜拉索的数量、长度和位置是非常关键的。
斜拉索的正确设置可以增强桥梁的稳定性，减少对主体梁的振动和抖动。
同时，斜拉索的拉力方向也需要考虑，以确保它们不会相互冲突或互相干扰。
悬索桥的受力原理是靠索在两个或多个支撑点上承载主体梁和荷载。
索的支撑在塔顶，塔的重力传递到地面，自然就形成了一个悬挂状态。
此时，由于主体梁的承载能力有限，悬挂在索上的荷载必须分散到多个支撑位置上。
在悬索桥的结构设计中，索的支撑点的距离、索的长度和角度等都是非常关键的。
如果索的支撑点距离太远，索的结构就会变得不稳定。
如果角度太小，索的滞后效应就会变得越来越大。
这些因素都需要在悬索桥的设计阶段得到充分考虑。
3. 两种桥梁类型的比较尽管斜拉桥和悬索桥在受力原理方面存在差异，两种结构类型在一些方面都具有相似之处。
例如，它们都依靠主体梁承载荷载，并且都需要塔来支撑索或斜拉索。
此外，两种结构类型都需要进行静态和动态受力计算，以确保结构的稳定性和安全性。
但是，斜拉桥和悬索桥在实际应用中也有许多不同之处。
例如，由于斜拉索承担了大部分的荷载，斜拉桥的主体梁可以相对较轻，而悬索桥的主体梁需要更多的材料和设计。
另外，在建造过程中，斜拉桥需要更长时间的预构件制作和拼装，而悬索桥则需要更多的和更高的起重设备来安装长而重的索。
桥与悬索桥的主梁形式,塔和施工的异同
桥与悬索桥的主梁形式，塔和施工的异同1 斜拉桥与悬索桥的主梁形式的区别斜拉桥的主梁截面可以釆用混凝土主梁、钢一混凝土结合主梁和钢主梁。
我国斜拉桥的主梁形式:混凝土以箱式、板式边箱中板式；钢梁以正交异性极钢箱为主，也有边箱中板式。
钢一混凝土结合主梁一般只适用于双索面斜拉桥。
钢主梁的截面形式有工字形钢主梁、钢箱梁、钢桁梁等。
悬索桥采用钢箱作为加劲梁,在我国较为普遍。
悬索桥加劲梁结构，主要有美国派的桁架式和英国流派的扁平钢箱式前者更适于在铁路或公路铁路两用桥中使用，故日本近代修建悬索桥多釆用桁式加劲梁。
二者用钢量相比,采用钢箱梁略占优势。
具体的形式有:钢板梁、钢箱梁、钢桁梁和混凝土箱梁。
2 塔、索的形式与材料现在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。
两者塔的材料，国外以钢为主，我国以混凝土为主，近年来国外也有向混凝土发展的趋势,基础多为钻孔桩或沉井。
斜拉索仍以传统的平行镀锌钢丝、冷铸锚头为主。
斜拉桥的钢索一般采用自锚体系。
近年来，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。
恐索桥结合地形、地质、水文可采用单跨悬吊、双跨不对称悬吊和三跨悬吊（简支和连续体系）。
据查,世界悬索桥多为单跨悬吊,其次是不对称双跨和三跨简支悬吊。
三跨悬吊连续体系最少。
丹麦大带桥，三跨悬吊连续，其跨径为535m + 1624m+ 535取中国的II门海沧大桥，三跨悬吊连续，其跨径为230m + 648m + 230m，可称世界同类桥梁的第二位。
3 斜拉桥与悬索桥的施工的区别斜拉桥的施工方法：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。
钢箱与钢箱的连接，一是螺栓，二是全焊，三是栓焊结合。
斜拉桥与悬索桥之比较
第四篇斜拉桥与悬索桥第一章斜拉桥教学目的：1、掌握斜拉桥桥型的构造及力学特点。
2、了解斜拉桥的设计简介。
教学内容：1、斜拉桥主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分组成。
2、斜拉桥常见的孔跨布置方式和立面上的布置方式。
3、斜拉桥的梁、塔、墩的结合方式。
4、斜拉桥的设计简介。
重点：1、斜拉桥构造特点。
2、斜拉桥的梁、塔、墩的结合方式。
难点：斜拉桥的梁、塔、墩的结合方式。
思考题及习题：1．斜拉桥的主要受力特点是什么?2．斜拉桥主梁常采用哪些截面，各有何特点?第一章斜拉桥1、组成:主梁——混凝土、钢—混凝土组合、钢索塔——钢筋混凝土斜拉索——高强材料(高强钢丝或钢绞线)2、荷载传递路径：主梁——多跨弹性支承的连续梁。
斜拉索对主梁的多点弹性支承作用，只有在拉索始终处于拉紧状态时才能得到充分发挥。
因此在主梁承受荷载之前对斜拉索要进行预张拉。
预张拉力——主梁一个初始支承力——调整主梁初始内力，并提高斜拉索的刚度。
斜拉索水平分力对主梁预压，——增强主梁的抗裂性能，节约高强钢材的用量3、斜拉桥与悬索桥的区别：结构刚度大小主梁承受轴力——可以对主梁内力进行调整刚度可改变4、索力调整——主梁受力均匀——经济、安全——工序繁琐5、拉索的防护、新型锚具的工艺和耐疲劳问题（一）孔跨布置:双塔三跨式最常见，主跨跨径较大，适用较大河流主跨作用活载时，塔向中跨侧发生水平倾斜，此时边跨刚度将显著减小塔的倾斜量，从而提高了中跨的刚度。
