1115斜拉桥与悬索桥施工简介
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。
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.。
斜拉桥与悬索桥简介
建成年份 1998 1994 2001 2000 2000 1993 1996 1997 1991 1999 1991 2000 1991 1999 1993 1999 1986 1989 1992 1996
世界第一斜拉桥－多多罗大桥
位于日本Nishi-Seto高速公路上的Tatara桥
法国Normandy桥
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。
e· 自锚式悬索桥：
～与组合体系中的系杆拱相似， ～悬索水平拉力不传给锚碇而传给加劲 梁。
f·缆索中段同加劲桁架的上弦合为一体。
汕头海湾大桥
广东虎门大桥
厦门海沧大桥（主跨648m）
主 跨 一 三 七 七 米 公 铁 两 用 桥
香 港 青 马 大 桥
江阴长江大桥
润扬长江大桥（主跨1490m）
桥名 南京长江第二大桥 青州闽江大桥 武汉白沙洲大桥 杨浦大桥 徐浦大桥 汕头大桥 荆沙长江公路大桥 鄂黄长江公路大桥 军山长江公路大桥 润阳长江公路大桥 汲水门桥 海口世纪大桥 珠海淇澳大桥 高平大桥（台湾） 广东会马大桥 重庆石门大桥
结构型式 双塔双索面钢箱梁 双塔双索面叠合梁 双塔双索面混合梁 双塔双索面叠合梁 双塔双索面叠合梁 双塔双索面混合梁 双塔双索面PC梁 双塔双索面PC梁 双塔双索面钢箱梁 双塔双索面钢箱梁 双塔双索面钢桁梁 双塔双索面PC梁 双塔单索面PC梁 单塔双索面混合梁 单塔双索面PC梁 单塔单索面Pc梁
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。
悬索桥斜拉桥sy
2006年9月
6
(1) 双塔三跨式
这是一种最常见的斜拉桥孔跨布置方式，主跨跨径较大，一般可适 用于跨越较大的河流。如图所示，边跨跨径L1与中跨跨径L2之间的比例 关系一般为： 钢斜拉桥： L1=(0.4～0.45) L2 其他斜拉桥： L1=(0.33～0.5) L2 一般接近于L1=0.4 L2
斜拉桥与悬索桥
一 斜拉桥
东北林业大学土木工程学院 2007年9月
1 斜拉桥的力学特点 2 斜拉桥的结构构造与型式 3 斜拉桥的非线性问题和最佳成桥状态的确定
4 存在的问题
5 斜拉桥实例
1 斜拉桥的力学特点
斜拉桥主要由主梁、斜拉索和索塔三大部分组成。主梁以承受压力和 弯矩为主，属于偏心受压构件。斜拉索以受拉为主，为主梁提供弹性支承。 索塔以受压为主，承受索力。 斜拉桥中荷载传递路径是：斜拉索的两端分别锚固在主梁和索塔上， 将主梁的恒载和车辆荷载传递至索塔，再通过索塔传至地基。因而主梁在 斜拉索的各点支承作用下，像多跨弹性支承的连续梁一样，使弯矩值得以 大大的降低，这不但可以使主梁尺寸大大的减小（梁高一般为跨度的 1/50～1/200，甚至更小），而且由于结构自重显著减轻，既节省了结构材 料，又能大幅度的增大了桥梁的跨越能力。值得指出的一点是：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。 下图表示三跨连续梁典型的恒载弯矩图和三跨斜拉桥的恒载弯矩图。 从图中可以看出，由于斜拉索的支承作用，使主梁恒载弯矩显著减小。 ·
斜拉桥和悬索桥施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
8.5.4 主缆紧缆
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
8.5.5 索夹、吊索安装和缠丝
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
8.6 悬索桥加劲梁的架设
1.架设方法
悬索桥加劲梁的架设
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
•门架式牵引系统
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
•轨道小车牵引系统
• 架空索道牵引系统
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
（2）主缆成形夹及压紧梁
（3）丝股整形
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
