斜拉桥与悬索桥ppt课件

选定ppt，1，4斜拉桥，4.1总平面布置，4.2斜拉桥结构，4.3斜拉桥计算，选定ppt，2，4.1.1概述，1。斜拉桥的组成(见附图)斜拉桥由斜拉索、塔柱和主梁组成。斜拉桥的主要特点，选用ppt，3。斜拉桥示意图、选定ppt、4、选定ppt、5、二、斜拉桥的主要特点1、斜拉索是主梁的弹性支撑，减小了主梁的跨度，节约了材料，增加了桥梁的跨越能力2、斜拉索的水平分量相当于混凝土梁的预应力，可以提高抗裂能力3、建筑高度小。 可以增大桥下间隙4，结构轻巧美观5，结构超静定程度高，设计计算复杂6，缆索两端连接结构复杂7，施工控制要求严格(张拉程度要求相同)。 选定的ppt、6，4.1.2孔跨布局、1，2塔和3跨可跨越更大的河流。为了清晰直观地显示主跨，边跨L1与主跨L2的比值应小于0.5。选择ppt，7，2，单塔双跨型一般采用不对称形式，主跨与边跨之比为0.5 0.6，但大部分都接近0.66倍。当跨度很小时，也可以使用单个跨度。选定的ppt、8、3、3塔、4跨和多塔多跨斜拉桥，如悬索桥，很少使用3塔、4跨和多塔多跨斜拉桥。原因是多塔多跨斜拉桥中塔顶部没有端部锚索，有效地限制了其位移。柔性结构斜拉桥或悬索桥采用多塔多跨型，进一步增加结构的柔性和过大的变形。如果必须采用多塔多跨斜拉桥，中间塔可以做成刚性索塔。选择ppt，9，3塔斜拉桥(湖南洞庭湖大桥)，选择ppt，10，4，辅助墩和边跨，选择ppt，11，4.1.3索塔布置，1，索塔形式1，纵向形式(见附图)单柱，倒v或a，倒y. 2。横向形式(见附图)(1)单索桥：单柱，倒V形或A形，倒Y形。(2)双索桥：双柱、门式、H形、倒V形、倒Y形、选定ppt、12、桥塔纵向形式、选定ppt、13、索塔横向形式-1、选定ppt、14、索塔横向形式-2、选定ppt、15、2、塔高跨比：双塔：H/L2=1/4 1/7、单塔：H/L2=1/2.7 1/4.7径向或扇形：260，选择ppt，16，4.1.4电缆布局，1。索面位置(1)双索面平行双索面：作用在桥上的扭矩可以被索轴向力抵抗，主梁可以向扭转刚度较小的双索面倾斜：两索面的上端向内倾斜。(特别有利于桥面梁抵抗风致扭转振动)(2)单索面(索对扭转没有影响，主梁采用抗扭刚度较大的截面)布置在桥梁的纵轴上。选择ppt，17，电缆表面布局，选择ppt，18，2，电缆表面形状(1)径向电缆的上端以径向形状锚定在塔柱的相同位置。特点：电缆倾角大，应力小。然而，塔体的大自由长度不利于塔的受力。顶部锚头很拥挤。(2)平行(竖琴)索相互平行，但倾角相同：与塔柱的连接点分散，连接结构易于处理；但是，斜拉索的倾角较小，不利于其受力，斜拉索的数量也较大。选择ppt，19，(3)扇形(使用较多)形状和机械特性在上述两者之间，使用最广泛。(4)星形斜拉索的下端与边跨梁端的锚具和桥台结合，可以减小跨中挠度，但斜拉索的倾角最小，采用较少。电缆表面形状、PPT选择、21、3、电缆间距排列(1)稀疏电缆至钢梁间距约30 60 m，至混凝土梁间距约15 30 m (2)密集选定的ppt，24，1。浮动系统的塔墩被加固，塔梁被分离。主梁除两端支承在桥台外，其余均用斜拉索吊装。其结构形式相当于在单跨梁上增加斜拉索。特点：可以减小主梁在支点处的负弯矩，但必须施加侧向约束。缺点是悬臂施工时，塔柱处的主梁需要临时固结，当桥梁完成后临时固结解除时，主梁会纵向摆动。为了防止纵向浮动体系斜拉桥产生过大的摆动，在斜拉桥索塔梁底主梁处设置一个高阻尼水平弹性限位装置是十分必要的。第二，加固半浮式系统的塔墩。主梁配有垂直支撑(固定铰链和活动铰链可以是固定支撑的三个活动支撑或四个活动支撑，但通常提供活动支撑以避免由于不对称约束造成的不平衡温度位移，水平位移将受到拉索的限制)。其结构形式属于弹性支承连续梁的特点：它具有连续梁的优点。