斜拉桥的总体布置 - 3-1总体布置-桥塔布置和跨径布置(ppt文档)
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斜拉桥课件
减小拉索应力变幅，提高主跨刚度，又能缓和端支点负反力，
是大跨度斜拉桥中常用的方法。
另外，设置辅助墩也便于斜拉桥的悬臂施工，即双悬臂施 工到辅助墩处的时候就相当于单悬臂施工，其摆动小，较安全。
斜拉桥
• 辅助墩适用条件：当斜拉桥的边孔设在岸上或浅滩，边孔高度不大 或不影响通航时
• 优点：可以改善结构的受力状态，增加施工期的安全。当辅助墩受 压时，减少了边孔主梁弯矩，而受拉时则减少了中跨主粱的弯矩和 挠度，从而大大提高了全桥刚度。
斜拉桥
2、索面形状
索面形状主要有如图所示的3种基本类型， 即（a）放射形，（b）竖琴形和（c）扇形。 它们各自的特点如下：
斜拉索立面布置方式 a)辐射形；b)竖琴形；c)扇形
斜拉桥
（a）辐射形布置的斜拉索沿主梁为均匀分布，而在索塔上则 集中于塔顶一点。由于其斜拉索与水平面的平均交角较大，故斜 拉索的垂直分力对主梁的支承效果也大，但塔顶上的锚固点构造 复杂；辐射形拉索布置已日趋减少
• 方式：
• 1）实践证明，设一个辅助墩后，塔顶水平位移、主梁跨中挠度、 塔根弯矩和边跨主梁弯矩都大大减少，一般约为原来的40％—65％。
• 2）边孔加两个辅助墩，上述这些内力和位移虽然继续降低，但变 化幅度不大；
• 3）加三个辅助墩后，刚上述内力和位移不再有明显变化。但当边 孔设在岸上或浅滩，基础工程施工难度及费用不高时，还是可以考 虑加设辅助墩。
斜拉索，由钢芯缆索组成，呈辐射形布置。
斜拉桥
改革开放后我国 建成和正在建设 的重要的大型现 代斜拉桥工程有：
斜拉桥
上海南浦大 桥主跨径423m
上海南浦大桥，全长8346m， 1991年建成。主桥跨径171+423+171m，为双塔双索 面钢与混凝土叠和斜拉桥，扇形拉索，主塔高150m，H形折线形塔身。
大跨度斜拉桥构件设计及施工方法PPT课件
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。
对景观横高桥求方较向高的桥梁要多从景观去处理
1) 单柱型
刚度较小，施工简单，采用最多
2) V型和Y型
高度较小，适用于上空受限的桥位
3) A型、倒Y型和空间框架 多用于多塔斜拉桥的刚性塔
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四 斜拉桥各构件设计 桥塔的纵向形式 单柱型
混凝土主梁：造价低，但恒载大、斜拉索数量和基础数量较多。
结合梁：界于混凝土主梁和钢主梁之间，但混凝土桥面易开裂。
混合梁：中跨采用钢梁和结合梁，边跨采用混凝土梁。中跨采用钢主梁，边跨 采用混凝土主梁。
1）增大了边跨主梁的刚度和重量；2）避免了边跨压重；3）边跨钢梁和 结合梁不易运输的区域，采用混凝土搭架方便施工。4）减少了主桥和钢主梁 的长度，总体造价较低。
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四 斜拉桥各构件设计
4 斜拉桥细节设计 拉索在塔柱上对称锚固
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四 斜拉桥各构件设计
4 斜拉桥细节设计 利用钢锚箱对称锚固
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五 斜拉桥的施工方法 5 斜拉桥的施工方法：
悬臂浇注和拼装法 转体 顶推（可以带塔顶推也可以不带塔顶推） 横移 混合法(例如边跨搭架、中跨悬臂拼装)
5.1悬浇和悬拼
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五 斜拉桥的施工方法
5.1悬浇和悬拼
法国Normandy大桥 主跨856米 1997年建成
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五 斜拉桥的施工方法
边跨在支架上施工， 中孔全部悬浇和悬拼
5.1悬浇和悬拼
第十二章斜拉桥简介-PPT文档资料64页
• 现代斜拉桥的发展： 第一阶段：稀索布置，主梁较高，主梁以受弯 为主，拉索更换不方便；
第二阶段：中密索布置，主梁较矮，主梁承受 较大轴力和弯矩；
第三阶段：密索布置，主梁更矮，并广泛采用 梁板式开口断面。
20.11.201 9
桥梁工程
稀索布置
20.11.201 9
密索布置
桥梁工程
第二节 孔跨布局
20.11.201 9
桥梁工程
该体系缺点：
（1）当采用悬臂施工时，塔柱处主梁需临时固结。 （2）斜拉索不能对梁提供有效的横向支承，为抵抗由于
风力等所引起的横向摆动，必须增加一定的横向约束。20.11.201 9 Nhomakorabea桥梁工程
二、半漂浮体系
