懸索橋及斜拉橋課件

復習舊課1、涵洞的設計步驟怎樣？2、正交、斜交涵洞的涵長如何計算？第六章懸索橋及斜拉橋第一節(jié)懸索橋及斜拉橋的分類及構造第二節(jié)懸索橋及斜拉橋的受力特點及設計要點懸索橋的型式與結構組成懸索橋（吊橋）是特大跨度橋梁的主要型式之一。常見單跨和三跨（簡支或連續(xù)）兩種結構形式。懸索橋由主纜、索塔、錨碇和加勁梁四部分組成。主纜制造：AS法（空中送絲法）；PPWS法（預制束股法）TheGoldenGateBridge金門大橋的巨大橋塔高227米，每根鋼索重6412公噸，由27000根鋼絲絞成。1933年1月始建，1937年5月首次建成通車。震驚世界的懸索橋風毀事故1940年11月7日，美國華盛頓州；主跨853m，全長1524m，位居世界第三；剛建成四個月；塔科馬海峽橋(TheTacomaNarrowsBridge)在八級大風（風速19m/s）作用下；經(jīng)過劇烈扭曲震蕩后，吊索崩斷，橋面結構解體損毀，半跨墜落水中······英國恒比爾大橋于1981年建成，主跨為1410米丹麥大海帶橋主跨1624米日本特色的懸索橋日本對英美風格兼收并蓄，以美式為主。鋼桁架梁加勁；豎吊桿。本四聯(lián)絡線修建11座懸索橋，積累經(jīng)驗。1988年，南備贊瀨戶大橋，主跨1100m，公鐵兩用。1998年建成明石海峽大橋，主跨1990m，至今仍保持懸索橋跨度世界紀錄。中國現(xiàn)代懸索橋異軍突起20世紀90年代以前，已建60多座懸索橋。特點：跨度小、橋面窄、荷載標準低。1995年建成汕頭海灣大橋，主跨452m；五年內(nèi)又相繼建成11座大跨度懸索橋，如：西陵長江大橋（主跨900m），虎門大橋（主跨888m），宜昌長江大橋（主跨960m），香港青馬大橋（主跨1377m，公鐵兩用，名列世界第五），江陰長江大橋（主跨1385m，名列世界第四）。汕頭海灣大橋1991年12月17日，江澤民同志親自為海灣大橋奠基并啟動開工電鈕；1995年12月28日江澤民同志出席了大橋通車典禮。廣東虎門大橋1997年7月1日香港回歸之日通車，是廣東省人民獻給香港回歸的禮物。香港青馬大橋主跨一三七七米公鐵兩用橋江陰長江大橋建成于1999年，主跨1385米。是一座主跨徑超過1000米的特大型橋梁，打破了“中國人不能建大跨度橋梁”的神話。懸索橋建設跨入國際先進行列我國已積累豐富的吊橋設計與施工經(jīng)驗；江蘇潤揚長江大橋（主跨1490m）：2005年5月全線貫通正在規(guī)劃。注：2005年4月30號已通車青島海灣大橋（主跨1652m）瓊州海峽大橋（主跨1600m）香港青龍大橋（主跨1418m）…………國內(nèi)主跨在450米以上的懸索橋橋名建成年主跨1潤揚長江大橋2005年1490米2江陰長江大橋1999年1385米3香港青馬大橋1997年1377米4宜昌長江大橋2001年960米5西陵長江大橋1996年900米6虎門大橋1997年888米7廈門海滄大橋1999年648米8重慶鵝公巖長江大橋2001年560米9汕頭海灣大橋1995年452米10重慶豐都長江大橋1997年450米斜拉橋在國外的發(fā)展第一座現(xiàn)代化鋼斜拉橋主跨182m20世紀30年代提出1995年在瑞典建成第一座混凝土斜拉橋，主跨為160＋5×235＋1601962年建成的馬拉開波橋斜拉橋得到迅速發(fā)展一建成300多座主跨856m混合型斜拉橋1994年建成法國諾曼底橋主跨890m鋼斜拉橋1998年日本建成多多大橋斜拉橋在我國發(fā)展（19座，L>400m）（19座，L>400m）獨塔斜拉橋（8座，150m<L<400m）南浦大橋（1991）該橋全長8346米，主橋長846米，主橋采用雙塔雙索面鋼與混凝土結合梁斜拉橋，主跨跨徑423米OresundBridgeThemainbridge，aharpcable-stayedbridgewithtwosidespansAyunoseBridge（Japan1990）峽谷深140m，寬300m，總長390m，主跨200mAlamilloBridge(Spain1992)西班牙塞維利亞的Alamillo橋建于1992年，是世界上第一座大跨度無背索斜塔斜拉橋，主跨200m，橋寬32m。MarianBridge(theCzechRepublic)span=123.3m，pylon=75mSunshineSkywayBridge(USA1987)span=366mSunshineSkyway橋位于佛羅里達州，系獨柱式單面索雙塔斜拉橋。主跨365.76米，全長8851米，1987年建成通車。該橋最大特點是采用迎風面積較小的獨柱塔和該橋所設的防撞設施。Chesapeake&DelawareCanalBridge(USA1995)span=229mChesapeake&DelawareCanalBridge(USA1995)Pylonandmainspanduringconstruction南京長江二橋南汊橋南京長江二橋南汊主橋于1997年10月6日正式開工，于2000年7月9日全橋順利合龍，主橋施工時間為2年9個月。是一座主跨628m，雙塔、雙索面鋼主梁的斜拉橋。多多羅大橋主跨為890米，總長是1480米，是世界上最長的斜拉橋。包括4條車道及自行車，輕型摩托車和行人的附加車道。1999年建成通車。南京長江第三大橋世界上第一座“人”字弧線形鋼塔斜拉橋，2005年10月7日7日中午12時正式通車。主橋跨徑648米。世界十大斜拉橋序號