有效办法：加粗端锚索或增加边跨辅助墩。
独塔双跨式常见：主跨跨径比双塔三跨式主跨跨径要小，适用中小河流和城市道路当边跨较大时，一般需在边跨范围内布置辅助墩，以提高主跨刚度三塔四跨式和多塔多跨式非常少原因：中间塔没有端锚索来有效地限制它的变位，可将中间塔做成刚性塔(例如A形塔)，或用拉索对中间塔顶加劲，或增加主梁梁高、采用矮塔部分斜拉桥体系（二）构造1、斜拉索抗拉强度高、弹性模量大且抗疲劳性能好的钢平行高强钢丝束、平行钢绞线束斜拉索造价约占全桥造价的25％一30％。
斜拉桥与悬索桥性能对比分析
（1）对于一般跨径的混凝土斜拉桥结构计算，可按经典结构力学或有限元方法计算；
（2）对于跨径较大的斜拉桥，应计入结构几何非线性及材料非线性对结构的影响；
（3）斜拉桥为空间结构体系，在静力分析时可将空间结构简化为平面结构进行计算，动力分析应按空间结构计算；
（4）在结构计算中，必须计入拉索垂度对结构的非线性影响，可源自用拉索换算弹性模量的方法计入其影响；
几点增加风动力稳定性的措施：
1.梁的宽高比B/h要大于6，最好在6～10之间；
2.迎风面做成流线形；
3.可用横向放置的 形人行道板之类来形成导流器，以减少桥面局部真空；
4.尽可能使两索面拉开，以增加抗扭刚度，用三角形索面效果最好；
5.结构体系选用密索体系的连续梁；
6.减小索距
结语
通过以上的特点对比可以很清晰的看到悬索桥与斜拉桥的结构特点、受力特点、适用范围，再次的基础上要更注意二者之间的区别：1、两者的刚度差别很大；2、前者主梁受很大的水平分力而成为偏心受压构件，后者加劲梁不承受轴向力；3、前者课通过调整索力调整内力分布，后者不可；4、前者可通过斜拉索初张力、间距和数量的改变来改变刚度，后者不可。因此在设计选择桥梁类型时，要充分考虑桥梁的性能，选出最经济合理的设计方案。
四、风振问题及抗风措施
特点：
（1）一般的中、小跨径桥梁风作为静力计算，对风荷载也化为静力处理。
（2）大跨径桥梁中，除了考虑风的静力作用外，还必须考虑风的动力作用。
（3）桥梁的风振包括两大类，
（4）一类是当自然风达到某一临界值时，桥梁振幅不断增大直至结构损坏的自激振动，它是一种发散振动；
（5)另一类是限幅振动，它所引起的振幅有限，不会发散，但在低风速下经常发生。对桥梁危害最大的就是自激发散振动。
斜拉桥与悬索桥之比较
斜拉桥与悬索桥之比较斜拉桥与悬索桥作为现代桥梁的主要建筑方式，二者之间又存在着怎样的区别与联系呢？下面我们通过结构力学的方法对其进行受力方面的定性分析，来解决一些现实中的现象。
首先我们来了解一下他们的定义：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。
悬索桥，又名吊桥（suspen sionbridge）指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。
其缆索几何形状由力的平衡条件决定，一般接近抛物线。
从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小活载所引起的挠度变形。
斜拉桥与悬索桥的结构简图如图a，b所示。
下面对一些现实现象进行定性分析。
1.为什么斜拉桥和悬索桥可以比其他桥梁的跨度大很多？通过斜拉桥和悬索桥的结构简图可以看出，斜拉桥和悬索桥都是通过钢索的拉力来代替了桥墩的支持力。
因此可以减少桥墩的数量，实现桥梁的大跨度。
2.为什么悬索桥可以比斜拉桥的跨度更大？通过斜拉桥和悬索桥的结构简图可以看出，斜拉桥的钢索是斜着的，以a图C点进行受力分析，为了在C点提供足够的竖直拉力Fcy随着AC距离的增加，Fc和Fcx将会不断增大，这样会不断增大钢索的拉力和桥面的轴向压力，这也是为什么斜拉桥的钢索大多集中在索塔的上端的原因。
因此AC之间的距离不能太大，即斜拉桥的跨度不能太大。
而通过悬索桥的结构简图可以看出，悬索桥的钢索受力是竖直方向的，随着跨度的增加并不会增加钢索的受力。
悬索桥与斜拉桥的比较
悬索桥与斜拉桥的比较（补充）
（1）结构受力方面
悬索桥：
主要靠主缆承受荷载，并通过主缆将拉力传给锚固体系，
加劲梁仅仅起到局部承受荷载、传递荷载的作用；
采用地锚时，加劲梁中不受轴向力作用，由加劲梁自重引起的恒载内力较小。
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。
（3）刚度方面
☐悬索桥：竖向刚度较小，且基本由主缆提供；调整其竖向刚度的方法主要靠调整主缆的恒载拉力。
☐斜拉桥：竖向刚度由斜拉索与主梁共同提供，相对于悬索桥而言，刚度可以较大；斜拉桥的主梁刚度对结构刚度的影响较大；改变斜拉桥的结构布置形式，可调整其竖向刚度。