Ppt、25、3、塔梁固结系统塔梁固结及墩上支撑。特点：主梁的内力和挠度与主梁和桥塔的抗弯刚度比直接相关。该系统的主梁通常仅在一个塔柱处设有固定支架，而其余部分为纵向可移动支架。本发明的优点是主梁中心段承受的轴向拉力明显减小，索塔和主梁的温度力非常小。四、连续刚构(刚架体系形式)主梁与塔、墩固结形成一个整体，其结构形式为弹性支承的连续刚构。特点：平衡对称施工方便，抗跨中变形刚度大。ppt，26，5和T型结构系统。T型结构斜拉桥与刚性结构体系的区别主要在于主梁跨中区域没有轴向拉力。具体方法有两种：在斜拉桥主跨中部插入小跨度悬挂结构，用剪切铰代替悬挂结构。该铰链的功能是传递弯矩、剪切力，而不是轴向力。六、主跨中的部分锚固体系很大，边跨很小，少数斜拉桥采用部分锚固体系。(ppt，27，7)力学知识表明，在相同截面下，塔的水平位移刚度与塔高的立方成反比，因此塔体刚度随着塔高的降低而迅速增加，但斜拉索的水平倾角也会随着塔高的降低而减小，斜拉索对主梁的支撑作用减弱，水平压力增加，这相当于斜拉索对主梁施加较大的体外预应力。矮塔部分斜拉桥要求主梁具有较大的刚度，因为拉索不能提供足够的支撑刚度。它具有以下特点：(1)塔相对较短，(2)梁的无索区相对较长，无端锚，(3)边跨与主跨之比相对较大，一般大于0.5，(4)梁相对较高，高跨比1/30 1/40，甚至做成高梁。 (5)斜拉索与竖向恒载活载的分担率小于30%，受力以梁为主，拉索为辅；(6)由于梁的刚度较大，活载作用下斜拉索的应力变化相对较小，因此可以根据体外预应力拉索进行设计。选择ppt，28，选择ppt，29，选择ppt，30，4.2斜拉桥结构，4.2.1主梁结构，4.2.2索塔，4.2.3拉索，选择ppt，31，4.2.1主梁结构，主梁的主要功能有三个方面：(1)恒载和活载分配到拉索上，梁的刚度越小，其承受的弯矩越小；(2)它与缆索和塔架一起成为整个桥梁的一部分。主梁承受主要由水平方向产生的轴向压力普通钢筋的纵向预应力筋的布置：分段布置，一般横向预应力筋在主跨和边跨的端部，选择ppt，33，1。实心梁和板梁实心梁和板梁主梁一般只适用于双索面斜拉桥，因为这种截面具有结构简单、施工方便的优点，特别是当斜拉索锚固在实心边梁中时，锚固结构非常简单，而且在索面上具有一定的抗弯刚度，因此可以避免锚固点处出现较大的横向力流。其次，箱形截面混凝土箱梁是现代斜拉桥中常见的截面形式。这是因为它具有较大的抗弯刚度和抗扭刚度，能够适应不同的斜拉索布置，如细索、密索、单索面或双索面。其组合截面也可方便地形成封闭的单箱型或分离的双箱型，以满足不同桥宽的需要。横截面的组合结构也可以部分预制和部分现场浇注。Ppt，34。在双索面混凝土斜拉桥中，箱形截面主梁通常由两个独立的箱梁锚固在拉索上，两个箱梁之间的主梁与桥面相连。双箱梁的典型截面为倒梯形。双箱梁由两个独立箱之间的底板封闭，从而形成三室单箱梁段。双索面和单索面三室箱梁的截面应不同。当采用双索面时，应尽可能加宽两个中间垂直腹板，使中间室大于侧室，以获得更大的横向惯性距离。对于单索面，应尽可能靠近，以便拉索能够锚固在较小的中间室中。(1)预应力混凝土梁称为混凝土斜拉桥，跨度为200 400米；(2)钢-混凝土组合梁被称为400 600 m的组合梁斜拉桥；(3)钢柱梁称为钢斜拉桥，跨度大于600米。此外，当跨度在400米和600米的临界区域时，应考虑其他因素，分别对两种不同材料的主梁进行经济比较。选择ppt，38，4.2.2吊架，1。塔架的部件组成，选择ppt，39，2。混凝土塔架的常见截面形式见表4-2-2。实心塔一般适用于中小跨度斜拉桥。小跨度可采用等截面，中跨度可采用空心截面，矩形截面塔架结构简单，其四角应倒角或倒圆，以利于抗风。其他多边形截面的索塔在抗风性能上均优于矩形截面的索塔，并能改善桥梁的美观。