斜拉桥与悬索桥的现状受力特点及构造[详细]

1、斜拉桥与悬索桥的现状、受力特点及构造,第一部分 斜拉桥,国内外斜拉桥的建设现状 斜拉桥的受力特点 斜拉桥的总体布置及构造,国内外斜拉桥现状,矮塔斜拉桥,一 概述,2、混凝土斜拉桥的发展阶段,中密索，主梁既是弹性支撑弹性梁，有承受较大的轴向力。 密索布置，主梁既要承受较大的轴向力，又是一个受弯构件。 稀索布置，主梁基本上为弹性支撑连续梁。（主梁受弯）,3、合理跨径,混凝土斜拉桥最大跨径700米； 钢斜拉桥最大跨径为1300米； 结合梁斜拉桥（主梁为钢混凝土结合梁）最大跨径为1000。,混凝土斜拉桥的的经济合理跨径在200m500m之间,斜拉桥的受力特点,斜拉桥的总体布 置及构造,5、总体布置,斜

2、拉桥的总体布置方案应与周围环境相协调，并综合考虑经济与安全、设计与施工、材料与施工机具、运营与管理及桥位处的地形、地质、水文、气象、地震等因素确定。,18,桥涵工程,总体布置应主要解决的索塔布置、跨径布置、拉索及主梁的的布置，塔高与跨径的关系等问题。,（一）索塔布置 斜拉桥的结构特点决定了它跨越能力大，可减少水中墩及深水基础，故总体布置时一般从经济角度考虑，宜采用独塔布置方案，根据桥位地形及跨径需要等各种因素也可选用双塔布置或多塔布置,（二）跨径布置,现代斜拉桥最典型的跨径布置有两种：即双塔三跨式和独塔双跨式。在特殊情况下也可布置成独塔单跨式、双塔单跨式及多塔多跨式。,辅助墩的作用：斜拉桥在边

3、跨设置辅助墩，可以增强结构体系的刚度，明显地改善边跨内力和减小挠度，特别是对辅助墩附近主梁断面的内里有明显的改善。设置辅助墩后大大减小了活载引起的梁端转角，使伸缩缝不易受损。当索塔刚度不够大时，辅助墩还可以约束塔身的变形，从而改善中跨的内力及挠度。反之，如索塔的刚度较大，则将辅助墩对中跨的受理状态就没有明显的影响。,（三）结构体系,主 梁 拉 索 索 塔 桥 墩 桥 台,主梁与塔柱之间横向约束示意图,支承体系:塔墩固结,在所有墩,塔处梁下均设有支座.(当支座是纵向滑动支座时,叫做半漂浮体系),漂浮体系:塔墩固结, 梁在塔处不设支座, 边墩上仅设纵向滑动支座.,塔梁固结体系:塔梁固结,墩处设有支

4、座.,刚构体系:塔,梁,墩均固结,不需支座,不需体系转换.,按拉索的锚拉体系不同而形成的三种结构体系,自锚式斜拉桥 地锚式斜拉桥 部分地锚式斜拉桥,A）自锚式斜拉桥 自锚体系中，锚固在端支点处的拉索索力最大，一般需要较大的截面，并且它对控制塔顶的变为起着重要的作用，是最重要的一根拉索，被成为端锚索。 无论是双塔三跨式或独塔双跨式斜拉桥，绝大对数采用自锚体系。,B）地锚式斜拉桥 单跨式斜拉桥一般采用地锚式，这时，全桥只需一个索塔。由于不存在边跨问题，塔后拉索只能采用地锚形式，这时，由拉索的水平分力引起的梁内的水平轴力必须有相应的下部结构及地锚来承担。,C）部分地锚式斜拉桥 无论是双塔三跨式还是独

5、塔两跨式斜拉桥，由于某种原因边跨相对于主跨很小时，可以将边跨部分拉索锚固在主梁上，而部分拉索布置承地锚式。如我国主跨414m的湖北汉江桥，由于边跨与主跨之比仅为0.203，采用了部分地锚式体系，塔后侧的的拉索只有四根锚于极短的边跨主梁上，另21道拉索全部锚在大体积混凝土桥台上。,（四）斜拉索,（四）主梁,（四）截面,主梁,新的设计细则明确提出斜拉桥主梁的四种形式:,混凝土梁 钢梁 组合梁 混合梁,斜拉桥的主梁宜在全长范围内布置成连续体系。,钢主梁截面形式: 箱形、梁板式、分离式边箱、钢板梁截面。,当采用双层桥面的主梁时，宜采用桁架形式。,重庆菜园坝大桥,主梁横向连接系 新设计细则中规定 主梁斜

6、拉索锚固区必须设置横向连接系。支座处横 隔板必须加强。,混凝土梁横向联系：应采用横隔板（梁）。 钢梁的横隔板：宜采用钢板梁。刚桁架梁横向连接系宜采用桁架斜撑形式。 组合梁连接系：宜采用钢板进行横向连接，其钢板厚度不宜小于10mm.,钢梁横隔板,主梁纵向连接,混凝土梁 分段悬拼：主梁端面应设计成企口缝形式，并应设置定位预（埋）制件。 主梁接缝应采用胶接缝。,钢梁 节段连接方式可采用高强螺栓连接或焊接，钢箱梁顶板应采用焊接连接。,多多罗大桥钢梁连接,菜园坝大桥钢桁连接,苏通大桥钢混结合段,钢混接头构造,承压板,混凝土顶板,混凝土底板,剪力钉,型加劲肋,（五）主塔,宝塔式,A形,混凝土索塔 应根据施

7、工需要在索塔内配置型钢作为劲性骨架。 处于海洋或其他腐蚀环境中的混凝土索塔、主梁应 考虑增大其保护层 厚度或增加其他提高结构耐久性的措施。,索塔的构造要求,钢索塔 宜设计成空心箱截面形式，箱室四周各主壁板上应布置竖向加劲肋， 箱室内应设置水平横隔板。,斜拉索锚固系统,斜拉索与梁的锚固,斜拉索与塔的锚固,与混凝土梁的锚固 与钢主梁的锚固,与混凝土塔的锚固 与钢索塔的锚固,斜拉索与混凝土梁的锚固,斜拉索与钢主梁锚固,常用形式：锚箱式、耳板式、锚管式,锚箱锚固构造,诺曼底桥,斜拉索与混凝土索塔的锚固,锚固形式：侧壁锚固 钢横梁锚固 交叉锚固 钢锚箱,希腊RION-ANTIRION桥钢锚箱构造,斜拉索与钢索塔的锚