1、1第八章第八章 其它桥型其它桥型本本章章主主要要内内容容第一节第一节 预应力混凝土连续梁及连续刚构桥预应力混凝土连续梁及连续刚构桥第二节第二节 拱桥拱桥第三节第三节 斜拉桥斜拉桥第四节第四节 悬索桥悬索桥23第二节 斜拉桥本本节节主主要要内内容容一、概述（发展与现状）一、概述（发展与现状）二、总体布置二、总体布置三、构造特点三、构造特点四、计算分析要点四、计算分析要点五、施工方法五、施工方法六、斜拉桥图片欣赏六、斜拉桥图片欣赏第三节第三节 斜拉桥斜拉桥4一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述一、概述一、概述-1.-1.定义及特点定义及特点p斜拉桥是由塔、梁和斜向布置的拉索等组成的组合受力结斜拉桥是由塔、
2、梁和斜向布置的拉索等组成的组合受力结构体系的桥梁。构体系的桥梁。桥塔桥塔主梁主梁斜拉索斜拉索1.1.斜拉桥的定义及特点斜拉桥的定义及特点第三节第三节 斜拉桥斜拉桥5斜拉桥传力分析示意斜拉桥传力分析示意简单桁架桥的传力简单桁架桥的传力对比对比压弯构件，以弯矩为主；压弯构件，以弯矩为主；桥面体系桥面体系主梁主梁支撑体系支撑体系斜拉索斜拉索索塔索塔刚性支撑，压弯构件，以受压为主。刚性支撑，压弯构件，以受压为主。受拉构件；竖向形成多个弹性支撑，受拉构件；竖向形成多个弹性支撑，水平向形成对主梁的阶梯状压力；水平向形成对主梁的阶梯状压力；受受力力体体系系一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述一、概述一、概述-1.-
3、1.定义及特点定义及特点第三节第三节 斜拉桥斜拉桥6一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述一、概述一、概述 -1.-1.定义及特点定义及特点跨越能力大跨越能力大建筑高度小建筑高度小以弯为主的压弯构件以弯为主的压弯构件恒载内力可调整恒载内力可调整施工方法灵活方便施工方法灵活方便主梁在斜拉索支承下，就象多跨弹性支承主梁在斜拉索支承下，就象多跨弹性支承连续梁那样工作，使连续梁那样工作，使“局部跨度局部跨度”显著减显著减小，让小，让“整体跨度整体跨度”能显著提高，主梁高能显著提高，主梁高度度“相对相对”降低。降低。主梁把斜拉索索力的水平分力作为轴力传主梁把斜拉索索力的水平分力作为轴力传递，形成自锚体系结构。递，
4、形成自锚体系结构。借助斜拉索的预拉力，可以对主梁的内力借助斜拉索的预拉力，可以对主梁的内力进行调整。进行调整。用于大跨度桥梁施工的传统施工方法，不用于大跨度桥梁施工的传统施工方法，不仅可用，而且还能借助斜拉索的联合作用仅可用，而且还能借助斜拉索的联合作用来减轻施工机具对结构的影响。来减轻施工机具对结构的影响。主梁与斜拉索关联后的特点主梁与斜拉索关联后的特点第三节第三节 斜拉桥斜拉桥7一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述一、概述一、概述 -1.-1.定义及特点定义及特点塔是以压为主的压弯构件塔是以压为主的压弯构件斜拉索是受拉构件斜拉索是受拉构件自重与斜拉索张力的竖向分力自重与斜拉索张力的竖向分力表现为轴
5、力表现为轴力两侧索力纵向不平衡的水平力两侧索力纵向不平衡的水平力产生弯矩产生弯矩顺桥向的刚度与后锚索的顺桥向的刚度与后锚索的关系很大关系很大斜拉索是容易振动斜拉索是容易振动拉力来源于（拉力来源于（1）施工时的主）施工时的主动张拉动张拉拉力来源于（拉力来源于（2）外荷载下的）外荷载下的被动受力被动受力索塔与斜拉索关联后的特点索塔与斜拉索关联后的特点第三节第三节 斜拉桥斜拉桥82.2.斜拉桥的起源与发展斜拉桥的起源与发展一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述2.2.起源及发展起源及发展 （1)1)雏形雏形埃及海船上的斜拉天桥埃及海船上的斜拉天桥藤桥藤桥印尼爪哇的竹斜拉桥印尼爪哇的竹斜拉桥第三节第三节 斜拉桥
