斜拉桥简介ppt课件

1、第八章 其他桥型,预应力混凝土连续梁桥 拱桥 斜拉桥 悬索桥,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,1,内 容,概述（发展与现状） 总体布置 构造特点（梁、索） 计算分析要点 施工方法 斜拉桥图片欣赏,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,2,一、概述,主要组成部分主梁、斜拉索、索塔 按（梁的）材料分类钢、混凝土、结合梁（叠合梁）与混合梁斜拉桥四类 体系受力 多次超静定结构 从索塔上用若干斜向拉索将梁吊起，使主梁在跨内增加了若干弹性支点，减少了梁内弯矩，降低梁高，提高了梁的跨越能力 只有在斜拉索处于拉紧状态才能充分发挥弹性支撑作用 特点 梁体尺寸较小，受桥下净空和桥面标高的限制少 抗风稳定性比

2、悬索桥好 计算复杂，索与梁或塔的连接构造比较复杂 施工控制等技术要求严格,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,3,斜拉桥雏形,1784年，德国Loscher设计的木斜拉桥,1817年，英国的Dryburgh桥，1838重建,1817年，英国的Kings Meadow桥,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,4,斜拉桥雏形（续,1868年捷克的Franz Joseph桥 1907年法国的Cassagne桥 1925年法国的Lezardrieux桥,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,5,斜拉桥雏形（续,新加坡Cavenaph桥，1867年,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,6,斜拉桥的现

3、状,发展在20世纪50年代斜拉桥开始得到很快的发展。根据现有资料统计，全世界已建成各类斜拉桥300余座（几乎全是公路桥），我国占1/5左右。 趋势 密索取代稀索 预应力混凝土斜拉桥的兴起 斜拉桥种类的多样化 技术问题 抗风设计（大跨） 抗震设计 斜拉索的使用寿命,埃及海船上的斜拉天桥,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,7,中外斜拉桥跨度统计,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,8,各类斜拉桥的跨度发展,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,9,斜拉桥发展的原因和条件,结构造型新颖（直线感和柔细感） 新材料的应用（高强钢丝，特别是斜拉索卷材） 设计理论和计算技术的进步 施工技术的进步 在4

4、00800m跨度内具有很强竞争力（经济效益,爪哇的竹斜拉桥,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,10,钢斜拉桥跨度排名前10名,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,11,混凝土斜拉桥跨度排名前10名,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,12,桥例：香港昂船洲大桥设计（1018m，48亿,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,13,武汉天兴洲公铁两用长江大桥,是国内继武汉、南京、九江、芜湖长江大桥之后的第五座公铁两用长江大桥，也是国内最大的公铁两用大桥 大桥设计为主跨480米双塔双索面斜拉桥，公路桥面以上塔高123米。正桥长4210.85米，正桥加公路引桥全长9510.85米，其中公铁合建

5、部分2367.8米。公路6车道、铁路双线，桥面全宽27米 工程预计今年底动工，2006年底竣工，估算工程总投资约62亿元,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,14,江苏南通“万里长江第一桥”苏通大桥,江苏省南通市拟建世界上跨径最大的斜拉桥 位于南通农场至苏州(常熟)徐六泾之间，西距南京约280公里，东距长江入海口约100公里。 大桥全长7 600m，其中双塔斜拉桥主跨1 088m，通航净高62m，按6车道高速公路标准设计，桥面设计车速100公里/小时，引桥120公里/小时，南北接线全长约32.2公里 总投资在60亿元左右，今年年底开工建设，约5年时间建成,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥

6、,15,二、斜拉桥的总体布置,c)多塔多跨式,1、斜拉桥孔跨布置,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,16,斜拉桥孔跨布置（续,独塔单跨式,塔跨混合式,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,17,大跨斜拉桥的立面布置实例,法国诺曼底桥,日本多多罗桥,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,18,2、主梁的支承体系,斜拉桥在塔处及墩(含辅助墩)处的支承形式对主梁的受力行为以及结构的使用性能影响较大 根据主梁支承条件不同，可分为连续梁和连续刚架等 连续梁式斜拉桥：行车顺畅，变形缝少，便于采用连续梁桥的各种施工方法 连续刚架式便于平衡对称施工，且抵抗中跨变位的刚度较大,2021年2月10日,李亚东：