• 该体系塔墩固结、塔梁分离，主梁在塔墩上设置竖向 支承，接近于在跨度内具有弹性支承的三跨连续梁。
20.11.201 9
桥梁工程
• 扇形 斜拉索不互相平行，兼有上述两种布置方式的优点。 故广泛采用。
20.11.201 9
桥梁工程
3.索距的布置
• 早期为稀索：超静定次数少 • 现代斜拉桥多为密索：超静定次数高，必须利用计算
机计算。 密索有如下优点： （1）索距小，主梁弯矩小； （2）索力较小，锚固构造简单； （3）锚固点附近应力流变化小，补强范围小； （4）利于悬臂架设； （5) 易于换索
桥梁工程
1.索面位置
第四节 拉索布置
20.11.201 9
桥梁工程
• 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。
• 双索面 扭矩可用拉索的轴力来抵抗，主梁可用较小抗扭刚度 的截面。
• 斜向双索面 对于桥面梁体抗风力扭振特别有利。
第二阶段：中密索布置，主梁较矮，主梁承受 较大轴力和弯矩；
第三阶段：密索布置，主梁更矮，并广泛采用 梁板式开口断面。
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桥梁工程
稀索布置
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密索布置
桥梁工程
第二节 孔跨布局
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桥梁工程
该体系缺点：
（1）当采用悬臂施工时，塔柱处主梁需临时固结。 （2）斜拉索不能对梁提供有效的横向支承，为抵抗由于
风力等所引起的横向摆动，必须增加一定的横向约束。20.11.201 9 Nhomakorabea桥梁工程
二、半漂浮体系
• 该体系塔墩固结、塔梁分离，主梁在塔墩上设置竖向 支承，接近于在跨度内具有弹性支承的三跨连续梁。
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桥梁工程
• 扇形 斜拉索不互相平行，兼有上述两种布置方式的优点。 故广泛采用。
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桥梁工程
3.索距的布置
• 早期为稀索：超静定次数少 • 现代斜拉桥多为密索：超静定次数高，必须利用计算
机计算。 密索有如下优点： （1）索距小，主梁弯矩小； （2）索力较小，锚固构造简单； （3）锚固点附近应力流变化小，补强范围小； （4）利于悬臂架设； （5) 易于换索
桥梁工程
1.索面位置
第四节 拉索布置
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桥梁工程
• 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。
• 双索面 扭矩可用拉索的轴力来抵抗，主梁可用较小抗扭刚度 的截面。
• 斜向双索面 对于桥面梁体抗风力扭振特别有利。
斜拉桥简介 PPT
谢谢聆听
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(第一章) (正式) ppt课件
索塔横桥向布置：独柱型、双柱型、门型或H型、A型、宝石型或倒 Y型等。
ppt课件
21
斜拉桥塔形示ppt例课件
22
第一章 总体布置与结构体系
二、塔的高跨比 索塔高度从桥面以上算起。 主跨径相同情况下，索塔高度低，拉索水平倾角小，拉索垂直分力对 主梁支承作用就小；反之，索塔高度愈大，拉索水平倾角愈大，拉索对 主梁支承效果也愈大。 索塔的高度应由经济比较来确定。
边跨L1 端锚索
主跨L2
桥塔
桥塔
边跨L1 端锚索
主跨L2 桥塔
边跨L1 端锚索
边墩（或桥台）
边墩（或桥台） 边墩（或桥台）
边墩（或桥台）
(a)双塔（三跨式）
(b)独塔p（p双t跨课式件）
9
第一章 总体布置与结构体系
二、跨径布置
典型为双塔三跨式和独塔双跨式；特殊也可独塔单跨及多塔多跨。
边跨L1 端锚索
第一章 总体布置与结构体系
4．辅助墩及外边孔
边孔设置辅助墩，根据边孔高度、通 航、施工安全等具体情况而定。 当边孔设在岸上或浅滩，在边孔设置 辅助墩，可以改善结构的受力状态。 辅助墩受压时，减少了边孔主梁弯矩； 受拉时则减少了中跨主梁的弯矩和挠 度。
ppt课件
19
第一章 总体布置与结构体系
第三节 索塔布置
限制变位。 必须采用时，①可将中间塔做成刚性索塔（如委内瑞拉的马拉开波桥）；
ppt课件
16
②用长拉索将中间塔顶分别 锚固在边塔的塔顶或塔底加 劲（如香港汀九桥）；
③加粗尾索并在锚固尾索的梁 段上压重，增加索的刚度（如湖 南洞庭湖大桥）。
ppt课件
17
多塔斜拉桥中桥 塔示例
ppt课件
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斜拉桥塔形示ppt例课件