（4）施工方面
◎悬索桥：
～施工顺序是锚碇、桥塔、主缆、吊索、加劲梁，施工需要的机械、技术和工艺相对较简单；
～结构的线形主要取决于主缆线型和吊杆长度，因而施工控制相对比较简单。
◎斜拉桥
～在施工中将发生多次的结构体系转换，必须严格控制结构的线形和拉索索力，施工控制较复杂、技术难度相对较大。
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浅谈斜拉桥与悬索桥
浅谈斜拉桥与悬索桥浅谈斜拉桥与悬索桥谈到斜拉桥与悬索桥，作为一种基础性设施，我们就必须从各方面去理解认识它们。
这里我将从结构、组成内容、工程内容、针对范围、优缺点等方面来做进一步的阐述！首先谈一下斜拉桥。
斜拉桥,又称斜张桥，由索塔、主梁、斜拉索三种基本构件组成。
用高强钢材制成的斜索将主梁多点吊起，将主梁承受的荷载和车辆荷载传至塔柱，再由塔柱基础传给地基。
是一种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。
我国常用高强钢丝束、钢绞线束等制成斜拉索，并在钢束外包一层高密度的聚乙烯外套加以防护。
斜拉桥的主梁则做成钢筋混凝土或预应力混凝土构件，它们在纵向可以做成连续构件、伸臂构件、与塔柱固端连接的构件等，其截面形式视采用材料、索面布置、施工工艺而异。
另外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。
斜拉桥一般有三孔，中孔为主孔，边空跨度通常为中空的0.25—0.5倍（多在0.4左右）。
若为两孔，其跨度比值在0.5—1.0，常在0.8—0.9之间。
索型有辐射形、竖琴形和扇形3种。
我国斜拉桥的主梁形式：混凝土以箱式、板式、边箱中板式；钢梁以正交异性极钢箱为主，也有边箱中板式。
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。
一般说，斜拉桥跨径300～1000m是合适的，在这一跨径范围，斜拉桥与悬索桥相比，斜拉桥有较明显优势。
斜拉桥与悬索桥的优缺点比较
斜拉桥与悬索桥的优缺点比较来源：道路瞭望如有侵权请联系删除概念与定义斜拉桥,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，拉索的存在可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻结构重量，从而节省材料。
斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。
悬索桥，又称吊桥，是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索作为上部结构主要承重构件的桥梁。
从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小活载所引起的挠度变形。
由于主要承重构件是悬索，且主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材(钢丝、钢绞线、钢缆等)制作。
悬索桥可以充分利用材料的强度，具有用料省、自重轻的特点，在各种体系桥梁中的跨越能力最大。
悬索桥由索塔、主缆（大缆）、吊杆、锚碇、加劲梁组成。
优缺点比较从结构构造来说：斜拉桥是超静定结构,其稳定性较静定结构的悬索桥要好；斜拉桥可以做成连续多跨,但悬索桥做成多跨在技术上还有难度（目前世界最大三塔双跨悬索桥是中国的泰州长江大桥,单跨1080m）；悬索桥必须有锚碇,如果所在河流较宽,而单跨达不到一跨跨越的跨度,则锚碇就要放置在河中,会严重影响水流,威胁到航运,同时建设难度及成本也会增加（因此苏通大桥宁可选择斜拉桥）。
从结构受力来说：跨度越大时悬索桥的受力比斜拉桥更加合理,所以能做到更大跨度（规划的墨西拿海峡桥已经做到3300米）；斜拉桥跨度过大时,为使拉索受力不至于过大,就必须加高桥塔高度,而桥塔高度又不可能无限加高；斜拉桥拉索会对主梁有水平方向的作用力,加大了主梁强度要求,悬索桥就没这一情况。
从经济方面说：在这方面，世界桥梁界没有一个统一的认识，传统观念认为跨径500m以上时，采用悬索桥较斜拉桥经济合理。
在2011年国际桥协第35届年会上，丹麦I.Hauge先生认为在1 200m 以下的跨度斜拉桥占优，超过1200m的跨度，斜拉桥将受到塔高和长索的限制，锚碇条件有利的悬索桥将会占优。
中班科学活动：《悬索桥和斜拉桥》
中班科学活动：《悬索桥和斜拉桥》哎呀，今天我们要来聊聊一个特别有趣的话题，那就是悬索桥和斜拉桥。
你们知道吗？这两种桥可是咱们生活中最常见的哦！让我们来聊聊悬索桥吧。
