斜拉橋?qū)W習(xí)課件

斜拉橋?qū)W習(xí)課件第1頁(yè)/共61頁(yè)第2頁(yè)/共61頁(yè)斜拉橋在我國(guó)的發(fā)展（19座，L>400m）第3頁(yè)/共61頁(yè)（9座，L=300~400m）第4頁(yè)/共61頁(yè)杭州灣大橋第5頁(yè)/共61頁(yè)杭州灣大橋航拍照片第6頁(yè)/共61頁(yè)杭州灣大橋航拍照片第7頁(yè)/共61頁(yè)杭州灣大橋航拍照片第8頁(yè)/共61頁(yè)第9頁(yè)/共61頁(yè)杭州灣大橋北起浙江嘉興海鹽鄭家埭，南至寧波慈溪水路灣，全長(zhǎng)36公里，是世界最長(zhǎng)的跨海大橋。杭州灣大橋2002年經(jīng)國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)立項(xiàng)，2003年6月8日奠基，2008年建成通車(chē)大橋總投資超過(guò)160億人民幣，其中大橋36公里，118億；北岸連接線(xiàn)29.1公里，17億；南岸連接線(xiàn)55.3公里，34億。民間資本占總資本的一半，大橋收費(fèi)年限為30年，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)為55元/輛。大橋建造成本很高，除經(jīng)濟(jì)成本外，人力成本也很高。大橋?qū)?3米，雙向六車(chē)道，設(shè)計(jì)時(shí)速100公里，設(shè)計(jì)使用壽命100年以上。大橋設(shè)有南、北兩個(gè)航道，其中北航道寬325米，高47米可通航3萬(wàn)5千噸級(jí)船舶；南航道寬125米，高31米可通航3千噸級(jí)船舶。在離南岸約14公里處，設(shè)計(jì)有一個(gè)面積達(dá)1.2萬(wàn)平方米的交通服務(wù)救援海上平臺(tái)，同時(shí)也是一個(gè)旅游休閑觀光平臺(tái)。第10頁(yè)/共61頁(yè)南浦大橋（1991）南浦大橋全長(zhǎng)8346米，主橋長(zhǎng)846米，主橋采用雙塔雙索面鋼與混凝土結(jié)合梁斜拉橋，主跨跨徑423米。第11頁(yè)/共61頁(yè)南浦大橋第12頁(yè)/共61頁(yè)楊浦大橋(1993)主橋?yàn)殡p塔空間雙索面鋼—混凝土結(jié)合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)，塔墩固結(jié)，上部結(jié)構(gòu)為縱向懸浮體系主橋全長(zhǎng)1178米，過(guò)渡孔45+邊孔（99+144）+主孔602+邊孔（144+99）+45第13頁(yè)/共61頁(yè)楊浦大橋第14頁(yè)/共61頁(yè)第15頁(yè)/共61頁(yè)2016-0816(1)組成——斜拉索、塔柱、主梁利用由索塔引出的斜向拉索作為梁跨的彈性中間支承，拉索的豎向分力使主梁受到一個(gè)向上的彈性支承反力，因而降低梁跨的截面彎矩，減輕梁重，大大提高橋梁的跨越能力。此外，斜拉索的水平分力對(duì)主梁產(chǎn)生的軸向預(yù)壓力的作用可以增強(qiáng)主梁的抗裂性能，節(jié)約高強(qiáng)鋼材的用量。第16頁(yè)/共61頁(yè)2016-0817(2)特點(diǎn)——預(yù)應(yīng)力筋在梁體外，通過(guò)預(yù)應(yīng)力筋使梁體間接承受預(yù)壓力(3)斜拉橋按主梁所用材料分類(lèi)——鋼斜拉橋、混凝土斜拉橋、結(jié)合梁(疊合梁)斜拉橋、混合梁(邊跨混凝土梁與主跨鋼梁連接)斜拉橋。第17頁(yè)/共61頁(yè)第18頁(yè)/共61頁(yè)第19頁(yè)/共61頁(yè)第20頁(yè)/共61頁(yè)第21頁(yè)/共61頁(yè)第22頁(yè)/共61頁(yè)第23頁(yè)/共61頁(yè)第24頁(yè)/共61頁(yè)第25頁(yè)/共61頁(yè)第26頁(yè)/共61頁(yè)第27頁(yè)/共61頁(yè)第28頁(yè)/共61頁(yè)第29頁(yè)/共61頁(yè)第30頁(yè)/共61頁(yè)第31頁(yè)/共61頁(yè)第32頁(yè)/共61頁(yè)第33頁(yè)/共61頁(yè)2016-0834（1）單索面特點(diǎn)單索面設(shè)置在橋梁縱軸線(xiàn)上，這對(duì)于設(shè)置有中央分車(chē)帶的橋梁特別合適，基本上不需要增加橋面寬度，具有最小的橋墩尺寸和最佳的視覺(jué)效果。但是，單平面斜索只能支承豎向荷載，拉索對(duì)主梁抗扭不起作用，由于橫向不對(duì)稱(chēng)活載或(和)風(fēng)力產(chǎn)生的作用而使主梁受扭，因此，主梁橫截面宜采用抗扭剛度較大的閉合箱型斷面。第34頁(yè)/共61頁(yè)2016-0835（2）多索面適用范圍——用于超寬橋面（橋?qū)挸^(guò)40m）的斜拉橋。（3）平行雙索面布置方式：①將索平面布置在橋面寬度外側(cè)；②將索平面布置在橋面寬度之內(nèi)。第35頁(yè)/共61頁(yè)2016-0836（4）空間雙索面特點(diǎn)對(duì)橋面梁體抵抗風(fēng)力扭振特別有利(斜向雙索面限制了主梁的橫向擺動(dòng))。雙斜索面的拉索可以提高結(jié)構(gòu)的抗扭剛度，空間雙索面體系斜拉橋的抗風(fēng)動(dòng)力性能好。傾斜的雙索面應(yīng)采用倒Y形、A形或鉆石形索塔。第36頁(yè)/共61頁(yè)第37頁(yè)/共61頁(yè)2016-0838①輻射形優(yōu)點(diǎn)：1）斜拉索沿主梁均勻分布，在索塔上集中于塔頂一點(diǎn)。各斜拉索都具有可能的最大傾角,故斜拉索的垂直分力對(duì)主梁的支承效果也大。