7、斜拉桥,19,3、斜拉索的布置,辐射形,扇形,平行形,混合形,星形,a) 双平行索面 b) 双斜索面 c) 单平面 d) 曲索面,索距的选择密索(约68m)，优点：主梁中的弯矩小；锚固点的构造简单；伸臂施工时所需辅助支撑较少，每根斜索的截面较小，斜索制造更换较容易,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,20,4、索塔的布置,纵向型式,横向型式,横向型式,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,21,三、斜拉桥的构造特点,主梁截面形式与所用材料及索面的布置位置有关 预应力混凝土斜拉桥常用截面,1、主梁截面,板式,分离式双箱,闭合箱形,半封闭箱形,c)的改进式,c)的改进式,双主梁形,倒三角形 斯卡

8、恩圣特,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,22,钢梁横截面实例,东营黄河大桥,诺曼底大桥,多多罗大桥,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,23,钢梁横截面（正交异性板,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,24,结合梁横截面实例（续,钢主梁 钢横梁 小纵梁 行车轨道梁 人行道挑梁 预制桥面板 现浇桥面板 斜拉索,安那西斯桥,南浦大桥,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,25,2、斜拉索的构造及防护,拉索的构造 平行钢丝股束（Parallel Wire Strand，PWS ）将一定根数（19，37，61，91，127，）的镀锌钢丝捆扎成股，钢丝顺直无扭转，截面为六角形。图a，一根 平行

9、钢绞线索（Parallel Strand Cable，PSC）将7丝钢绞线按平行钢丝股束的排列方法，布置成六角形截面。图b 封闭式钢索 ，中心有一些圆钢丝，外面则由几层楔形和Z形的异形钢丝组成，国内没有工程实例，图c,a,b,c,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,26,斜拉索的构造及防护（续,拉索的构造（续） 平行钢丝束（Parallel Wire Cable，PWC）将一束平行的预应力钢丝放在聚乙烯套管内（压注水泥砂浆等防腐），截面不要求是六角形，使用广泛，图a 超长节距索80年代初期开始制造，让PWS、PWC产生扭角（4），这样可以缠绕在卷筒上，便于运输，图b、c 高强粗钢筋索国内应用

10、较少,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,27,斜拉索的构造及防护（续,拉索的防护提高拉索的耐久性，增长使用寿命，减少养护工作 钢丝的防护涂防锈底漆，电泳涂漆或镀锌，或环氧涂层 拉索的防护柔性索套，半刚性索套和刚性索套 柔性索套：1、封闭索防护，制作麻烦，费用高；2、平行索用塑料罩套（聚乙烯材料）防护，1980年前后试用的方法，现已不用；3、平行索采用聚乙烯管，在管内压注水泥浆或树脂等，需要压浆设备；4、平行索热挤PE套防护，广泛采用；5、钢绞线索内用PE套管（对每股钢绞线），外用聚乙烯硬管 半刚性索套和刚性索套：套管用钢筋混凝土、预应力混凝土或钢管作成，可以增大刚度，减小挠度，但施工较复杂

11、，索套迎风面积大（对抗风不利,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,28,环氧全涂装无粘结筋（一根钢绞线,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,29,斜拉索的更换,广州海印大桥，中跨175m的三跨双塔单索面预应力混凝土斜拉桥，1988年建成，PE套管防护，1995年出现拉索断落和松弛，对186根索全部更换，耗资2 000万 济南黄河大桥，中跨220m的五跨双塔单索面预应力混凝土斜拉桥，1982年建成，铝管加水泥浆防护，钢丝锈蚀严重，1995年对88根索全部更换 犍为岷江大桥，中跨240m的五跨双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，1990年建成，热挤PE套管防护，钢丝锈蚀严重，2000底年对全部根索予

12、以更换，耗资1000余万 其他拉索防护加固的桥梁：上海新五桥，广东九江大桥，红水河铁路桥等,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,30,爬缆索机器人,功能 沿索爬升功能 缆索检测功能 缆索清洗功能 上海交大97年试研制,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,31,3、锚具：平行钢丝索,DINA（冷铸镦头）锚,HiAm锚头,钢丝镦头,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,32,3、锚具：平行钢绞线索,VSL SSL(Single Strand Installation) 2000 斜拉索体系,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,33,4、斜拉索与混凝土梁的锚固型式,2021年2月10日,李亚东

