悬索桥桥塔的作用、结构形式及材料分类

悬索桥桥塔的的作用、结构构形式及材料料分类一、作用二、结构形式式三、悬索桥与斜拉拉桥的桥塔比较四、材料分类类五、钢桥塔与与混凝土桥塔塔比较六、特例：倒倒V形及菱形桥塔塔目录作用支承主缆，，，分担大缆所所受的竖向力力，在风力和和地震力作用用下，对总体体稳定提供保保证。结构形式横桥向（1）刚构式：形式：悬索两两个平面，两两根立柱支撑撑--单层(横梁)；为使整个桥桥塔在横向能能承受悬索和和桥面系上全全部横向风荷荷载的刚性，，在塔定和桥桥下设强大的的横系梁--多层横梁（（塔高时）。。特点：单层(横梁)或多层(横梁)的门架式，这这种形式在外外观上明快简简洁，它既能能适应钢桥塔塔，又能用于于混凝土桥塔塔。；(2)桁架式形式：在两根根塔柱之间，，为增强桥塔塔横向刚度，，除了有水平平的横梁之外外还具有若干干组交叉的斜斜杆，形成桁桁架式结构。。优点：桥塔在在横向采用这这种结构形式式，无论在塔塔顶水平变位位、用钢数量量(经济性)及塔架内力力(功能性)等方面均较较有利。在在风力和地地震力引起起桥轴垂直直方向的塔塔顶水平位位移最小。。结构形式缺点：由于于交叉斜杆杆的施工对对混凝土桥桥塔有较大大的困难，，因而这种种形式一般般只能适用用于钢桥塔塔。(3)混合式形式：由以以上的刚构构式与桁架架式可以组组成混合式式出塔架。。这种形式式一般在桥桥面以上不不设交叉斜斜杆，特点：在景景观上可以以保留刚构构式的明快快简洁，而而在桥面以以下设置少少量交叉斜斜杆以改善善塔架的功功能(内力)性和经济(耗钢)性。由于具具有交叉斜斜杆的关系系，此种形形式也只宜宜用于钢桥桥塔结构形式结构形式结构形式结构形式顺桥向(1)刚性塔（矮矮而胖）：指塔顶水水平变位量量相对较小小的桥塔。。适用：多塔塔(桥塔数量为为3个或3个以上)，特别中间间的桥塔。。作用：通过过提高桥塔塔的纵向刚刚度来控制制其塔顶的的纵向变位位，从而减减小梁内的的应力。(2)柔性塔（高高而细）：指塔顶水水平变位量量相对较大大的桥塔，，也就是相相对于刚性性塔而言的的。适用：大跨跨度三跨(双塔)形式中，桥桥塔几乎全全是做成柔柔性的。一一般是塔柱柱下端作成成固接的单单柱形式。。(3)摆柱塔适用：摇柱柱塔为下端端做成铰接接的单柱形形式。它一一般只用于于跨度较小小的悬索桥桥。很少用用。悬索桥与斜斜拉桥的桥桥塔比较1、桥塔的的高度(以桥面以上上的桥塔高高度为准)来说悬索桥塔高高(1／9～1／11)L，斜拉桥塔塔高(1／4～1／5)L，L主孔跨度，，悬索桥的的桥塔高度度大致仅为为斜拉桥的的一半。2、塔架(桥塔在桥梁梁横向的布布置形式)的形状来说说斜拉桥丰富富：（1）斜单索面面与双索面面、平面索索与立体索索等。（2）简单独柱柱式、双柱柱式、单层层或多层门门式构架，，和较复杂杂的H形、A形、倒V形以及倒Y形等塔架。。悬索桥简单单：绝大部部分为单层层或多层门门式构架，，另有一部部分在两根根塔柱之间间具有交叉叉的桁式斜斜杆，但这这种形式仅仅限于钢桥桥塔。3、构造上来来说悬索桥桥塔塔只需考虑虑在塔顶上上布置主缆缆的鞍座，，而斜拉桥桥的则必须须考虑在塔塔柱上设有有量多且细细节复杂的的斜拉索的的锚固构造造。材料分类圬工桥塔、、钢筋混凝凝土桥塔和和钢桥塔。。1）圬工桥塔塔由条石或或混凝土做做成，石料抗拉强强度太低，，在跨径较较大的吊桥桥上已不再再采用石桥桥塔，仅在在古老的吊吊桥中还能能看见。