7悬索与斜拉桥
斜拉桥、悬索桥施工安全控制要点(三篇)
斜拉桥、悬索桥施工安全控制要点1．斜拉桥和悬索桥（吊桥）的索塔施工，属于高处或超高处作业，应根据结构、高度及施工工艺的不同情况，制定相应的专门的安全施工组织设计、安全作业指导书（操作细则）。
一般情况，混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土索塔，参照墩台施工及滑模施工的安全控制要点。
电气设备和线路的绝缘必须良好，各种电动机械必须接地，接地电阻不得大于4。
电气设备和线路检修时，应先切断电源。
施工现场要有防火措施并备有消防器材，要防止电焊火花溅落在易燃物料上；2．索塔分节立模浇筑前，应搭好脚手架，扶梯、人行道及护栏。
每层脚手架的缝隙处，应设置安全网。
两层间距不得超过8m；3．浇筑塔身混凝土，应按规定挂好减速漏斗及保险绳，漏斗上口应堵严，以防石子下落伤人；4．塔底与桥墩为铰接时，施工中，必须将塔底临时固定。
塔身建筑到一定高度后，必须设置风缆。
斜缆索全部安装并张拉完成后，方可撤除风缆并恢复铰接；5．斜拉桥的塔底与墩固结时，脚手架必须在墩上搭设。
当索塔与悬臂段同时交错施工，并分层浇筑索塔时，脚手架不得妨碍索塔的摆动；6．施工期间，应与当地气象站建立联系，密切注意天气变化，大风、雷雨时，应立即停止作为。
高处作业，其风力应根据作业高处的实际风力确定。
如未设风力测定仪，可按当地天气预报数值推测作业高处的风力；7．随着索塔升高（到20m以上，或高度以不足20m的索塔但郊区或平原区施工或附近无高大建筑物提供防雷保护时）防雷电设施必须相应跟上，避雷系统未完善前，不得开工。
8．缆索的制作与安装作业，应该做到：1）缆索施工时，不得撞伤锚头。
锚头发生移位时，不得用铁锤强击复位。
2）缆索的防护层，不得有折损或磨伤，否则应在修补后安装，或作标记，安装后修补；3）悬索桥的主索及斜拉桥的斜缆索，应进行破断试验，其破断力应满足设计要求；4）锚具、套筒，应用超声波或射线探伤仪检查，内部有损伤者，不得使用；5）主索及斜缆索顶张拉时，应选择适当场地，埋设足够强度的地锚。
斜拉桥和悬索桥的总体布置和结构体系
主跨跨径
索 塔 高 度
索面形式（辐射式、竖琴式或扇式） 双塔：H/l2=0.18~0.25
拉索的索距
单塔：H/l2=0.30~0.45
拉索的水平倾角
6
拉索布置
斜拉索横向布置
空间布置形式
单索面
竖直双索面 双索面
倾斜双索面
7
拉索在平面内的布置型式
辐射式 竖琴式 扇式
拉索间距
早期：稀索
混凝土达 15m~30m 钢斜拉桥达 30m~50m
31
1）斜拉桥施工的理论计算
斜拉桥施工的理论计算方法主要有以下几种：1、倒拆法；2）正算法
倒拆法从斜拉桥成桥状态出发（即理想的恒载状态出发）用与实际施工 步骤相反的顺序，进行逐步倒退计算来获得各施工节段的控制参数，根据 这些参数对施工进行控制与调整，并按正装顺序施工。
正算法是按斜拉桥的施工顺序，依次计算出各施工节段架设时的内力和 位移。并依据一定的计算原则，选定相应的计算参数作为未知变量，通过 求解方程得到相应的控制参数。
1)主梁的边跨和主跨比 2) 主梁端部处理 3) 主梁高度沿跨长的变化
混凝土主梁横截面形式
1）实体双主梁截面；2）板式边主梁截面；3）分 离双箱截面；4）整体箱形截面；5）板式梁截面
双索面钢主梁横截面形式
双主梁、单箱单室钢梁、两个单箱单室钢梁、 多室钢梁和钢桁梁
21
3、主梁构造特点（续）
主要尺寸拟定
混凝土斜拉桥的拉索一般为柔性索，高强钢丝外包的索套仅作为保护材 料，不参加索的受力，在索的自重作用下有垂度，垂度对索的受拉性能有影 响，同时索力大小对垂度也有影响。 为了简化计算，在实际计算中索一般采 用一直杆表示，以索的弦长作为杆长。关健 问题是考虑索垂度效应对索的伸长与轴力的 关系影响，这种影响采用修正弹性模量来考 虑。
