大跨度斜拉橋

大跨度斜拉橋斜拉橋是將斜拉索梁端分別錨固在塔和梁上，形成主梁、索塔和斜拉索共同承載的結(jié)構(gòu)體系。其中主梁和索塔以受壓為主，斜拉索受拉。斜拉索的結(jié)構(gòu)原理可通過與連續(xù)梁橋?qū)Ρ葋碚f明。作用為均布荷載下相同跨度斜拉橋和梁旭梁橋的主梁彎矩圖對比，斜拉橋的拉索為主梁提供彈性支承，主梁受力跨度小，與同跨度梁相比彎矩分布均勻且絕對值小。和顯然，拉索布置越密集，主梁的彎矩也就越小，因此，斜拉橋是可以使用與大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)體系。相反，連續(xù)梁橋當(dāng)跨度達(dá)到一定程度以后，由于梁的彎矩過大，需要采用比較大的結(jié)構(gòu)截面來確保安全，設(shè)計(jì)很不經(jīng)濟(jì)。斜拉橋更重要的特征是拉索的初始張力可以按設(shè)計(jì)者的意圖來進(jìn)行調(diào)整，通過索力優(yōu)化實(shí)現(xiàn)主梁彎矩分布較合理的目的。一、大跨度斜拉橋的主要類型斜拉橋結(jié)構(gòu)體系有多種劃分方法，下面根據(jù)不同分法介紹結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)特征（如圖1所示）。1、塔梁之間的結(jié)合方式塔梁之間的結(jié)合方式對斜拉橋的受力特性有重要的影響。根據(jù)塔梁之間結(jié)合之間結(jié)合方式的不同，斜拉橋結(jié)構(gòu)體系分為漂浮體系、支撐體系、塔梁固結(jié)體系和剛構(gòu)體系等多種形式。漂浮體系是指主梁在順橋向變形不受索塔約束，主梁水平荷載不直接傳遞到索塔的結(jié)構(gòu)形式。支撐體系是指塔梁之間有豎向支承、并在順橋向有一定水平約束的結(jié)構(gòu)形式，其中半漂浮體系在順橋向無約束。塔梁固結(jié)體系是指塔梁之間固結(jié)，但塔與墩之間用支座傳遞荷載的結(jié)構(gòu)形式。剛構(gòu)體系是指塔、梁、墩三者之間固結(jié)的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)體系的剛度比較大，結(jié)構(gòu)變形小，索塔部位不需要設(shè)置支座，結(jié)構(gòu)圍護(hù)容易，施工過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較好。a）漂浮體系b）支撐體系d）剛構(gòu)體系二、大跨斜拉橋的構(gòu)造措施及力學(xué)特點(diǎn)1、拉索的錨固方式根據(jù)拉索的錨固方式不同，斜拉橋可分為自錨式、地錨式和部分地錨式三種結(jié)構(gòu)體系自錨式結(jié)構(gòu)體系是斜拉橋中一種最普通的結(jié)構(gòu)形式，全部拉索都錨固在主梁上，主梁為受壓結(jié)構(gòu)，當(dāng)索塔兩側(cè)的拉索張力水平分量相等時(shí)或者漂浮和半漂浮結(jié)構(gòu)體系，主梁的軸力自相平衡，索塔不承擔(dān)主梁的水平力。地錨式斜拉橋是將邊跨拉索錨固在獨(dú)立錨踮上的結(jié)構(gòu)體系。部分地錨式斜拉橋的結(jié)構(gòu)受力介于自錨和地錨結(jié)構(gòu)體系之間，跨中一部分主梁受拉，其余均為受壓。2、拉索的布置形式斜拉橋根據(jù)索面數(shù)量分為單索面、雙索面和多索面三中結(jié)構(gòu)體系，雙索面又可分為雙平行索面和雙斜索面。3、索塔在斜拉橋中，索塔是將索力傳至基礎(chǔ)的關(guān)鍵構(gòu)件，其內(nèi)力主要是索力和自重作用下產(chǎn)生的軸壓及對應(yīng)的彎矩（如圖2）。索塔的斜拉橋的一個(gè)標(biāo)志性構(gòu)件，是橋梁景觀設(shè)計(jì)的重要元素，設(shè)計(jì)時(shí)對索塔的造型應(yīng)引起足夠重視。索塔的基本形式可以按沿橋縱向和沿橋橫向分別來討論。大多數(shù)斜拉橋采用單柱式；只有當(dāng)設(shè)計(jì)要求橋塔的縱向剛度很大時(shí)，或者需要4根塔柱來分散塔架的內(nèi)力時(shí)，索塔可做成倒V形與倒Y形。倒V形索塔也可增設(shè)一道中間橫梁變?yōu)锳形。

b）倒V形c）倒Y形4、斜拉索拉索是斜拉橋的重要組成部分，起到傳遞主梁荷載至索塔的作用。斜拉索主要由鋼索兩端的錨具、減震裝置和保護(hù)措施組成。一根拉索可劃分為兩端的錨固段、過渡段和中間段三個(gè)部分。其中錨固段用來將拉索分別固定在索塔和主梁上，分為固定端和張拉端兩種；過渡段包括錨墊板、導(dǎo)索管和減震器、填充材料；中間段即為索體。5、主梁主梁是直接承受橋梁使用荷載的構(gòu)件。斜拉橋主梁根據(jù)制作材料不同有鋼梁、混凝土梁、組合梁和混合梁四種形式。分別稱之鋼斜拉橋、混凝土斜拉橋、組合斜拉橋和混合斜拉橋跨度在400m以下的雙塔斜拉橋宜采用混凝土主梁；主跨60