悬索桥，顾名思义，就是那种横跨在两个地方之间的桥，它的主要支撑结构是由一根根粗大的钢缆组成的。
这些钢缆就像一根根大绳子一样，把整座桥紧紧地挂在了空中。
你们说，这种桥是不是看起来就很神奇呢？悬索桥的建造可不容易哦！首先要找到一个合适的地点，然后在两座山峰之间搭建起一座桥墩。
就要开始铺设钢缆了。
这个过程可是非常考验技术的哦！因为如果钢缆铺设得不够牢固，那么整座桥就会摇摇欲坠。
工程师们可是要费尽心思才能把这座桥建好的。
现在我们来说说斜拉桥吧。
斜拉桥，顾名思义，就是那种倾斜着修建的桥。
它的支撑结构主要是由一系列的斜向钢缆组成的。
这些钢缆就像一根根细长的手指一样，把整座桥牢牢地固定在了地面上。
你们说，这种桥是不是看起来就很稳重呢？斜拉桥的建造也是非常复杂的哦！首先要找到一个合适的地点，然后在两座山峰之间搭建起一座桥墩。
就要开始铺设斜向钢缆了。
这个过程同样也是非常考验技术的哦！因为如果钢缆铺设得不够牢固，那么整座桥就会摇摇欲坠。
工程师们可是要费尽心思才能把这座桥建好的。
悬索桥和斜拉桥有什么区别呢？其实，它们的区别主要就在于支撑结构的不同。
悬索桥是用一根根粗大的钢缆来支撑的，而斜拉桥则是用一系列的斜向钢缆来支撑的。
这两种桥梁各有各的特点，但是它们都是为了帮助我们更好地连接起两岸而存在的。
悬索桥和斜拉桥虽然看起来很不一样，但是它们都是我们生活中非常重要的一部分。
它们不仅帮助我们方便地出行，还让我们的生活变得更加美好。
让我们一起感谢那些为我们建设这些桥梁的人们吧！。
斜拉桥与悬索桥计算理论简析
斜拉桥与悬索桥计算理论简析斜拉桥与悬索桥是桥梁结构中跨越能力最大的两种桥型，随着桥梁建造向大跨径方向发展，它们越来越成为人们研究的热点。
通过大跨径桥梁理论的学习，我对斜拉桥与悬索桥的计算理论有了较为系统的了解。
在本文中，我想从一个设计者的角度，在概念层次上，对斜拉桥与悬索桥的计算理论做个总结，以加深自己对这些计算理论的理解。
一、斜拉桥的计算理论斜拉桥诞生于十七世纪，在最近的五十年间，斜拉桥有了飞速的发展，成为200米到800米跨径范围内最具竞争力的桥梁结构形式之一。
有理由相信，在大江河口的软土地基上或不适合建造悬索桥的地区，有可能修建超过1200米的斜拉桥。
斜拉桥是塔、梁、索三种基本结构组成的缆索承重结构体系，一般表现为柔性的受力特性。
（一）、斜拉桥的静力设计过程1、方案设计阶段此阶段也称为概念设计。
本阶段的主要任务是凭借设计者的经验，参考别的斜拉桥的设计，结合自己的分析计算，来完成结构的总体布置，初拟构件尺寸。
根据此设计文件，设计者或甲方（有些地方领导说了算）进行方案比选。
2、初步设计阶段本阶段在前一阶段工作的基础上进一步细化。
主要任务是：通过反复计算比较以确定恒活载集度、恒载分析、调索初定恒载索力、修正斜拉索截面积、活载及附加荷载计算、荷载组合及梁体配索、索力优化以及强度刚度验算等。
3、施工图设计阶段此阶段要对斜拉桥的每一部位以及每一施工阶段进行计算，确保结构安全。
主要计算内容有：构件无应力尺寸计算、对施工阶段循环倒退分析、计算斜拉索初张力、预拱度计算、强度刚度稳定性验算以及前进分析验算等。
（二）、斜拉桥的计算模式1、平面杆系加横分系数此模式用在概念设计阶段研究结构的设计参数，以求获得理想的结构布置。
还可用于技术设计阶段，仅仅计算恒载作用下的内力。
2、空间杆系计算模式此模式用在空间荷载（风载、地震荷载以及局部温差等）作用下的静力响应分析。
此模式按照主梁可分为三种：“鱼骨”模式、双梁式模式与三梁式模型。
悬索桥和斜拉-悬索协作体系桥的比较
悬索桥和斜拉-悬索协作体系桥的比较悬索桥（suspension bridge）是利用主缆及吊索作为加劲梁的悬挂体系，将荷载作用经桥塔、锚碇传递到地基的桥梁。
悬索桥主要由缆索系统、塔墩、加劲梁及附属结构四大部分组成。
地锚式悬索桥中锚碇、桥塔和主缆是主要的承载结构，吊索与加劲梁则主要起传递直接作用其上的荷载的作用；自锚式悬索桥中锚碇、桥塔、主缆、加劲梁都是主要的承载结构。
斜拉-悬索协作体系桥（cable-stayed-suspension bridge）是在悬索桥上增加斜拉索，或者在斜拉桥上增加主缆，故斜拉-悬索协作体系桥也是主要由缆索系统、桥塔、加劲梁及附属结构四大部分组成。
其中锚碇、桥塔、主缆、斜拉索、主梁是主要的承载结构。
日本明石海峡桥纽约布鲁克林桥一、悬索桥和斜拉-悬索协作体系桥的优缺点悬索桥的优点：（1）受力非常合理：悬索桥的主要受力构件为缆索，缆索主要受拉，次弯矩非常小，应力在截面上分布比较均匀；桥塔以受压为主，弯矩也较小；加劲梁只作为桥面来传递荷载，不是主受力构件，就静力来说，梁高与跨度无关而只与吊索间距有关。
