试论述斜拉桥的漂浮结构体系及其特点
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。
斜拉桥基本内容
2、半封闭箱形截面
加厚以锚固索
三角形箱 整体桥面板 优点： 1）有良好的抗风动力性能； 2）采用悬臂法施工较方便； 使用： 风载较大的双索面密索体系宽桥（天津永河桥）
风
3、板式双主梁截面 优点： 1）较简单； 2）风嘴抗风性能好；
嘴 板梁
梁
： 双主梁截面 较 板式 惊
4、闭合箱形截面 优点： 1）有较大的抗弯、抗扭 刚度； 2）外侧腹板倾斜改善风 动力性能，也减小墩台 宽度； 缺点：节段重量较大 使用： 1）使用在单索面时，应将中间两个竖腹板尽量靠近， 便于拉索锚固在较窄的中室内； 2）使用在双索面时，应将中间两个竖腹板尽量拉开， 使中室大于边室，以获得较大的截面横向惯性矩。
2）竖琴形 优点： （1）索倾角相同— 锚具、垫板不复杂 （构造相同）； （2）外形最美观（无视觉交叉感）； （3）塔中压力逐段向下加大—稳定性提高——索塔连接易 处理。 缺点： （1）塔身M较大（∵水平分力大，两侧索力不等） （2）索倾角小—索用量大； （3）结构成几何可变体—变形、内力不利； （4）无法形成飘浮体系(∵竖向分力小) 。 使用：中、小跨斜拉桥
二）、主梁高度 一般L/100 L/300 L/100～L/300 L/100 L/300，等高。
十、 主塔 一）、主塔的型式与布置 受力：N（主要）、M RC压弯构件 1、纵向布置形式：
2、横向布置形式
桥面较高时索塔的横向布置形式（增加横梁)
二）、塔高 塔高：桥面以上算起 塔高增加—塔、斜索材料用量增加 塔高降低—索倾角小，索垂直分力减少
1）活载内力占总内力较小； 2）活载作用时斜索已有相当大的拉力，斜索的非线 性小。 2、材料非线性 混凝土在恒载作用下的徐变作用，使斜拉桥这一 不同材质组成的混合结构及施工过程的结构体系不 断变化引起附加内力。 关于混凝土徐变内力的计算尚待进一步研究及完 善。因此国外有的资料建议只须将预应力加大4～ 5MPa，即可对付此项影响，而不作复杂的计算。
第八章斜拉桥
§ 8.1 斜拉桥的受力特点与结构体系
斜拉桥的分类——塔、梁、墩连接条件
（3）塔梁固结体系：塔梁固结，梁墩分离 • 塔梁固结并支撑在墩上。 • 特点：主梁的内力与挠度直接同主梁与索塔的弯曲刚度比 有关，这种体系的主梁一般只在一个塔柱处设置固定支座， 而其余均为纵向活动支座。优点是显著减小主梁中央段承 受的轴向拉力，并且索塔和主梁的温度力极小。
交异性钢桥面板。 相对钢主梁：节约钢材、刚度和抗风稳定性更好。 适宜跨径：一般在300～600m。 结合梁一般都采用钢双主梁，只适用于双索面斜拉桥。
§ 8.2 斜拉桥的构造
主梁
➢（4）混合梁斜拉桥 混合梁斜拉桥，是指沿着桥纵向主梁截面由两种不同的材
料组成，中跨大部分或全部为钢主梁、边跨部分或全部为混凝 土主梁的组合结构。
§ 8.2 斜拉桥的构造
斜拉索
➢2、锚具——冷铸锚 工作原理：将钢丝束穿入冷铸
锚，钢丝尾镦头后锚定在冷铸锚的 后锚板上，再在锚体内分段常温浇 灌环氧树脂加铁丸等混合填料，使 锚体与钢丝束之间的刚度均匀变化， 最后将冷铸锚头放入加热炉中养生， 加热温度为150度，由于这种锚是在 常温下浇铸填料，因此称为冷铸锚。
悬浮体系
§ 8.1 斜拉桥的受力特点与结构体系
斜拉桥的分类——塔、梁、墩连接条件
（2）半悬浮体系（或支承体系） • 塔墩固结，主梁在塔墩上设置竖向支撑（固定铰和活动
铰，可以是一个固定支座三个活动支座，也可以是四个 活动支座，但一般均设活动支座，以避免由于不对称约 束而导致不均衡温度变位，水平位移将由斜拉索制约）， 其结构形式属于有弹性支承的连续梁。 • 特点：具有连续梁的优点。
§ 8.2 斜拉桥的构造
主梁
➢ 斜拉桥主梁按材料不同分：
斜拉桥概述
拉 优越性：
桥 1．跨越能力大； 概 2．具有良好的结构刚度和抗风稳定性； 述 3．依靠斜拉索的应力调整，能设计的很经济；
4．结构轻巧，适应性强；
