斜拉橋設(shè)計(jì)與計(jì)算學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第一頁(yè)，共85頁(yè)。第1頁(yè)/共84頁(yè)第二頁(yè)，共85頁(yè)。第2頁(yè)/共84頁(yè)第三頁(yè)，共85頁(yè)。桁架(hngji)傳力分析示意第3頁(yè)/共84頁(yè)第四頁(yè)，共85頁(yè)。 邊跨可對(duì)稱(chēng)布置(bzh)或者不對(duì)稱(chēng)布置(bzh)，邊跨可設(shè)置輔助墩。第4頁(yè)/共84頁(yè)第五頁(yè)，共85頁(yè)。 首先確定主跨跨徑，雙塔斜拉橋，邊中跨比一般，以居多。（1）邊跨過(guò)小，易導(dǎo)致邊跨負(fù)反力及尾索過(guò)大的應(yīng)力幅度（疲勞破壞）；（2）邊跨過(guò)大，邊跨彎矩過(guò)大，中跨剛度(n d)小，不經(jīng)濟(jì)。第5頁(yè)/共84頁(yè)第六頁(yè)，共85頁(yè)?？蓪?duì)稱(chēng)(duchn)布置或者不對(duì)稱(chēng)(duchn)布置；不對(duì)稱(chēng)(duchn)布置更為經(jīng)濟(jì)合理，對(duì)稱(chēng)(duchn)布置景觀性更好

2、一些；較為合理的邊中跨比之間，以左右居多。第6頁(yè)/共84頁(yè)第七頁(yè)，共85頁(yè)。第7頁(yè)/共84頁(yè)第八頁(yè)，共85頁(yè)。第8頁(yè)/共84頁(yè)第九頁(yè)，共85頁(yè)。第9頁(yè)/共84頁(yè)第十頁(yè)，共85頁(yè)。第10頁(yè)/共84頁(yè)第十一頁(yè)，共85頁(yè)。第11頁(yè)/共84頁(yè)第十二頁(yè)，共85頁(yè)。第12頁(yè)/共84頁(yè)第十三頁(yè)，共85頁(yè)。第13頁(yè)/共84頁(yè)第十四頁(yè)，共85頁(yè)。第14頁(yè)/共84頁(yè)第十五頁(yè)，共85頁(yè)。第15頁(yè)/共84頁(yè)第十六頁(yè)，共85頁(yè)。第16頁(yè)/共84頁(yè)第十七頁(yè)，共85頁(yè)。第17頁(yè)/共84頁(yè)第十八頁(yè)，共85頁(yè)。第18頁(yè)/共84頁(yè)第十九頁(yè)，共85頁(yè)。一般(ybn)中跨無(wú)索區(qū)長(zhǎng)度即合攏段長(zhǎng)度第19頁(yè)/共84頁(yè)第二十頁(yè)，共85頁(yè)。第

3、20頁(yè)/共84頁(yè)第二十一頁(yè)，共85頁(yè)。第21頁(yè)/共84頁(yè)第二十二頁(yè)，共85頁(yè)。第22頁(yè)/共84頁(yè)第二十三頁(yè)，共85頁(yè)。第23頁(yè)/共84頁(yè)第二十四頁(yè)，共85頁(yè)。主橋跨徑、斷面(dun min)布置確定確定邊跨長(zhǎng)度 塔高確定塔梁構(gòu)造確定，主梁節(jié)段長(zhǎng)度，索塔拉索間距確定成橋索力計(jì)算施工階段、運(yùn)營(yíng)階段計(jì)算完成圖紙、計(jì)算書(shū)主橋跨徑、斷面布置確定穩(wěn)定、動(dòng)力、抗風(fēng)、局部等計(jì)算第24頁(yè)/共84頁(yè)第二十五頁(yè)，共85頁(yè)。第25頁(yè)/共84頁(yè)第二十六頁(yè)，共85頁(yè)。 密索體系，主梁梁高一般為主跨的1/1001/300,中小跨徑一般1/1001/150，橋梁較寬時(shí)，可能是橫向(hn xin)寬度控制。第26頁(yè)/共84頁(yè)第

