桥梁施工 第33讲斜拉桥构造

1、桥梁施工第33讲 斜拉桥构造项目任务项目任务 斜拉桥的斜拉桥的组成组成及及传力途径传力途径； 斜拉桥斜拉桥各组成部分的各组成部分的类型及作用。类型及作用。 斜拉桥各组成间的斜拉桥各组成间的连接连接 斜拉桥的斜拉桥的结构体系结构体系目标目标目标目标目标目标为施为施工做工做准备准备能力目标能力目标思维导图见过下图中的吊桥吗？我国古代的吊桥我国古代的吊桥 斜拉桥源于斜拉桥源于吊索桥吊索桥。斜。斜拉桥的演变拉桥的演变历史表明，历史表明，很早以前，很早以前，人们就掌握人们就掌握了从了从塔架上塔架上悬吊斜拉索悬吊斜拉索来支承梁的来支承梁的知识。知识。思考. .斜拉桥与西潼改线沋河大桥有何区斜拉桥与西潼改线

2、沋河大桥有何区别？（形式上）别？（形式上）. .斜拉桥的传力途径是什么？斜拉桥的传力途径是什么？. .简述梁、索、塔简述梁、索、塔受什么力？（受什么力？（压、拉、弯）？压、拉、弯）？任务一引入：认识斜拉桥咸阳渭河二号大桥19931993年年3 3月动工兴建，月动工兴建，19951995年年1111月竣工月竣工通车，桥塔高通车，桥塔高88m88m，主跨，主跨100+100m100+100m。西潼改线沋河大桥沋河大桥主桥上部结构为（沋河大桥主桥上部结构为（42+70+4242+70+42）m m预应力混凝土变截面连续箱梁。预应力混凝土变截面连续箱梁。引桥上部左幅引桥上部左幅【3 3* *（4 4*

3、 *3535）+2+2* *(5 (5* *35)35)】米，右幅米，右幅【5 5* *（4 4* *3535）+3+3* *3030）】米，米，预应力混凝土预制箱梁。全桥共有箱梁预应力混凝土预制箱梁。全桥共有箱梁315315片，桩基片，桩基336336根根/14661.8/14661.8米。米。. .斜拉桥斜拉桥与西潼改与西潼改线沋河大线沋河大桥有何区桥有何区别？（形别？（形式上）式上）由由塔、梁、塔、梁、组成的组合桥梁结构体系。组成的组合桥梁结构体系。索索塔塔梁梁资讯斜拉桥 (cable-stayed bridge )3.3.梁梁压、拉、弯为主压、拉、弯为主索索拉为主拉为主塔塔压、弯为主压

4、、弯为主. .荷载荷载主梁主梁拉索拉索主塔主塔桥墩桥墩基础基础地基地基1. 1.有塔、有索，且跨径很有塔、有索，且跨径很大。大。答案解析. .主塔有哪些类型？塔与墩有区别吗？主塔有哪些类型？塔与墩有区别吗？. .主梁按截面划分为哪些类型？与跨径主梁按截面划分为哪些类型？与跨径有何关系？有何关系？. .不同索的布置形式有何特点？不同索的布置形式有何特点？任务二：了解并掌握斜拉桥a)b)c)索塔纵向形式索塔横向形式主塔主塔资讯资讯山西太原汾河祥云桥祥云桥在设计祥云桥在设计上采用了国际上采用了国际上最新理念，上最新理念，创造性地使用创造性地使用三根弯塔柱组三根弯塔柱组成斜拉桥主索成斜拉桥主索塔结构，

5、全高塔结构，全高100.5100.5米。三根米。三根弯塔柱形成了弯塔柱形成了三维变化的结三维变化的结构组合，仿佛构组合，仿佛一朵迸发灵感一朵迸发灵感与创新精神的与创新精神的火焰，是对火焰，是对“三晋大地三晋大地”的一种表象性的一种表象性总结。总结。资讯奥利韦拉大桥奥利韦拉大桥（ponte ponte oliveiraoliveira），全称为奥），全称为奥克塔维奥克塔维奥弗里亚斯弗里亚斯尔尔德德奥利韦拉大奥利韦拉大桥（桥（ponte ponte estaiadaestaiada o c t v i oo c t v i o f r i a sf r i a s d e d e oliveira

6、oliveira），大桥全长），大桥全长1.41.4公里公里, ,主塔总高度主塔总高度138138米，它是世界上唯米，它是世界上唯一有一有的桥梁，由一座的桥梁，由一座支承。这支承。这座拉索大桥桥面弯曲座拉索大桥桥面弯曲度为度为6060度，是世界上度，是世界上弯曲度最大的拉索桥。弯曲度最大的拉索桥。巴西圣保罗奥利韦拉大桥资讯子任务：塔与桥墩有何区别？主塔就是桥墩吗？塔上有索，墩上没有；主塔目的塔上有索，墩上没有；主塔目的是布索，通过索将梁拉起，而桥墩是布索，通过索将梁拉起，而桥墩不能布索，主要将上部荷载传到基不能布索，主要将上部荷载传到基础上去。础上去。解析梁桥里有几梁桥里有几种截面形式？种截面