5．利用斜拉索，发挥无支架施工的优越性。
桥 梁 工 程
二、斜拉桥的总体布置
斜 （一）孔跨布置
拉 1、 双塔三跨式
桥 概
这是一种最常见的斜拉桥孔跨布置方式。由于它的主跨跨 径较大，一般可适用于跨越较大的河流。如下图所示。
直线形状，不发生大的位移，故斜拉桥整体刚度要比悬索桥
大的多。
桥 梁 工 程
一、斜拉桥的特点
斜 拉 桥 概 述
斜拉桥充分利用斜拉索的刚性，巧妙地将索与梁结合 桥
起来。因此，斜拉桥这一桥式属于梁式桥与悬索桥之间的 梁
大跨度桥梁，它可有效的用于1000—600m之间的跨度。
工 程
一、斜拉桥的特点
斜
根据以上特点，预应力混凝土斜拉桥具有下列显著的
拉 2、 独塔双跨式
桥
这也是一种常见的斜拉桥孔跨布置方式，如下图所示。
概 述
由于它的主孔跨径一般比双塔三跨式的主孔跨径小，适用 于跨越中小河流和城市通道。
桥 梁 工 程
二、斜拉桥的总体布置
斜 （一）孔跨布置
拉 2、 独塔双跨式 桥 概 述 独塔双跨式斜拉桥的主跨跨径L2与边跨跨径L1之间的比例关
系一般为L1＝（0.5—0.8）L2，但多数接近于L1＝0.66L2 。 国内资料统计为：
述
桥 梁 工 程
二、斜拉桥的总体布置
斜 （一）孔跨布置
拉 1、 双塔三跨式 桥
概 述
主跨跨径L2与边跨跨径L1之间的比例关系根据统计资料为： 钢斜拉桥：L1＝(0.40-0.45)L2；
斜拉桥简介 PPT
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静力分析 1.斜拉桥的分析 稳定性分析
动力分析
整体分析 局部分析
抗风分析 抗震分析
2.内力计算的基本要素
非线性因素
几何非线性 材料非线性
Hale Waihona Puke 混凝土收缩徐变温度影响
活载内计力算
2.斜拉索合理索力的确定
力学概念方法 优化方法
3.塔、梁、索截面计算
4.斜拉桥的稳定分析 5.斜拉桥的抗风问题
风力静态的效应 风力动态的效应 斜拉桥的风振及减振措施
3.塔梁固结、塔墩分离——塔梁固结系 4.主梁、索塔、桥墩三者互为固结——钢构体系
漂浮体系
半漂浮体系
塔梁墩 的不同结合
塔梁固结体系
钢构体系
1.漂浮体系主梁除 两端有支座外，其 余位置均有拉索支 撑，成为在纵向可 自由漂移的多点弹 性支撑连续梁，次 内力较小，受力均 匀。具有很好的抗 震消能作用。塔梁 之间要设横向约束。
2）塔柱的截面尺寸：考虑塔柱受力、锚固区构造、 张拉设备所需空间等因素。
3.斜拉索的锚固区构造
1.实心塔柱的交叉锚固 2.空心塔柱上的对称锚固
塔柱上直接锚固
钢锚梁锚固
钢锚箱锚固
（四）主梁的构造与截面尺寸
1.主梁的横截面布置
2.主梁的截面尺寸
主梁高度 主梁宽度 横梁
3.斜拉索与主梁的锚固构造
四、斜拉桥的设计计算
协部作多分体塔斜系 斜斜拉拉拉桥桥桥
部分 斜拉桥
其他体系 斜拉桥
多塔 斜拉桥
除端载弯度顶刚主改的索比斜其这城将边锚下曲和水度梁远于支梁或利矩离弯变初与例拉他就矮斜塔索塔，弯平的的离拉撑与连用卸塔矩塔张主关索荷是塔拉外 的柱 使 矩 位 同 自索索效变续连载柱。柱力梁系只载部斜索，锚向荷大移时由塔倾率截钢续作处高，承。承仍分拉称中固荷载增和保伸的角低面构梁用主度可担塔担由斜桥超塔作载跨。提证缩主很，连相的减梁和以的柱部主拉，剂均用作主控高温式梁小将续连负少的斜改外较分梁桥国量没，用梁制全差关由，主梁，弯远负拉变荷低荷承。外预有活跨挠塔桥下键索拉载时载担也也应。，，， 力。
斜拉桥总体布置、受力特点及结构体系
➢ 桥塔结构形式和布置
桥塔布置——特殊布置形式的斜拉桥
塔跨混合式
14
➢ 跨径布置
双塔三跨
1）全桥刚度、拉索疲劳强度、锚 墩承载力和施工等 ； 2）边跨l1/中跨l2=0.25~0.5 3）端锚索
独塔双跨
边跨l1/中跨l2=0.5~1.0
15
➢ 跨径布置
多塔多跨式
16
多塔多跨式
17
➢ 跨径布置
斜拉桥总体布置、受力特点及结构体系
一、受力特点
斜拉桥的传力路径 主梁与斜拉索相互作用特点 桥塔与斜拉索相互作用特点 主梁、桥塔和索相互耦合特点