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第一章 总体布置与结构体系
二、塔的高跨比 索塔高度从桥面以上算起。 主跨径相同情况下，索塔高度低，拉索水平倾角小，拉索垂直分力对 主梁支承作用就小；反之，索塔高度愈大，拉索水平倾角愈大，拉索对 主梁支承效果也愈大。 索塔的高度应由经济比较来确定。
边跨L1 端锚索
主跨L2
桥塔
桥塔
边跨L1 端锚索
主跨L2 桥塔
边跨L1 端锚索
边墩（或桥台）
边墩（或桥台） 边墩（或桥台）
边墩（或桥台）
(a)双塔（三跨式）
(b)独塔p（p双t跨课式件）
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第一章 总体布置与结构体系
二、跨径布置
典型为双塔三跨式和独塔双跨式；特殊也可独塔单跨及多塔多跨。
边跨L1 端锚索
第一章 总体布置与结构体系
4．辅助墩及外边孔
边孔设置辅助墩，根据边孔高度、通 航、施工安全等具体情况而定。 当边孔设在岸上或浅滩，在边孔设置 辅助墩，可以改善结构的受力状态。 辅助墩受压时，减少了边孔主梁弯矩； 受拉时则减少了中跨主梁的弯矩和挠 度。
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第一章 总体布置与结构体系
第三节 索塔布置
限制变位。 必须采用时，①可将中间塔做成刚性索塔（如委内瑞拉的马拉开波桥）；
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②用长拉索将中间塔顶分别 锚固在边塔的塔顶或塔底加 劲（如香港汀九桥）；
③加粗尾索并在锚固尾索的梁 段上压重，增加索的刚度（如湖 南洞庭湖大桥）。
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多塔斜拉桥中桥 塔示例
桥梁工程课件-斜拉桥
寸应根据结构强度、刚度、稳定性计算的要求， 并结合拉索在索塔上的锚固构造要求和桥梁美学 上的要求来确定。
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。
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。
斜拉桥第一 PPT
(4)振动常以“拍”得形式出现,频率成分较多,但 以基频为主。振幅很大;
(5)在一座桥上,常以多根索同时出现风雨激振 。
辅助墩 1) 依边孔高度、通航要求、施工安全、全桥刚度及
经济和使用而定 2) 作用:减小塔顶水平位移、主梁跨中挠度、塔根弯
矩、边跨主梁弯矩,增强施工期安全。 3) 受力:a)受拉时:减小主跨弯矩和挠度;b)受压时:减
小边跨主梁弯矩 4) 设置位置:由跨中挠度影响线确定,同时考虑索距和
施工要求; 5) 数量:1根最有效;2根以上不明显。
法国,诺曼底大桥,主跨856m,主跨钢梁/边 跨混凝土梁
斜拉桥得发展(国内)
20世纪70年代,1975,1976建成两座混凝 土试验桥
1993年,上海杨浦大桥,L=602m,结合梁斜 拉桥
1996,重庆长江二桥,L=444m,混凝土斜拉 桥
2006:苏通长江大桥,L=1088m
混凝土斜拉桥得发展阶段
拉索得风雨振及减震措施
日本研究人员Hikami首先观察到拉索得风雨激 振。实际得拉索结构得风雨激振有如下特点:
(1)在大、中、小雨状况下皆可能发生拉索得风 雨激振,发生大幅振动得风速一般为8-15m/s 。
(2)长索发生风雨激振得可能性较大,而靠近塔 柱处得短索发生这一振动得可能性较小;
(3)一般发生在PE包裹得拉索,拉索直径一般为 140mm～200mm;
拉索得风雨振及减震措施
1984年,日本Hikami观察到直径140mm得 斜拉索在14m/s风速下振幅值达到275mm 。Aratsu桥在建造时就时有强烈得索振动, 观测到得最大幅值为300mm,大约就是直径 得二倍。法国得布鲁东桥、泰国得RamaIX 桥、日本得名港西大桥报道得拉索振幅甚至 大到相邻拉索发生碰撞得程度。国内杨浦大 桥尾索在风雨共同作用下也曾发生强烈振动 ,其最大振幅超过1米。
(5)在一座桥上,常以多根索同时出现风雨激振 。
辅助墩 1) 依边孔高度、通航要求、施工安全、全桥刚度及
经济和使用而定 2) 作用:减小塔顶水平位移、主梁跨中挠度、塔根弯
矩、边跨主梁弯矩,增强施工期安全。 3) 受力:a)受拉时:减小主跨弯矩和挠度;b)受压时:减
小边跨主梁弯矩 4) 设置位置:由跨中挠度影响线确定,同时考虑索距和
施工要求; 5) 数量:1根最有效;2根以上不明显。
法国,诺曼底大桥,主跨856m,主跨钢梁/边 跨混凝土梁
斜拉桥得发展(国内)
20世纪70年代,1975,1976建成两座混凝 土试验桥
1993年,上海杨浦大桥,L=602m,结合梁斜 拉桥
1996,重庆长江二桥,L=444m,混凝土斜拉 桥
2006:苏通长江大桥,L=1088m
