部分斜拉桥最新发展(0505大跨桥梁参观会)

,部分斜拉桥最新发展福州大学土木建筑工程学院陈宝春教授2005年5月,1、部分斜拉桥发展概况2、桥型特点3、结构设计要点4、最新发展动向5、展望,一、部分斜拉桥的发展概况,1.1国外发展概况1988年，法国人Mathivat提出这一新的桥梁结构形式。1994年日本建成了世界上第一座部分斜拉桥小田原港桥。,73.3m+122.3m+73.3m塔高10.7m高跨比1/11.4桥宽13m,日本屋代橋(1995年)南桥64.2105.0264.2m，高跨1/8.75,塔高12m,桥宽12.8m北桥54.390.054.3m,高跨1/9,塔高12m,桥宽12.8m,51.4+58.4m，高跨1/10.6,塔高9.9m,桥宽13.2m日本新川高架桥(1999年),日本冲原桥(1997年)65.4180.076.4m，高跨1/11.25,塔高16m,桥宽12.8m,日本佐敷大桥(2000年)60.8105.060.8m，高跨1/8.5,塔高12.3m,桥宽15.8m,日本都田川桥（2001年)133.0m+133.0m,塔高20m,高跨比1/11.9,桥宽19.9m,日本士狩大橋(2000年)94.0m3140.0m94.0m,塔高10m,高跨比1/14,桥宽23m,日本保津桥(2001年),帕劳群岛Koror-Babeldaob新桥(2001年),日本蟹泽大桥(1998年),76.0+100.0+76.0m，高跨1/10,塔高10m,桥宽15.3m,99.3180.099.3m，高跨1/8.1,塔高22.1m,桥宽17.5m,82.0+247.0+82.0m，高跨1/9.1,塔高27m,桥宽11.6m,菲律宾第二曼达麦克坦大桥(1999年),老挝巴色桥(2000年),111.5185.0111.5m，高跨1/10.2,塔高18.2m,桥宽21m,70.0+102.09+123.0+143.0+91.5+34.5m，主跨143m，高跨1/9.5,塔高15m,桥宽14.6m,瑞士太阳山桥(1998年)，总长528m,主跨长140m，桥宽12.37m,最大塔高77m。,国外部分斜拉桥一览表,主跨跨径由小田原港桥的122.0m到目曾川桥275.0m和芜湖长江大桥的312.0m；桥面宽度由小田原港桥13.0m到目曾川桥的33.0m。,1.2国内发展概况我国在2000年建成首座部分斜拉桥芜湖长江大桥。到目前为止已建成福建漳州战备桥、厦门同安银湖大桥、兰州小西湖黄河大桥、江苏常澄高速常州运河桥。我国台湾也有拟建或在建的部分斜拉桥三座。,我国第一座铁路部分斜拉桥(2000年)芜湖长江大桥(180312180m),我国第一座公路部分斜拉桥(2001年)福建漳州战备大桥(80.813280.8m),福建同安银湖大桥(2002年)80m80m,兰州小西湖黄河大桥(2003年)主桥长300m，桥面宽275m，4个为倒花瓶墩平均高13m，塔高17m。最大跨度136m。,台湾斗山二号高架桥85+4140+85+85+4140+85m,台湾斗山河曲高架桥75+5140+75m,梁桥,斜拉桥,部分斜拉桥,二、桥型特点2.1受力特性,当结构在受外部竖向荷载时：1、连续梁：梁受弯、受剪2、部分斜拉桥：梁受压、受剪；斜拉索受拉3、斜拉桥：梁受压，斜拉索受拉部分斜拉桥是介于连续梁和斜拉桥之间的一种过渡形式，如果说连续梁是刚性桥梁，斜拉桥是柔性桥梁，那么部分斜拉桥就是一种刚柔相济的新桥型。