斜拉桥第三节

缆索承重桥梁—斜拉桥（三）1_____________________________王志强，同济大学桥梁工程系，桥梁馆404室联系电话：65983115-2404：Email:wangzhiq@一、受力特点斜拉桥的传力路径主梁与斜拉索相互作用特点桥塔与斜拉索相互作用特点主梁、桥塔和索相互耦合特点斜拉桥受力特点及结构体系（按梁、索、塔和墩的不同结合方式）二、结构体系依据支承体系划分的结构体系类型依据锚拉体系划分的结构体系类型ChristianMenn设计的建于1981年的甘特(Ganter)大桥部分斜拉桥（矮塔）二、斜拉桥的结构体系小田原港（OdawaraBlueway)桥,1994部分斜拉桥（矮塔）二、斜拉桥的结构体系1988年法国工程师J.MathivateExtra-dosedPrestressingConcreteBridge瑞士森尼伯格(Sunniberg)桥，1994,5跨，140米部分斜拉桥（矮塔）二、斜拉桥的结构体系部分斜拉桥（矮塔）二、斜拉桥的结构体系部分斜拉桥——兼有斜拉桥与连续梁或连续刚构桥受力和构造特点，有斜拉索和塔柱类似构造但非索支承结构，有连续梁或连续刚构的构造特点和外部受力图式但有别其受力；斜拉索只分担部分荷载，其余仍由主梁及其内预应力钢束承担，这就是所谓部分斜拉桥名称的来源。部分斜拉桥的塔高约为常规斜拉桥的一半，故也俗称矮塔斜拉桥；福建樟洲战备桥斜拉桥结构示意图及其弯矩示意图矮塔斜拉桥结构示意图及其弯矩示意图三跨连续梁结构示意图及其弯矩示意图塔柱处的主梁高度也约为常规连续梁或连续刚构桥的一半；塔高低、斜拉索倾角小，拉索承担的荷载比例小（约30％）；拉索活载应力幅一般在50MPa以下，而常规斜拉桥拉索的活载应力幅在150MPa以上，拉索的疲劳问题缓解，钢索的容许应力可提高，造价降低；跨径在100～250m的连续梁或刚构桥，若改用部分斜拉桥结构，竞争力将明显提高连续梁、连续刚构（或T型刚构）都可派生出部分斜拉桥。部分斜拉桥（矮塔）二、斜拉桥的结构体系拉索索鞍总体布置桥塔布置跨径布置斜索布置主梁布置一、总体布置斜拉桥总体布置、拉索构造与防护桥塔布置置桥塔的高度桥塔的布置一、总体体布置桥塔高度度主跨跨径径索面形式式（辐射射式、竖竖琴式或或扇式））拉索的索索距拉索的水水平倾角角双塔：H/l2=0.18~0.25单塔：H/l2=0.30~0.45桥塔高度度(从桥面以以上算起起，不包包括建筑筑造型或或观光等等需要的的塔顶高高度)桥塔布置置：独塔双跨跨、双塔塔三跨和和多塔多多跨，以以及一些些特殊布布置，如如：独塔塔单跨、、双塔单单跨，无无塔单跨跨以及塔塔跨混合合式。单跨斜拉拉桥桥塔布置置——特殊布置置形式的的斜拉桥桥岩锚代替替桥塔双塔单跨跨斜拉桥桥桥塔布置置——特殊布置置形式的的斜拉桥桥桥塔结构构形式和和布置塔跨混合合式桥塔布置置——特殊布置置形式的的斜拉桥桥桥塔结构构形式和和布置跨径布置置双塔三跨跨1）全桥刚刚度、拉拉索疲劳劳强度、、锚墩承承载力和和施工等等；2）边跨l1/中跨l2=0.25~0.53）端锚索独塔双跨跨边跨l1/中跨l2=0.5~1.0多塔多跨跨式跨径布置置多塔多跨跨式辅助墩及及