6、斜拉桥9一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述2.2.起源及发展起源及发展 （2)2)早期的尝试早期的尝试1617年出版物中的第一座斜拉铁链桥年出版物中的第一座斜拉铁链桥1784年德国年德国Loscher设计的木斜拉桥设计的木斜拉桥第三节第三节 斜拉桥斜拉桥101817年，英国的年，英国的Dryburgh桥，桥，1838重建重建1817年，英国的年，英国的Kings Meadow桥桥1868年捷克的年捷克的Franz Joseph桥桥1907年法国的年法国的Cassagne桥桥1925年法国的年法国的Lezardrieux桥桥一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述2.2.起源及发展起源及发展 第三节第三节 斜拉桥
7、斜拉桥11Lezardrieux Bridge in FranceLezardrieux Bridge in France钢斜拉桥，主跨钢斜拉桥，主跨112m，1924年年2.2.起源及发展起源及发展 一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述第三节第三节 斜拉桥斜拉桥12新加坡新加坡CavenaphCavenaph桥，桥，18671867年年一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述2.2.起源及发展起源及发展 第三节第三节 斜拉桥斜拉桥13一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述2.2.起源及发展起源及发展 瑞典瑞典 斯特洛姆桑特斯特洛姆桑特桥（桥（Strmsund Bridge）,1956年年,主跨主跨182.6m。第一座现代
8、斜拉桥，第一座现代斜拉桥，德国人迪辛格设计。德国人迪辛格设计。（3)3)现代斜拉桥的诞生现代斜拉桥的诞生第三节第三节 斜拉桥斜拉桥14发展发展在在20世纪世纪50年代斜拉桥开始得到很快年代斜拉桥开始得到很快的发展。在中国的发展尤为迅速。的发展。在中国的发展尤为迅速。总体趋势总体趋势 密索密索稀索稀索 斜拉桥造型呈多样化斜拉桥造型呈多样化一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述2.2.起源及发展起源及发展 （4)4)飞速的发展飞速的发展稀索体系密索体系第三节第三节 斜拉桥斜拉桥15斜拉桥发展的原因和应用条件斜拉桥发展的原因和应用条件 结构造型新颖结构造型新颖（直线感、柔细感和飘逸感） 新材料的应用新材料的应
9、用（高强钢丝，特别是斜拉索卷材） 设计理论和计算技术的进步设计理论和计算技术的进步 施工技术的进步施工技术的进步 在在400800m跨度内具有很强竞争力（经济效益）跨度内具有很强竞争力（经济效益） 一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述2.2.起源及发展起源及发展 新新第三节第三节 斜拉桥斜拉桥1620072007苏通长江大桥苏通长江大桥多多罗桥多多罗桥诺曼底桥诺曼底桥杨浦大桥杨浦大桥斯卡尔桑德桥斯卡尔桑德桥安娜西斯桥安娜西斯桥卢纳桥卢纳桥圣纳泽尔桥圣纳泽尔桥斯特洛姆桑特桥斯特洛姆桑特桥西奥特霍伊斯桥西奥特霍伊斯桥西奥特霍伊斯桥西奥特霍伊斯桥科隆塞弗林桥科隆塞弗林桥杜塞尔多夫克尼桥杜塞尔多夫克尼桥杜伊斯
10、堡诺因坎普桥杜伊斯堡诺因坎普桥一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述2.2.起源及发展起源及发展 第三节第三节 斜拉桥斜拉桥17一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述2.2.起源及发展起源及发展 目前的大跨度斜拉桥排序目前的大跨度斜拉桥排序排序排序桥名桥名国家国家主跨主跨(m)(m)建成时间建成时间1 1苏通长江大桥苏通长江大桥SuTong YangtzeSuTong Yangtze中国中国10881088200820082 2昂船洲大桥昂船洲大桥Stonecutters Stonecutters 中国香港中国香港10181018200920093 3湖北鄂东长江大桥湖北鄂东长江大桥E EDong Yangtze
