悬索桥斜拉桥sy.ppt

1、斜拉桥与悬索桥，一斜拉桥，东北林业高等院校土木工程学学院2007年9月，1斜拉桥的力学特征2斜拉桥的结构与形式3斜拉桥的非线性问题与最佳成桥状态确定4存在的问题5斜拉桥实例，2006年9月，3，1斜拉桥的力学特征斜拉桥主要由主梁，斜拉桥拉索和索塔3大部分组成。 主梁以承受压力和弯矩为主，属于偏心受压部件。 斜拉索以拉伸为主，主要南朝梁提供弹性支撑。 索塔以压力为主，承受力量。 斜拉桥的负荷传递路径是，斜拉索的两端分别固定在主梁和索塔上，将主梁的定负荷和车辆负荷传递给索塔，通过索塔传递给地基。 因而，主梁由斜拉索的各点支承，如弹性支承的连续南朝梁那样，值得大幅度降低弯曲力矩，不仅可以大幅度减小主

2、梁的尺寸(南朝梁的高度一般为摇镜头的1/501/200，进一步减小)，构造自重也明显减轻值得注意的是，对斜拉索的主梁的多点弹性支承作用只有在拉索总是处于紧张状态时，才在一盏茶上发挥。 因此，在主梁承受载荷之前，必须预紧斜拉索。 下图显示了三连续南朝梁的典型恒负荷角图和三连斜拉桥的恒负荷角图。 从图中可以看出，在斜拉索的支撑作用下，主梁的恒负荷力矩显着减少。2006年9月、4月、斜拉桥、连续南朝梁和斜拉桥主梁的弹性支承作用是恒定载荷最有效，车辆载荷其次是风荷载最差。 2006年9月、5月，斜拉桥的主梁轴力、主梁轴力分布可以根据斜拉桥的支撑条件而变化，通过斜拉桥的预应力对主梁进行内力调整，2006

3、年9月、6月、2斜拉桥的结构和型号，2.1孔跨斜拉桥的孔配置，根据具体情况，前桥的刚性、 应考虑锚固件脚承载能力等各种因素，可采用双塔三跨式、独塔二跨式、三塔四跨式和多塔多跨式配置。 具体形式如下： 2006年9月，7，(1)双子塔三摇镜头式，这是最常见的斜拉桥孔摇镜头布置方式，主摇镜头较大，一般适用于较大河流。 如图所示，边摇镜头L1和中摇镜头L2的比例关系一般来说钢斜拉桥： L1=(0.40.45) L2其他斜拉桥： L1=(0.330.5) L2一般来说接近l1=0.4l2，在2006年9月、8、双子塔三段式斜拉桥中，在活荷载作用于主主摇镜头时， 由于电缆的张力，塔向中摇镜头侧水平倾斜，

4、此时，如果越过电缆提供一盏茶的刚性，则塔的倾斜量显着减少，为了实现中摇镜头提高的这个目的，有效的方法是使末端锚固件变粗或者越过辅助脚。 下图为双子塔三跨式斜拉桥的受力特性。 2006年9月，9，(2)独塔双跨式，这也是一种常见的斜拉桥孔跨布置方式，主跨径一般小于双塔三跨式主跨径，适合跨中小河流和城市道路。 如该图示那样，边缘摇镜头相对于主母摇镜头的比L1: L2=0.50.8，但是为了提高主母摇镜头的刚性，在边缘摇镜头大的情况下，一般需要在边缘摇镜头的范围内配置辅助脚。 2006年9月，在1.0，(3)三塔四渡式和多塔多渡式型斜拉桥中的应用非常少。 其原因是中间塔没有末端锚固件，有效地限制了其

5、位移，因此已经具有柔性结构的斜拉桥，采用多塔多摇镜头式使得结构的柔性进一步增大，随之变形也变大。 在必须采用多塔多跨式斜拉桥的情况下，中间塔可以是刚性塔(如a形塔)，也可以用缆绳加固中间塔的塔顶(香港汀桥127m 448m 475m 127m，采用这种方式)，或者增加主梁的高度(岳阳洞庭湖桥130m 2310m 130m，) 可采用更低的塔部分斜拉桥系统(塔高降低塔的刚性将迅速增大，可以参考相关文献)。三塔四渡式斜拉桥，2006年9月，1.1，2.2斜拉索，(1)斜拉索构成斜拉索是斜拉桥的主要承重部分，起到重要作用，受到相当大的抗拉应力(一般以0.4倍拉索的极限拉伸强度设计值设计)。 受到强张

