斜拉桥的现状与展望

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2.现代斜拉桥的三大历史时期
密索体系代表性斜拉桥
1974年，德国，科尔伯伦特桥(Kö hlbrand Bridge，L=325m)，首次 采用了双索面的密索体系斜拉桥

1977年，法国，勃鲁东桥(Brottone Bridge，L=320m)，第一座采
用预应力混凝土主梁的斜拉桥，也是第一座采用密索体系的混凝土斜 拉桥
20世纪八十年代中期开始，斜拉桥进入了快速发展时
期发展趋势 ① 主梁轻型化 ② 结构形式多样化 ③ 跨径超大化
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
主梁轻型化
① 主梁为压弯构件，稀索时以受弯为主，密索时以受压为主 ② 结构的整体刚度主要由三角桁架的体系刚度提供，主梁或主塔 的构件刚度对整体刚度贡献不大
稀索体系斜拉桥的特点
1.斜拉桥发展初期都为稀索体系 2.稀索体系斜拉桥的特点是： ① 拉索在钢梁上的间距为30～65m，混凝土梁上索距为15～30m ② 主梁截面尺寸和刚度大，以受弯为主
③ 拉索锚固区的构造复杂，换索困难
④ 受计算能力的限制，体系超静定次数一般在10次以内 3.不能充分发挥斜拉桥的跨越能力和经济性上的优势
的优越性以及斜拉索的力学特征 拉索张拉；拉索采用高强钢丝 为现代斜拉桥的诞生和发展奠定了理论基础，被视为二十世纪桥梁
发展最伟大的创举之一！
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1.概述
1956年，迪辛格在瑞典建成了 世界上第一座现代化斜拉桥— —斯特罗姆松德桥(Strö msund Bridge) 1967年，应用计算机辅助分析 技术的应用，在德国建成了第 一座密索体系斜拉桥——弗里 特里希-欧贝特桥（Friedrich Ebert Bridge）
美国East Huntington桥
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斜拉悬吊协作体系的桥
2.现代斜拉桥的三大历史时期
跨度超大化
1956年第一座现代斜拉桥诞生起 ，经过35年的发展，1991年挪威 Skarnsundet桥跨径530m，突破 了500m大关
1993年，上海杨浦大桥主跨推进
到602m 1995年，主跨856米的法国诺曼