（4）丝股线形调整
悬索桥主缆的施工
桥塔的施工
鄂黄长江大桥
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
桥塔的施工
鹅公岩大桥
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
悬索桥锚碇的施工
8.2 悬索桥锚碇的施工 —大体积混凝土
重力式锚总体结构示意图
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
海沧大桥锚碇构造
悬索桥锚碇的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
鹅 公 岩 大 桥 的 锚 碇
悬索桥锚碇的施工
斜拉桥斜拉索的施工
8.4 斜拉桥斜拉索的施工
基本工序：设置锚固部件、架设斜拉索、张拉斜拉索、 防护•架设斜拉索
斜拉索的基本类型
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
张 拉 斜 拉 索
•
斜拉桥斜拉索的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
斜拉桥斜传感器测定法、频率振动法
斜拉桥与悬索桥简介
西堠门大桥
西堠门大桥由四川公路桥梁 建设集团有限公司承建的世界第二 跨度的钢箱梁悬索桥。西堠门大桥 是连接舟山本岛与宁波的舟山连岛 工程五座跨海大桥中技术要求最高 的特大型跨海桥梁，主桥为两跨连 续半漂浮钢箱梁悬索桥，主跨 1650米，位居目前悬索桥世界第 二、国内第一，其中钢箱梁全长位 居世界第一。2007年12月16日主 桥宣告全线贯通，设计通航等级3 万吨、使用年限100年。该桥具有 技术难度大、科技创新多、抗风性 能高等亮点。
世界第二跨度的钢箱梁悬索桥
三汊矶大桥
三汊矶大桥，是悬索大桥，全长 1577米，其中主桥长732米，主跨长 328米。该桥跨度达328米的自锚式悬 索桥，在同类桥梁中居世界第一。而 且是我国最大的自锚式悬索大桥。湘 江三汊矶大桥地处长沙市二环线的北 环线，是一座目前国内跨度最大的自 锚式悬索桥，西起潇湘大道西侧，东 止湘江大道东侧，全长1442m，主桥 主孔跨径达328m，边跨132m，两边 对称排列。大桥由主桥、塔柱、悬索 吊杆、桥墩、桥面组成，主桥为钢箱 梁。由中南大学与长沙规划院共同设 计而成！
苏通长江公路大桥跨径1088米， 全长32.4公里，其中跨江部分长8146米。 工程于2003年6月27日开工，于2008年6 月30日建成通车。苏通大桥北岸连盐通 高速公路、宁通高速公路、通启高速公 路，南岸连苏嘉杭高速公路、沿江高速 公路。
沪通长江大桥简介
沪通长江大桥位于长江江苏 南通和张家港段，连接南通市和张 家港市，是沪通铁路全线的控制性 工程，全长11072米，大桥采用主 跨1092米的钢桁梁斜拉桥结构， 为世界上最大跨径的公铁两用斜拉 桥，也是世界上首座超过千米跨度 的公铁两用桥梁。大桥采用主跨 336米的刚性梁柔性拱桥结构，合 拢精度控制在毫米级。
桥梁工程5 其他体系梁桥、斜拉桥和悬索桥
不带挂孔的单孔双悬臂梁桥
恒载：因支点负弯距的
卸载作用而显著减小
车道荷载：与简支梁布 置车道荷载时的结果一样
两个单悬臂梁与中孔简支挂梁组合的三跨悬臂梁桥
恒载：因简支挂梁的跨径
缩短减小
车道荷载：只按支承跨径较小 的简支挂梁产生的正弯距
计算，因此比简支梁小得多
结构类型
双悬臂梁（或单悬臂梁）与简支挂梁联合组成多孔双悬臂梁桥
(2)牛腿构造复杂 (3)结构刚度不如连续梁大，而且桥面伸缩缝多，不利于高速平稳行车 (4)负弯距有裂缝，且构造复杂
故该桥型目前在我国采用较少
二、T型刚构桥
悬臂梁桥 的墩柱
梁体 固结 T型刚构桥 优点 较大的跨越能力 静定结构
带挂梁的T型刚构桥型
带铰的T型刚构桥型
超静定结构
二、公路混凝土连续体系梁桥
具体考虑因素： 材料 施工方法 纵向分缝－必须考虑锚孔的吊装重量
钢筋混凝土－悬臂较短，减小负弯距；
横向分缝－可适当加长悬臂长度 预应力混凝土－悬臂可适当加长。 特殊使用要求 城市桥梁可能要求较小的锚孔，但必须保证稳定性 单孔双悬臂梁桥：
主梁为T型截面时，悬臂长度一般为中跨长度的0.3～0.4倍 主梁为箱型截面时，最好使跨中最大和最小弯距的绝对值大致相等，充分 发挥跨中部分底板的受压作用，因此悬臂长度一般不超过中跨长度的0.5倍 梁高：
第5章 其他体系桥梁、斜拉桥和悬索桥
简支梁特点回顾
§5.1悬臂体系梁桥简介 §5.1.1 悬臂和连续体系梁桥的一般特点－内力对比