11、Dong Yangtze中国中国92692620114 4多多罗大桥多多罗大桥TataraTatara日本日本890890199919995 5诺曼底大桥诺曼底大桥NormandyNormandy法国法国856856199519956 6湖北荆岳长江大桥湖北荆岳长江大桥Jingyue YangtzeJingyue Yangtze中国中国81681620117 7第二仁川大桥第二仁川大桥Incheon 2Incheon 2ndnd Airport Airport韩国韩国80080020098 8上海长江大桥上海长江大桥Shanghai Yangtze Shanghai Yangtze 中国中国7
12、30730200820089 9南京长江三桥南京长江三桥3 3rd rd Nanjing YangtzeNanjing Yangtze中国中国648648200520051010南京长江二桥南京长江二桥2 2nd nd Nanjing YangtzeNanjing Yangtze中国中国62862820012001第三节第三节 斜拉桥斜拉桥182.2.起源及发展起源及发展 日本多多罗大桥日本多多罗大桥, ,主跨主跨890890米，米，目前为世界跨度最大的斜拉桥目前为世界跨度最大的斜拉桥一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述第三节第三节 斜拉桥斜拉桥192.2.起源及发展起源及发展 法国诺曼底桥，主跨法国
13、诺曼底桥，主跨856m856m一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述第三节第三节 斜拉桥斜拉桥20苏通长江公路大桥（主跨苏通长江公路大桥（主跨1088m1088m）2.2.起源及发展起源及发展 建成后将成为世界上跨径最大的斜拉桥。建成后将成为世界上跨径最大的斜拉桥。全长全长7 600m，其中双塔斜拉桥主跨，其中双塔斜拉桥主跨1 088m，通航净高，通航净高62m，按，按6车道高速公路标准设车道高速公路标准设计，桥面设计车速计，桥面设计车速100公里公里/小时，引桥小时，引桥120公里公里/小时，南北接线全长约小时，南北接线全长约32.2公里。公里。总投资在总投资在60亿亿元左右元左右，2008年底建成。
14、年底建成。一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述第三节第三节 斜拉桥斜拉桥21香港昂船洲大桥（香港昂船洲大桥（1018m1018m，4848亿）亿）2.2.起源及发展起源及发展 一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述第三节第三节 斜拉桥斜拉桥22武汉天兴洲公铁两用长江大桥武汉天兴洲公铁两用长江大桥2.2.起源及发展起源及发展 一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述是国内继武汉、南京、九江、芜湖长江大桥之后的第五座公铁两用长江大桥，是国内继武汉、南京、九江、芜湖长江大桥之后的第五座公铁两用长江大桥，也是国内最大的公铁两用大桥也是国内最大的公铁两用大桥大桥设计为主跨大桥设计为主跨504米米双塔三索面斜拉桥，公路桥面以上塔高双塔