4、二十七頁(yè)，共85頁(yè)。1、主梁第27頁(yè)/共84頁(yè)第二十八頁(yè)，共85頁(yè)。第28頁(yè)/共84頁(yè)第二十九頁(yè)，共85頁(yè)。1、主梁截面(jimin)特點(diǎn)第29頁(yè)/共84頁(yè)第三十頁(yè)，共85頁(yè)。1、主梁截面(jimin)特點(diǎn)第30頁(yè)/共84頁(yè)第三十一頁(yè)，共85頁(yè)。1、主梁截面(jimin)特點(diǎn)第31頁(yè)/共84頁(yè)第三十二頁(yè)，共85頁(yè)。1、主梁截面(jimin)特點(diǎn)第32頁(yè)/共84頁(yè)第三十三頁(yè)，共85頁(yè)。1、主梁截面(jimin)特點(diǎn)第33頁(yè)/共84頁(yè)第三十四頁(yè)，共85頁(yè)。1、主梁截面(jimin)特點(diǎn)第34頁(yè)/共84頁(yè)第三十五頁(yè)，共85頁(yè)。2、索塔第35頁(yè)/共84頁(yè)第三十六頁(yè)，共85頁(yè)。2、索塔第36頁(yè)/共84頁(yè)

5、第三十七頁(yè)，共85頁(yè)。2、索塔-構(gòu)造(guzo)尺寸第37頁(yè)/共84頁(yè)第三十八頁(yè)，共85頁(yè)。2、索塔-上塔柱錨固區(qū)第38頁(yè)/共84頁(yè)第三十九頁(yè)，共85頁(yè)。3、拉索截面(jimin)組成第39頁(yè)/共84頁(yè)第四十頁(yè)，共85頁(yè)。3、拉索序號(hào)序號(hào)技術(shù)性能指標(biāo)技術(shù)性能指標(biāo)平行鋼絲斜拉索平行鋼絲斜拉索環(huán)氧鋼絞線(xiàn)斜拉索環(huán)氧鋼絞線(xiàn)斜拉索1 1抗拉強(qiáng)度1670MPA-1770MPA1860MPA2 2拉索用量稍大減少約8%，比平行鋼絲斜拉索用量減少3 3防護(hù)性能 1鍍鋅+纏包帶+HDPE環(huán)氧層+油脂+PE+HDPE6 6抗振性能 鋼絲拉索結(jié)構(gòu)為整體粘結(jié)，抗振性能差鋼絞線(xiàn)斜拉索單根獨(dú)立、平行，每根鋼絞線(xiàn)振動(dòng)時(shí)頻率

6、基本相同，可相互抵消至最低7 7施工周期較短（成品索，工廠內(nèi)制作）較長(zhǎng)（現(xiàn)場(chǎng)張拉）8 8施工難度需大型起重設(shè)備，采用較大的軟牽引力和拉桿牽引力工藝單根鋼絞線(xiàn)張拉，小型千斤頂即可1010換索功能必須整體換索，費(fèi)用大，需封閉交通原則上可進(jìn)行單根更換，但目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上夾片錨固效率低，錨頭需灌注環(huán)氧砂漿錨固，不可更換。無(wú)成功更換實(shí)例第40頁(yè)/共84頁(yè)第四十一頁(yè)，共85頁(yè)。3、拉索平行鋼絲斜拉索平行鋼絲斜拉索環(huán)氧鋼絞線(xiàn)斜拉索環(huán)氧鋼絞線(xiàn)斜拉索鍍鋅鋼絞線(xiàn)斜拉索鍍鋅鋼絞線(xiàn)斜拉索橋梁實(shí)例蘇通大橋；南京長(zhǎng)江二橋；南京長(zhǎng)江三橋；上海長(zhǎng)江大橋安慶長(zhǎng)江大橋；泰安長(zhǎng)江二橋；灌河大橋；五河口大橋；潤(rùn)揚(yáng)大橋北汊橋；宜昌夷陵橋

7、；青州閩江大橋第41頁(yè)/共84頁(yè)第四十二頁(yè)，共85頁(yè)。3、拉索錨頭構(gòu)造(guzo)第42頁(yè)/共84頁(yè)第四十三頁(yè)，共85頁(yè)。3、拉索-錨頭構(gòu)造(guzo)第43頁(yè)/共84頁(yè)第四十四頁(yè)，共85頁(yè)。3、拉索-錨頭構(gòu)造(guzo)第44頁(yè)/共84頁(yè)第四十五頁(yè)，共85頁(yè)。3、拉索-錨頭構(gòu)造(guzo)第45頁(yè)/共84頁(yè)第四十六頁(yè)，共85頁(yè)。3、拉索-錨頭構(gòu)造(guzo)第46頁(yè)/共84頁(yè)第四十七頁(yè)，共85頁(yè)。3、拉索-錨頭構(gòu)造(guzo)第47頁(yè)/共84頁(yè)第四十八頁(yè)，共85頁(yè)。3、拉索-錨固形式(xngsh)第48頁(yè)/共84頁(yè)第四十九頁(yè)，共85頁(yè)。計(jì)算(j sun)分類(lèi)第49頁(yè)/共84頁(yè)第五十頁(yè)，共85