混凝土斜拉桥得发展阶段
拉索得风雨振及减震措施
日本研究人员Hikami首先观察到拉索得风雨激 振。实际得拉索结构得风雨激振有如下特点:
(1)在大、中、小雨状况下皆可能发生拉索得风 雨激振,发生大幅振动得风速一般为8-15m/s 。
(2)长索发生风雨激振得可能性较大,而靠近塔 柱处得短索发生这一振动得可能性较小;
(3)一般发生在PE包裹得拉索,拉索直径一般为 140mm～200mm;
拉索得风雨振及减震措施
1984年,日本Hikami观察到直径140mm得 斜拉索在14m/s风速下振幅值达到275mm 。Aratsu桥在建造时就时有强烈得索振动, 观测到得最大幅值为300mm,大约就是直径 得二倍。法国得布鲁东桥、泰国得RamaIX 桥、日本得名港西大桥报道得拉索振幅甚至 大到相邻拉索发生碰撞得程度。国内杨浦大 桥尾索在风雨共同作用下也曾发生强烈振动 ,其最大振幅超过1米。
《斜拉桥施工》PPT课件
（4）研制成功大吨位张拉、牵引设备，提供必要手段 （5）高强度低松弛钢绞线在斜拉索中的应用 （6）施工过程控制 （7）拉索可在运营条件下进行调索和更换。
桥梁建造
2.按主梁的建筑材料分类
a．钢斜拉桥； b．混合梁(主钢边砼)斜拉桥； c. 混凝土斜拉桥； d．结合梁斜拉桥；
桥梁建造
3、斜拉桥施工顺序
• 施工缝处理不好，而且预 埋件较多，索塔的外观质 量不易保证。
1－已浇索塔；2－待浇节段； 3－模板； 4－对拉螺杆； 5－钢架柱；6－横梁；7－手拉葫芦
2)、翻模法
桥梁建造
• 模板设计为双面板，通过交替翻转的方式提升模板； • 施工进度慢、外观差、高空作业的施工安全性低，在
索塔施工中很少采用 。
（1）通过预埋套管穿过梁身锚于梁底或特制的锚块上； （2）通过套筒借锚固螺栓锚在箱梁内部。
桥梁建造
索头构造
结束
岳阳洞庭湖大桥索塔施工
桥梁建造
岳阳洞庭湖大桥索塔施工流程组图
①
②
③
④
① 下塔柱施工
② 下横梁施工
③ 中塔柱施工
④ 上塔柱施工
桥梁建造
2. 塔座施工
塔座的砼浇筑在承台 浇筑后立即进行（一般 在承台结束后5天完成）
塔座的混凝土体积 小、标号高，砼收缩大， 受承台的约束影响，易 产生收缩裂缝。
南京长江三桥塔座
桥梁建造
3. 索塔施工
➢预制吊装; ➢现场浇筑：支架现浇、无支架裸塔施工；
支架施工方法简单，工艺成熟，但费工费料，施工速度慢， 不适于高塔施工。
裸塔现浇施工（提升模、爬模）
按模板提升工艺可按如下分：
提升模
整体模板逐段提升法 翻模法 爬模法(有爬架、无爬架)
桥梁建造
2.按主梁的建筑材料分类
a．钢斜拉桥； b．混合梁(主钢边砼)斜拉桥； c. 混凝土斜拉桥； d．结合梁斜拉桥；
桥梁建造
3、斜拉桥施工顺序
• 施工缝处理不好，而且预 埋件较多，索塔的外观质 量不易保证。
1－已浇索塔；2－待浇节段； 3－模板； 4－对拉螺杆； 5－钢架柱；6－横梁；7－手拉葫芦
2)、翻模法
桥梁建造
• 模板设计为双面板，通过交替翻转的方式提升模板； • 施工进度慢、外观差、高空作业的施工安全性低，在
索塔施工中很少采用 。
（1）通过预埋套管穿过梁身锚于梁底或特制的锚块上； （2）通过套筒借锚固螺栓锚在箱梁内部。
桥梁建造
索头构造
结束
岳阳洞庭湖大桥索塔施工
桥梁建造
岳阳洞庭湖大桥索塔施工流程组图
①
②
③
④
① 下塔柱施工
② 下横梁施工
③ 中塔柱施工
④ 上塔柱施工
桥梁建造
2. 塔座施工
塔座的砼浇筑在承台 浇筑后立即进行（一般 在承台结束后5天完成）
塔座的混凝土体积 小、标号高，砼收缩大， 受承台的约束影响，易 产生收缩裂缝。
南京长江三桥塔座
桥梁建造
3. 索塔施工
➢预制吊装; ➢现场浇筑：支架现浇、无支架裸塔施工；
支架施工方法简单，工艺成熟，但费工费料，施工速度慢， 不适于高塔施工。
裸塔现浇施工（提升模、爬模）
按模板提升工艺可按如下分：
提升模
整体模板逐段提升法 翻模法 爬模法(有爬架、无爬架)
斜拉桥总体布置(li修10.10.2)
讲授：李传习
一、斜拉桥的组成
边跨L1
端锚索
桥塔
中跨L2
桥塔
边跨L1
端锚索
边墩（或桥台）
主梁(main girder) 塔柱(tower) 斜拉索(stay cable)
边墩（或桥台）
讲授：李传习
讲授：李传习
二、斜拉桥的受力特点与传递路径
（一） 传递路径
车辆荷载、恒载
主梁
斜拉索
索塔
地基
（二） 受力特点
结构形式 梁塔固结 柔性墩、梁塔墩固结 塔墩固结、漂浮体系 塔墩固结、漂浮体系
讲授：李传习
Δ
δ=
Pb
+ Pb3 tanα
EAsin2 α cosα 3EI
Δ=
F⋅H
EAsin α ⋅ cos2 α
α=45°
α → 35°
讲授：李传习
H
H
L1
L2
L1
H/L2 =1/4~1/7
(a)
L2
L1
H/L2 =1/2.7~1/4.7 (b)
凝土混合梁斜拉桥。 • 1999年日本建成的多多罗大桥，主跨890m，为主钢边混凝土混合梁斜拉桥，