2）由于索力主要由垂直力的需要而定，因此斜索拉力較小，索用量最省，與豎琴形布置相比，輻射型布置可節(jié)省拉索材料15％—20％；

3）輻射索使結(jié)構(gòu)形成幾何不變體系，對(duì)變形及內(nèi)力分布都有利。第38頁(yè)/共61頁(yè)2016-0839缺點(diǎn)：1）有較多數(shù)量的斜索匯集到塔頂，將使錨頭擁擠，構(gòu)造處理較困難；

2）塔身從頂?shù)降锥际艿阶畲髩毫?，自由長(zhǎng)度較大，塔身剛度要保證壓曲穩(wěn)定的要求。第39頁(yè)/共61頁(yè)2016-0840②豎琴形優(yōu)點(diǎn)：1）斜拉索成平行排列，各索傾角相同，外形最美觀，具有很好的韻律；

2）各對(duì)斜索分別連接在塔的不同高度上，索與塔的連接構(gòu)造易于處理；

3）由于傾角相同，各索的錨固構(gòu)造相同，塔中壓力逐段向下加大，有利于塔的穩(wěn)定性。第40頁(yè)/共61頁(yè)2016-0841缺點(diǎn)：1）各對(duì)索拉力的差別將在塔身各段產(chǎn)生較大的彎矩；2）由于是幾何可變體系，對(duì)內(nèi)力及變形的分布較不利（可在邊跨內(nèi)設(shè)置輔助墩來(lái)加以改善）；3）斜拉索傾角較小，索的總拉力大，故鋼索用量較多。第41頁(yè)/共61頁(yè)2016-0842③扇型斜拉索不相互平行，是介于輻射形和平行形之間的拉索布置形式，一般在塔上和梁上分別按等間距布置，兼顧了以上兩種形式的優(yōu)點(diǎn)而減少其缺點(diǎn)，因此有較多的斜拉橋采用這種形式。第42頁(yè)/共61頁(yè)第43頁(yè)/共61頁(yè)第44頁(yè)/共61頁(yè)第45頁(yè)/共61頁(yè)2016-0846