13、：斜拉桥,34,四、斜拉桥的计算分析要点,高次超静定结构，需采用有限元法并借助于电子计算机来进行；柔性索视为杆单元，主梁和索塔则作为梁单元 可简化成平面结构，用横向分布系数来计入空间影响 非线性结构（结构变形较大，塔及主梁中有弯矩与轴向压力的相互影响，以及拉索自重垂度引起的索力与变形间的非线性变化）斜索的非线性影响（Ernst公式 ）： 恒载内力计算较为复杂 按施工程序分阶段进行 拉索拉力的调整与结构恒载内力的关系（右图） 拉索初始张拉力的确定 活载内力计算可采用一般线性结构的分析方法,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,35,斜拉索拉力与主梁、索塔内力的关系,2021年2月10日,李亚东：

14、斜拉桥,36,五、斜拉桥施工方法简介,可采用适合于梁式桥施工的任一合适方法，如支架上拼装或现浇，悬臂拼装或浇筑，顶推法和平转法 由于斜拉桥梁体尺寸较小，各节段间有拉索，索塔还可以用来架设辅助钢索，因此对各种无支架施工法更为有利 各方法的适用跨度 支架上拼装或现浇：100m左右 顶推法和平转法：不超过200m 悬臂拼装或浇筑：可达近900m,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,37,悬臂施工,悬臂施工法工序：修建索塔；吊装或现浇主梁节段；安装斜拉索并张拉；两者交替进行直至合龙。 施工控制：在施工过程中，斜拉索的索力和主梁线形需要根据实际情况随时进行调整，且一般需在全桥合龙后对索力进行最终调整,

15、2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,38,悬臂施工图片,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,39,转体施工图片,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,40,牵索式挂篮（武汉长江二桥,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,41,牵索式挂篮（宜宾中坝大桥,牵索式挂篮的特点 效率系数,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,42,牵索挂篮施工（澳大利亚,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,43,斜拉索施工,平行钢丝索：工厂制作，现场整体安装；若索很长（重），其吊装施工较为困难。 钢绞线索：工厂制作半成品，现场按长度下料安装并最终形成索；索力控制相对繁琐费时,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,

16、44,六、斜拉桥图片欣赏,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,45,鄂黄长江公路大桥 等,鄂黄长江公路大桥：主桥为55+200+480+200+55m双塔双索面预应力砼漂浮体系斜拉桥， 2002年合龙 巴东长江公路大桥：双塔双索面预应力混凝土漂浮体系斜拉桥，主跨388m，2001年开工 荆沙长江公路大桥：大桥共由九个桥段组成，其中北汊通航孔桥为200+500+200mPC斜拉桥，南汊通航孔桥为160+300+97mPC斜拉桥,鄂黄长江公路大桥,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,46,香港汲水门大桥,公铁两用，主跨430m，混合梁，钢绞线，1997年,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,

17、47,宁波招宝山大桥,预应力混凝土双索面独塔斜拉桥，74.7+258+185(102+83)+49.5m，4.6亿 1995年开工，98年9月24日悬臂施工到23块时，梁体（16？底板）突然断裂，主要原因：设计 2000年9月修复后架通,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,48,汕头 石大桥,结合梁，钢绞线索，主跨518m，1998年,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,49,宜昌夷陵长江大桥,三塔单索面预应力混凝土斜拉桥，钢绞线索 主跨348m，梁段预制拼装，2001年完工,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,50,香港Ting Kan桥,三塔斜拉桥，主跨448m,2021年2月10日

18、,李亚东：斜拉桥,51,广东西江金马大桥,最大跨径的砼独塔斜拉桥 主跨 283 283m,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,52,重庆：马桑溪大桥等,马桑溪大桥：179360179m预应力混凝土斜拉桥，VSL SSI 2000钢绞线斜拉索体系，2001年底完工 大佛寺大桥：主跨450m预应力混凝土斜拉桥，2001年9月合龙 重庆长江二桥：主跨444m预应力混凝土斜拉桥，1996年建成 王家沱大桥：主跨530m预应力混凝土斜拉桥，待建,马桑溪大桥,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,53,重庆石门大桥,主桥为200230单索面独塔预应力混凝土斜拉桥，平行索，1988年建成通车,2021年2月10日,李亚东：斜拉桥,54,天津海河大桥,亚洲最大的独塔斜拉桥，总投资6亿元，近日通车 全长2650m，主跨310m为钢箱梁结构，边跨190m为砼箱梁结构，主塔高16