（2）跨越能力大：在大跨度悬索桥中，缆索的恒载拉力远大于活载值，因此一般疲劳的影响较小。
（3）桥型优美;悬索桥加劲梁的梁高比同跨度的梁桥的梁高小得多，所以建筑高度较小，具有优美的曲线，外形比较美观，在城市中采用此种桥式将为城市增加风景点。
如美国旧金山的金门大桥。
（4）抗震能力强：悬索桥是轻而柔的桥梁，刚度较小，在地震作用下，受地震惯性力较小，往往位移大而内力小，消能能力强，因此抗震能力强。
（5）施工方便：悬索桥施工时是先架设好桥塔，然后利用桥塔架设牵引索和施工猫道等，利用猫道来架设主缆，然后再架设加劲梁和桥面系，施工方便；在交通不便的山区，修建悬索桥较为有利；在交通方便的江河湖海和城市外，悬索桥除了开始架设先导索外，不会中断交通。
悬索桥的缺点：（1）荷载作用下变形较大：由于缆索是柔性结构，当活载作用时，会改变几何形状，会引起桥跨结构较大的变形。
梁式桥、拱式桥、悬索桥与斜拉桥的对比分析总结
分别从结构构造、力学特性、适用范围、结构内力计算方法以及主要施工工艺五个方面对梁式桥、拱式桥、悬索桥与斜拉桥进行对比分析总结。
一、梁桥以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。
主梁可以是实腹梁或者是桁架梁（空腹梁）。
实腹梁外形简单，制作、安装、维修都较方便，因此广泛用于中、小跨径桥梁。
但实腹梁在材料利用上不够经济。
桁架梁中组成桁架的各杆件基本只承受轴向力，可以较好地利用杆件材料强度，但桁架梁的构造复杂、制造费工，多用于较大跨径桥梁。
桁架梁一般用钢材制作，也可用预应力混凝土或钢筋混凝土制作，但用的较少。
过去也曾用木材制作桁架梁，因耐久性差，现很少使用。
实腹梁主要用钢筋混凝土、预应力混凝土制作，也可以用钢材做成钢钣梁或钢箱梁。
实腹梁桥的最早形式是用原木做成的木梁桥和用石材做成的石板桥。
二、拱桥是以承受轴向压力为主的拱(称为主拱圈)作为主要承重构件的桥梁。
1.按照主拱圈的静力图式，拱轿可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱（图3 拱桥形式示意图）。
(1).三铰拱是静定结构，其整体刚度较低，尤其是挠曲线在拱顶铰处产生折角，致使活载对桥梁的冲击增强，对行车不利。
拱顶铰的构造和维护也较复杂。
因此，三铰拱除有时用于拱上建筑的腹拱圈外，一般不用作主拱圈。
(2).两铰拱取消了拱顶铰，构造较三铰拱简单，结构整体刚度较三铰拱为好，维护也较三铰拱容易，而支座沉降等产生的附加内力较无铰拱为小，因此在地基条件较差和不宜修建无铰拱的地方，可采用两铰拱桥。
(3).无铰拱属三次超静定结构，虽然支座沉降等引起的附加内力较大，但在荷载作用下拱的内力分布比较均匀，且结构的刚度大，构造简单，施工方便,因此无铰拱是拱桥中,尤其是圬工拱桥和钢筋混凝土拱桥中普遍采用的形式。
2.按照主拱圈的构成形式，拱又可分为板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱等(图4主拱圈的构成形式示意图)。
①板拱：拱圈横截面呈矩形实体截面，它横向整体性较好、拱圈截面高度小、构造简单，但抵抗弯矩能力较差，一般用于圬工拱桥。
悬索桥与斜拉桥的区别与应用
悬索桥与斜拉桥的区别与应用当我们谈论桥梁时，很难忽视悬索桥和斜拉桥。
悬索桥和斜拉桥是两种常见的桥梁结构形式，它们之间有许多区别和应用。
本文将探讨悬索桥与斜拉桥的区别，以及它们在不同场景中的应用。
首先，让我们来了解悬索桥的特点和结构。
悬索桥以悬挂在悬索上的主桥墩为特征。
主横梁被悬挂在主桥墩上，主横梁的两端有多条悬索连接到另一个桥墩上。
悬索桥的结构类似于一根绳子，其中主横梁充当承受桥面荷载的主要支撑部分。
悬索桥可以跨越较大的距离，但主横梁的起伏有时会对车辆或行人的行驶产生影响。
与悬索桥相比，斜拉桥的结构形式稍有不同。
斜拉桥的特点是主横梁不是悬挂在桥墩上，而是通过斜拉索连接到桥墩上。
斜拉桥的斜拉索使得主梁能够承受荷载并稳定地悬挂在桥墩上。
斜拉桥的主梁通常呈倾斜角度，这有助于分散荷载并提高桥梁的稳定性。
相较于悬索桥，斜拉桥在较大跨度下具有更好的承载能力和稳定性。
悬索桥和斜拉桥在应用方面也各有优势。
悬索桥通常被用于跨越较长距离的河流或峡谷。
悬索桥的设计使得它能够以较少的支撑点来承担大量的重量。
这样的设计在大型交通枢纽或河流航道等场景中非常适用。
但需要注意的是，悬索桥的主横梁起伏可能会对桥上车辆或行人产生影响，因此在设计时需要充分考虑。
与此相反，斜拉桥通常适用于中跨度的桥梁，其结构可以提供更好的桥面稳定性。
斜拉桥的特点使得它更适合承载交通流量大且密集的场景。
在城市中心或大型公路上，斜拉桥具有更好的抗风能力和稳定性。