15、三索面斜拉桥，公路桥面以上塔高123米。正桥长米。正桥长4657米，公路米，公路6车道、铁路车道、铁路4线（设计时速线（设计时速200km），桥面全宽），桥面全宽27米。米。第三节第三节 斜拉桥斜拉桥23第二仁川大桥第二仁川大桥主跨主跨800m2.2.起源及发展起源及发展 一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述第三节第三节 斜拉桥斜拉桥242.2.起源及发展起源及发展 一、斜拉桥概述一、斜拉桥概述海参崴与俄罗斯岛之间，在建主跨 1104m主桥长 1885m桥宽 29.5m车道 2*2净空 70m塔高 320.9m索数 168根2012中期完工俄罗斯岛桥俄罗斯岛桥返回返回第三节第三节 斜拉桥斜拉桥25南京
16、长江二桥南京长江二桥二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置1.1.孔跨的布置孔跨的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置1.1.斜拉桥的孔跨布置斜拉桥的孔跨布置p可对称或非对称布置，边可对称或非对称布置，边跨可设一个或多个辅助墩。跨可设一个或多个辅助墩。双塔三跨式斜拉桥示意图双塔三跨式斜拉桥示意图第三节第三节 斜拉桥斜拉桥26双塔三跨式斜拉桥布置考虑的因素边中跨比连续梁的合理边中跨比：连续梁的合理边中跨比：0.50.8悬索桥的边中跨比：悬索桥的边中跨比：0.250.5斜拉桥（双塔）的边中跨比：斜拉桥（双塔）的边中跨比：0.350.5，以，以0.4居多。居多。边跨过小的缺点边跨过小的缺点边跨过大
17、的缺点边跨过大的缺点LsLsLc二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置1.1.孔跨的布置孔跨的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置第三节第三节 斜拉桥斜拉桥27p可对称布置（可对称布置（L1=L2)和不对称布置（和不对称布置（L1L2)；p一般说来不对称布置更合理；但对称布置有景观优势。一般说来不对称布置更合理；但对称布置有景观优势。p合理的两跨比（边中跨比）：合理的两跨比（边中跨比）： Ls/Lc=0.51。p可两跨跨河也可一跨跨河。可两跨跨河也可一跨跨河。p边跨也可设置辅助墩；设置辅助墩后桥跨布置实际为边跨也可设置辅助墩；设置辅助墩后桥跨布置实际为“独塔独塔N跨式跨式”。独塔双跨式斜拉桥
18、示意图独塔双跨式斜拉桥示意图LsLc二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置1.1.孔跨的布置孔跨的布置t t二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置第三节第三节 斜拉桥斜拉桥28(c)三塔四跨式三塔四跨式多塔多跨式法国多塔多跨式法国Millau高架桥高架桥 1.1.孔跨的布置孔跨的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置第三节第三节 斜拉桥斜拉桥29独塔单跨式独塔单跨式塔跨混合式塔跨混合式带协作体系的斜拉桥带协作体系的斜拉桥无塔斜拉桥无塔斜拉桥1.1.孔跨的布置孔跨的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置第三节第三节 斜拉桥斜拉桥302.2.主梁的支承体系主梁的支承体系v v二、斜拉桥总体布置二、
19、斜拉桥总体布置2.2.主梁的支承体系主梁的支承体系塔墩固结、塔梁分离塔墩固结、塔梁分离漂浮体系漂浮体系半漂浮体系半漂浮体系桥塔处的主梁与索塔间设置垂直桥塔处的主梁与索塔间设置垂直索连接，或者不进行连接。索连接，或者不进行连接。桥塔处的主梁与索塔间设置支座桥塔处的主梁与索塔间设置支座连接（竖向支撑，水平滑动）。连接（竖向支撑，水平滑动）。塔、墩、梁固结塔、墩、梁固结固结体系固结体系桥塔处的主梁与索塔完全固结桥塔处的主梁与索塔完全固结（桥塔与桥墩也固结）。（桥塔与桥墩也固结）。第三节第三节 斜拉桥斜拉桥31空空间间布布置置形形式式（索索面）面）单索面单索面双索面双索面竖向双索面竖向双索面斜向双索面