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”。
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
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)
13
索塔的横向形式-2
索塔 吊索 主梁 (a)
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)
14
二、塔的高跨比Байду номын сангаас
双塔：H/l2=1/4～1/7，单塔：H/l2=1/2.7～1/4.7
10
§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、
倒Y形
11
桥塔的纵向形式
(a)单柱形
(b)倒V形
(c)倒Y形
12
索塔的横向形式-1
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。
21
稀索和密索
(a) 稀索
（b） 密索
22
§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；
《斜拉桥与悬索桥》课件
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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。
斜拉桥及悬索桥施工安全控制的要点
斜拉桥及悬索桥施工安全控制的要点斜拉桥和悬索桥是大型桥梁工程中常见的两种结构形式，它们采用吊索或拉索的方式支撑桥梁，在提供通行功能的同时也需要保证施工过程中的安全性。
下面将重点介绍斜拉桥和悬索桥施工安全控制的要点。
一、斜拉桥施工安全控制要点：1.工程前期准备：（1）准确测量和确定桥梁的地基情况，评估地质条件，确保地基能够承受桥梁荷载。
（2）评估风力条件，确定合适的设计参数，预测施工期间的风压，合理选择施工方法和工艺。
2.施工方案设计：（1）根据桥梁形式和地质条件，确定合适的施工方案和工艺，包括吊索或拉索的布置、起吊顺序、加固措施等。
（2）设置合理的施工平台和施工工区，保证施工人员和设备的安全。
3.施工设备和工具：（1）选择符合安全标准的起吊设备，保证设备可靠性和承载能力。
（2）合理布置起吊设备和人员，设立安全警示标志和安全防护措施。
4.施工过程安全控制：（1）严格控制吊带或拉索的张力，避免超载。
（2）定期检查吊带或拉索的磨损和腐蚀情况，及时更换。
（3）注意风力对吊带或拉索的影响，根据风压变化及时调整吊带或拉索的张力。
（4）施工过程中的人员应统一着装，戴好安全帽和安全带，严禁违规操作。
5.施工现场管理：（1）设立专门的施工组织部门，负责施工现场的管理和安全控制。
（2）设置施工现场警示标识，划定施工安全区域。
（3）配备专业的施工人员，定期进行施工安全培训，提高安全意识。
二、悬索桥施工安全控制要点：1.地基处理与加固：（1）对悬索桥的地基进行详细勘测，确保地基的稳定性和承载能力。
（2）根据地基情况，采取相应的地基处理措施，如加固、加密等，确保地基能够满足悬索桥的荷载要求。
2.桥塔与桥墩的施工：（1）桥塔和桥墩的施工要符合规范要求，保证施工质量和安全。
（2）在施工过程中，对桥塔与桥墩进行不间断的监测，及时发现和处理施工中的问题。
3.悬索索的制造和安装：（1）悬索索的制造要严格按照规范要求进行，确保质量合格。
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。
_。