跨越能力较低、经济指标不甚理想、行车舒适性受到限制； 利用超静定结构支点负弯距的卸载作用，有效降低跨中正弯距，能减 小截面高度、增大跨越能力；
悬索桥和斜拉桥受力特点及设计要点
拟定悬索 桥形式， 跨数
边孔与主 孔跨度比， 主缆的垂 跨比
拟定尺寸 与截面， 推算主缆 及加劲梁 高处的设 计风力
二、悬索桥和斜拉桥设计要点
1、悬索桥设计要点 （2）主缆
假定恒载、截面及刚度进行初步计算，根据计算结果确定主缆 与加劲梁截面，算出恒载与刚度，将计算的截面、刚度及恒载 与原先假设进行比较，如有较大富余或不足，则应重新假设计 算，直到计算结果比较吻合为止。
二、悬索桥和斜拉桥设计要点
2、斜拉桥设计要点 （2）整体静力分析
合理成桥状态
拉索的安装索力
施工过程计算
二、悬索桥和斜拉桥设计要点
2、斜拉桥设计要点 （2）整体静力分析 ①合理的成桥状态
主梁上缘的最大压应力 主梁下缘的最大拉应力
预应力和主梁成桥恒载 弯矩合理值
成桥状态为“合理状态”
二、悬索桥和斜拉桥设计要点
2
参考类似悬索桥来初步假定主缆 的钢丝索股数与每股钢丝根数
1
确定主缆的垂跨比f/l
二、悬索桥和斜拉桥设计要点
1、悬索桥设计要点 （3）桥塔
形
式 尺
计
寸
算
初步假定
纵向 应力
横向 应力
主缆与加劲梁
桥塔稳 定性
验算
二、悬索桥和斜拉桥设计要点
2、斜拉桥设计要点 （1）结构几何尺寸的确定
塔
索
梁
二、悬索桥和斜拉桥设计要点
2、斜拉桥设计要点 （1）结构几何尺寸的确定
桥跨布 置
主梁断 面形式
索塔形 式
索塔高 度
支承体 系
主梁高 度
索塔尺 寸
受力
构造要 求
各部分 尺寸
平面杆系程序试算调整
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。
梁桥、刚构桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥概念,特点,施工概论总结。
梁桥、刚构桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥概念,特点,施工概论总结。
梁桥、刚构桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥是常见的五种主要桥梁类型，它们各有特点和适用场景。
以下是它们的概念、特点和施工总论的简要总结：
1. 梁桥：梁桥是由若干跨度的梁组成的，梁和支座之间没有任何联系。
梁的截面可以是矩形、圆形、T形等形状，施工简单、造价较低、适用于中小跨径的道路和铁路。
2. 刚构桥：刚构桥是由若干刚性构件组成的，构件之间没有任何可动部分。
它具有刚性好、稳定性高、适用跨度范围广等特点，但施工难度较大，造价也比较高，适用于大跨度公路和铁路桥。
3. 拱桥：拱桥是一种弯曲的结构，其内力状态完全由桥墩和拱构成的刚性骨架承担。
拱桥具有结构美观、抗震能力强、适用于大跨度的水上交通桥等优点，但是施工难度高、造价昂贵。
4. 斜拉桥：斜拉桥是一种以主缆为主要受力构件，通过斜拉索将桥墩与主缆连接在一起的结构形式。
具有结构简洁、美观大方、适用于中等跨度的公路和铁路桥等特点，但是施工难度较大。
5. 悬索桥：悬索桥是一种以悬挂在主缆上的纵向受拉索为主要承载构件的桥梁。
具有塔身少、跨度大、结构美观等特点，但是建设难度大、施工周期长、成本较高。
总的来说，不同类型的桥梁都有其独特的特点和适用场景，施工难度和造价也各有差异，需要根据实际情况进行选择。
在桥梁的设计、施工和维护过程中，需要关注材料的选用、加固与维护等问题，以确
保桥梁的安全可靠性。
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。
悬索桥及斜拉桥
The Golden Gate Bridge
金门大桥的巨大桥塔高227米，每根钢索重6412公吨，由27000 根钢丝绞成。1933年1月始建，1937年5月首次建成通车。
于1981年建成，主跨为1410米
英国恒比尔大桥
丹麦大海带桥
主跨1624米
日本明石海峡大桥
（主跨1991米 ）
汕头海湾大桥
半漂浮体系
半漂浮体系－青州大桥
塔梁固结体系
塔梁固结体系－上海铆港大桥
刚构体系
刚构体系－长沙湘江北大桥
第二节 悬索桥及斜拉桥的受力特点及设计要点
一、悬索桥和斜拉桥的受力特点
二、悬索桥和斜拉桥的设计要点
一、悬索桥和斜拉桥的受力特点
悬索桥的受力特点 悬索桥的活载和恒载通过吊索和索夹传递至主缆，再经 过鞍座传至桥塔顶，经桥塔传递到下部的塔墩和基础。 斜拉桥的受力特点 斜拉桥从塔柱上伸出并悬吊起主梁的高强度钢索起着主 梁弹性支承的作用，从而大大减小梁内弯矩，使梁截面 尺寸减小，减轻了主梁的重量，加大了桥的跨越能力。
