毕业设计辅导2-斜拉桥的总体布置

由于斜拉桥的变量很多，且它们又互相关连， 相互制约，不可能单独孤立地分别设计主梁、 塔和索，因此，一开始就应该总体考虑进行 全桥的综合设计。设计构思必须对具体桥梁 的经济性、安全性、设计、施工、材料、机 具、时间进度、空间布置等各方面问题，经 过深入、综合分析后才能得出。
了解局部的重要性
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第一节 设计总思路—结构特点回顾 一、结构特点回顾－－桥塔与斜拉索关联后的特点
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塔是以压为主的压弯构件 顺桥向的刚度与后锚索的
关系很大
斜拉索是受拉构件
斜拉索是容易振动
自重与斜拉索张力的竖向分力 表现为轴力 两侧索力纵向不平衡的水平力 产生弯矩
拉力来源于（1）施工时的主 动张拉
拉力来源于（2）外荷载下的 被动受力
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第一节 Fra Baidu bibliotek计总思路—总体构思 二、总体构思框架
斜拉桥桥型总体设计中，影响因素多，变量参数也复杂，交叉组合的方案更是 千变万化。但为了抓住主要矛盾，其总体构思时，首先要考虑如下五个问题：
跨度划分
塔墩位置 主跨大小 边跨大小 桥面
宽度
主梁类型和结构型式
主梁材料
主梁截面
斜拉索布置类型（索面） 索面数量
（2）优化主梁、索塔的断面
（3）协调塔、梁、索间因设计造成内力和刚度关系
14.根据上述工作的结果进行斜拉桥的细化设计和计算
(1)进行考虑施工过程的结构整体计算；
(2)为下部结构设计计算提供数据；
(3)进行主梁结构的专项计算：钢结构的第二、三体系和空间受力 计算；砼结构的有效宽度计算；PC梁的预应力布置和计算；梁体结构 的受压稳定计算等；
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第二节 跨度的决择
Ls1
Lc
Ls2
决择一
单塔还是双塔
应尽量选取较短的主跨长度，并尽量先考虑独塔方案，只有在独塔方案不能 满足通航、排洪或流冰等的要求时，才考虑用双塔方案。
决择二
多大的主跨
（1）根据地形、地质、河床水文和通航要求，（2)结合经济性和适用性原 则决定斜拉桥主跨大小。
(4)进行索塔结构的专项计算：横向受力计算、抗压稳定计算；
(5)进行斜拉索的专项计算：斜拉索的疲劳；
(6)进行连接细节的设计和空间分析计算；
2020/8/(37)进行抗风和抗震研究；
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第二节 布跨的决择
斜拉桥的跨度划分是很重要的问题。应在全桥经济和施工方便 的前提下，配合以往国内、外已建成斜拉桥的实践经验综合加 以分析比较。一般应作如下考虑:
如无（1）的限制，可以先确定总斜拉桥长度，再根据合理边中跨比确定主 跨跨度。
决择三
多大的边跨
采用双塔三跨时，边主跨比约0.35～0.5较合理。
采202用0/8/独3 塔两跨时，边主跨比约0.5～1.0较合理。
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第二节 跨度的决择
决择四
是否采用协作跨
如有引桥，可让引桥与主跨或边跨连在一起，使得主梁连续延长，协同受力， 利用引桥主梁的跨越能力提高斜拉桥的跨越能力。
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第一节 设计总思路—总体构思
三、斜拉桥（总体）设计构思的实现步骤
12.结构整体计算
斜拉桥活载等级一般是由设计条件给定的，活载计算相对简单。
斜拉桥的整体计算主要是恒载计算，特别是斜拉索张拉索力的确定， 以实现合理的恒载内力状态。
13.根据总体计算情况完善设计构思
（1）确定各拉索的内力，设计拉索的断面
决择五
是否设置辅助墩
当边跨离地面不高时，若在边跨内加设若干辅助墩，将边跨再分成若干小跨， 则可使桥塔的弯矩大大减小，并能提高整个桥跨的结构刚度。此外，加设辅助 墩，也便于采用顶推法施工。
面积会随着斜缆的布置型式差异。
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第一节 设计总思路—总体构思
三、斜拉桥（总体）设计构思的实现步骤
5.体系选择－梁、塔、墩相互连接型式
6.塔型选择
7.主梁施工工艺选择
8.主梁材料及截面选定
（1）材料（钢、砼、结合、混合）选择 （2）截面设计：截面形式及主要设计参数
a.梁高、梁宽、各板板厚（顶板、底板、腹板）形成截面的主要受力性 能（抗压刚度、抗弯刚度、抗扭刚度）；
索塔类型和结构型式
索塔形式 索塔截面 索塔高度
梁、塔、墩连结型式
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第一节 设计总思路—总体构思 三、斜拉桥（总体）设计构思的实现步骤
1.准备工作及材料选择
桥位处的条件（气候、水文、地形地质、通航、交通要求等）情况的掌握。
2a.跨径布置－确定主跨跨度
根据地形、地质、河床水文和通航要求，结合经济性和适用性原则决定 斜拉桥主跨大小。
桥梁工程 斜拉桥组
毕业设计辅导 v2008
P02 关于斜拉桥的总体布置
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第二章 斜拉桥的设计构思
第一节 设计构思总思路 第二节 布跨决择
第三节 构件及其连接关系的决择 第四节 设计构思的简单示例 第五节 毕业设计中的桥跨布置
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第一节 设计构思的总思路
设计构思过程 把握总体的重要性
b.横隔板的设置（构造、板厚、设置间距）； C.梁段重量 d.截面的抗风性能
9.斜拉索索距确定和拉索断面的初步匡算
拉索在塔和主梁上的索距应配合塔和梁的高度、刚度、材料以及整个斜 拉桥的桥型综合考虑，同时应考虑施工能力。
主梁上的索距－标准索距、边跨加密索距。
10.桥塔的高度和断面
12102.0锚/8/3固墩和辅助墩的考虑
设计构思是一项极为重要的决策性工作。 为了作好这一工作，首先要全面了解斜拉 桥结构各组成部分的特点，然后对影响斜 拉桥总体桥型设计的各个变量参数作 深入 的分析。
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第一节 设计总思路—结构特点回顾 一、结构特点回顾－－主梁与斜拉索关联后的特点
跨越能力大 建筑高度小 以弯为主的压弯构件 恒载内力可调整
2b.跨径布置－确定边中跨比
独塔和双塔的比值是不同的。
3.确定桥面宽度
按交通量、列车通过量确定了车行道和人行道数目和宽度等，也就确定 了桥面总宽。
4.确定索面形式－索面数量和索型选择
决定索面数量（一个、两个或三个索面）以及索面内索型（辐射型、扇
型或竖琴型），考虑整个斜拉桥结构的锚固方式。塔的结构型式、高度、断
施工方法灵活方便
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主梁在斜拉索支承下，就象多跨弹性支承 连续梁那样工作，使“局部跨度”显著减 小，让“整体跨度”能显著提高，主梁高 度“相对”降低。
主梁把斜拉索索力的水平分力作为轴力传 递，形成自锚体系结构。
借助斜拉索的预拉力，可以对主梁的内力 进行调整。
用于大跨度桥梁施工的传统施工方法，不 仅可用，而且还能借助斜拉索的联合作用 来减轻施工机具对结构的影响。