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。
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。
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。
悬索桥和斜拉桥分类及构造
设。。
及竖直向分散开的
支撑鞍座，并导引 各索股入锚固部分。
二、悬索桥和斜拉桥的构造
1、悬索桥上部结构的主要形式和构造特点 4）索鞍
主索鞍
散索鞍
二、悬索桥和斜拉桥的构造
1、悬索桥上部结构的主要形式和构造特点
5）加劲梁
加劲梁是提供桥面直接承受荷载的梁体结构。
作用：加劲梁主要起支承和传递荷载的作用。
形式：
1997年 450米
一、悬索桥和斜拉桥的分类
1、悬索桥 （2）悬索桥的结构体系
单跨悬索桥 三跨悬索桥 多跨悬索桥
按悬吊跨数分
一、悬索桥和斜拉桥的分类
1、悬索桥 （2）悬索桥的结构体系
按主缆 锚固方
式分
地锚式悬索桥：主缆通过重力式锚 碇或岩隧式锚碇将荷载产生的拉力 传至大地达到全桥受力平衡。
自锚式悬索桥：主缆在边跨两端将 主缆直接锚固于加劲梁上，主缆的 水平拉力由加劲梁提供轴压力自相 平衡，不需另设置锚碇。
形式：
①按横向结构形式： 刚构式、桁架式、混 合式
二、悬索桥和斜拉桥的构造
1、悬索桥上部结构的主要形式和构造特点 7）索塔
形式： ②按纵向结构形式：刚性塔、柔性塔、摇柱塔
二、悬索桥和斜拉桥的构造
1、悬索桥上部结构的主要形式和构造特点 8）锚碇
基本组成：主缆的锚碇架及固定装置、锚块、锚块基础。 基本分类：重力式锚碇、隧道式锚碇、岩锚。
加劲梁的布置：双铰加劲梁简支体系和连续加劲梁 的连续体系。
双铰加劲梁简支 体系：构造简单 、制造和架设时 的误差对加劲梁 无影响，适用于 中小跨径和大跨 径悬索桥。
连续加劲梁：在 桥塔处内力达到 最大值，适于铁 路悬索桥或公铁 两用悬索桥。
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。
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。
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骑挂式：美、日
销接式：欧洲
主鞍 六、鞍座
鞍槽 座体 底板
改变缆索的方向 散索鞍 把主缆的束股在水平和竖直 方向分散开，然后将束股引 入各自的锚固位置。
索鞍
序号 1 2 3 4
桥名 明石海峡大桥(Akashi) 浙江舟山西堠门大桥 大贝尔特东桥（Great Belt East） 润扬长江公路大桥南汊桥 亨比尔桥（Humber） 江阴长江公路大桥（Jiangyin） 青马大桥（TsingM a） 维拉扎诺桥（Verrazano） 金门大桥（Golden Gate） 武汉阳逻长江大桥 霍加大桥（Hoga Kusten） 麦金内克大桥（M aCkinac）
分离式双箱 闭合箱形 半封闭双室梯形或三角形箱形
叠合梁 双主梁：两根工字钢 单箱单室 钢梁 钢箱梁 多箱单室 多箱多室
桁架梁：公铁两用
（二）主梁与拉索的连接构造
顶板设置锚固块
箱梁内设横隔板锚固
在三角形箱边缘锚固
在梁底锚固
三、索 （一）索塔的造型 独柱式 双柱式 横 向 看 门式 斜腿门式 倒V式 钻石式 倒Y式
地点 日本 中国 丹麦 中国 英国 中国 中国香港 美国纽约 美国旧金山 中国 瑞典 美国密执安
悬 索 桥
5 6 7 8 9 10 11 12
世界悬索桥之最
采用较多的形式
（ 三 ） 拉 索 的 构 造
平行钢筋索
平行（半平行）钢丝索
平行（半平行）钢铰线索
单股钢铰缆 封闭式钢缆
热铸锚 （ 四 ） 锚 具