此外，斜拉桥的设计也更美观，常常成为城市地标的一部分。
值得一提的是，悬索桥和斜拉桥的设计和建造都需要严密的工程计算和材料选择。
这些桥梁结构须同时考虑荷载、抗风能力以及材料的耐久性。
在设计和建造过程中，工程师们需要根据特定的条件和环境，权衡各种因素以确保桥梁的安全性和可靠性。
总的来说，悬索桥和斜拉桥是两种常见的桥梁结构形式。
悬索桥以悬挂在悬索上的主横梁为特点，适用于跨越较长距离的河流或峡谷。
而斜拉桥则通过斜拉索连接主横梁和桥墩，适用于中跨度的桥梁，具有更好的稳定性和美观性。
斜拉桥与悬索桥之比较
斜推桥与悬索桥之比较之阳早格格创做斜推桥与悬索桥动做新颖桥梁的主要兴办办法，二者之间又存留着何如的辨别与通联呢？底下咱们通过结构力教的要领对于其举止受力圆里的定性分解，去办理一些现真中的局里.最先咱们去相识一下他们的定义：斜推桥又称斜弛桥，是将主梁用许多推索曲交推正在桥塔上的一种桥梁，是由启压的塔、受推的索战启直的梁体推拢起去的一种结构体系.其可瞅做是推索代替收墩的多跨弹性收启连绝梁.其可使梁体内直矩减小，落矮兴办下度，减少了结构沉量，节省了资料.斜推桥由索塔、主梁、斜推索组成.悬索桥，又名吊桥（suspension bridge）指的是以通过索塔悬挂并锚固于二岸(大概桥二端)的缆索(大概钢链)动做上部结构主要启沉构件的桥梁.其缆索几许形状由力的仄稳条件决断，普遍交近扔物线.从缆索垂下许多吊杆，把桥里吊住，正在桥里战吊杆之间常树坐加劲梁，共缆索产死推拢体系，以减小活载所引起的挠度变形.斜推桥与悬索桥的结构简图如图a，b所示.底下对于一些现真局里举止定性分解.1.为什么斜推桥战悬索桥不妨比其余桥梁的跨度大很多？通过斜推桥战悬索桥的结构简图不妨瞅出，斜推桥战悬索桥皆是通过钢索的推力去代替了桥墩的收援力.果此不妨缩小桥墩的数量，真止桥梁的大跨度.2.为什么悬索桥不妨比斜推桥的跨度更大？通过斜推桥战悬索桥的结构简图不妨瞅出，斜推桥的钢索是斜着的，以a图C面举止受力分解，为了正在C面提供脚够的横曲推力Fcy随着AC距离的减少，Fc战Fcx将会不竭删大，那样会不竭删大钢索的推力战桥里的轴背压力，那也是为什么斜推桥的钢索大多集结正在索塔的上端的本果.果此AC之间的距离不克不迭太大，即斜推桥的跨度不克不迭太大.而通过悬索桥的结构简图不妨瞅出，悬索桥的钢索受力是横曲目标的，随着跨度的减少本去不会减少钢索的受力.果此悬索桥的跨度不妨比斜推桥更大.3.为什么斜推桥比悬索桥宁静？由斜推桥的结构简图不妨瞅出绷紧的钢索与索塔及桥里根据三钢片准则形成了稳定体系，而有悬索桥的结构简图不易瞅出悬索桥的主索、细钢索、索塔及桥里之间形成的是可变体系.果此悬索桥的宁静性不如斜推桥的宁静性佳.4.既然减少索塔不妨加大桥里的横背推力，减小桥里轴背应力鹤岗索推力，为什么不把索塔建得很下呢？最先，减少索塔的下度会减少桥梁的用料，进而减少桥梁的经济成本下.其次，由于现真死计中桥里的受力情况特天搀纯，无法包管索塔二边桥里受力情况真足相共，那会使得索塔二边钢索所受的推力分歧，如果索塔很少会使得索塔与桥里连交处以及桥墩与大天连交处直矩过大，简单爆收损害.5.为什么斜推桥的桥里不妨比悬索桥的桥里宽很多？斜推桥的桥里比悬索桥的桥里宽很多是有桥里的资料为混凝土战桥里的受力个性的决断的.底下截与斜推桥战悬索桥的桥里的一个横截里去简化力教模型，并对于其举止受力分解.假设桥里受大小为q的均布力，斜推桥的受力如图c,悬索桥的受力如图d.正在斜推桥的横截里受力图中，桥里横截里受斜进与的钢索推力，果为斜推桥的索塔为A型大概椡Y型；而正在悬索桥的受力图中，桥里横截里只受到横曲进与的推力，果为悬索桥的索塔为H型.假设斜推桥战悬索桥桥里少度为l，薄度为2h，则斜推桥受到的最大推应力为：My/Iz-Tt/2lh=0.5ql*lh/Iz-Tt/2lh；悬索桥的最大推应力为：My/Iz=0.5ql*l/Iz.由此可睹正在受力战桥里横截里形状相共的情况下，斜推桥的最大推应力比悬索桥小Tt/2lh，又果为桥里资料为混凝土，抗压不抗推，果此斜推桥的桥里不妨比悬索桥的桥里更宽一些.底下，假设桥里受大小为q的均布力（果为桥里主要受到自己的沉力，而桥里自己的沉力是均布力），而那也是桥里的，设有n根钢索且每根钢索所受的推力相等为T=ql/(n+2)，而且假设桥里只爆收小变形，对于力教模型进一步简化后.对于斜推桥战悬索桥举止分解，干出斜推桥与悬索桥的受力图g，剪力图e，直矩图f.从斜推桥战悬索桥加钢索战出加钢索的剪力图不妨瞅出：钢索的减少能灵验的减小剪力的不竭的减少，将剪力形成一种周期性的力.共时不妨瞅出钢索越多剪力图像中的峰值正在斜率稳定，钢索的只可越收会使图像的周期减小，果此能灵验天减小剪力图像中的峰值(FQ=ql/(n+2))，由M(X)= FQ(X)dx得到斜推桥战悬索桥的直矩图.