桥梁工程第十五讲--斜拉桥和悬索桥PPT课件.ppt

一 斜拉桥的组成及力学特点1 组成 斜拉索 主梁 索塔 斜拉桥 1 2 力学特点 1 主梁似多跨弹性支承连续梁 主梁弯矩小 2 2 索力产生的水平分力作为主梁的 免费 预压力 3 高次超静定结构 3 1 双塔三跨式 最常用 适用 跨越较大的河流 海口及海面 公路桥梁 边主跨比0 4 0 45 铁路桥梁 边主跨比0 2 0 25 二 构造类型1 孔跨布置 4 美 坦帕弯阳光大桥 5 2 独塔双跨式 常见适用 跨越中 小河流和城市道路边跨L1与中跨L2之比 L1 0 5 0 8 L2 多近于L1 0 66L2 6 3 单跨式 采用地锚式 独塔单跨式 双塔单跨式 7 4 多塔多跨式 3塔 4跨 少用由于中间塔没有端锚索有效地限制其变位 柔性太大 改进措施 a 做中间刚性塔 b 拉索加劲中间塔 c 增加主梁梁高 d 矮塔部分斜拉桥体系 8 2 斜拉索 1 材料及组成 9 立面内的布置型式 辐射式 标准扇形 竖琴式 平行布置形 扇式 半扇形 2 立面布置 星式 倾角小 锚固复杂 整体刚度好 另外 还有分叉形 混合形 10 空间布置形式 单索面双索面 竖直双索面倾斜双索面 4 空间 或横向 布置 拉索倾角 边索 辐射式或扇式 210 300竖琴式 260 380 3 斜拉索的倾角 11 早期 稀索 混凝土达15m 30m钢斜拉桥达30m 50m 5 索距 莱茵河上最早的斜拉桥 德 12 杨浦大桥 现代 密索 混凝土达4m 12m钢斜拉桥达8m 24m 13 3 主塔 主要承受轴力 同时受弯矩 1 纵桥向布置 2 横桥向布置 14 3 高跨比双塔 H 1 4 1 7 L2单塔 H 1 2 7 1 4 7 L2 4 材料 除日本外 多采用混凝土材料 15 4 主梁 1 力学体系主梁是以承受压力和弯矩为主的偏心受压构件 力学体系上可分为 连续体系 非连续体系 2 主梁的高跨比双面索 h l 1 100 1 150单面索 h l 1 50 1 100 3 材料钢材 混凝土 结合梁 混合梁 16 板式 分离箱式 封闭式箱型 半封闭式箱型 三角箱形 4 横截面 17 5 结构体系 支承体系 1 悬浮体系 或飘浮体系 塔墩固结 塔梁分离 3 塔梁固结体系 塔梁固结 梁墩分离 2 支承体系 或铰支体系 4 刚构体系 塔 梁 墩固结 18 悬索桥一 组成 主缆 加劲梁 吊索 索塔 鞍座 锚碇 下部 及桥面结构 主缆 加劲梁 索塔 吊索 鞍座 桥面结构 19 一 结构构造 1 主缆 1 作用 主要承重构件 2 布置形式 一般为平行的两根 个别4根 20 钢束及钢丝 21 3 材料 高强度平行钢丝束 钢丝束组成方法有空中编丝组缆 AS法 和预制平行钢丝束股法 PWS法 22 2 索塔 1 作用 支承主缆 分担主缆所受的竖向力 在风力和地震力作用下 对总体稳定提供保证 2 形式 顺桥向 横桥向 3 材料 多用混凝土 4 断面 多为箱形 桁架式刚构式混合式 23 3 加劲梁 1 作用 提供桥面系并防止桥面发生过大的挠曲和扭曲变形 2 材料 多为钢结构 3 形式 钢桁梁 早期多用 扁平钢箱梁 今多用 4 在塔墩上的支承 简支和连续 5 加劲梁桥面构件 钢筋砼桥面板 早期 钢桥面板 当前 钢板梁 早期个别中小跨径 今不用 24 4 吊索 1 作用 将加劲梁的恒载和活载传到主缆 2 布置形式 等间距 等截面 A 直吊索 美 日 B 斜吊索 欧洲 3 材料 要求有抗拉强度和一定的柔性一般用 钢丝绳 钢绞线 平行钢丝束 刚性吊杆 少 4 与主缆的连接 25 5 锚碇 1 作用 主缆的锚固体 是支承主缆的重要部分 将主缆的拉力传给地基 2 形式 地锚式锚碇 重力式锚碇 重力锚 隧道式锚碇 岩洞锚 26 6 鞍座 1 塔顶鞍座 主索鞍 作用 支承主缆 并将主缆传来的竖直力均匀分布到主塔材料 钢材制造方法 a 大型铸件 全铸 b 铸件 焊接钢结构 铸焊 c 焊接钢结构 全焊 27 2 主缆支架鞍座 散索鞍 位置 锚碇的前墙处作用 改变主缆方向 并将主缆钢丝束箍在水平和竖直方向分散开 引入各自的锚固位置与主索鞍的区别 其在主缆受力或温度变化时 随主缆同步移动 28 斜拉桥与悬索桥的区别 1 两者刚度差别很大2