7、形式？资讯主梁主梁资讯类型类型简图简图特点特点适用范围适用范围板式截面板式截面构造最简单构造最简单，抗风性能好抗风性能好；但；但抗抗扭能力较小扭能力较小，截面效率较低。，截面效率较低。双面密索且宽双面密索且宽度不太大的桥度不太大的桥肋式（双主肋式（双主梁截面）梁截面）施工方便施工方便。采用悬臂法施工时，。采用悬臂法施工时，为了减轻挂篮的负荷，可以将两为了减轻挂篮的负荷，可以将两个边主梁先行浇筑，然后，在挂个边主梁先行浇筑，然后，在挂索后再浇筑横梁，最后浇筑桥面索后再浇筑横梁，最后浇筑桥面板砼，使形成整体，共同受力板砼，使形成整体，共同受力双索面斜拉桥双索面斜拉桥半封闭式双半封闭式双箱梁箱梁抗风

8、性能良好抗风性能良好，中部无底板，可，中部无底板，可减轻结构自重减轻结构自重双索面斜拉桥双索面斜拉桥单箱单室截单箱单室截面面采用采用斜腹板斜腹板，可以，可以改善抗风性能改善抗风性能，又可又可减小墩台的宽度减小墩台的宽度，且箱形截，且箱形截面的面的抗扭刚度抗扭刚度也大。也大。单索面或桥中单索面或桥中央双索而后斜央双索而后斜拉桥拉桥混 凝 土 桥 面 板横 梁混 凝 土 主 梁主梁主梁类型类型简图简图特点特点适用范围适用范围单箱双室截面单箱双室截面在单箱的基础上在单箱的基础上增加一道中腹板增加一道中腹板，提高了桥面板的刚度。提高了桥面板的刚度。单索面或双单索面或双索面斜拉桥索面斜拉桥单箱三室截面单

9、箱三室截面桥面全宽可达桥面全宽可达303035m35m，但在悬，但在悬臂施工时，须将截面分成三榀，臂施工时，须将截面分成三榀，先施工中间箱，待挂完拉索后，先施工中间箱，待挂完拉索后，再完成两侧边箱的施工，呈品形再完成两侧边箱的施工，呈品形前进，将截面构成整体。前进，将截面构成整体。单索面斜拉单索面斜拉桥桥准三角三室准三角三室箱形截面箱形截面中腹板间距较小，中腹板间距较小，有利于单索面有利于单索面的传力的传力，边腹板倾角更小，对抗边腹板倾角更小，对抗风更有利。风更有利。单索面斜拉单索面斜拉桥桥三角箱形截面三角箱形截面三角形截面三角形截面抗扭刚度大抗扭刚度大，对抗风对抗风最有利最有利。双索面或单双

10、索面或单索面斜拉桥索面斜拉桥资讯主梁主梁子任务：梁的截面形式与跨径有关系吗？梁截面为板时，适用于跨径小梁截面为板时，适用于跨径小的斜拉桥；的斜拉桥；梁截面为肋板时，适用于跨径梁截面为肋板时，适用于跨径较大的斜拉桥；较大的斜拉桥；梁截面为箱时，适用于大跨径梁截面为箱时，适用于大跨径斜拉桥。斜拉桥。解析解析拉索拉索资讯a)b)c)a）单索面b）竖向双索面c）斜向双索面索面位置平行钢丝拉索平行钢丝拉索聚乙烯护套斜拉索前盖连接筒锚下垫板锚圈锚板后盖张拉端锚杯 预留管道彩色pe黑色pe缠绕细钢丝或纤维增强聚脂带高强钢丝种类与构造单索面竖向双索面斜向双索面资讯单索面单索面 视觉效果最佳，视觉效果最佳，；拉

11、索不抗扭不抗扭城市桥、窄桥。竖向双索面竖向双索面索的抗扭能力抗扭能力好视觉效果次之视觉效果次之。最常用斜向双索面斜向双索面有利于抗风、扭振有利于抗风、扭振 (斜向双索面限制了主梁的横向摆动)视觉效果最不好视觉效果最不好。跨海大桥解析子任务.1：试比较三者区别，试着说出各自形式上的特点。（视觉、抗扭、跨径）拉索拉索c）扇形c)b)a)a）辐射形b）竖琴形索面形状辐射形竖琴形扇形索倾角最大，垂直分力增大，索倾角最大，垂直分力增大，索用量最省索用量最省( (索力由垂直力定索力由垂直力定) )；索集中在塔顶布置，当跨径索集中在塔顶布置，当跨径大时，索较多，塔顶截面增大，大时，索较多，塔顶截面增大，不美