二、结构体系
依据支承体系划分的结构体系类型 （按梁、索、塔和墩的不同结合方式） 依据锚拉体系划分的结构体系类型
1
二、斜拉桥的结构体系
➢ 部分斜拉桥（矮塔）
辅助墩及外边孔
18
➢ 拉索布置
抗扭、桥面利用以及美观和维护
斜拉索横向布置
单索面
空间布置形式
竖直双索面 双索面
倾斜双索面
19
➢ 拉索布置
拉索在平面内的布置型式
辐射式 竖琴式 扇式
20
➢ 拉索布置
拉索倾角（边索）
辐射式或扇式：210~300 竖琴式:260~300
21
➢ 拉索布置
索面内的其它布置型式
7
拉索索鞍
8
斜拉桥总体布置、拉索构造与防护
一、总体布置
总 体 布 置
桥塔布置 跨径布置 斜索布置 主梁布置
9
一、总体布置
➢ 桥塔布置 桥塔的高度 桥塔的布置
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桥塔高度 (从桥面以上算起，不包括建筑造型或观光等需要的塔顶高度)
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）
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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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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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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：
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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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
斜拉桥简介
二、斜拉桥的结构体系
（一）斜拉索的不同锚固体系
1.自锚式斜拉桥 拉索全部锚固在主梁与塔柱之间，竖向荷载通过塔柱递到桥墩 及基础中，拉索的水平分立由主梁的轴来力平衡。 2.地锚式斜拉桥 拉索一端锚固在主梁上，另一端锚固在山岩上。 3.部分地锚式斜拉桥 边跨部分锚索锚固在主梁上，部分拉索布置成地锚式。
2）塔柱的截面尺寸：考虑塔柱受力、锚固区构造、 张拉设备所需空间等因素。
3.斜拉索的锚固区构造
1.实心塔柱的交叉锚固 2.空心塔柱上的对称锚固
塔柱上直接锚固
钢锚梁锚固
钢锚箱锚固
（四）主梁的构造与截面尺寸
1.主梁的横截面布置
主梁高度
2.主梁的截面尺寸
主梁宽度 横梁
3.斜拉索与主梁的锚固构造
四、斜拉桥的设计计算
整体分析
静力分析 局部分析 1.斜拉桥的分析 稳定性分析 抗风分析 动力分析 抗震分析
几何非线性
非线性因素
材料非线性 混凝土收缩徐变 2.内力计算的基本要素 温度影响
活载内计力算
力学概念方法
2.斜拉索合理索力的确定
优化方法
3.塔、梁、索截面计算 4.斜拉桥的稳定分析 风力静态的效应 5.斜拉桥的抗风问题 风力动态的效应 斜拉桥的风振及减振措施
简支挂梁
主梁连续体系
主梁非连续体系
（三）塔、梁、墩之间的不同结合关系
1.塔墩固结、塔梁分离——漂浮体系
2.塔墩固结、塔梁分离但塔墩处主梁下 设竖向支座——半漂浮体系 3.塔梁固结、塔墩分离——塔梁固结系 4.主梁、索塔、桥墩三者互为固结——钢构体系
漂浮体系
半漂浮体系
塔梁墩 的不同结合
塔梁固结体系
部分斜拉桥结构体系及参数分析
通过参数分析能够揭示结构参数与结构受力的 内在变化与规律。
国内外部分斜拉桥边中跨比统计，如图 3所示， 可集中。