8、頁(yè)。計(jì)算(j sun)分類(lèi)第50頁(yè)/共84頁(yè)第五十一頁(yè)，共85頁(yè)。計(jì)算(j sun)軟件1、整體靜力：橋梁博士、QJX、綜合程序，midas、TDV,SAP2000,ANSYS；2、局部分析：midas、ANSYS、Nastran,SAP2000等；3、抗震：midas、ANSYS、TDV、SAP2000等第51頁(yè)/共84頁(yè)第五十二頁(yè)，共85頁(yè)。1、靜力計(jì)算(j sun)分析第52頁(yè)/共84頁(yè)第五十三頁(yè)，共85頁(yè)。2、靜力計(jì)算方法第53頁(yè)/共84頁(yè)第五十四頁(yè)，共85頁(yè)。2、靜力計(jì)算(j sun)流程（1）確定結(jié)構(gòu)(jigu)的合理成橋狀態(tài)，確定成橋索力；（2）根據(jù)成橋狀態(tài)，確定各施工階段索力；

9、（3）進(jìn)行運(yùn)營(yíng)階段的計(jì)算分析；第54頁(yè)/共84頁(yè)第五十五頁(yè)，共85頁(yè)。2、靜力計(jì)算-合理(hl)成橋狀態(tài)成橋狀態(tài)：與合攏后的狀態(tài)不同，運(yùn)營(yíng)10年的狀態(tài)；合理成橋狀態(tài)(塔直梁平)，主要確定原則：（1) 索力分布均勻，除了0#1#索外，其余索力逐漸(zhjin)遞增；（2）主梁彎矩接近剛性支撐連續(xù)梁的彎矩；（3）主塔彎矩盡可能小，豎直，合攏狀態(tài)向岸側(cè)預(yù)偏；第55頁(yè)/共84頁(yè)第五十六頁(yè)，共85頁(yè)。2、靜力計(jì)算-合理(hl)成橋狀態(tài)的索力計(jì)算 結(jié)構(gòu)體系為高次超靜定，主梁和索塔的受力狀態(tài)對(duì)索力變化很敏感，因此拉索索(su su)力的確定是達(dá)到合理成橋狀態(tài)的關(guān)鍵，確定合理成橋狀態(tài)的索力的方法主要有：（1）

10、最小彎曲能量法；（相比最小彎矩法，經(jīng)濟(jì)性更好）（2）影響矩陣法；（3）剛性支撐連續(xù)梁法；（主要適用于對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)）（4）最小彎矩法；（5）用索最小量法；第56頁(yè)/共84頁(yè)第五十七頁(yè)，共85頁(yè)。2、靜力計(jì)算-剛性支撐(zh chng)連續(xù)梁法第57頁(yè)/共84頁(yè)第五十八頁(yè)，共85頁(yè)。2、靜力計(jì)算(j sun)-施工階段計(jì)算(j sun) 由于施工過(guò)程(guchng)中，結(jié)構(gòu)體系和荷載狀態(tài)的不斷變化，結(jié)構(gòu)內(nèi)力和線(xiàn)形不斷變化，通過(guò)優(yōu)化施工階段索力，使得結(jié)構(gòu)的應(yīng)力及線(xiàn)形能夠達(dá)到合理成橋狀態(tài)，該組施工階段即為合理施工狀態(tài)，施工階段索力仍是關(guān)鍵，主要確定方法：（1）倒拆法；（2）倒裝-正裝迭代法；（倒拆法的優(yōu)化

11、）（3）無(wú)應(yīng)力狀態(tài)控制法；（結(jié)構(gòu)彈性，單元長(zhǎng)度曲率不變）（4）正裝迭代法；（最小二乘法縮小假定與合理狀態(tài)差距）第58頁(yè)/共84頁(yè)第五十九頁(yè)，共85頁(yè)。2、靜力計(jì)算(j sun)-施工階段索力計(jì)算(j sun)第59頁(yè)/共84頁(yè)第六十頁(yè)，共85頁(yè)。2、靜力計(jì)算(j sun)-施工階段索力計(jì)算(j sun)第60頁(yè)/共84頁(yè)第六十一頁(yè)，共85頁(yè)。2、靜力計(jì)算-施工(sh gng)階段計(jì)算第61頁(yè)/共84頁(yè)第六十二頁(yè)，共85頁(yè)。2、靜力計(jì)算-施工(sh gng)階段計(jì)算第62頁(yè)/共84頁(yè)第六十三頁(yè)，共85頁(yè)。3、拉索特性(txng)索垂度效應(yīng)第63頁(yè)/共84頁(yè)第六十四頁(yè)，共85頁(yè)。3、拉索特性(tx