20、斜向双索面多索面多索面曲面双索面曲面双索面3.3.斜拉索的布置斜拉索的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置3.3.斜拉索的布置斜拉索的布置（1 1）索面的布置）索面的布置第三节第三节 斜拉桥斜拉桥32斜拉桥的主流索面布置示例图斜拉桥的主流索面布置示例图竖向双索面竖向双索面斜向双索面斜向双索面单索面单索面四川宜宾中坝金四川宜宾中坝金沙江大桥沙江大桥四川（重庆）涪四川（重庆）涪陵长江大桥陵长江大桥法国勃鲁东桥法国勃鲁东桥3.3.斜拉索的布置斜拉索的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置第三节第三节 斜拉桥斜拉桥333.3.斜拉索的布置斜拉索的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置四索面布置
21、四索面布置香港汀九大桥（香港汀九大桥（Ting Kau ） 第三节第三节 斜拉桥斜拉桥343.3.斜拉索的布置斜拉索的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置林同炎设计的岩锚林同炎设计的岩锚曲线斜拉桥方案曲线斜拉桥方案曲索面TRINITY footbridge in UK 1995第三节第三节 斜拉桥斜拉桥353.3.斜拉索的布置斜拉索的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置双索面双索面单索面单索面单索面与双索面的对比单索面与双索面的对比美学效果美学效果行车效果行车效果受力性能受力性能视野开阔视野开阔有笼罩感有笼罩感简洁简洁需要主梁有较需要主梁有较大抗扭刚度大抗扭刚度对主梁抗扭对主梁抗扭要求
22、不高要求不高适用性适用性线条凌乱线条凌乱跨度不宜过大跨度不宜过大宽度不宜过宽宽度不宜过宽跨度适应性强跨度适应性强宽度不宜过窄宽度不宜过窄对主梁的要求对主梁的要求PM=PeeP/2+FeFW=PeWFP/2-FP偏载会产生扭矩（偏载会产生扭矩（MtPe）依靠主依靠主梁抗扭梁抗扭刚度抵刚度抵抗外部抗外部扭矩扭矩M=Pe外部扭外部扭矩可以矩可以通过索通过索力差异力差异形成的形成的力偶来力偶来平衡平衡核心差异：核心差异：单索面布置单索面布置中，斜拉索中，斜拉索对抗扭能力对抗扭能力没有贡献。没有贡献。第三节第三节 斜拉桥斜拉桥36索索形形放射形放射形竖琴形竖琴形扇形扇形星形星形混合形混合形塔上锚头集中，
23、应力大，构塔上锚头集中，应力大，构造复杂；各索倾角变化，总造复杂；各索倾角变化，总倾角大对主梁受力有利。倾角大对主梁受力有利。各索平行，锚固构造统一；各索平行，锚固构造统一；造型最优；但受力性能和刚造型最优；但受力性能和刚度较差。度较差。介于放射形与竖琴形之间；介于放射形与竖琴形之间；为最常用的索形。为最常用的索形。梁上锚固点相对集中，对主梁上锚固点相对集中，对主梁受力不利（缺少充分的支梁受力不利（缺少充分的支撑效果），避免选用。撑效果），避免选用。主跨与边跨采用不同的索形主跨与边跨采用不同的索形进行组合。常见的为中跨扇进行组合。常见的为中跨扇形，边跨部分扇形，尾索平形，边跨部分扇形，尾索平行
24、；也有中跨扇形，边跨采行；也有中跨扇形，边跨采用星形。用星形。3.3.斜拉索的布置斜拉索的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置（2 2）索型的选择）索型的选择第三节第三节 斜拉桥斜拉桥37美国美国Pasco Kennewick桥桥斜拉桥的索形示例图放射形斜拉桥的索形示例图放射形3.3.斜拉索的布置斜拉索的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置第三节第三节 斜拉桥斜拉桥383.3.斜拉索的布置斜拉索的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置斜拉桥的索形示例图竖琴形斜拉桥的索形示例图竖琴形南海紫桐大桥南海紫桐大桥第三节第三节 斜拉桥斜拉桥393.3.斜拉索的布置斜拉索的布置二、斜拉桥总体布置