为当时世界最大跨径的斜拉桥。 • 2007年江苏建成的苏通长江大桥，主跨1088m，为目前最大跨径的斜拉桥
（主梁为全钢箱梁：2×100+300+1088+300+2×100m)。 • 另外的四座桥梁（2008年通车的昂传洲大桥1018m、2010年通车鄂东长江大
肯尼斯克）桥。 • 1992年挪威建成的斯卡恩圣特桥，为主跨530m的混凝土斜拉桥，梁高仅
2.15m，至今仍保持混凝土斜拉桥最大跨径的记录。 • 1993年上海建成的杨浦大桥，主跨602m，为当时世界最大跨径的钢－混凝土
一、斜拉桥的组成
边跨L1
端锚索
桥塔
中跨L2
桥塔
边跨L1
端锚索
边墩（或桥台）
主梁(main girder) 塔柱(tower) 斜拉索(stay cable)
边墩（或桥台）
讲授：李传习
讲授：李传习
二、斜拉桥的受力特点与传递路径
（一） 传递路径
车辆荷载、恒载
主梁
斜拉索
索塔
地基
（二） 受力特点
结构形式 梁塔固结 柔性墩、梁塔墩固结 塔墩固结、漂浮体系 塔墩固结、漂浮体系
讲授：李传习
Δ
δ=
Pb
+ Pb3 tanα
EAsin2 α cosα 3EI
Δ=
F⋅H
EAsin α ⋅ cos2 α
α=45°
α → 35°
讲授：李传习
H
H
L1
L2
L1
H/L2 =1/4~1/7
(a)
L2
L1
H/L2 =1/2.7~1/4.7 (b)
凝土混合梁斜拉桥。 • 1999年日本建成的多多罗大桥，主跨890m，为主钢边混凝土混合梁斜拉桥，
为当时世界最大跨径的斜拉桥。 • 2007年江苏建成的苏通长江大桥，主跨1088m，为目前最大跨径的斜拉桥
（主梁为全钢箱梁：2×100+300+1088+300+2×100m)。 • 另外的四座桥梁（2008年通车的昂传洲大桥1018m、2010年通车鄂东长江大
肯尼斯克）桥。 • 1992年挪威建成的斯卡恩圣特桥，为主跨530m的混凝土斜拉桥，梁高仅
2.15m，至今仍保持混凝土斜拉桥最大跨径的记录。 • 1993年上海建成的杨浦大桥，主跨602m，为当时世界最大跨径的钢－混凝土
第八章斜拉桥(分析“斜拉桥”文档)共73张PPT
（1）结构体系比选； （2）跨径划分； （3）主梁的结构形式； （4）主塔的结构形式； （5）拉索的布置； （6）构造细节设计。
➢根据塔梁墩连接形式进行结构体系选定 悬浮体系、半悬浮体系、塔梁固结体系和刚构体系。
可提高抗裂性能。
➢ 4、通过调整索力，对主梁内力进行调整，可以得到最优恒 载内力状态。
➢ 5、可以采用传统施工方法，如悬臂施工等。
§ 8.2 斜拉桥的构造
主梁
➢ 斜拉桥主梁按材料不同分：
（1）钢梁（钢斜拉桥） （2）混凝土梁（混凝土斜拉桥） （3）结合梁（结合梁斜拉桥） （4）混合梁（混合梁斜拉桥）
风嘴形实体或厚边板传递，垂直分力则需要在斜腹板内设置预应力筋来 抵抗。适用于双索面斜拉桥。
§ 8.2 斜拉桥的构造
塔梁索锚固体系
➢斜拉索在梁上的锚固方式
➢5、梁底锚固式 锚固简单，在肋中按斜拉索的倾角设置管道，拉索通过管道
锚固在梁底。适用于双索面斜拉索。
§ 8.3 斜拉桥的设计构思
➢ 斜拉桥设计构思应根据工程的经济性、适用性，同时兼顾美学 效果，内容包括：
• 塔墩固结，塔梁分离，主梁除两端支承于桥台处，全部用斜 拉索吊起，其结构形式相当于在单跨梁加斜拉索。
• 特点：可减少主梁在支点的负弯矩，但须施加横向约束。缺点 是：悬臂施工时，塔柱处主梁需临时固结，成桥后解除临时 固结时，主梁会发生纵向摆动。为防止纵向漂浮体系斜拉桥 产生过大的摆动，十分有必要在斜拉桥塔上的梁底部位设置 高阻尼的主梁水平弹性限位装置。
莱茵河上最早的斜拉桥（德）
15~30m（混凝土斜拉桥） 30~60m（钢斜拉桥）
§ 8.2 斜拉桥的构造
斜拉索
➢2）斜拉索的布置
➢ 索距布置分为稀索和密索两种形式。
➢根据塔梁墩连接形式进行结构体系选定 悬浮体系、半悬浮体系、塔梁固结体系和刚构体系。
可提高抗裂性能。
➢ 4、通过调整索力，对主梁内力进行调整，可以得到最优恒 载内力状态。
➢ 5、可以采用传统施工方法，如悬臂施工等。
§ 8.2 斜拉桥的构造
主梁
➢ 斜拉桥主梁按材料不同分：
（1）钢梁（钢斜拉桥） （2）混凝土梁（混凝土斜拉桥） （3）结合梁（结合梁斜拉桥） （4）混合梁（混合梁斜拉桥）
风嘴形实体或厚边板传递，垂直分力则需要在斜腹板内设置预应力筋来 抵抗。适用于双索面斜拉桥。
§ 8.2 斜拉桥的构造
塔梁索锚固体系
➢斜拉索在梁上的锚固方式
➢5、梁底锚固式 锚固简单，在肋中按斜拉索的倾角设置管道，拉索通过管道
锚固在梁底。适用于双索面斜拉索。
§ 8.3 斜拉桥的设计构思
➢ 斜拉桥设计构思应根据工程的经济性、适用性，同时兼顾美学 效果，内容包括：
• 塔墩固结，塔梁分离，主梁除两端支承于桥台处，全部用斜 拉索吊起，其结构形式相当于在单跨梁加斜拉索。
