第七章 钢斜拉桥.ppt

1、钢桥设计,天津大学 土木工程系,本章内容: 钢斜拉桥的组成形式，钢斜拉桥的总体布置原则，钢斜拉桥的构造特点，钢斜拉桥的计算简要介绍,第七章 钢斜拉桥,7.1 钢斜拉桥 斜拉桥是一种由梁、索、塔等组成的组合体系桥梁。 现代斜拉桥常采用密索体系（索多而间距小) 主梁以受压为主，斜拉索受拉，主塔亦以受压为主,7.1 钢斜拉桥 主塔常采用混凝土桥塔 混凝土斜拉桥 采用预应力钢筋混凝土作为主梁 钢斜拉桥 采用钢梁(钢板梁、结合梁、钢桁架梁、钢箱梁等)作为主梁,7.2 钢斜拉桥的组成形式 按跨径布置方式分 独塔双跨式 双塔三跨式 多塔多跨式,7.2 钢斜拉桥的组成形式 独塔双跨式,7.2 钢斜拉桥的组成形

2、式 双塔三跨式,7.2 钢斜拉桥的组成形式 多塔多跨式,7.2 钢斜拉桥的组成形式 按斜拉索空间布置形式分 单索面斜拉桥 双索面斜拉桥 竖向双索面 斜向双索面,7.2 钢斜拉桥的组成形式 按斜拉索空间布置形式分,7.2 钢斜拉桥的组成形式 按斜拉索根数的多少分 稀索斜拉桥 密索斜拉桥 按斜拉桥由梁、索、塔墩的不同结合 漂浮体系 支撑体系 塔梁固结体系 刚构体系 协作体系,7.2 钢斜拉桥的组成形式 按斜拉桥由梁、索、塔墩的不同结合,(a) 飘浮体系 （b) 支承体系 （c) 塔梁固结体系（d) 刚构体系 (e) 协作体系,7.2 钢斜拉桥的组成形式 斜拉索的横向布置,7.2 钢斜拉桥的组成形式

3、 桥塔形式,7.3 钢斜拉桥的总体布置 立面布置 确定桥梁边、中跨比例及索塔高度与中跨的比例 平面布置 一般按直线布置，但也有为配合路线将桥梁部分或全部设置在曲线上。 横向布置 主要是选择桥塔的形式，根据桥面宽度及美观要求选择索面。,7.3 钢斜拉桥的总体布置 主梁截面形式及高度选择 应根据跨径、索距、桥宽等不同需要，综合考虑结构力学要求、抗风稳定性、施工方法等因素选定。,7.3 钢斜拉桥的总体布置 索距的选择 采用稀索时主梁上的荷载比较直接地由锚索传递到端支点 采用密索时则一部分内力经由主梁传递到端支点，因此边跨主梁变形及负弯矩均较大。,7.3 钢斜拉桥的构造特点 钢主梁 双主梁 单箱单室

4、双箱单室 多室钢梁,7.3 钢斜拉桥的构造特点 双主梁,7.3 钢斜拉桥的构造特点 单箱单室,7.3 钢斜拉桥的构造特点 双箱单室,7.3 钢斜拉桥的构造特点 双箱单室,7.3 钢斜拉桥的构造特点 多室钢梁,7.3 钢斜拉桥的构造特点 斜拉索构造,(a) 平行粗钢筋束 (b) 平行（半平行）钢丝束（镀锌钢丝7mm） (c) 平行（半平行） 钢铰线束 （钢铰线） (d) 单股钢铰缆 （各层镀锌钢丝绕芯丝扭转而成） (e) 封闭式刚缆 （Z形镀芯钢丝组成封闭索）,7.3 钢斜拉桥的构造特点 拉索锚固构造 拉索与主梁的锚固构造 锚箱式、耳板式、锚管式、锚拉板,7.3 钢斜拉桥的构造特点 拉索锚固构造

5、 斜拉索与桥塔的锚固构造 直接锚固 通过塔顶索鞍而延伸到桥塔的另一侧主梁上锚固,7.3 钢斜拉桥的构造特点 拉索与主梁的锚固构造实例,7.3钢斜拉桥的构造特点 拉索与主梁的锚固构造,7.3 钢斜拉桥的构造特点 拉索与主梁的锚固构造,7.3 钢斜拉桥的构造特点 拉索与桥塔的锚固构造,7.3 钢斜拉桥的构造特点 拉索与桥塔的锚固构造,7.4 钢斜拉桥的计算简要介绍 静力计算分析和动力计算分析 通常在计算斜拉桥的内力和变形时把空间结构简化为平面结构进行分析 待内力和变形确定以后再乘以荷载横向分布系数，也就是考虑结构的空间效应,7.4 钢斜拉桥的计算简要介绍 可采用空间结构进行电算 斜拉桥结构位移较大

6、，弯矩与轴力相互作用，桥梁体系具有很强的非线性性质，采用有限变形理论进行计算。,7.4 钢斜拉桥的计算简要介绍 静力计算分析 恒载内力计算 活载内力计算 温度变化产生的内力计算 通常采用平面杆系有限元单元法,7.4 钢斜拉桥的计算简要介绍 动力计算分析 抗震和抗风 自振特性 由于斜拉桥的侧向弯曲和扭转相耦合，斜拉桥的动力分析必须采用三维空间模型,7.4 钢斜拉桥的计算简要介绍 对斜拉桥的局部分析 各构件的锚固区域 桥塔的隅节点 塔梁固结的区域,7.5 斜拉桥钢主梁的施工介绍 顶推法施工实例,7.5 斜拉桥钢主梁的施工介绍 合龙段施工 合龙段施工关系到结构内力的分配以及桥面的平顺，也直接影响结构的安全。包括：自然合龙和强制合龙。 强制合龙