八角形截面有利于封闭环向预应力筋的配置，但结构复杂。包括H型钢在内的各种空心型材一般需要在每层电缆的锚头处增加一个水平隔板。选择ppt，40，4.2.3电缆。首先，现代大跨度斜拉桥中的索结构，索结构基本上分为整体安装索(平行钢索加冷铸锚)和分散安装索(平行钢索加夹锚)。1、平行钢丝绳用冷铸锚平行钢丝绳是将5mm或7mm镀锌钢丝扎成股，一般排列成六角形，表层用玻璃布包扎成型后用热挤压密实成圆形，斜拉索有厚镀锌层和厚pe层的双重防腐保护。选择ppt，41，选择ppt，42，2，用夹锚将平行钢绞线中的钢丝替换为等截面钢绞线，成为平行钢绞线。钢丝绳在电缆中平行排列。2.拉索锚固1。斜拉索和混凝土梁的锚固，选择ppt，43，选择ppt，47，2。塔上斜拉索的锚固(1)实心塔上的交错锚固。其具体结构是在塔柱内预埋钢管，然后在钢管上端的锚垫上插入斜拉索并用锚头锚固。(2)空心塔不交错锚固，结构相同(4)用钢锚梁锚固。整个钢锚箱由上下各层钢锚箱焊接而成。然后用焊接钉将锚箱连接到混凝土塔体上。此外，钢锚箱用环形预应力筋夹在混凝土塔柱中，以增加对电缆水平荷载的抵抗能力。(ppt，51，3)斜拉索的张力斜拉索的应力控制需要考虑三个因素：有效弹性模量、断裂强度和疲劳。如果斜拉索的应力太低，斜拉索的垂度大，斜拉索的有效模量小，这也反映了斜拉索必须使用高强度钢的直接原因。通过气动控制的方法，将斜拉索原有的光滑表面加工成带有螺旋筋、条形筋、V形筋或圆形凹点的非光滑表面。2.阻尼方法的机理是通过安装阻尼装置来增加电缆的阻尼比，从而抑制电缆的振动。3.改变电缆动态特性的方法是使用耦合器(电缆夹)或辅助电缆将几根电缆相互连接起来。辅助电缆可以使用直径比主电缆小得多的电缆。作用机理是：通过连接将长电缆转换成相对短的电缆，从而增加电缆振动的基频，从而抑制电缆振动。位于四川省云阳县的云阳汤溪河大桥是中国第一座实验斜拉桥，建于1975年。双塔斜拉桥跨度布置为34.91 75.84 34.91 (m)，总长153.12 m，每塔有三对斜拉索，斜拉索由钢芯索组成，呈辐射状布置。铜陵长江大桥为双塔双索面预应力钢筋混凝土斜拉桥，全长2592米，主桥长1152米，最大跨度432米，桥面宽23米，包括4车道15米，5米人行道和24米净通航高度。湘桂铁路二号线红水河大桥是我国第一座预应力混凝土铁路斜拉桥。全长398米，主跨489648米，采用双塔竖琴、塔梁固结、塔墩分离的结构形式。主梁截面为单箱双室，梁高3.2m，箱宽4.8m，塔高29m。它由两个塔柱组成，底部通过一个坚固的箱形梁与主梁连成一体。这些轴承都是我国首次研制成功的盆式橡胶轴承。南京长江二桥位于南京长江下游11公里处，于2001年竣工。该桥长21.197公里，由南、北汊桥和南岸、八卦洲及北岸引线组成。其中，南岔大桥主桥为钢箱梁斜拉桥，桥长2938米，主跨628米。该跨度目前在中国是第一个，在世界上同类桥梁类型中是第三个。上海南浦大桥57号ppt。大桥长8346米，主桥长846米，浦东引桥长3746米，浦西引桥长3754米。主桥为双塔双索面钢-混凝土组合梁斜拉桥。主跨跨度为423米，一次过河通航净空为46米，主桥桥塔高150米，采用折线H形钢筋混凝土塔柱，双索面呈扇形布置。选定ppt，58，1999年完成，主跨890米，主钢塔176米，主梁2.7米高，选定PPT，59计算，4.3斜拉桥，4.3.1结构分析计算方案4.3.2斜拉索垂度效应计算4.3.3索力初步图和调整4.3.4温度和徐变二次内力计算4.3.5非线性问题计算，选定PPT，60， 4.3.1主梁内力结构分析计算图及简图(图):由一根弹簧支撑的连续梁，由一个中间支座和四根拉索组成，这五个反力作为多余力，建立力法方程。 结构的内力可以通过求解力法方程得到对于柔性拉索，可以使用拉压杆单元进行模拟，而斜拉索的垂度效应则根据下文描述的等效弹性模量法