25、二、斜拉桥总体布置斜拉桥的索形示例图扇形斜拉桥的索形示例图扇形香港汀九大桥（香港汀九大桥（Ting Kau ） 第三节第三节 斜拉桥斜拉桥40斜拉桥的索形示例图斜拉桥的索形示例图混合形索面混合形索面3.3.斜拉索的布置斜拉索的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置泰国拉玛八世桥泰国拉玛八世桥深圳湾西通道桥深圳湾西通道桥 第三节第三节 斜拉桥斜拉桥41稀索体系稀索体系-早期用得多；早期用得多；密索体系密索体系-目前的发展方目前的发展方向向密索体系的优缺点密索体系的优缺点 优点：主梁弯矩小优点：主梁弯矩小 每每索拉力小索拉力小 补强容易补强容易 施工施工方便方便 索小，加工制作及索小，加工制作及
26、PEPE防护容易防护容易 容易更换容易更换 缺点：美观差缺点：美观差 容易振容易振动动3.3.斜拉索的布置斜拉索的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置（3 3）索距的选择）索距的选择第三节第三节 斜拉桥斜拉桥42密索体系的梁上斜拉索水平距离：密索体系的梁上斜拉索水平距离：除尾索段外，主梁上的拉索水平距离一般均等布置；在除尾索段外，主梁上的拉索水平距离一般均等布置；在PCPC梁斜拉桥中一般为梁斜拉桥中一般为5 510m10m；在钢箱梁斜拉桥中一般为；在钢箱梁斜拉桥中一般为101018m18m。该部分主梁一般称为。该部分主梁一般称为标准段标准段，索距，索距称为称为标准索距标准索距。边跨尾索段（
27、边墩上梁段）可能采用比标准索距离小的索距布置，以提高边跨边跨尾索段（边墩上梁段）可能采用比标准索距离小的索距布置，以提高边跨对索塔变形和中跨主梁的贡献。该区域主梁可称为对索塔变形和中跨主梁的贡献。该区域主梁可称为密索区域密索区域（段）主梁，索距可（段）主梁，索距可以为以为2.55m2.55m。主梁上除布置拉索的标准段和密索段外，没有布置斜拉索的区域称为主梁上除布置拉索的标准段和密索段外，没有布置斜拉索的区域称为无索区无索区。斜拉桥主要的主梁无索区为索塔两侧、跨中区域、边跨末端。斜拉桥主要的主梁无索区为索塔两侧、跨中区域、边跨末端。斜拉桥梁上索距布置示例图（斜拉桥梁上索距布置示例图（AutoCA
28、D图纸演示页）图纸演示页）123456第三节第三节 斜拉桥斜拉桥434.4.索塔的布置索塔的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置p桥塔的纵向形式一般为单柱形。桥塔的纵向形式一般为单柱形。p在需要将桥塔的纵向刚度作得较在需要将桥塔的纵向刚度作得较大时，或者需要有大时，或者需要有4根塔柱来分散根塔柱来分散塔架的内力时，常常作成倒塔架的内力时，常常作成倒V形与形与倒倒Y形。形。4.4.索塔的布置索塔的布置（1)1)纵向的形式纵向的形式第三节第三节 斜拉桥斜拉桥444.4.索塔的布置索塔的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置4.4.索塔的布置索塔的布置（2)2)横向的形式横向的形式第三节第三节
29、 斜拉桥斜拉桥454.4.索塔的布置索塔的布置二、斜拉桥总体布置二、斜拉桥总体布置单索面还单索面还是双索面是双索面单索面单索面双索面双索面独柱形双柱形门形H形倒V形A形梯形倒Y形单双均可单双均可对大跨度桥的适用性降低对大跨度桥的适用性降低对单索面的适用性提高对单索面的适用性提高返回返回第三节第三节 斜拉桥斜拉桥46三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点-1.-1.主梁主梁1.1.主梁的截面主梁的截面主主梁梁的的材材料料类类型型分分类类钢梁钢梁混凝土梁混凝土梁结合梁结合梁混合梁混合梁钢箱梁钢箱梁钢板梁钢板梁钢桁梁钢桁梁钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁预应力混凝土