镦头锚 冷铸镦头锚 夹片群锚 拉丝式锚具 拉锚式锚具
夹片群锚
锲形锚
钢绞线
拉索在桥面外
二、主 梁
板式 （ 一 ） 截 面 形 式 混凝土主梁
钢丝绳缆
平行钢丝主缆
主缆全桥布置2根。
空中编缆法（AS法）：是在缆索全长范围内设置一无端绳 圈﹐将携丝滑轮固定其上。再将一岸桥头的卷筒(丝盘)钢 丝引套于携丝滑轮﹐驱动无端绳圈﹐即将两股钢丝带到对 岸。对岸将钢丝卸下套在锚固用的靴跟形铸件(索靴)上﹐ 并将对岸的卷筒钢丝引套于携丝滑轮﹐驱动无端绳圈﹐将 对岸的钢丝带回原岸。在同一缆索内的所有钢丝都这样编 好后﹐在缆索截面外围用若干千斤顶将钢丝挤紧﹐再用软 钢丝密缠﹐使其几何尺寸稳定﹐并具有良好抗锈性。采用 这一构造的美国布鲁克林桥﹐建于1883年﹐其缆索至今完 好。
桁架式 横 桥 方 向
结 构 形 式
刚架式
混合式
长方形
断面形状
十字形
丁字形
主缆的锚固体
锚碇基础 锚块 四、锚碇 主缆的锚碇架及固定装置 遮棚
主缆支架
锚固鞍座
隧洞式锚碇
重力式锚碇
五、吊索及索夹
钢丝绳 平行钢丝束 钢绞线 吊索 ：吊杆。上端通过索夹与主缆连接， 下端与加劲梁连接。
连 接 方 式
二、悬索格与斜拉桥的比较
ü ðÄ Ï Ê Æ » ç ¶ ½  ¾ ½ µ Ü ¦ ¼ ¸ É À à À ² Î Ô ¶ · Ç © ¸ É ¤ 600mÑ È Ó Î ðÁ Õ ¿ Õ · È ðÁ µ © ¬ ¡ Ò Õ ¿ Ë ¸ £ Ï º ´ Ò ² · Ó
± Ä Ï ¿ Æ 200mÑ È Ó Î ðë ð¹ ¿ Ê Ò Õ À Õ ë Ä · Ò í Ü ð¹ °ì É Õ À Ò Î Ð Ç ï Ã ¶ ´
主梁 钢桁梁 钢箱梁 钢箱梁 钢箱梁 钢箱梁 钢箱梁 钢箱梁 钢桁梁 钢桁梁 钢箱梁 钢箱梁 钢桁梁
主跨(m) 1991 1650 1624 1490 1410 1385 1377 1298 1280 1280 1210 1158
建成年 1998 2009 1998 2005 1981 1999 1997 1964 1937 2007 1998 1958
一、斜拉桥的分类 钢筋砼 （ 一 ） 按 主 梁 所 用 材 料 分 混凝土斜拉桥 预应力砼
钢斜拉桥
结合（叠合）梁斜拉桥 混合梁斜拉桥 主跨为钢，边跨 砼 主梁为钢，桥 面板为混凝土
（ 二 ） 按 索 塔 数 量 分
独塔或单塔
双塔
多塔
单塔斜拉桥
双塔斜拉桥
多塔斜位桥
二、斜拉桥的特点
1、组合体系桥，适用性强； 2、内力分布合理，跨中弯矩小； 3、建筑高度小，桥下净空大； 4、自锚体系，不需锚碇； 5、悬臂法施工难度大；
ð¹ Õ À ì Î ¹ º ¹ À ì Î ¹ º ¹ À ì Î ¹ º ¹ À ì Î ¹ º ¹ À Õ â ¹ · Î À Õ â ¹ · Î À ì Î ¹ º ¹ À µ Î ¹ ¼ ¹ À µ Î ¹ ¼ ¹ À ðç µ Î Õ ¾ ¼ ¹ ¹ ¬ ß ç ì À £ ±¾ º ý À ¹ Ã Ì À Õ â ¹ · Î À
ðç Õ ¾ (m) 1088 1018 890 856 648 628 618 605 602 590 590
¨È ê ¼ ³ à 2008 2007 1999 1995 2005 2001 2000 2001 1993 1996 1997
Ö á µ µ Ï ú Õ ¸ Ï ú á Û Õ ¸ Î · Ô ½ Ç ± ¨ú ²¸ Ï ú Õ ¸ Ï ú Õ ¸ Ï ú Õ ¸ Ï ú Õ ¸ Ï ú Õ ¸ Ï ú Õ ¸ Ô ½ Ç ±
预制平行束股法（PPWS法）：主缆预制，现场架设， 采用猫道施工。我国主要采用此法。
பைடு நூலகம்
二、加劲梁 提供桥面，承受风载。
扁平钢箱梁 ：建筑高度小，自重相对 轻，抗风性能好。
桁架式 ：双层桥面，公铁两用。