边中跨比参数分析时仅改变边跨无索区长度，使 边中跨比值为：0.40、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70。汽车 活载作用下边中跨比对结构影响如图 4-7所示。
FGHIJKLMN 安徽建筑
桥梁结构的动力特性包含自振频率、振型特征
等，除了受到结构自身状态影响外，还受到温度、损
伤、车辆荷载等环境因素影响[4]，动力特性分析是研究
结构地震作用下系统响应的基础。三类体系前 10阶
自振周期和频率，如表 2所示。
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结构体系是结构功能、外形及其受力形态的统 一[1]，部分斜拉桥作为一种新型的组合结构体系以优 越的结构性能、良好的景观效应、便易的建造施工逐渐 在国民经济基础建设被广泛应用，成为间于连续梁连 续刚构桥和传统斜拉桥之间的可供选择的过渡桥型。
浅谈斜拉桥结构体系与创新
浅谈斜拉桥结构体系与创新发表时间：2019-05-14T10:07:13.490Z 来源：《信息技术时代》2018年9期作者：李雷刘海涛张绍涛[导读] 本文主要介绍了斜拉桥的结构体系及其特点，并例举了我国一些斜拉桥梁的创新之处，并展望未来斜拉桥的发展趋势。
（重庆交通大学土木工程学院，重庆 402247）摘要：本文主要介绍了斜拉桥的结构体系及其特点，并例举了我国一些斜拉桥梁的创新之处，并展望未来斜拉桥的发展趋势。
关键词：斜拉桥；结构体系；创新斜拉桥的构思源于19世纪，当时有关桥梁的理论、材料、工艺等技术水平相对贫乏，修建的斜拉桥往往因材料缺乏足够的强度以及对复杂的超静定结构缺乏有效的计算，斜拉桥完工后不久便出现严重的变形与破坏，这使得斜拉桥的发展与实际应用停滞不前。
直到20世纪下半叶，高强钢丝、正交异性钢桥面板、计算机等新材料新技术的出现，使斜拉桥的复兴得以实现。
1.斜拉桥的定义及优缺点斜拉桥也被称之为斜张桥，意思就是这种桥的主梁是由许多拉索直接拉在桥塔上，它是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁组合起来的一种结构体系，也可看作是支墩的多跨弹性支承连续梁被拉索代替了。
最终的目的就是使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省材料。
斜拉桥有不少的优点，但是也有不足之处。
首先看看其优点：跨越能力强、建筑高度低、受力合理、设计构思多样性、施工方法安全、刚度大、桥型美观。
斜拉桥的不足之处：设计计算困难、施工技术要求高、链接构造复杂。
2.斜拉桥内部传力形式结构体系及其特点斜拉桥有三个主要组成部分，其就是塔、梁、索。
斜拉桥可以分为四种结构体系，支承体系、塔梁固结体系、半飘浮体系以及刚构体系，每一种结构都有着各自的特点。
（1）支承体系。
支承结构体系是一种接近主梁具有弹性支承的连续性梁结构。
支承体系结构在施工时比较方便，因为支承体系结构不需要额外的设置临时支点其实支承体系结构在部分斜拉式桥梁种还是较少采用。
中国著名的芜湖长江大桥就是采用的支承体系结构。
斜拉桥
斜拉桥的结构体系
漂浮体系
Ø 现代大跨度混凝土斜拉桥大多采用飘浮体系，如我 国的武汉长江公路桥、重庆长江二桥、铜陵长江大 桥、上海南浦大桥和杨浦大桥（钢—混凝土结合 梁）都采用漂浮体系 。
33
斜拉桥的结构体系
漂浮体系——优点
Ø 全跨满载时，塔柱处主梁无负弯矩峰值。 Ø 主梁可以随塔柱的缩短而下降，所以温度、收缩和 徐变内力均较小。
36
斜拉桥的结构体系
半漂浮体系——特点
Ø 由于主梁支承在桥塔的横梁上，整体刚度比漂浮体 系大。
Ø 这种结构体系中索塔对主梁的纵向水平约束刚度需 根据结构受力要求通过试算确定，一般约束刚度越 小，结构受到的水平地震作用也就越小，但顺桥向 的水平变形增大。 Ø 主梁内力在塔墩支点处产生急剧变化，出现了负弯 矩尖峰，通常须加强支承区段的主梁截面。
27
斜拉桥的总体布置
主梁布置——非连续体系
28
斜拉桥