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2.现代斜拉桥的三大历史时期
1998年，瑞士，桑尼伯格 2000年，芜湖长江大桥， L=312m，钢桁架梁双层桥面 ，公铁两用
桥(Sunniberg Bridge， L=140m)，四塔五跨
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
斜塔斜拉桥
荷兰Erasmus桥
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
第五名 螺旋形塔顶A塔斜拉桥
第四名 分叉索斜拉桥
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
第三名 无风撑双柱斜拉桥
第二名 “天人合一”斜拉桥
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
最终方案——圆形独柱分离流线形双箱斜拉桥
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3.斜拉桥的特点 现代斜拉桥得以发展的原因与条件
③ 正交异性板钢箱梁结构已经成熟，一般只是板厚变化，且重量
较轻，进一步轻型化空间有限 ④ 混凝土主梁重量大，梁高减小可降低恒载甚至下部结构尺寸
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
稀索体系Strö msund桥的高跨比为1/56
主梁轻型化斜拉桥的高跨比
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
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1.概述
20世纪八十年代中期以后，斜拉桥的发展进入了新时期； 表现在 : 1）新理论和分析方法 2）跨径不断突破 3）新施工方法和设备 4）新材料与连接技术 5）新构造和附属设备
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1.概述
改革开放后，中国的斜拉 桥建设与世界同步发展 1991年，上海南浦大桥， 中国第一座400m以上大跨 度斜拉桥
目前跨度居前列的日本多多罗和法国诺曼底大桥均采 用了混合梁
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
组合梁
① 一般上层为混凝土桥面板，下层为钢结构 ② 受压为主的区域采用混凝土材料，提高了效率 ③ 受拉为主的区域采用钢材，提高了局部稳定性
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
1986年，加拿大，安纳西
1、对300m～800m跨度最有竞争力； 与悬索桥相比，斜拉桥有比较好的刚度。 2、景观方面的新颖感；
塔的型式多样性，拉索布置的灵活性，可以构造出许 多新型的桥梁形式。
3.与其他桥型协作 ① 斜拉桥几乎可与其他所有桥型相协作 ② 介绍几种典型的斜拉桥协作体系 1）斜拉桥与连续梁协作——美国East Huntington桥 2）斜拉桥与T型刚构协作——广东金马大桥 3）斜拉桥与悬索桥协作——斜拉悬吊协作体系
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
美国East Huntington桥
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1.概述
1993年，上海杨浦大 桥，当时世界最大跨度斜 拉桥 2008年，苏通长江大桥， 将斜拉桥带入千米级时代
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1.概述
短短五十多年里，斜拉桥的发展取了辉煌的成就，可 以说，斜拉桥是当代大跨度桥梁的主流桥型！----世界十 大斜拉桥
斜拉桥的跨径从182m发展到1104m，增长了近5倍！---
a、传统无背索斜拉桥
b、无背索部分斜拉桥：一部分荷载由斜拉索传至斜塔，最后传
到基础；另一部分由主梁传递到两边基础
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
高低塔斜拉桥 ① 受水文地质条件限制，两边跨跨径不等的情形 ② 出于桥梁景观考虑，消除单一塔高的单调之感
日本新上平井桥
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涪陵乌江二桥
斯桥(Annacis Bridge，L=465m) ，组合梁斜拉桥建造技术走向 成熟的标志

我国的杨浦大桥（主跨
602m）和福建青州闽江桥（主
跨605m）更是将此种桥型的应
用推向巅峰
由于不存在桥面铺装问题，其实 用跨径可望进一步扩大（700m）
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
2. 索塔形式变化 ① 矮塔斜拉桥 ② 斜塔斜拉桥 ③ 高低塔斜拉桥 ④ 多塔斜拉桥
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2.现代斜拉桥的三大历史时期

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2.现代斜拉桥的三大历史时期
1984年，西班牙，月亮桥(Luna Bridge，L=440m)，采 用混凝土主梁的部分地锚斜拉桥，主跨跨中设剪力铰
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
迈向超大跨度的新时期 (1985-2010)
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
1962年，德国，易北河北桥(Norderelbe Bridge，L=172m)，第一 座单索面斜拉桥
1962年，委内瑞拉，马拉开波桥(Maracaibo Bridge，L=235m)， 带挂孔混凝土斜拉桥，也是第一座多塔斜拉桥
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
承体系以斜索受拉及桥塔受压为主的桥梁。
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1.概述
斜拉桥的历史很早，在几百年之前就存在有斜拉桥的雏 形。其承重索是用藤罗或竹材编制而成 。
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1.概述
1784年，德国人勒舍尔(C.J Löscher)在弗莱(Freiburg) 建造了一座木桥，是早期斜拉桥的雏形。
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1.概述
① ② 1821年，法国建筑师帕叶特(Poyet)描述了斜拉桥结构 用锻铁拉杆将梁吊到相当高的桥塔上 拉杆按扇形布置，锚固于桥塔顶部 这一描述只给出结构外形和构件组成，缺少对其力学性能及合理 受力的阐述 1824年 ,德国尼恩堡(Nienburg)的萨勒河(Saale River)上建造了
-创跨径记录的斜拉桥
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
1.斜拉桥的稀索体系时期（1956-1967）
2.斜拉桥的稀索体系时期（1967-1985）
3.迈向超大跨度的新时期 (1985-2010)
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
斜拉桥的稀索体系时期（1956-1967）
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
稀索体系代表性斜拉桥
1956年，瑞典，斯特罗姆松德桥(Strömsund Bridge， L=182.6m)，第一座现代斜拉桥