共时从斜推桥战悬索桥的直矩图中不妨瞅出去其图像也为周期函数图象.共样其图像的峰值与钢索的数量加2后的仄圆成反比（M=ql*l/(n+2)*(n+2)).由此可睹减少钢索的数量不但是不妨减小斜推桥战悬索桥桥里的剪力战直矩，共时也不妨减小每根钢索的推力.由此可睹准确的预计每一段的受力情况，以此去树坐钢索中的预应力是格外要害的，对于减小桥里中的剪力战直矩起着决断性的效率.虽然钢索中的预应力树坐不当也不妨起到遏止直矩删大效率，但是效验将大挨合扣.由此可睹对于斜推桥战悬索桥举止准确的受力分解是格外要害的.以上不过正在理念化的条件下举止的细糙的表里分解，现真中经常有着那样大概那样的不可控条件.最先，桥里不可能受均布力：其次，大跨度的桥梁并不是只爆收小变形，而是会爆收大变形；末尾，斜推桥的桥里存留着直矩战轴力混同效率的效力.天然另有其余的一些果素对于表里分解的效率不枚举出去，咱们便先不计划了.底下咱们去分解一下以上三个圆里对于咱们的分解制成的效率.1.由于桥里的受力并不是均布力，虽然桥里自己的沉力仍是均布力，但是二者相加之后，剪力图e中的剪力便不是线性变更的，那会对于钢索预应力的预计制成艰易.2.由于大跨度桥梁爆收的并不是小变形，而是会爆收大变形.以上的线弹性的分解要领便不再适用了，该当使用几许非线性的分解要领举止分解.几许非线性问题是指大位移问题，几许疏通圆程为非线性.正在绝大普遍大位移问题中，结构里里的应变是微弱的.果为应变是微弱的，对于线性问题普遍是根据变形前的位子去建坐仄稳圆程.但是对于几许非线性问题，由于位移变更爆收的二次内力不克不迭忽略，荷载一变形闭系为非线性，此时叠加本理不再适用，所有结构的仄稳圆程应按变形以去的位子去建坐.3.斜推桥的斜推索推力使其余构件处于直矩战轴背力推拢效率下，那些构件纵然正在资料谦脚虎克定律的情况下也会浮现非线性个性.构件正在轴背力效率下的横背挠度会引起附加直矩，而直矩又效率轴背刚刚度的大小，此时叠加本理不再适用.但是如果构件启受着一系列横背荷载战位移的效率，而轴背力假定脆持稳定，那么那些横背荷载战位移仍旧不妨叠加的.果此，轴背力不妨被瞅动做效率横背刚刚度的一个参数，一朝该参数对于横背的效率决定下去，便不妨采与线性分解的要领举止近似预计.有二种要领不妨处理那种由压一直共共效率引起的非线性问题：一是引进宁静函数，得到梁体单元刚刚度矩阵元素的建正系数，而后用建正系数正在迭代中不竭天对于小位移线弹性刚刚度矩阵举止建正；大概者正在预计单元刚刚度矩阵时思量几许刚刚度矩阵的效率.二是从本质的应变出收列出压直共共效率的总应变圆程，通过真功本理，得到梁体单元的真足刚刚度矩阵.。
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现代桥梁之斜拉桥与悬索桥区别与联系
斜拉桥与悬索桥作为现代桥梁的主要建筑方式,二者之间又存在着怎样的区别与联系呢？下面我们通过结构力学的方法对其进行受力方面的定性分析,来解决一些现实中的
现象.
首先我们来了解一下他们的定义：
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.
悬索桥,又名吊桥(suspension bridge)指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁.其缆索几何形状由力的平衡条件决定,一般接近抛物线.从缆索垂下许多吊杆,把桥面吊住,在桥面和吊杆之间常设置加劲梁,同缆索形成组合体系,以减小活载所引起的挠度变形.
斜拉桥与悬索桥的结构简图如图a,b所示.
下面对一些现实现象进行定性分析.
1.为什么斜拉桥和悬索桥可以比其他桥梁的跨度大很多？
通过斜拉桥和悬索桥的结构简图可以看出,斜拉桥和悬索桥都是通过钢索的拉力来代替了桥墩的支持力.因此可以减少桥墩的数量,实现桥梁的大跨度.
2.为什么悬索桥可以比斜拉桥的跨度更大？
通过斜拉桥和悬索桥的结构简图可以看出,斜拉桥的钢索是斜着的,以a图C点进行受力分析,为了在C点提供足够的竖直拉力Fcy随着AC距离的增加,Fc和Fcx将会不断增大,这样会不断增大钢索的拉力和桥面的轴向压力,这也是为什么斜拉桥的钢索大多集中在索塔的上端的原因.因此AC之间的距离不能太大,即斜拉桥的跨度不能太大 .而通过悬索桥的结构简图可以看出,悬索桥的钢索受力是竖直方向的,随着跨度的增加并不会增加钢索的受力.因此悬索桥的跨度可以比斜拉桥更大.
3.为什么斜拉桥比悬索桥稳定？
由斜拉桥的结构简图可以看出绷紧的钢索与索塔及桥面根据三钢片原则构成了不变体系,而有悬索桥的结构简图不难看出悬索桥的主索、细钢索、索塔及桥面之间构成的是可变体系.因此悬索桥的稳定性不如斜拉桥的稳定性好.