外边孔孔跨径布置置空间布置置形式单索面双索面竖直双索索面倾斜双索索面斜拉索横横向布置置抗扭、桥桥面利用用以及美美观和维维护拉索布置置拉索在平平面内的的布置型型式辐射式竖琴式扇式拉索布置拉索倾角（（边索）辐射式或扇扇式：210~300竖琴式:260~300拉索布置索面内的其其它布置型型式拉索布置拉索间距早期：稀索索混凝土达15m~30m钢斜拉桥达达30m~50m现代：密索索混凝土达4m~12m钢斜拉桥达达8m~24m稀索特点：：主梁间距大大，梁的弯弯矩及剪力力较大，需需要较高的的梁高；斜斜索的内力力与截面尺尺寸相对也也较大，因因此对架设设和施工带带来较多困困难；斜索索锚固点的的构造细节节也较复杂杂，其附近近常需作大大规模补强强，耗料也也多。但稀稀索结构体体系的超静静定次数较较少。密索特点：：密索主梁间间距短，主主梁中的弯弯矩较小；；每索的拉拉力较小，，索截面尺尺寸小，锚锚固点构造造简单，补补强范围也也小；悬臂臂施工所需需辅助支撑撑少，甚至至可不要；；斜索更换换容易。但但端锚索（（与端支点点连接的斜斜索）刚度度较小，边边跨主梁可可能产生较较大的负弯弯矩。主梁的布置置连续体系非连续体系系主梁高跨比比Ayunose日本连续体系主梁的布置置非连续体系主梁的高跨跨比梁高的确定定为:早期稀索：：1/50-1/100密索:1/100-1/150,1/200拉索种类与与构造每一根拉索索都包括钢钢索和锚具具两大部分分。钢索承承受拉力，，设置在钢钢索两端的的锚具用来来传递拉力力。钢索作作为斜拉索索的主体主主要有如下下几种形式式：平行钢筋索索、钢丝索（平行钢丝丝股索Parallel-Wire-Strand、平行钢丝丝索PWC、半平行钢钢丝索）、、钢绞线索（平行钢绞绞线索、半半平行钢绞绞线索）、、封闭式钢缆缆、单股钢绞缆缆。二、拉索的的种类、构构造及防护护将7丝钢绞线平平行排列，，布置成六六角形截面面平行钢筋索索：高强钢筋平平行布置组组成，标准准强度不低低于1470MPa钢丝索平行钢丝股股索PWS平行钢丝索索PWC半平行钢丝丝索采用镀锌高高强钢丝，，其标准强强度不低于于1600MPa，常采用5或7镀锌钢钢丝制造钢绞线平行钢绞线线索：半平行钢绞绞线索，标标准强度度不低于1860MPa封闭式钢缆缆单根钢缆施工操作过过程繁杂，，索中钢筋筋都有接头头，目前很很少使用拉索种类与与构造拉索种类与与构造ParallelWireCable拉索种类与与构造拉索端部的的锚具热铸锚墩头锚冷铸锚夹片式群锚锚锚具的主要要构造为：：锚杯、锚锚圈、锚垫垫块、填充充固化料、、防漏板及及夹片等，，为便于穿穿索、张拉拉，在锚具具的尾部须须设置张拉拉连接器及及引出杆连连接等附属属构造。拉索的防护护拉索防护分分为钢丝防防护和拉索索防护两个个方面。1、钢丝的防防护2、拉索的防防护（涂料料、卷带、、套管和塑塑料缠绕等等）1）拉索外面面用多层玻玻璃纤维缠缠绕并加涂涂沥青或环环氧树脂形形成玻璃钢钢外壳防护护2）拉索外套套钢套管，，管内压注注水泥浆，，管内拉索索用玻璃纤纤维缠绕，，加涂沥青青，钢套管管外涂防锈锈漆；3）拉索套在在高密度聚聚乙烯套管管内，管内内再压注水水泥浆填满满空隙；4）拉索套在在PE管