混凝土桥塔塔为了保证证悬索在荷荷载作用下下和温度变变化时产生生的合力偏偏心不超过过核心范围围，常把塔塔柱尺寸设设计得较大大。为了节节约材料，，往往在两两塔柱中距距处仅满足足车道宽，，人行道采采用外绕形形式，我国国所建吊桥桥多数采用用这种处理理方法。材料分类2）钢筋混凝凝土桥塔多多采用框架架式塔柱截面形形式：单室或双室室空心矩形形截面，常常见D形截面或削削角的矩形形截面特点：1、钢筋混凝凝土桥塔的的塔柱主要要是承压构构件，采用用混凝土是是经济的。。2、近年来釆釆用了滑模模浇注混凝凝土的施工工方法，高高塔柱的施施工变得非非常方便。。3、钢筋混凝凝土桥塔外外形简洁美美观，维修修养护费用用低。实例：英国恒比比尔河桥上上首次采采用了钢筋筋混凝土的的桥塔，打打破了以前前特大跨径径吊桥的桥桥塔全部采采用钢桥塔塔的惯例。。材料分类3）钢桥塔：刚构构式或桁架架式、混合合式特点：桁架式桥塔塔在横向地地震力或风风荷载作用用下，塔顶顶水平变形形最小，用用钢量也最最小，但考考虑与景观观协调时，，外观不如如刚构式桥桥塔简洁美美观，可根根据当地条条件选用。。采用桁架架式桥塔为为多。桥塔截面：早期：铆接结构特点：1）钢板和角角钢联结成成多格式的的塔柱，尺尺寸1～1.2m。2）截面变化化由底到顶顶逐步减少少外侧格室室的尺寸（（取消）。。近年：栓接和焊接接技术特点：带有加劲大大钢板组成成大格室钢桥塔与混凝土桥塔比较1、60年代以前，，全部钢钢材美国国为代表。。实例：30年代乔治·华盛顿桥、、旧金山奥奥克兰海湾湾大桥、旧旧金山金门门大桥，1957年麦金纳纳克湖口大大桥1964年维拉扎诺诺海峡钢钢桥塔。2、高结构构物混凝凝土浇注技技术，特别别模板技术术，60年前后欧欧洲实例：（1）1959年，法国608m坦卡维尔桥桥混凝土土（2）1970年，丹麦600m小贝尔特桥桥混凝土土桥塔（3）1981年英国恒恒伯尔桥桥混凝土土（4）90年代中国国香港青马马大桥(1377m)，中国江阴阴长江大桥桥(1385m)，瑞典高海海岸桥(1210m)、丹麦大贝贝尔特东桥桥(1624m)等混凝土桥桥塔。钢桥塔与混凝土桥塔比较3、日本：钢钢实例：（1）南备备赞大桥(1100m)、北备赞大大桥(990m)（2）90年代第一大大跨度(1990m)的明石海峡峡大桥、来来岛第一(600m)、第二(1020m)及第三(1030m)等全部采采用钢桥塔塔。原因：1、是钢材生生产大国。。2、地震频繁繁出现的地地区，钢结结构轻于混混凝土结构构，因而在在发生地震震时因结构构物自重产产生的惯性性力也较小小，采用钢钢桥塔对抵抵抗大地震震是有效的的措施之一一。3、日本的高高度工业化化，在钢桥桥塔的制造造和安装架架设方面可可以采用优优质的栓焊焊技术及利利用大型浮浮吊整体施施工，从而而在一定程程度上可加加快工期与与减少劳力力。方针政策：：1、悬索桥和和斜拉桥的的桥塔，和和一般大跨跨度桥梁的的上部结构构而言，也也是优先采采用与发展展钢结构。。2、桥梁连水水中桥墩都都采用钢结结构，如关关西新机场场连络桥的的海中桥墩墩与横跨东东京湾道路路的海中桥桥墩等。特例：倒V形及菱形桥桥塔特点：1、桥塔形状状作成如单单索面斜拉拉桥中出现现的倒V形及菱形，，2、两座悬索索桥的跨度度均较小，，但是—种新的花色色。实例：1、日本大阪阪的此花大桥(原名北港大大桥)此花大桥为为150m+300m+150m三跨连续钢钢箱梁自锚锚式单主缆缆悬索桥，，全桥仅设设置一个采采用斜吊索索的索面，，因此采用用倒V形的钢