Ø 概述 Ø 斜拉桥的总体布置 Ø 斜拉桥的结构体系 Ø 斜拉桥的构造 Ø 斜拉桥的计算理论与技术发展 Ø 大跨度斜拉桥的特点 Ø 大跨度斜拉桥面临的挑战与发展方向
29
斜拉桥的结构体系
漂浮体系 梁与塔墩的连接方 连接方式 半漂浮体系（支承体系） 塔梁固结体系 刚构体系 自锚式 拉索的锚拉体系 地锚式 部分地锚式
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斜拉桥的结构体系
塔梁固结体系——优点
Ø 减小了塔墩弯矩和主梁中央段的轴向拉力。
Ø 主梁受力比较均匀，整体升降温引起的结构温度应 力较小。
40
斜拉桥的结构体系
塔梁固结体系——缺点
Ø 结构的刚度小，在荷载作用下变形比较大；当中跨 布载时，主梁在墩顶处转角会使塔柱倾斜，显著增 大主梁跨中挠度和边跨负弯矩。
桥梁工程复习资料
名词解释：五点重合法：空腹式拱桥由于集中力的存在，拱的恒载压力线是一条有转折的曲线，它不是悬链线，甚至也不是一条光滑的曲线，但设计时多采用悬链线拱，为使悬链线拱轴与其恒载压力线接近，一般采用“五点重合法”确定悬链线拱轴的m值，即要求拱轴线在全拱有五点（拱顶、两l/4点和两拱脚）与其三角拱恒载压力线重合）要求拱轴线在全拱有五点（拱顶，两l/4点和两拱脚）与其相应三铰拱恒载压力线重合。
合理成桥状态：斜拉桥在施工完成后，在所有恒载作用下，各构件受力满足某种理想状态建筑高度：是桥上行车路面(或轨顶)标高至桥跨结构最下缘之间的距离。
公路(或铁路)定线中所确定的桥面(或轨顶)标高，与通航净空顶部标高之差，又称为容许建筑高度。
桥梁全长：简称桥长，对于有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙尾端间的距离，对于无桥台的桥梁为桥面系行车道长度，用L表示。
汽车荷载冲击力：汽车以较高速度驶过桥梁时，由于桥面不平整、发动机振动等原因，会引起桥梁结构的振动，从而造成内力增大，这种动力效应称为冲击作用。
单向板：当四边支撑的板的长边与短边之比超过一定数值时，荷载主要是通过沿板的短边方向的弯曲作用传递的，沿长边方向传递的荷载可以忽略不计，这时可称其为单向板。
板的有效分布宽度：板的有效分布宽度就是板的有效工作宽度。
板在局部分布荷载的作用下，不仅直接承压部分的板参与工作，而且与相邻的部分板带也会分担一部分何在共同参与工作，荷载的有效分布宽度就是板的有效工作宽度。
荷载横向分布影响线：荷载横向分布系数指表经桥路上车辆、人群荷载沿横桥上对主梁分配的荷载程度的系数。
横向分布系数：当把单位荷载按横向最不利位置布置在荷载横向影响线上，求得各片主梁分配到的横向荷载的最大值为m，此m。
表示主梁在横向分配到的最大荷载比例，即称为荷载横向分布系数。
预拱度：为了平衡桥梁使用时的上部结构和施工时支架的各变形值，在桥梁浇注时预先施加的一个上拱值。
桥下净空高度：为满足桥下通航的需要，对上部结构底缘以下规定的空间限界。
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。
斜拉桥的四种结构体系
斜拉桥的四种结构体系
根据索、塔、梁结合方式的不同，斜拉桥可分为4种不同结构体系：漂浮体系、支承体系、塔梁固结体系、刚构体系。
漂浮体系的特点：受力较匀称、有足够刚度、抗风抗震性能好、主梁可采用等截面以简化施工。
支承体系的特点：支承体系悬臂施工中不需要额外设置临时支点，施工较方便。
塔梁固结体系的特点：塔、墩内力最小，温变内力也小，主梁边跨负弯矩较大。
刚构体系特点：免除大型支座设置，满足悬臂施工的稳定性要求，结构整体刚度大，主梁挠度小；但主梁固结处弯矩大。
桥梁工程概论斜拉桥简介
塔高降低能提高塔身刚度，但拉索的水平倾角也将减小， 故矮塔部分斜拉桥拉索不能提供足够的支承刚度，要求主 梁的刚度较大。受力性能介于梁式桥和斜拉桥之间。
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桥梁工程
特点：
（1）塔较矮； （2）梁的无索区较长，没有端锚索； （3）边主跨之比较大； （4）梁高较大； （5）受力以梁为主，索为辅；