• 特点：可减少主梁在支点的负弯矩，但须施加横向约束。缺点 是：悬臂施工时，塔柱处主梁需临时固结，成桥后解除临时 固结时，主梁会发生纵向摆动。为防止纵向漂浮体系斜拉桥 产生过大的摆动，十分有必要在斜拉桥塔上的梁底部位设置 高阻尼的主梁水平弹性限位装置。
莱茵河上最早的斜拉桥（德）
15~30m（混凝土斜拉桥） 30~60m（钢斜拉桥）
§ 8.2 斜拉桥的构造
斜拉索
➢2）斜拉索的布置
➢ 索距布置分为稀索和密索两种形式。
斜拉桥PPT课件
2.永久防护：从拉索钢材下料到桥梁建成长期使用期间，应做永久防护。 目前一般采用PE套管法，即采用碳黑聚乙烯在塑料挤出机中旋转挤
包于拉索上而形成的热挤索套防护拉索方法。
四.斜拉索
PE套管法的优点： 1.在设计寿命期限内能抗循环应力 引起的疲劳。 2.在聚乙烯树脂中加碳黑能有效抵 抗紫外线的侵蚀。 3.与灌浆材料和钢材无化学反应。 4.在运输、装卸、制造、安装和灌 注时能抗损坏。 5.能防止水、空气和其他腐蚀物质 的入侵。
第1节段就位
二.索塔
钢塔柱间连接与定位
钢塔柱节段吊装
三.主梁
二、主梁的施工
主梁的施工可采用顶推法、平转法、 支架法、悬臂法等进行施工。
在考虑施工方法时，必须充分利用斜 拉桥结构本身的特点，在施工阶段就充分发挥 斜拉索的作用，尽量减轻施工荷载，使结构在 施工阶段和运营阶段的受力状态基本一致。
三.主梁
三.主梁
苏 通 大 桥 钢 箱 梁
三.主梁
施苏 工通
大 桥 钢 箱 梁
三.主梁
武汉白沙州大桥主桥钢箱梁拼装
四.斜拉索
一、拉索种类与构造
每 一 根 拉 索 都 包 括 钢 索 和 锚 具 两 大 部 分 。 钢 索 承 受 拉 力 ， 设 置 在 钢 索 两 端 的 锚 具 用 来 传 递 拉 力 。 钢 索 作 为 斜 拉 索 的 主 体 主 要 有 如 下 几 种 形 式 。
三.主梁
云阳汤溪河桥位于四川省云阳县，是我国第一座试验 性斜拉桥。边跨采用支架现浇施工。
三.主梁
三.主梁
悬臂法：一般是先在塔柱区，现浇一段放置起吊设备的起始梁段。然后用起吊 设备从塔柱两侧对称安装节段，使悬臂不断伸长直至合拢。
南 京 二 桥 悬 臂 法
包于拉索上而形成的热挤索套防护拉索方法。
四.斜拉索
PE套管法的优点： 1.在设计寿命期限内能抗循环应力 引起的疲劳。 2.在聚乙烯树脂中加碳黑能有效抵 抗紫外线的侵蚀。 3.与灌浆材料和钢材无化学反应。 4.在运输、装卸、制造、安装和灌 注时能抗损坏。 5.能防止水、空气和其他腐蚀物质 的入侵。
第1节段就位
二.索塔
钢塔柱间连接与定位
钢塔柱节段吊装
三.主梁
二、主梁的施工
主梁的施工可采用顶推法、平转法、 支架法、悬臂法等进行施工。
在考虑施工方法时，必须充分利用斜 拉桥结构本身的特点，在施工阶段就充分发挥 斜拉索的作用，尽量减轻施工荷载，使结构在 施工阶段和运营阶段的受力状态基本一致。
三.主梁
三.主梁
苏 通 大 桥 钢 箱 梁
三.主梁
施苏 工通
大 桥 钢 箱 梁
三.主梁
武汉白沙州大桥主桥钢箱梁拼装
四.斜拉索
一、拉索种类与构造
每 一 根 拉 索 都 包 括 钢 索 和 锚 具 两 大 部 分 。 钢 索 承 受 拉 力 ， 设 置 在 钢 索 两 端 的 锚 具 用 来 传 递 拉 力 。 钢 索 作 为 斜 拉 索 的 主 体 主 要 有 如 下 几 种 形 式 。
三.主梁
云阳汤溪河桥位于四川省云阳县，是我国第一座试验 性斜拉桥。边跨采用支架现浇施工。
三.主梁
三.主梁
悬臂法：一般是先在塔柱区，现浇一段放置起吊设备的起始梁段。然后用起吊 设备从塔柱两侧对称安装节段，使悬臂不断伸长直至合拢。
南 京 二 桥 悬 臂 法
斜拉桥的总体布置-桥塔布置和跨径布置
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_跨径布置
采用单塔双跨布置时，一般也布置成不等跨径，边跨 为0.5～1.0倍的主（通航）跨，以提高端锚索的刚度。 但目前边跨大多采用0.8～0.9倍左右的主跨跨径
《桥梁工程》（下）
总体布置
桥塔布置
桥塔的高度 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
桥塔的布置 桥塔布置：独塔双跨、双塔三跨和多塔多 跨，以及一些特殊布置，如：独塔单跨、 双塔单跨，无塔单跨以及塔跨混合式。
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置
桥塔布置_桥塔高度
桥 塔 高
主跨跨径 索面形式（辐射式、竖琴式或扇式） 拉索的索距
双塔：H/l2=0.18~0.25 单塔：H/l2=0.30~0.45
度 拉索的水平倾角
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置
桥塔布置_特殊布置形式的斜拉桥
单跨斜拉桥
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置
桥塔布置_特殊布置形式斜拉桥