6、力的斜线长期在大气中被有害物质侵害，会生锈。 因此，斜拉索防护的好坏直接影响桥梁的寿命。 目前使用最广泛的措施是在镀亚金属铅钢丝束上用热挤压法涂复聚乙烯管(PE )涂层。 2006年9月，1.2，(2)斜拉索的立面图布置方式，斜拉索在立面图内的布置方式有放射形、竖琴形和扇形三个基本形式。 混凝土达15m30m钢斜拉桥达30m50m，拉索间隔，早期：希索，现代：密索，混凝土达4m12m钢斜拉桥达8m24m，2006年9月，1.3，(3)斜拉索横向布置方式，空间布置形式，单索面双索面，垂直双索面倾斜双索面，2006年9月，垂直双索面倾斜双索面斜电缆的横向配置方式、电缆倾斜角大、垂直分力大、主梁的弹

7、性支承作用大，但如果相应地增加塔高和电缆使用量、电缆的倾斜小，则能够降低塔的高度、减少材料的使用量，但由于纵向的分力减少，所以主梁日本认为在总结斜拉桥的主要组成部分时，最合理的斜拉索倾斜角约为21021380。 一般来说，在采用竖琴型的版结构的情况下，在采用被认为倾斜角为260380的例子较多的放射形或扇形的配置的情况下，其最小倾斜角为210300多，250多。 2006年9月，1.5、2.3主梁、主梁的力学体系斜拉桥主梁承担压力和弯矩，属于偏心受压部件。 从力学系统来看，可以分为连续系统和非连续系统。 跨斜拉桥全长，南朝梁体采用连续形式，即连续体系。 大多数斜拉桥都采用这种形式。 不连续体系

8、的主梁分为在斜拉桥主的中央部分插入小跨结构的类型和代替悬垂结构插入“剪断力铰链”的类型。2006年9月，1.6；(2)主梁的高摇镜头比，主梁的高摇镜头比，就是南朝梁高度和主梁摇镜头长度的比。 主梁高摇镜头比的正常范围：双索面时：1/1001/500为单索面时：1/50 1/100，屏幕纵横比为1/10主梁横截面常用的主梁按材料分，钢主梁、混凝土主梁、钢与混凝土的结合南朝梁、主摇镜头钢梁与侧摇镜头混凝土南朝梁的混合下图显示了不同类型的主梁截面。 2006年9月，1.7，混凝土主梁，2006年9月，1.8，2.4索塔，2006年9月，1.9，2006年9月，2.0，2006年9月，2.1，一、受力

9、特点，第四章混凝土斜拉桥的设计与计算，第一节斜拉桥的静力分析，2006年9月，2.2，双塔斜拉桥和多塔斜拉桥的受力特点，2006年9月2.3，2006年9月，2.4，2006年9月，2.5，二、计算方法概述，2006年9月斜拉索结构特性的拉索垂度效应，混凝土斜拉桥的拉索一般为柔性拉索，高强度拉索外包的拉索套只作为保护材料，不参与拉索的受力，由于拉索的自重而存在垂度，若垂度影响拉索的受力性能，则云同步为了简化计算，在实际计算中，电缆通常用直杆表示，以电缆的弦长为杆长。 关健问题是考虑电缆的垂直效应对电缆伸长和轴向力的关系的影响，这种影响用修正弹性模数来考虑，其计算思路如下： 2006年9月，关于2.7、电缆的横截面：用上式积分电缆得到的几何方程式是引体向上线，2006年9月，从2.8 2006年9月，2.9、等效弹性模数、实际应力电缆轴向变性由两部分组成(1)电缆自身弹性变形； (2)垂直效应：结构的等效弹性模数用弹性模数表示： 2006年9月，3.0、斜拉桥、连接南朝梁和斜拉桥的主梁常数载荷力矩，斜拉桥的主梁轴向力，斜拉桥的弹性支承作用可以达到横向载荷最有效，车辆载荷其次，风荷载最差。主梁轴力分布根据斜拉桥的支撑条件而变化，斜拉桥、主梁建筑