பைடு நூலகம்
密索斜拉桥——Tatara
日本，1999年5月1日建成通车,其主跨长达890米, 主梁为P.C.与钢箱梁混合结构
密索斜拉桥－Normandie
法国，1995年建成的主跨为856米
纵桥向造型
横桥向造型
塔、梁、墩的连接形式
• 漂浮体系
• 半漂浮体系 • 塔梁固结体系 • 刚构体系
漂浮体系
漂浮体系－济南黄河桥
大缆以as法（空中送丝法）或ppws法（预制束股法）制 造，美国、英国、法国、丹麦等国均采用as法，中国、日本 采用ppws法。
塔架型式一般采用门式框架，材料用钢和混凝土，美国、 日本、英国采用钢塔较多，中国、法国、丹麦、瑞典采用混 凝土塔。 加劲梁有钢桁架梁和扁平钢箱梁，美国、日本等国用钢 桁架梁较多，中国、英国、法国、丹麦用钢箱梁较多。 锚碇有重力式锚碇和隧道锚碇，采用重力式锚碇居多。
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【模块编号】MU-11-12
2、悬索桥施工简介
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2-1、锚碇的施工
【模块编号】MU-11-12
◎重力式锚碇为一庞大的混凝土结构；
◎大体积混凝土的水化热较大，结构内外温差显著。
◎裂缝控制技术在大体积混凝土锚块施工中便显得十 分重要。
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【模块编号】MU-11-12
Modular Unit-1112
斜拉桥与悬索桥施工简介
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【模块编号】MU-11-12
主要内容
1、斜拉桥施工简介 2、悬索桥施工简介
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【模块编号】MU-11-12
1、斜拉桥施工简介
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1-1、索塔施工
【模块编号】MU-11-12
1）主塔的几何尺寸及轴线：
◎主塔～承受巨大的轴力，可能承受弯矩； ◎几何尺寸、轴线的保证十分重要。
【模块编号】MU-11-12
3）钢索塔的施工要点
◎一般采用预制吊装。 ◎连接方式：焊接、高强度螺栓连接、栓－焊混合。
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属于 1-1
4）
混
凝
典
土
型
索
程
塔
序
的
施
工
【模块编号】MU-11-12 7
1-2中孔合拢
【模块编号】MU-11-12
一般选择自然合拢的方法
◎不用外力调Leabharlann 合拢段的开距和高程）自然合拢的方法，应注意以下几个方面
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2-2、主缆架设
空中编缆法--送丝工艺示意
【模块编号】MU-11-12
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【模块编号】MU-11-12
【属于2-2】 PPWS法一根主缆索股架设流程
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【属于2-2】
PPWS索股 牵引系统
b)轨道小车牵引系统
【模块编号】MU-11-12
a)架空索道牵引系统
c)门架式牵引系统15
2-3、加劲梁架设
【属于2-1】裂缝控制
【模块编号】MU-11-12
1．有针对性地设计混凝土配合比
◎高标号普通硅酸盐水泥，优质粉煤灰、高效缓凝 型外加剂；
◎混设计龄期为60d； ◎后浇段（分块浇筑、各块之间的部分）采用微膨胀混
凝土。
2．重点解决混凝土温度控制
（1）温度控制标准 （2）温度控制措施
3．强化混凝土施工工艺控制 4．加强锚碇基础处理和观测
（以杨浦大桥为例 ） 1）合拢温度的确定： ※ 该温度的持续时间，应满足钢梁安装就位及高强 螺栓定位所需的时间。
2）全桥温度变形的控制： ※ 温度变形对中跨合拢段长度的影响相当敏感；
※ 接近合拢段时的中孔梁段和温度变形应重点量测
※ 找出温度变形与环境温度的关系，科学确定合拢 段钢梁长度。
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1-2中孔合拢（续）
