斜拉桥结构体系

斜拉桥结构体系

一、结构体系的分类

1、按照塔、梁、墩相互结合方式，可划分为漂浮体系、半漂浮体系、塔梁固结体系和刚构体系。

2、按照主梁的连续方式，有连续体系和T构体系等。

3、按照斜拉桥的锚固方式，有自锚体系、部分地锚体系和地锚体系。

4、按照塔的高度不同，有常规斜拉桥和矮塔斜拉桥体系。

二、结构体系介绍

1、漂浮体系：漂浮体系的特点是塔墩固结、塔梁分离。主梁除两端有支承外，其余全部用拉索悬吊，属于一种在纵向可稍作浮动的多跨柔性支承类型梁。一般在塔柱和主梁之间设置一种用来限制侧向变位的板式活聚四氟乙烯盘式橡胶支座，简称侧向限位支座。

漂浮体系的优点：主跨满载时，塔柱处的主梁截面无负弯矩峰值；由于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。密索体系中主梁各截面的变形和内力的变化较平缓，受力较均匀；地震时允许全梁纵向摆荡，成为长周期运动，从而吸震消能。目前，大跨斜拉桥多采用此种体系。

漂浮体系的缺点：当采用悬臂施工时，塔柱处主梁需临时固结，以抵抗施工过程中的不平衡弯矩纵向剪力。由于施工不可能做到完全对称，成桥后解除临时固结时，主梁会发生纵向摆动。

2、半漂浮体系：半漂浮体系的特点是塔墩固结，主梁在塔墩上设置竖向支承，成为具有多点弹性支承的三跨连续梁。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，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化。水平位移将由斜拉索制约。

3、塔梁固结体系：塔梁固结体系的特点是将塔梁固结并支承在墩上，斜拉索变为弹性支承。主梁的内力与挠度直接同主梁与索塔的弯曲刚度比值有关。这种体系的主梁一般只在一个塔柱处设置固定支座，而其余均为纵向乐意活动的支座。

塔梁固结体系的优点是显著减少主梁中央段承受的轴向拉力，索塔和主梁的温度内力极小。缺点是中孔满载时，主梁在墩顶处转角位移导致塔柱倾斜，使塔顶产生较大的水平位移，从而显著地增大主梁跨中挠度和边跨负弯矩。

4、刚构体系：刚构体系的特点是塔梁墩相互固结，形成跨度内具有多点弹性支承的刚构。

种体系的优点是既免除了大型支座又能满足悬臂施工的稳定要求；结构的整体刚度比较好，主梁挠度又小。缺点是主梁固结处负弯矩大，使固结处附近截面需要加大；。再则，为消除温度应力，应用于双塔斜拉桥中时要求墩身具有一定的柔性，常用语高墩的场合，以避免出现过大的附加内力。

三、斜拉桥桥例

[Theodor-Huess桥]：德国、1957年，跨径108+260+108（m），塔高41m。斜索：竖琴式；塔柱：双柱式；结构体系：塔梁固结体系。

[加弗莱厄桥]：Fiehe桥跨越莱茵河，远处眺望倒Y型塔柱与中央的单索面，造型简洁舒展，令人愉悦。斜索：竖琴式、扇式；塔柱：倒Y式；结构体系：悬浮体系。

[武汉长江二桥]：双塔双索面，主跨400m，是一座造型优美的桥梁。斜索：扇式；塔柱：宝石式；结构体系：悬浮体系。

[广东南海西樵桥]：大桥位于广东省南海县境内，跨越北江，是连接著名西樵风景区与广州、佛山等城市的一座预应力混凝土斜拉桥。主孔跨径110+124.58(m)，竖琴式索型。塔高67m，在塔顶设置有370平米的观赏厅，是我国首座交通功能与旅游观赏融为一体的桥梁。斜索：竖琴式；塔柱：门式；结构体系：刚构体系。

[上海南浦大桥]：南浦大桥位于上海市南码头，是振兴上海开发浦东的起步工程。1991年建成通车，了却了几代上海人民在黄浦江上架桥的夙愿。该桥主桥跨径为171+423+171(m)，双塔双索面，扇形拉索，H型塔身，钢与混凝土结合梁，悬浮体系。

[上海杨浦大桥]：杨浦大桥，跨径602m，为当时世界最大跨径。双塔双索面，主塔高208m，采用钻石型塔形，以提高抗风能力。拉索扇形布置，钢主梁采用箱形断面。它的建成，标志着中国的斜拉桥建设进入世界领先水平。悬浮体系。