密索體系的優(yōu)點(diǎn)索距小，主梁彎矩小；索力較小，錨固點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單；錨固點(diǎn)附近應(yīng)力流變化小，補(bǔ)強(qiáng)范圍小；利于伸臂架設(shè)；易于換索；拉索斷面纖細(xì)，美感度提高。第46頁(yè)/共61頁(yè)第47頁(yè)/共61頁(yè)混凝土主梁常用截面形式第48頁(yè)/共61頁(yè)2016-0849（1）板式截面：結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，為錨固斜索板邊需要加厚。建筑高度小，在索距較密而橋?qū)挷淮蟮那闆r下，尚能滿(mǎn)足一定的抗扭能力要求，因此在條件適合時(shí)可以采用。第49頁(yè)/共61頁(yè)2016-0850（2）半封閉箱形截面：是經(jīng)過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)分析得到的一種風(fēng)動(dòng)力性能良好的截面。此截面兩側(cè)為三角形封閉箱，端部加厚以錨固斜索。兩三角形間為整體橋面板，除個(gè)別需要的梁段外，不設(shè)底板。此種截面在滿(mǎn)足抗彎、抗扭剛度的要求下，有良好的抗風(fēng)動(dòng)力性能，特別適合索距較密的寬橋。第50頁(yè)/共61頁(yè)2016-0851（3）板式邊主梁截面：截面形式構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，用料較省。第51頁(yè)/共61頁(yè)2016-0852（4）閉合箱形截面：有極大的抗彎和抗扭能力，尤其適用于斜索為單平面布置的斜拉橋。將外側(cè)腹板做成傾斜式，既可改善風(fēng)動(dòng)力性能，又可減小墩臺(tái)寬度。缺點(diǎn)是節(jié)段重量較大。第52頁(yè)/共61頁(yè)2016-0853（5）單索面單室箱形截面：箱室內(nèi)沿縱向設(shè)置一對(duì)預(yù)應(yīng)力加勁斜桿，借以將索力有效地傳至整個(gè)截面。將中間腹板改為斜撐并增設(shè)橫撐，可以減輕梁體重量。第53頁(yè)/共61頁(yè)2016-0854（6）倒三角形箱形截面：對(duì)抗風(fēng)特別有利。第54頁(yè)/共61頁(yè)2016-0855（7）兩個(gè)索面靠近橋中央，兩側(cè)伸出較長(zhǎng)懸臂肋板的截面（8）利用三角形構(gòu)架將兩個(gè)箱梁連接在一起，加大橋面寬度的一種截面第55頁(yè)/共61頁(yè)第56頁(yè)/共61頁(yè)2016-0857①單柱式橋塔——用于主梁抗彎、抗扭剛度較大的單索面斜拉橋。②門(mén)架式橋塔——由兩根塔柱和橫梁（或交叉斜撐）組成，可抵抗較大的橫向水平荷載，門(mén)架式和雙柱式橋塔適用于橋面寬度不大的雙索面斜拉橋。第57頁(yè)/共61頁(yè)2016-0858③花瓶型、A型、倒Y型、鉆石型橋塔——結(jié)構(gòu)橫向剛度大，但構(gòu)造和受力復(fù)雜、施工難度大。對(duì)于抗震、抗風(fēng)要求較高的大跨度或特大跨度斜拉橋，經(jīng)常采用這類(lèi)型式的主塔。A型、倒Y型、鉆石型橋塔既適用于單