,从连续梁、部分斜拉桥到斜拉桥，主梁承受的弯矩逐渐减小，而轴力却逐渐增加。,2.2结构特点（1）塔高较矮。拉索倾角较小，拉索为主梁提供较大的轴向力。并且拉索尽可能密集地通过塔柱的上部区域，塔上不设锚固端。一般塔高可取主跨的1/81/12。（2）以梁为主，索为辅，梁体高度大约是同跨径梁式桥的1/2倍或斜拉桥的2倍。（3）梁上无索区较之一般斜拉桥要长，还有较明显的塔旁无索区段。,（4）边孔与主孔的跨度比值在0.50.6左右。（5）部分斜拉桥的拉索多成扇形布置，拉索集中在塔顶通过。在建成的部分斜拉桥中，索鞍鞍座普遍采用双套管结构。（6）斜拉索在梁上宜布置在边跨中及1/3中跨处。没有斜拉桥的特征构件端锚索。,2.3应用范围适用跨径宜选择在100m200m之间，如果采用组合梁或复合梁，则跨径可达300m。采用多跨时较大的挠度问题。日本的屋代南桥采用了3塔4跨，而日本Kiso(木曾川)桥和Ibi桥则分别为4塔5跨和5塔6跨。,2.4部分斜拉桥的名称,1、extradosedPCbidge“超预应力量混凝土桥”2、部分斜拉桥严国敏3、依外形矮塔斜拉桥、低塔斜拉桥、坦拉式预应力混凝土连续箱桥中国大桥4、脊背式桥梁台湾,三、结构设计要点（1）结构体系的选择,塔墩梁刚结,塔梁刚结；简支于墩顶,塔墩刚结；梁墩简支,塔墩刚结；梁墩分离,(2)主梁截面的选择,主梁承受较大的弯矩，截面多采用箱梁。截面高度宜采用变截面形式，相当于等跨径连续梁的梁高的1/2。当采用等梁高时，梁高可取跨度的1/351/45。,(3)斜拉索的布置,放射形布置,扇形布置,对称平行布置,双面索布置,单面索布置,索鞍布设形式（分离固定方式）,索鞍布设形式（贯通固定方式）,双套管结构：外钢管埋设与混凝土塔内，内钢管套在外钢管中，斜拉索穿过内钢管，并在两塔顶侧出口，设置抗滑锚头。,索鞍应满足：1、斜拉索的可换性2、斜拉索的抗滑移3、鞍座的受力要求,(4)主塔的设计,独塔,倒Y形,A形,门形,双塔,四.最新发展动向,4.1高塔型部分斜拉桥,日本Matakina大桥,主塔高与主梁距的关系示意,主塔高与工程直接费关系,望景桥结构总体布置示意单位：mm,同安银湖大桥,索力度:指受力所有斜拉索中恒载索力与总索力比值的最大值,IbiRiverBridge日本揖斐川桥,kisoriverbridge日本木曾川桥,4.2钢-混凝土复合主梁部分斜拉桥,木曾川桥总体布置示意,木曾川桥主梁截面示意单位:mm,木曾桥施工示意图,4.3波形钢腹板PC主梁部分斜拉桥,日本日见桥,日见桥总体布置示意（单位:cm）,日见桥施工照片,日见桥模型试验照片,日本粟东桥,4.4斜拉索的锚固与索塔结构与造型,斜拉索更多地采用固定联结于索塔上的形式索塔采用外包钢的组合结构注重索塔的造型,部分斜拉桥还在不断发展之中，近期国外有数座部分斜拉桥在建或筹建。,5展望,韩国在建的Pyung-Yeo2GyoBridge,韩国在建的Gum-GaGrandBridge,韩国在建的Keong-AnBridge,美国计划筹建的新珍珠港大桥,巴西ThirdAcreRiverBridge,我国目前正值桥梁建设高峰期，近期也有多座部分斜拉桥在建设与筹建之中。部分斜拉桥已成为许多大中桥梁的比选方案。跨径与桥宽也在不断地增大。从原来以单索面为主，出现了双索面的部分斜拉桥。,山西汾河大桥,银川市