4.既然增加索塔可以加大桥面的竖向拉力,减小桥面轴向应力鹤岗索拉力,为什么不把索塔建得很高呢？
首先,增加索塔的高度会增加桥梁的用料,从而增加桥梁的经济成本高.其次,由于现实生活中桥面的受力情况特别复杂,无法保证索塔两边桥面受力情况完全相同,这会使得索塔两边钢索所受的拉力不同,如果索塔很长会使得索塔与桥面连接处以及桥墩与地面连接处弯矩过大,容易发生破坏.
5.为什么斜拉桥的桥面可以比悬索桥的桥面宽很多？
斜拉桥的桥面比悬索桥的桥面宽很多是有桥面的材料为混凝土和桥面的受力特点的决定的 .下面截取斜拉桥和悬索桥的桥面的一个横截面来简化力学模型,并对其进行受力分析.假设桥面受大小为q的均布力,斜拉桥的受力如图c,悬索桥的受力如图d.
在斜拉桥的横截面受力图中,桥面横截面受斜向上的钢索拉力,因为斜拉桥的索塔为A型或椡Y型;而在悬索桥的受力图中,桥面横截面只受到竖直向上的拉力,因为悬索桥的索塔为H型.假设斜拉桥和悬索桥桥面长度为l,厚度为2h,则斜拉桥受到的最大拉应力为：米y/Iz-Tt/2lh=0.5ql*lh/Iz-Tt/2lh;悬索桥的最大拉应力为：米y/Iz=0.5ql*l/Iz.由此可见在受力和桥面横截面形状相同的情况下,斜拉桥的最大拉应力比悬索桥小Tt/2lh,又因为桥面材料为混凝土,抗压不抗拉,因此斜拉桥的桥面可以比悬索桥的桥面更宽一些.
下面,假设桥面受大小为q的均布力(因为桥面主要受到自身的重力,而桥面自身的重力是均布力),而这也是桥面的,设有n根钢索且每根钢索所受的拉力相等为T=ql/(n+2),并且假设桥面只发生小变形,对力学模型进一步简化后.对斜拉桥和悬索桥进行分析,做出斜拉桥与悬索桥的受力图g,剪力图e,弯矩图f.
从斜拉桥和悬索桥加钢索和没加钢索的剪力图可以看出：钢索的增加能有效的减小剪力的不断的增加,将剪力变成一种周期性的力.同时可以看出钢索越多剪力图像中的峰值在斜率不变,钢索的只能更加会使图像的周期减小,因此能有效地减小剪力图像中的
峰值(F Q=ql/(n+2)),由米(X)= F Q(X)dx得到斜拉桥和悬索桥的弯矩图.同时从斜拉桥和悬索桥的弯矩图中可以看出来其图像也为周期函数图象.同样其图像的峰值与钢索的
数量加2后的平方成反比(米=ql*l/(n+2)*(n+2)).由此可见增加钢索的数量不仅可以减小斜拉桥和悬索桥桥面的剪力和弯矩,同时也可以减小每根钢索的拉力.由此可见准确的估计每一段的受力情况,以此来设置钢索中的预应力是十分重要的,对减小桥面中的剪力和弯矩起着决定性的作用.虽然钢索中的预应力设置不当也可以起到阻止弯矩增大作用,但效果将大打折扣.由此可见对斜拉桥和悬索桥进行准确的受力分析是十分重要的.
以上只是在理想化的条件下进行的粗糙的理论分析,现实中总是有着这样或那样的不可控条件.首先,桥面不可能受均布力：其次,大跨度的桥梁并非只发生小变形,而是会发生大变形;最后,斜拉桥的桥面存在着弯矩和轴力混合作用的效应.当然还有其他的一些因素对理论分析的影响没有列举出来,我们就先不讨论了.下面我们来分析一下以上三个方面对我们的分析造成的影响.
1.由于桥面的受力并非均布力,虽然桥面自身的重力仍是均布力,但两者相加之后,剪力图e中的剪力就不是线性变化的,这会对钢索预应力的估计造成困难.
2.由于大跨度桥梁发生的并非小变形,而是会发生大变形.以上的线弹性的分析方法就不再适用了,应该运用几何非线性的分析方法进行分析.几何非线性问题是指大位移问题,几何运动方程为非线性.在绝大多数大位移问题中,结构内部的应变是微小的 .因为应变是微小的,对线性问题一般是根据变形前的位置来建立平衡方程.但对几何非线性问题,由于位移变化产生的二次内力不能忽略,荷载一变形关系为非线性,此时叠加原理不再适用,整个结构的平衡方程应按变形以后的位置来建立.
3. 斜拉桥的斜拉索拉力使其它构件处于弯矩和轴向力组合作用下,这些构件即使在材料满足虎克定律的情况下也会呈现非线性特性.构件在轴向力作用下的横向挠度会引起附加弯矩,而弯矩又影响轴向刚度的大小,此时叠加原理不再适用.但如果构件承受着一系列横向荷载和位移的作用,而轴向力假定保持不变,那么这些横向荷载和位移还是可以叠加的.因此,轴向力可以被看作为影响横向刚度的一个参数,一旦该参数对横向的影响确定下来,就可以采用线性分析的方法进行近似计算.有两种方法可以处理这种由压一弯共同作用引起的非线性问题：一是引入稳定函数,得到梁体单元刚度矩阵元素的修正系数,然后用修正系数在迭代中不断地对小位移线弹性刚度矩阵进行修正;或者在计算单元刚度矩阵时考虑几何刚度矩阵的影响.二是从实际的应变出发列出压弯共同作用的总应变方程,
通过虚功原理,得到梁体单元的整体刚度矩阵.。