【模块编号】MU-11-12
◎加劲梁架设的主要工具是缆载起重机。
◎架设顺序可以主跨跨中开始，向桥塔方向逐段吊装； 也可以从桥塔开始，向主跨跨中及边跨岸边前进。
◎钢桁架加劲梁，其架设方式同钢桁架桥：
从桥塔开始向主跨跨中和岸边逐段吊装。在每一梁段拼好 以后，立即将其与对应的吊索相连，使其自重由吊索传给 主缆。
【模块编号】MU-11-12
3）合拢段钢梁长度的确定： ※ 设计合拢段长度，应在实际施工时予以修正。 ※ 实际长度应为合拢温度下的设计长度加减温度变
形量。 4）合拢段的安装：
※ 抢时间、抢速度，必须在有限的时间里完成； ※ 确保合拢一次成功。 5）临时固结的解除： ※ 中孔梁—旦合拢，必须马上解除临时固结；
◎在吊装过程中，相邻梁段的上缘一般都顶紧而下缘却张开； 要待全部吊装完毕下缘才可能闭合。
如果强制使下缘过早闭合，结构或其连接件就有可能因强 度不足而破坏。
◎如果梁段吊装是从跨中开始、向桥塔方向前进，则当边跨较 长时，为避免塔顶产生过大的纵向位移，应从两岸向桥塔方 向同时吊装边跨梁段。
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树 立 质 量 法 制观念 、提高 全员质 量意识 。20.10.2420.10.24Saturday, October 24, 2020 人 生 得 意 须 尽欢， 莫使金 樽空对 月。02:03:2302:03:2302:0310/24/2020 2:03:23 AM 安 全 象 只 弓 ，不拉 它就松 ，要想 保安全 ，常把 弓弦绷 。20.10.2402:03:2302:03Oct-2024-Oct-20 加 强 交 通 建 设管理 ，确保 工程建 设质量 。02:03:2302:03:2302:03Saturday, October 24, 2020 安 全 在 于 心 细，事 故出在 麻痹。 20.10.2420.10.2402:03:2302:03:23October 24, 2020 踏 实 肯 干 ， 努力奋 斗。2020年 10月 24日 上午2时 3分20.10.2420.10.24 追 求 至 善 凭 技术开 拓市场 ，凭管 理增创 效益， 凭服务 树立形 象。2020年 10月 24日 星期六 上午2时 3分23秒 02:03:2320.10.24 严 格 把 控 质 量关， 让生产 更加有 保障。 2020年 10月上 午2时3分 20.10.2402:03October 24, 2020 作 业 标 准 记 得牢， 驾轻就 熟除烦 恼。2020年 10月 24日 星期六 2时3分 23秒02:03:2324 October 2020 好 的 事 情 马 上就会 到来， 一切都 是最好 的安排 。上午 2时3分 23秒上 午2时3分 02:03:2320.10.24 专 注 今 天 ， 好好努 力，剩 下的交 给时间 。20.10.2420.10.2402:0302:03:2302:03:23Oct-20 牢 记 安 全 之 责，善 谋安全 之策， 力务安 全之实 。2020年 10月 24日星 期六2时 3分23秒 Saturday, October 24, 2020 相 信 相 信 得 力量。 20.10.242020年 10月 24日 星期 六2时 3分23秒 20.10.24
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1-1、索塔施工（续1）
【模块编号】MU-11-12
2）主塔局部测量系统
◎控制基准点，应建立在相对稳定的基准点上。 ◎测量时机选择
• 要减少日照对主塔的变形影响； • 要减少风力的影响； • 日照、风力影响修正。 ◎局部测量控制系统，应与总体测量系统接轨，以保 证其精度和可靠性。
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1-1、索塔施工（续2）
◎三跨悬索桥一般需要四台缆载起重机，分别从两塔 进行。
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2-3、加劲梁架设（续）
【模块编号】MU-11-12
◎不同桥梁的边跨和主跨的跨径比不同，为了使塔顶纵向位移 尽可能小，主跨拼装的段数与边跨拼装的段数如何对应，应 进行计算确定。
◎从桥塔处开始吊装的优点是施工比较方便，其缺点是桥塔两 侧的索夹首先被夹紧，此时主缆形状与最终的几何线形差别 最大，因而主缆中的次应力较大。
【模块编号】MU-11-12
谢谢大家！