双塔单跨斜拉桥
岩锚代替桥塔
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置
桥塔布置_特殊布置形式斜拉桥
塔跨混合式
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_跨径布置
根据具体情况，斜拉桥可按两跨、三跨或多跨布置 三跨布置时，中跨为主（通航）跨，边跨跨径一般为
中跨的0.25～0.46
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ索构造
总体布置_跨径布置
较小的边跨对利用拉索限制塔顶位移、提高主跨刚度 有利，也利于降低端锚索活载应力幅，较经济的边跨 与中跨之比大约0.40（也适于多跨斜拉桥的边跨）
10月斜拉桥与悬索桥的构造设计及结构计算课件
31
主要尺寸拟定 主梁高度h：h=1/50～1/200， 主梁宽度B:主梁宽与主跨的比值宜大于1/30，与
主梁高的比宜大于8， 主梁各细部尺寸：主要根据轴力来确定， 截面调试。 钢筋布置 普通钢筋的配置 纵向预应力筋：分段布置，一般在主跨跨中和边
跨端部 横向预应力筋
32
一、实体梁式和板式主梁
实体梁式和板式截面的主梁一般仅适用于双索面斜拉桥， 因为这种截面具有构造简单和施工方便的优点，特别 是斜索在实体的边主梁中锚固时，锚固构造非常简单， 而且在索面内具有一定的抗弯刚度，在锚固点处可以 避免产生大的横向力流。
由力学知识可知：在截面相同的情况下，塔的抗水平位移 刚度与塔高的三次方成反比，因而塔高降低则塔身刚度迅 速提高，但塔高降低后拉索的水平倾角也将减小，拉索对 主梁的支撑作用减弱，而水平压力增大，这相当于拉索对 主梁施加了一个较大的体外预应力。矮塔部分斜拉桥由于 拉索不能提供足够的支撑刚度，故要求主梁的刚度较大。
V形凸纹或圆形凹点的非光滑表面。 2、阻尼减振法 作用机理就是通过安装阻尼装置，提高拉索的阻尼比从
而抑制拉索的振动。 3、改变拉索动力特性法 采用联结器（索夹）或辅助索将若干根索相互联结起来，
辅助索可以采用直径比主要索小的多的索，作用机理： 通过联结将长索转换成为相对较短的短索，使拉索的 振动基频提高，从而抑制索的振动。
具有以下特点（1）塔较矮，（2）梁的无索区较长，没有端 锚索，（3）边跨与主跨的比值较大，一般大于0.5，（4） 梁高较大，高跨比为1/30～1/40，甚至做成高度梁，（5） 拉索对竖向恒活载的分担率小于30%，受力以梁为主，索 为辅，（6）由于梁的刚度大，活载作用下斜拉索的应力 变幅较小，可按体外预应力索设计。
25
五、T构体系 T构体系斜拉桥与刚构体系的区别主要是主梁跨
主要尺寸拟定 主梁高度h：h=1/50～1/200， 主梁宽度B:主梁宽与主跨的比值宜大于1/30，与
主梁高的比宜大于8， 主梁各细部尺寸：主要根据轴力来确定， 截面调试。 钢筋布置 普通钢筋的配置 纵向预应力筋：分段布置，一般在主跨跨中和边
跨端部 横向预应力筋
32
一、实体梁式和板式主梁
实体梁式和板式截面的主梁一般仅适用于双索面斜拉桥， 因为这种截面具有构造简单和施工方便的优点，特别 是斜索在实体的边主梁中锚固时，锚固构造非常简单， 而且在索面内具有一定的抗弯刚度，在锚固点处可以 避免产生大的横向力流。
由力学知识可知：在截面相同的情况下，塔的抗水平位移 刚度与塔高的三次方成反比，因而塔高降低则塔身刚度迅 速提高，但塔高降低后拉索的水平倾角也将减小，拉索对 主梁的支撑作用减弱，而水平压力增大，这相当于拉索对 主梁施加了一个较大的体外预应力。矮塔部分斜拉桥由于 拉索不能提供足够的支撑刚度，故要求主梁的刚度较大。
V形凸纹或圆形凹点的非光滑表面。 2、阻尼减振法 作用机理就是通过安装阻尼装置，提高拉索的阻尼比从
而抑制拉索的振动。 3、改变拉索动力特性法 采用联结器（索夹）或辅助索将若干根索相互联结起来，
辅助索可以采用直径比主要索小的多的索，作用机理： 通过联结将长索转换成为相对较短的短索，使拉索的 振动基频提高，从而抑制索的振动。
具有以下特点（1）塔较矮，（2）梁的无索区较长，没有端 锚索，（3）边跨与主跨的比值较大，一般大于0.5，（4） 梁高较大，高跨比为1/30～1/40，甚至做成高度梁，（5） 拉索对竖向恒活载的分担率小于30%，受力以梁为主，索 为辅，（6）由于梁的刚度大，活载作用下斜拉索的应力 变幅较小，可按体外预应力索设计。
25
五、T构体系 T构体系斜拉桥与刚构体系的区别主要是主梁跨
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中跨的0.25～0.46
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_跨径布置
较小的边跨对利用拉索限制塔顶位移、提高主跨刚度 有利，也利于降低端锚索活载应力幅，较经济的边跨 与中跨之比大约0.40（也适于多跨斜拉桥的边跨）