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四、刚构体系
• 梁、塔、墩互为固结，形成跨度内具有多点弹性支承 的刚构。
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特点：
优点：
（1）既免除了大型支座又能满足悬臂施工的稳定要求；
（2）结构的整体刚度比较好；主梁挠度小。 缺点: (1)刚度的增大是由梁、塔、墩固结处能抵抗很大的负 弯矩换取来的，因此这种体系的固结处附近区段内主 梁的截面必须加大。 (2）为消除温度应力，需要墩身具有一定柔性，故常 用于高墩。
桥梁工程
2.索面形状 • 辐射形 斜拉索沿主梁均匀分布，而集中于塔顶一点。 优点：斜拉索与水平面交角大，故斜拉索的垂直分力对主 梁的支承效果也大。 缺点：但塔顶锚固点构造过于复杂。
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• 竖琴形 斜拉索成平行排列。 优点：可简化与塔的连接构造，塔上锚固点分散，对 索塔的受力有利。
桥梁工程概论
斜拉桥简介
• • • • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 概述 孔跨布局 索塔布臵 拉索布臵 主要结构体系 斜拉桥构造
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第一节 概述
• 是指用锚在塔上的若干斜索吊住梁跨结构的 桥，也叫斜张桥。主要由主梁、索塔和斜拉 索三大部分组成。 • 索塔大都采用混凝土结构，主梁一般采用混 凝土结构、钢-混凝土组合结构或钢结构，斜 拉索则采用高强材料（高强钢丝或钢绞线）z 制成。
斜拉桥与悬索桥的现状受力特点及构造[详细]
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（四）截面
➢主梁
斜拉桥的主梁宜在全长范围内布置成连续体系。 新的设计细则明确提出斜拉桥主梁的四种形式:
➢混凝土梁 ➢钢梁 ➢组合梁 ➢混合梁
钢主梁截面形式: 箱形、梁板式、分离式边箱、钢板梁截面。
当采用双层桥面的主梁时，宜采用桁架形式。
重庆菜园坝大桥
主梁横向连接系
新设计细则中规定 主梁斜拉索锚固区必须设置横向连接系。支座处 横
（三）结构体系
a) 主 梁 b) 拉 索 c) 索 塔 d) 桥 墩 e) 桥 台
➢漂浮体系:塔墩固结, 梁在塔处不设支座, 边墩上仅设纵向滑动支座.
➢支承体系:塔墩固结,在所有墩, 塔处梁下均设有支座.(当支座是 纵向滑动支座时,叫做半漂浮体系)
主梁与塔柱之间横向约束示意图
➢塔梁固结体系:塔梁固结,墩处设有支座.
➢刚构体系:塔,梁,墩均固结,不需支座,不需体系转换.
按拉索的锚拉体系不同而形成 的三种结构体系
自锚式斜拉桥 地锚式斜拉桥 部分地锚式斜拉桥
A）自锚式斜拉桥
自锚体系中，锚固在端支点处的拉索索力 最大，一般需要较大的截面，并且它对控制塔 顶的变为起着重要的作用，是最重要的一根拉 索，被成为端锚索。
可减少水中墩及深水基础，故总体布置时一 般从经济角度考虑，宜采用独塔布置方案， 根据桥位地形及跨径需要等各种因素也可选 用双塔布置或多塔布置
桥涵工程
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（二）跨径布置
现代斜拉桥最典型的跨径布置有两种：即双 塔三跨式和独塔双跨式。在特殊情况下也可 布置成独塔单跨式、双塔单跨式及多塔多跨 式。
辅助墩的作用：斜拉桥在边跨设置辅助墩， 可以增强结构体系的刚度，明显地改善边跨 内力和减小挠度，特别是对辅助墩附近主梁 断面的内里有明显的改善。设置辅助墩后大 大减小了活载引起的梁端转角，使伸缩缝不 易受损。当索塔刚度不够大时，辅助墩还可 以约束塔身的变形，从而改善中跨的内力及 挠度。反之，如索塔的刚度较大，则将辅助 墩对中跨的受理状态就没有明显的影响。