橋名

主跨(米)

國家

竣工時間

1

蘇通長江公路大橋

1088

中國

在建

注：2008年6月30日通車

2

多多羅橋

890

日本

1999

3

諾曼底橋

856

法國

1995

4

南京第三長江大橋

648

中國

2005年

5

南京第二長江大橋

628

中國

2001

6

武漢第三長江大橋

618

中國

2001

7

青州閩江大橋

605

中國

2001

8

楊浦大橋

602

中國

1993

9

名港中央大橋

590

日本

1997

10

徐浦大橋

590

中國

1997

序號

橋名

主跨

(米)

結構形式

所在國家

建成年限

1多多羅大橋890主鋼邊砼混合梁，雙塔雙索面日本19992諾曼底大橋856主鋼邊砼混合梁，雙塔雙索面法國19953南京長江第二大橋628鋼箱，雙塔雙索面中國2001.34武漢白沙洲長江大橋618主鋼邊砼混合梁，雙塔雙索面中國20005福州市青州閩江大橋605鋼砼結合梁，雙塔雙索面中國20006上海楊浦大橋602鋼砼結合梁，雙塔雙索面中國19937上海徐浦大橋590鋼砼結合梁，雙塔雙索面中國19978名港中央大橋590鋼箱日本19989Roin–Antirion3*560

希臘200410森卡路森特橋530砼箱挪威199111澩石大橋518主鋼邊砼混合梁，雙塔雙索面中國1999世界大跨徑斜拉橋排名(2006.3)序號橋名主跨(米)主梁結構形式所在國家建成年限1明石海峽大橋1991簡支鋼桁日本19982大帶橋1624連續(xù)鋼箱丹麥19983潤揚長江大橋1490鋼箱梁中國20054亨柏橋1410鋼箱英國19815江陰長江大橋1385簡支鋼箱中國19996香港青馬大橋1377連續(xù)鋼箱中國19977費雷澤諾橋1298.5簡支鋼桁美國19648金門大橋1280簡支鋼桁美國19379海依靠斯特橋1210鋼箱瑞典199810梅克金海峽橋1158簡支鋼橋美國195711南備贊瀨戶橋1100連續(xù)鋼橋日本1988世界大跨徑懸索橋排名(2006.3)一、懸索橋及斜拉橋的分類二、懸索橋及斜拉橋的構造第一節(jié)懸索橋及斜拉橋的分類及構造1、懸索橋懸索橋（吊橋）是特大跨度橋梁的主要型式之一。懸索橋由主纜、索塔、加勁梁和錨碇四部分組成。一、懸索橋及斜拉橋的分類按懸吊跨數(shù)分類：單跨懸索橋、三跨懸索橋、多跨（四跨、五跨）懸索橋。按主纜的錨固方式分類：地錨式懸索橋和自錨式懸索橋。根據(jù)懸吊方式分類：（1）采用豎直吊索，用鋼桁架作為加勁梁（美國式懸索橋）；（2）采用三角形的斜吊索，并以高度較小的扁平流線形翼狀鋼箱梁作為加勁梁（英國式懸索橋）；（3）混合式懸索橋，采用豎直吊索和斜吊索，流線形鋼箱梁作為加勁梁。按支承結構分類：單跨兩鉸加勁梁懸索橋、三跨兩鉸加勁梁懸索橋、三跨連續(xù)加勁梁懸索橋主要組成部分為主梁、索塔及拉索。1）按索塔布置方式分：單塔式斜拉橋、雙塔式斜拉橋、多塔式斜拉橋。2）按主梁的支承條件分：連續(xù)梁式斜拉橋、單懸臂式斜拉橋、T形剛架式斜拉橋2、斜拉橋1、懸索橋上部結構的主要形式和構造特點主纜(mainflexiblecable)：是懸索橋的主要承重構件吊索的結構(sling)：是連接主纜和加勁梁的構件，它通過索夾把加勁梁懸掛于主纜上。索夾(clamp)：是緊箍主纜索股并連接主纜與吊索的構件。索鞍（saddle）：為主纜提供支承并使主纜平順地改變方向構件。二、懸索橋及斜拉橋的構造加勁梁(stiffeninggirder)：提供橋面直接承受荷載的梁體結構，防止橋面變形；加勁梁的布置：雙鉸加勁梁簡支體系和連續(xù)加勁梁的連續(xù)體系。橋面：鋼橋面和混凝土加勁梁橋面。橋塔(bridgetower)：支承主纜的重要構件；錨碇(anchorage)：主纜的錨固體1、懸索橋上部結構的主要形式和構造特點大纜以as法（空中送絲法）或ppws法（預制束股法）制造，美國、英國、法國、丹麥等國均采用as法，中國、日本采用ppws法。塔架型式一般采用門式框架，材料用鋼和混凝土，美國、日本、英國采用鋼塔較多，中國、法國、丹麥、瑞典采用混凝土塔。加勁梁有鋼桁架梁和扁平鋼箱梁，美國、日本等國用鋼桁架梁較多，中國、英國、法國、丹麥用鋼箱梁較多。錨碇有重力式錨碇和隧道錨碇，采用重力式錨碇居多。

