斜拉桥构造课件讲解

主讲：廖健凯斜拉桥构造这一节我们要学什么？一主梁的构造二索塔的构造三斜拉索的构造一主梁的构造（1）将恒载、活载分散传给拉索。梁的刚度越小，则承担的弯矩越小。（2）与拉索及索塔一起成为整个桥梁的一部分。主梁承受的力主要是拉索的水平分力所形成的轴压力，因而需要足够的刚度防止压屈。（3）抵抗横向风载和地震荷载，并把这些力传给下部结构。拉索间距较大时，主梁设计由弯矩控制单索面时，主梁设计由扭转控制双索面密索体系时，主梁设计由轴压力与整个桥的纵向弯曲控制主梁的三个主要作用a.分离双箱截面早期斜拉桥的截面形式，带有一般箱梁桥的痕迹b.倒梯形箱形截面外侧斜腹板、内侧竖腹板对抗风稳定性有利c.分离三角形边箱截面桥面较宽时采用d.分离实心双主梁（π形或双T形梁）主梁纵向横向受力明确从早期到现在，随着对密索体系斜拉桥的受力特点和抗风性能的不断认识，主梁截面形式和主梁高度有了很大变化随着密索体系的逐步发展，主梁高度逐渐降低，箱体也相应减小随着密索体系设计概念的成熟，双箱截面主梁进一步降低主梁高度随着梁高的进一步降低e.带肋边主梁主跨425m的挪威海尔格兰特桥，梁高仅1.2mf.板式截面桥宽与跨径较小时，梁高进一步降低，仅50cm左右g.整体箱形截面具有很大的抗弯及抗扭刚度，适用于单索面斜拉桥双索面时若将中间加封底板将增加自重，较少使用h.单箱多室截面抗扭刚度大，中间两个腹板形成窄室，适于单索面布置拉索锚固在窄室顶部的短横肋上i.单室单室截面单索面斜拉桥较典型的截面，锚索截面和索间距的一半处均设置一对预应力加劲斜杆，将索力及荷载有效地传至整个截面，保证截面几何不变j.为了与引桥的分离（幅）式箱梁相协调，利用三角形构架将总宽达38.3m、主跨为192m的两个箱梁连结在一起，并在中央锚固单面索k.三角形双室箱梁截面三角形截面有利于抗风斜拉桥主梁的四种组成方式（1）预应力混凝土梁，称为混凝土斜拉桥；经济跨径200~400m（2）钢主梁，称为钢斜拉桥；经济跨径大于600m（3）钢—混凝土组合梁，称为组合梁（结合梁、叠合梁）斜拉桥；经济跨径400~600m（4）主跨为钢主梁或钢—混凝土组合梁；边跨为混凝土梁，称为混合梁斜拉桥PS：主梁的主跨与边跨设计理念是不同的。主跨必须有良好的动力特性，自重较轻。对于大跨度斜拉桥，边跨由于其拉索起着稳定索塔的作用，因而边跨应具有克服上提力的功能，这就需要边跨的自重、刚度或设辅助墩的方式来解决二索塔的构造索塔是斜拉桥结构体系中的偏心受压构件，必须具有足够的强度和刚度以保证体系的受力需求和自身的稳定性索塔的刚度及其与主梁的连接方式影响着体系的受力索塔是高耸结构，造型优美与环境协调的塔柱，往往是斜拉桥成为标志性建筑的重要因素塔柱纵向造型塔柱在纵桥向有单柱形、A形及倒Y形等几种单柱形塔构造简洁，外形轻盈美观，施工方便目前国内外大多数斜拉桥采用该形塔

A形和倒Y形塔在顺桥向刚度大，有利于抵抗塔

两侧拉索的不平衡力，并使塔有更好

的抗震能力，但施工较复杂，采用不

多，主要用于多塔斜拉桥等一些有特殊需要的结构塔柱横向造型塔柱在横桥向有单柱形、双柱形、门形、H形、A形、倒V形、倒Y形等柱形塔构造简单，承受横向荷载的能力差；单柱都用于单索面，双柱则用于双索面门形、H形塔在两塔柱之间设有横梁抵抗横向水平荷载的能力较强，一般用于双索面斜拉桥为使索面垂直同时能让主梁等宽穿过塔柱，就形成了上塔柱向内收的H形和设横梁内收的门形塔为减小基础的横向宽度，在桥面以下将下塔柱内收形成花瓶形A形、倒V形、倒Y形塔横向刚度大，因两塔柱在上部交会，增强了结构整体抗扭刚度；既适于单索面，也适用于双索面，但构造相对复杂，施工难度也增大，主要用于大跨径斜拉桥为减小基础的横向宽度，可在桥面以下将下塔柱内收形成钻石形斜拉索是斜拉桥重要的传力、受力构件斜拉索布置方式多样、构造特殊混凝土斜拉桥拉索的造价约占全桥总造价的25~30％斜拉索应具有高抗拉性能、良好的抗疲劳性能和耐久性能斜拉索由索体和两端锚具所组成：索体有高强度钢束及其防腐和保护构造组成锚具分为张拉端锚具与非张拉端锚具三斜拉索的构造根据钢束的组成材料，斜拉索主要类型有：封闭式钢缆早期的斜拉索使用例子很少（挪威530m的Skarnsundet桥）平行钢筋索早期英国使用较多，其它国家很少使用平行钢丝索由若干根钢丝平行并拢、扎紧而成。需现场制作弯曲刚度较大，架设困难易引起弯曲次应力，使用越来越少半平行钢丝索将钢丝平行并拢后同心同向轻度扭绞约为2°～4°，再用包带扎紧，弯曲性能好可以盘绕，具备长途运输条件，宜在工厂生产，质量易保证，逐步取代了纯平行钢丝索。它是目前使用最多的斜拉索钢绞线索由多根钢绞线按一定规则在现场逐根排列而成，钢绞线平行成束，这种斜拉索已逐步得到推广使用螺旋钢绞缆以一根钢丝为缆心，逐层增加钢丝，同一层钢丝直径相同，但相邻层钢丝的扭绞反向，以抵抗张拉时的扭矩，最后形成一股钢绞缆。单股钢绞缆只能在工厂生产，柔性好、可成盘运输至现场安装。很少用于混凝土斜拉桥也可在工厂制作，将多股钢绞线并拢后再进行一定角度的扭转，使其便于盘绕（同半平行钢丝索）索面设置根据塔、梁、索之间的连接及支承方式，以及桥面宽度、塔柱和主梁形式，拉索在空间所形成的索面有：单索面、竖直双索面、倾斜双索面、三索面锚固形式构造要点适用范围顶板锚固块以顶板为基础，向上下两个方向延伸加厚而成箱内具有加劲斜杆的单索面箱内锚固块锚固块位于顶板之下和两个腹板之间，并与它们固结在一起两个分离式单箱的双索面和带有中间箱室的单索面斜隔板锚固锚头设在梁底外面，也可埋入斜隔板预留的凹槽内同上梁底两侧设锚固块设在风嘴实体之下或边腹板之下双索面斜拉桥梁两侧设锚固块锚块设在梁底双主梁或板式截面斜拉索与主梁的锚固方式锚固形式构造要点适用范围交错锚固塔柱中埋设钢管，再将斜拉索穿入和锚固在钢管上端的锚垫板上，索塔受扭实心塔非交错锚固（直接锚固）在塔柱的横壁中埋设钢管，斜拉索通过钢管锚