12、观；不美观；索倾角不同，锚具、垫板的索倾角不同，锚具、垫板的制作和安装复杂。制作和安装复杂。具有以上两种的具有以上两种的优点，可灵活布置；优点，可灵活布置；抗扭刚度提高，抗扭刚度提高，抗风稳定性增强，抗风稳定性增强，抗地震稳定性提高。抗地震稳定性提高。大跨、特大跨斜大跨、特大跨斜拉桥的理想选择。拉桥的理想选择。索倾角相同索倾角相同锚具、锚具、垫板不复杂；垫板不复杂；塔中压力逐段向下塔中压力逐段向下加大，稳定性提高，加大，稳定性提高，索塔连接易处理；索塔连接易处理；水平分力大，两侧水平分力大，两侧索力不等；索倾角小，索力不等；索倾角小，索用量大。索用量大。子任务.1：试比较三种索面形状有何区别？

13、（倾角、索的用量、抗扭能力方面等。）. .索与梁如何连接？索与梁如何连接？. .索与塔如何连接？索与塔如何连接？任务三：掌握索、梁、塔的连接（1）斜拉索与混凝土主梁的锚固在主梁顶板设置在主梁顶板设置锚固构造（锚固块）锚固构造（锚固块）在箱梁内锚固在箱梁内锚固在梁体两侧设锚固在梁体两侧设锚固（1）斜拉索与混凝土主梁的锚固（2）拉索与塔的锚固（2）拉索与塔的锚固（2）拉索与塔的锚固在梁的顶板处锚固在梁的顶板处锚固在箱梁内锚固在箱梁内锚固在梁体两侧锚固在梁体两侧锚固 拉索在塔上交叉拉索在塔上交叉锚固；锚固； 拉索在塔上对称拉索在塔上对称锚固。锚固。. .结构体系有几种分类方法？各结构体系有几种分类方

14、法？各有哪些类型？有哪些类型？. .各结构体系有何特点？各结构体系有何特点？任务四：了解结构体系分类二、结构体系梁与塔墩连接梁与塔墩连接漂浮体系漂浮体系半漂浮体系半漂浮体系塔梁固结体系塔梁固结体系刚构体系刚构体系主梁与塔柱之间横向主梁与塔柱之间横向约束示意图约束示意图.结构体系分类按拉索的锚拉按拉索的锚拉体系不同分体系不同分自锚式斜拉桥地锚式斜拉桥部分地锚式斜拉桥.结构体系分类二、结构体系梁与塔墩连接方式梁与塔墩连接方式漂浮体系；漂浮体系；半漂浮体系；半漂浮体系；塔梁固结体系塔梁固结体系固结体系固结体系拉索的锚拉体系拉索的锚拉体系自锚式自锚式地锚式地锚式部分地锚式部分地锚式构造特点：塔墩固结，

15、塔梁分离；主梁两端设有支座，中间无支座，塔、梁之间设置侧向限位支座；优点：塔柱处的主梁截面无负弯矩峰值；温度、收缩和徐变内力均较小。缺点：悬臂法施工时，塔柱处主梁需临时固结；使用：广泛使用（受力好）漂浮体系梁与塔墩连接方式构造特点：塔墩固结，塔墩上设置竖向支承（一般全设活动支座）优点：在减小纵向漂移和经济方面有一定好处（优点不明显）缺点：塔柱处主梁弯矩很大；温度、收缩、徐变次内力仍较大；措施：采用可调高度的支座或弹簧支承，并在成桥时调整支座反力，以消除大部分收缩、徐变等的不利影响。使用：早期常用半漂浮体系梁与塔墩连接方式塔梁固结体系梁与塔墩连接方式固结体系梁与塔墩连接方式拉索的锚拉体系自制视频

16、欣赏：见本自制视频欣赏：见本ppt所在文件夹所在文件夹视频名称：视频名称：movie斜拉桥构造模型制作汇报斜拉桥构造模型制作汇报本节小结 【认识认识斜拉桥斜拉桥】 【了解了解并并掌握掌握斜拉桥斜拉桥】组成：塔、梁、索组成：塔、梁、索传力途径：荷载传力途径：荷载主梁主梁拉索拉索主塔主塔桥墩桥墩基础基础地基地基受力特点：受力特点：梁梁压、拉、弯为主压、拉、弯为主索索拉为主拉为主塔塔压、弯为主压、弯为主塔的类型：纵向、横向塔的类型：纵向、横向梁截面类型：板、肋、箱梁截面类型：板、肋、箱索的布置形式：单索面、竖向双索面、斜向双索面索的布置形式：单索面、竖向双索面、斜向双索面索的形状：辐射形、竖琴形、扇形索的形状：辐