《斜拉桥简介》PPT课件

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1、桥梁工程概论主讲人：杨果岳第十章斜拉桥简介第一节概述第二节孔跨布局第三节索塔布置第四节拉索布置第五节主要结构体系第六节斜拉桥构造第一节概述是指用锚在塔上的若干斜索吊住梁跨结构的桥，也叫斜张桥。主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分组成。索塔大都采用混凝土结构，主梁一般采用混凝土结构、钢-混凝土组合结构或钢结构，斜拉索则采用高强材料（高强钢丝或钢绞线）z制成。斜拉桥荷载传递途径：斜拉索的两端分别锚固在主梁和斜塔上，将主梁的恒载和车辆荷载传递至索塔，再通过索塔传至地基。力学特性：主梁在斜拉索的多点支承下，像多跨弹性支撑的连

2、续梁一样，使弯矩值得以大大地降低，这不但可以使主梁尺寸大大减小，而且由于结构自重显著减轻，既节省了结构材料，又能大幅度地增大桥梁的跨越能力。在主梁承受荷载之前需要对斜拉索进行预张拉。斜拉桥属于高次超静定结构，包含较多的设计变量，桥型方案和寻求合理设计较为困难。现代斜拉桥的发展：第一阶段：稀索布置，主梁较高，主梁以受弯为主，拉索更换不方便；第二阶段：中密索布置，主梁较矮，主梁承受较大轴力和弯矩；第三阶段：密索布置，主梁更矮，并广泛采用梁板式开口断面。稀索布置密索布置第二节孔跨布局一、双塔三跨式主跨跨径大，一般适用于

3、跨越较大的河流。跨径分割比：边跨与主跨合理而均衡比为1：2：1主跨经济性跨径：400m～500m。超长斜拉桥1000m。边主跨之比与斜拉桥的整体刚度、端锚索的应力变幅有着很大的关系。二、独塔双跨式主孔跨径一般比双塔三跨式跨径小，适用于跨越中小河流和城市河道。边主跨之比为（0.5～0.8），但大多数为0.66。边跨大，考虑拉索应力疲劳，中间设桥墩改善。三、三塔四跨式和多塔多跨式很少采用。因为中间塔没有端锚索来有效限制它的变位。采用增加主梁刚度和索塔刚度增加了工程量。四、辅助墩和边引跨边引跨辅助墩活载作用时，往往边跨

4、梁段附近区域产生很大的正弯矩，并导致梁体转动。解决这个问题，常用：边引跨：形成负弯矩。辅助墩：减小拉索应力变幅，缓和端支点负反力。第三节索塔布置一、索塔的形式美学观点适合拉索布置传力简单，恒载作用下，索塔尽可能处于轴心受压状态。二、塔的高跨比索塔的高度决定着整个桥梁的刚度和经济性。索对梁的支承刚度主要取决于索力的竖向分力V和拉索的线刚度EA/l。拉索锚点处荷载P作用下，主梁下挠量：普通索：塔高与索长、倾角的关系值最大，拉索的支承刚度最大，α为55°最大；tanα越小，塔的支承刚度越大。端锚索：塔高与索长、倾角的关

5、系对于端锚索，当中跨布载时，水平力F作用下，塔顶水平位移为：α为35°时，Δ最小，端锚索提供的支承刚度最大拉索轴力N与倾角α有关，经推导，α取值45°。综合考虑索和塔的共同影响，对于每座斜拉桥存在一个最佳高度H，使得索和塔对主梁的支承刚度达到最大。第四节拉索布置1.索面位置单索面拉索对抗扭不起作用，所以主梁应采用抗扭刚度较大的截面。优点：桥面视野开阔。双索面扭矩可用拉索的轴力来抵抗，主梁可用较小抗扭刚度的截面。斜向双索面对于桥面梁体抗风力扭振特别有利。2.索面形状辐射形斜拉索沿主梁均匀分布，而集中于塔顶一点。优点

6、：斜拉索与水平面交角大，故斜拉索的垂直分力对主梁的支承效果也大。缺点：但塔顶锚固点构造过于复杂。竖琴形斜拉索成平行排列。优点：可简化与塔的连接构造，塔上锚固点分散，对索塔的受力有利。缺点：倾角小，索的总拉力大时，钢索用量多。扇形斜拉索不互相平行，兼有上述两种布置方式的优点。故广泛采用。3.索距的布置早期为稀索：超静定次数少现代斜拉桥多为密索：超静定次数高，必须利用计算机计算。密索有如下优点：（1）索距小，主梁弯矩小；（2）索力较小，锚固构造简单；（3）锚固点附近应力流变化小，补强范围小；（4）利于悬臂架设；（5)

7、易于换索第五节主要结构体系按索塔、梁、墩相互结合方式，可分为：漂浮体系、半漂浮体系、塔梁固结体系和刚构体系按主梁的连续方式，可分为：连续体系和T构体系按斜拉索的锚固方式，可分为：自锚体系、部分地锚体系和地锚体系按塔的高度，可分为：常规斜拉桥和矮塔部分斜拉桥一、漂浮体系漂浮体系结构特点：塔墩固结，塔梁分离，主梁悬浮主梁除两端有支承外，其余全部由拉索悬吊，属于一种在纵向可稍作浮动的多跨弹性支承连续梁。塔柱和主梁之间设置侧向限位支座。斜拉索不能给梁提供有效的横向支承，为了抵抗风力引起的主梁横向位移，故设之。该体系优点：

8、（1）全跨满载时，塔柱处主梁无负弯矩峰值；（2）主梁可以随塔柱的缩短而下降，所以温度、收缩和徐变内力均较小。（3）密索体系主梁各截面的变形和内力变化较平缓，受力较均匀；（4）地震时允许全梁纵向摆荡，成为长周期运动，从而抗震消能，因此地震烈度较高地区可考虑选择这类体系。该体系缺点：（1）当采用悬臂施工时，塔柱处主梁需临时固结。（2）斜拉索不能对梁提供有效的横向支承，为抵抗由