石砌
三、桥塔 钢 混凝土
顺 桥 向
力 学 性 质
刚性塔 ：多跨悬索桥。塔顶鞍座与主缆 间不允许相对滑移，所以鞍座需 沿桥轴线方向发生线位移。 摇柱塔 柔性塔 ：大跨度悬索桥。下端固结的单柱 式形式，鞍座固定于塔顶，由塔的 弹性变形来适应鞍座的线位移。
6、多次超静定，计算复杂。
三、斜拉桥的结构体系
飘浮体系（悬浮体系） 支承体系（半飘浮体系） 塔梁固结体系 刚构体系
第二节 斜拉桥的构造特点
一、拉索与锚具
（一）拉索的索面布置
设置在桥梁纵 轴线上 单索面 双平行索面 双索面 双斜索面 布置在桥面宽度之内
布置在桥面宽度外侧
（二）拉索的索面形式
辐射形 平行形（竖琴形） 扇形 星形
塔
坐车过桥看
单柱式
纵 向 看 倒V式（设横梁后变为A式） 倒Y式
坐船过桥看
桥梁艺术
（二）索塔与拉索的连接构造
拉索在塔上连续通过索鞍。
1、只在梁一端张拉。 2、钢索长度大。 拉索不连续通过索塔，而用锚头将拉 索锚固在索塔上。
1、两端张拉。
2、钢索长度小，不需大千斤顶。
î Ä Ï ¹ 1 2 3 4
Ï ± ¿ Æ Ä
5 6 7 8 9 10 11
已建成世界斜拉桥之最
第二章
悬索桥
刘 江
第一节 概述
鞍座 桥塔 主缆 加劲梁 锚碇 吊索
一、悬索桥的特点
1、加劲梁不是主要承重结构； 2、跨越能力超强，向万米进军；
3、主缆架好后方便后续施工；
4、美观； 5、怕风。
据记载，在1818年至1940年间，至少有11座悬索 桥毁于暴风。从目击者所描述的风毁景象中可以明显 感到事故的原因是风引起的强烈振动。只是人们对这 种风致振动机理还不可能作出科学的解释，对其危害 性认识还不够。1940年，美国西海岸华盛顿州建成了 中央跨径为853米，居当时世界第三位的塔科马悬索 桥（Tacoma Bridge），其设计风速为60米／秒。然 而四个月后，却在19米／秒的风速袭击下，产生强烈 扭曲振动而遭破坏。
第四篇 斜拉桥与悬索桥
第一章 斜拉桥
刘 江
第一节 概述
主梁 组 合 体 系 桥 斜拉索 索塔
斜拉索将梁吊起， 相当于增加了若干弹 性支点，从而大大减 小主梁弯矩，提高跨 越能力。
把墩的支撑变为索的拉。
斜拉桥概貌
elevation海拔 锚墩anchor pier
索 塔
主 梁
一 根 未 张 拉 的 拉 索
这次事故再次震惊了桥梁工程界，经过广泛深入 研究，提出了桥梁的风致振动问题。可以说塔科马桥 的风毁开辟了土木工程界考虑空气动力问题的新时期。 半个多世纪以来，在气象、结构力学、空气动力学、 风洞实验等诸多领域专家学者的不懈努力下，虽然尚 有不明之处，但已基本上弄清了桥梁发生各种风致振 动的机理，并在结构工程这一领域内逐渐形成了一门 新兴的学科——结构风工程学。
三、悬索桥的流派
美国式 ：竖直吊索，钢桁架，三跨地锚，主 塔为钢结构。公铁两用。 英国式 ：三角形斜吊索，扁平钢箱梁，混凝 土桥塔。抗风性能较好。 混合式 ：竖直吊索，流线形钢箱梁。中国。
金门大桥
莱茵河桥
西陵长江大桥
第二节 悬索桥的构造特点
一、主缆
主要承重构件
钢结构眼杆式缆链 封闭钢绞索缆
Ä û Æ Â Ô ¨ï Ä Ê Ì ´ Æ ¹ ¬ Þ ï Ä °´ Õ ´ Æ ´ ´ Þ Ä ¨ ¶ ¶ Á Æ £ Tatara£ © µ ü ³Ä Ä Á µ Æ ¨Normandy£ £ © Î © ¤ ý Ä Ã ½ ³ ¼ Ç Æ Î © ¤ þ Ä Î à Ä Ã ½ ³ ¼ ¶ Æ Ã á Æ â Í ¹ °È Õ ´ Æ ³³ Þ ï Ä £ ¨´ Ý ö ï Ä · ¼ Æ Õ Â ¼ ´ Æ Î £ ï Õ ï Ä È ¹ Ð Å ´ Æ Î £ ì Õ ï Ä È ¹ Ï Å ´ Æ û Û Ï ë ï Ä ¨  · Õ Ð ´ Æ £ M eiko Central£ ©