12、ng)索垂度效應(yīng)第64頁(yè)/共84頁(yè)第六十五頁(yè)，共85頁(yè)。3、拉索特性(txng)索垂度效應(yīng)第65頁(yè)/共84頁(yè)第六十六頁(yè)，共85頁(yè)。3、拉索特性(txng)索垂度效應(yīng)第66頁(yè)/共84頁(yè)第六十七頁(yè)，共85頁(yè)。4、拉索兩端(lin dun)傾角的修正第67頁(yè)/共84頁(yè)第六十八頁(yè)，共85頁(yè)。5、斜拉橋活載計(jì)算(j sun)原因(yunyn)：1、活載所占內(nèi)力相比恒載內(nèi)力??； 2、活載作用時(shí)拉索已經(jīng)有較大的拉力，斜拉索的非線(xiàn)性小。第68頁(yè)/共84頁(yè)第六十九頁(yè)，共85頁(yè)。6、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定(wndng)計(jì)算第69頁(yè)/共84頁(yè)第七十頁(yè)，共85頁(yè)。7、結(jié)構(gòu)局部(jb)計(jì)算在進(jìn)行完整體計(jì)算完成后，還需要(xyo)對(duì)一

13、些結(jié)構(gòu)和受力復(fù)雜的局部構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)分析，確保局部受力安全。（1）主塔拉索錨固區(qū) （2）主梁拉索錨固區(qū)（3）塔、墩、梁固結(jié)部位（4）寬箱梁的翼緣部位（剪力滯影響）第70頁(yè)/共84頁(yè)第七十一頁(yè)，共85頁(yè)。7、結(jié)構(gòu)局部(jb)計(jì)算索塔錨固區(qū)第71頁(yè)/共84頁(yè)第七十二頁(yè)，共85頁(yè)。7、結(jié)構(gòu)局部(jb)計(jì)算索塔錨固區(qū)第72頁(yè)/共84頁(yè)第七十三頁(yè)，共85頁(yè)。7、結(jié)構(gòu)局部(jb)計(jì)算索塔錨固區(qū)第73頁(yè)/共84頁(yè)第七十四頁(yè)，共85頁(yè)。1、江六高速(o s)京杭運(yùn)河特大橋第74頁(yè)/共84頁(yè)第七十五頁(yè)，共85頁(yè)。1、江六高速京杭運(yùn)河(jn hn yn h)特大橋 京杭大運(yùn)河蘇北段是江蘇省最重要的干線(xiàn)航道之一京杭大

14、運(yùn)河蘇北段是江蘇省最重要的干線(xiàn)航道之一, ,航線(xiàn)交通十分繁忙，平均每分鐘就有航線(xiàn)交通十分繁忙，平均每分鐘就有3 3艘船舶艘船舶(chunb)(chunb)通過(guò)?，F(xiàn)為通過(guò)。現(xiàn)為IIII級(jí)航道級(jí)航道(110(1107m)7m)，橋位處東側(cè)，橋位處東側(cè)( (左側(cè)左側(cè)) )設(shè)置了待閘錨地，兩駁岸之間距離為設(shè)置了待閘錨地，兩駁岸之間距離為180m180m。待閘錨地第75頁(yè)/共84頁(yè)第七十六頁(yè)，共85頁(yè)。1、江六高速京杭運(yùn)河(jn hn yn h)特大橋第76頁(yè)/共84頁(yè)第七十七頁(yè)，共85頁(yè)。1、江六高速(o s)京杭運(yùn)河特大橋第77頁(yè)/共84頁(yè)第七十八頁(yè)，共85頁(yè)。1、江六高速(o s)京杭運(yùn)河特大橋第78頁(yè)/共84頁(yè)第七十九頁(yè)，共85頁(yè)。1、江六高速京杭運(yùn)河(jn hn yn h)特大橋第79頁(yè)/共84頁(yè)第八十頁(yè)，共85頁(yè)。1、江六高速京杭運(yùn)河(jn hn yn h)特大橋第80頁(yè)/共84頁(yè)第八十一頁(yè)，共85頁(yè)。1、江六高速京杭運(yùn)河(jn hn yn h)特大橋第81頁(yè)/共84頁(yè)第八十二頁(yè)，共85頁(yè)。2、興化市杭州路大橋(d qio)第82頁(yè)/共84頁(yè)第八十三頁(yè)，共85頁(yè)。謝 謝！第83頁(yè)/共84頁(yè)第八十四頁(yè)，共85頁(yè)。NoImage內(nèi)容