特殊条件下可用更小的边中跨比或边跨为地锚的方式 边跨较大时应考虑设辅助墩
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_跨径布置
采用单塔双跨布置时，一般也布置成不等跨径，边跨 为0.5～1.0倍的主（通航）跨，以提高端锚索的刚度。 但目前边跨大多采用0.8～0.9倍左右的主跨跨径
《桥梁工程》（下）
《桥梁工程》（下）
混凝土斜拉桥 —总体布置和结构构造
斜拉桥的总体布置和拉索构造
斜拉桥的总体布置（知识点4） 结构构造（拉索构造）（知识点5）
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置（知识点4）
桥塔布置 跨径布置 斜拉索布置 主梁的布置
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置
桥塔布置_特殊布置形式斜拉桥
双塔单跨斜拉桥
岩锚代替桥塔
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置
桥塔布置_特殊布置形式斜拉桥
塔跨混合式
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_跨径布置
根据具体情况，斜拉桥可按两跨、三跨或多跨布置 三跨布置时，中跨为主（通航）跨，边跨跨径一般为
总体布置
桥塔布置Байду номын сангаас
桥塔的高度 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
桥塔的布置 桥塔布置：独塔双跨、双塔三跨和多塔多 跨，以及一些特殊布置，如：独塔单跨、 双塔单跨，无塔单跨以及塔跨混合式。
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置
桥塔布置_桥塔高度
桥 塔 高
主跨跨径 索面形式（辐射式、竖琴式或扇式） 拉索的索距
双塔：H/l2=0.18~0.25 单塔：H/l2=0.30~0.45
度 拉索的水平倾角
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置
桥塔布置_特殊布置形式的斜拉桥
单跨斜拉桥
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_跨径布置
较小的边跨对利用拉索限制塔顶位移、提高主跨刚度 有利，也利于降低端锚索活载应力幅，较经济的边跨 与中跨之比大约0.40（也适于多跨斜拉桥的边跨）
特殊条件下可用更小的边中跨比或边跨为地锚的方式 边跨较大时应考虑设辅助墩
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_跨径布置
采用单塔双跨布置时，一般也布置成不等跨径，边跨 为0.5～1.0倍的主（通航）跨，以提高端锚索的刚度。 但目前边跨大多采用0.8～0.9倍左右的主跨跨径
《桥梁工程》（下）
《桥梁工程》（下）
混凝土斜拉桥 —总体布置和结构构造
斜拉桥的总体布置和拉索构造
斜拉桥的总体布置（知识点4） 结构构造（拉索构造）（知识点5）
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置（知识点4）
桥塔布置 跨径布置 斜拉索布置 主梁的布置
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置
桥塔布置_特殊布置形式斜拉桥
双塔单跨斜拉桥
岩锚代替桥塔
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置
桥塔布置_特殊布置形式斜拉桥
塔跨混合式
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_跨径布置
根据具体情况，斜拉桥可按两跨、三跨或多跨布置 三跨布置时，中跨为主（通航）跨，边跨跨径一般为
总体布置
桥塔布置Байду номын сангаас
桥塔的高度 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
桥塔的布置 桥塔布置：独塔双跨、双塔三跨和多塔多 跨，以及一些特殊布置，如：独塔单跨、 双塔单跨，无塔单跨以及塔跨混合式。
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置
桥塔布置_桥塔高度
桥 塔 高
主跨跨径 索面形式（辐射式、竖琴式或扇式） 拉索的索距
双塔：H/l2=0.18~0.25 单塔：H/l2=0.30~0.45
度 拉索的水平倾角
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置
桥塔布置_特殊布置形式的斜拉桥
单跨斜拉桥
《桥梁工程》（下）
斜拉桥的总体布置和拉索构造