拉索的布置：輻射式、豎琴式、扇式、星式拉索的索面布置可用單面索或雙面索；拉索必須用高強度的鋼筋、鋼絲或鋼絞線制作。塔柱主要承受軸力沒，除柱底鉸支的輻射式斜索布置外，也要承受彎矩。從橋梁的立面看，塔柱主要有獨柱式、A形和倒Y形三種。從橋梁的橫斷面看，塔柱主要有獨柱型式、雙柱式、門式、斜腿門式、倒V式、寶石式和倒Y式等。主梁斜拉橋常用的主梁形式，按靜力體系分有連續(xù)梁、懸臂梁和懸臂剛構等。2、斜拉橋密索斜拉橋——Tatara日本，1999年5月1日建成通車,其主跨長達890米,主梁為P.C.與鋼箱梁混合結構密索斜拉橋－Normandie法國，1995年建成的主跨為856米縱橋向造型橫橋向造型塔、梁、墩的連接形式漂浮體系半漂浮體系塔梁固結體系剛構體系漂浮體系漂浮體系－濟南黃河橋半漂浮體系半漂浮體系－青州大橋塔梁固結體系塔梁固結體系－上海鉚港大橋剛構體系剛構體系－長沙湘江北大橋一、懸索橋和斜拉橋的受力特點二、懸索橋和斜拉橋的設計要點第二節(jié)懸索橋及斜拉橋的受力特點及設計要點懸索橋的受力特點懸索橋的活載和恒載通過吊索和索夾傳遞至主纜，再經(jīng)過鞍座傳至橋塔頂，經(jīng)橋塔傳遞到下部的塔墩和基礎。斜拉橋的受力特點斜拉橋從塔柱上伸出并懸吊起主梁的高強度鋼索起著主梁彈性支承的作用，從而大大減小梁內(nèi)彎矩，使梁截面尺寸減小，減輕了主梁的重量，加大了橋的跨越能力。一、懸索橋和斜拉橋的受力特點塔柱——承擔錨固區(qū)傳來的重力主梁——承擔斜拉索水平力、承擔活載彎矩斜拉索——將主梁承擔的荷載傳遞到塔柱或基礎斜拉橋1、懸索橋的設計要點懸索橋的設計順序一般可以分為兩部分考慮；先考慮主纜及加勁梁的設計，然后根據(jù)已決定的主纜及加勁梁體系考慮橋塔的設計。1）加勁梁：擬定懸索橋的形式、選擇邊孔與主孔的跨度比等；2）主纜：確定主纜的垂跨比等3）橋塔：確定橋塔的構架形式等二、懸索橋和斜拉橋的設計要點結構幾何尺寸的確定斜拉橋作為塔、梁、索組