1961年，德国，西佛林桥(Severins Bridge，L=302m)，首次
采用A形主塔，钢索呈放射形，主梁为飘浮体系，也是首座非对称 、独塔斜拉桥
曼彻斯特Trinity人行桥
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
① 标新立异的不对称造型显示出刚劲、平衡和力度 ② 受力不尽合理，造价一般偏高
西班牙Alamillo桥
捷克Marain桥
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
③ 预应力混凝土主梁 ④ 提出无背索部分斜拉桥体系 ⑤ 解决了桥塔自重过大的问题，并节省了造价
一座跨径为78m的斜拉桥 ① 木制桥面、主梁由斜向锻铁拉杆支承 ② 建成次年就在行人通过时倒塌
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1.概述
斜拉桥因其结构性能未被有效开发，沉睡了一百多年 二战后随着高强度钢材和电子计算机的出现，人们重新认识斜拉
桥体系 1949 年，德国人迪辛格 (Dishinger) 首次完整地阐述了斜拉桥体系
斜拉桥的稀索体系时期（1967-1985）
密索体系斜拉桥的特点
1967年，德国，弗里特里希-欧贝特桥(Friedrich Ebert Bridge， L=280m)，第一座密索体系斜拉桥
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
密索体系斜拉桥的特点是： ① 拉索间距小 ② 主梁以受压为主，截面尺寸较稀索体系大大减小 ③ 梁高降低 ④ 主梁应力分布均匀，结构更加轻巧，且易于悬臂施工 ⑤ 锚固点的集中力减小，方便换索 此后建造的斜拉桥以密索体系为主
结构形式多样化 1. 主梁材料发展 ① 混合梁
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
混合梁 ① 主跨采用钢梁，增大跨越能力 ② 边跨采用混凝土梁，减小边跨跨径，在满足主边跨重 量平衡要求的同时，提高了结构刚度
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
1972年，德国，舒马赫桥(Kurt-Schumacher Bridge， L=287m)，首次采用了混合梁结构和平行钢丝索股
2.现代斜拉桥的三大历史时期
多塔斜拉桥
① 双塔桥型一个大主跨无法满足需要时，可考虑多塔多跨斜拉桥 体系 ② 多塔体系需解决整体刚度不足的问题
① ② ③
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
希腊Rion-Antirion桥
香港汀九桥
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法国Malliu高架桥
2.现代斜拉桥的三大历史时期
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
矮塔斜拉桥
① 塔高约为跨度的1/8~1/12 ② 采用预应力混凝土主梁，主梁抗弯刚度大 ③ 斜拉索的应力幅值较小，为常规斜拉桥的1/2~1/3
④ 尤其适用于多塔多跨和塔高受限制的情形
⑤ 从刚度和疲劳考虑，更适用于铁路桥或双层桥面
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
上多条斜向拉索的支承，斜拉桥结构可以跨越较大的山谷、河流等障
碍物。斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨 度桥梁的主要桥型。
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1.概述
桥塔 拉索
加劲梁
斜拉桥(Cable-stayed bridge)的上部结构由梁、索、塔三类构件 组成。
它是一种桥面体系以加劲梁受压（密索）或受弯（稀索）为主、支
底(Normandy)桥将跨径推进了
42%！ 1999年，日本多多罗桥主跨达到
890m
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
斜拉桥进入千米级时代！
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2.现代斜拉桥的三大历史时期
从昂船洲大桥方案也可看出大跨度斜拉桥的多样性 ① 五个进入第二阶段的设计均为斜拉桥方案 ② 主跨由1000m至1019m
斜拉桥的现状与展望
目录
1.概述 2.现代斜拉桥的三大发展历史时期 3.斜拉桥的特点 4.斜拉桥的分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 5.斜拉桥结构面临的挑战
6.斜拉桥的发展趋势与展望
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1.概述
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。通过桥塔