30、梁（预应力混凝土梁（PC梁）梁）钢梁与混凝土板结合梁、钢管混凝土桁架结合梁。钢梁与混凝土板结合梁、钢管混凝土桁架结合梁。主梁中同时采用钢梁和混凝土梁两种类型。主梁中同时采用钢梁和混凝土梁两种类型。斜拉桥的主梁截面构造根据所用材料及斜拉桥的主梁截面构造根据所用材料及索面的数量差异有所不同。索面的数量差异有所不同。第三节第三节 斜拉桥斜拉桥47钢主梁钢主梁型型双双主主梁梁独独立立单单箱箱截截面面分分离离双双箱箱截截面面钢钢桁桁架架混凝土主梁混凝土主梁板式边主梁纯板式梁板、箱板、箱板梁板梁箱梁箱梁板、箱、桁板、箱、桁箱梁箱梁板梁板梁桁梁桁梁独独立立单单箱箱截截面面分分离离双双箱箱截截面面型型双双主主
31、梁梁单索面适用单索面适用双索面适用双索面适用双索面适用双索面适用双索面适用双索面适用三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点-1.-1.主梁主梁第三节第三节 斜拉桥斜拉桥48板式板式三角构架带双箱三角构架带双箱闭合箱形闭合箱形半封闭箱形半封闭箱形双主梁形双主梁形倒三角形倒三角形斯卡恩圣特斯卡恩圣特单索面单箱单索面单箱单索面单箱单索面单箱三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点-1.-1.主梁主梁预应力混凝土斜拉桥常用截面预应力混凝土斜拉桥常用截面第三节第三节 斜拉桥斜拉桥49钢梁横截面实例钢梁横截面实例东营黄河大桥
32、东营黄河大桥诺曼底大桥诺曼底大桥多多罗大桥多多罗大桥三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点1.1.主梁主梁第三节第三节 斜拉桥斜拉桥50钢梁横截面（正交异性板）钢梁横截面（正交异性板）桥面铺装桥面铺装诺曼底大桥钢梁透视图诺曼底大桥钢梁透视图三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点1.1.主梁主梁第三节第三节 斜拉桥斜拉桥51结合梁横截面实例结合梁横截面实例钢主梁钢主梁钢横梁钢横梁小纵梁小纵梁行车轨道梁行车轨道梁人行道挑梁人行道挑梁预制桥面板预制桥面板现浇桥面板现浇桥面板斜拉索斜拉索安那西斯桥安那西斯桥南浦大桥南浦大桥三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点1.1.主梁主梁第三节第三节 斜拉桥
33、斜拉桥52结合梁施工示例图结合梁施工示例图主纵梁主纵梁拼接处拼接处横梁横梁小纵梁小纵梁横梁横梁小纵梁小纵梁桥面板桥面板拼接处拼接处斜拉索斜拉索三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点1.1.主梁主梁第三节第三节 斜拉桥斜拉桥53 索塔的主要构件：以承受压力为主的塔柱（及横梁）索塔的主要构件：以承受压力为主的塔柱（及横梁） 塔柱布置：可竖直或倾斜，可单根或多根。当采用多根时，塔柱布置：可竖直或倾斜，可单根或多根。当采用多根时，各塔柱之间需布置横梁。各塔柱之间需布置横梁。 材料：混凝土塔、钢塔和钢材料：混凝土塔、钢塔和钢混组合塔。混组合塔。 混凝土塔的优点：塔身刚度较大，造价较低，易于成形，混凝土
34、塔的优点：塔身刚度较大，造价较低，易于成形，养护简单。养护简单。 混凝土塔柱的断面：矩形，可变化为五角形、六角形、八混凝土塔柱的断面：矩形，可变化为五角形、六角形、八角形，实心截面（对中小跨度的斜拉桥）；对大跨度斜拉角形，实心截面（对中小跨度的斜拉桥）；对大跨度斜拉桥，宜采用空心截面。沿塔柱高度，可保持截面不变（对桥，宜采用空心截面。沿塔柱高度，可保持截面不变（对中小跨度）或有所变化（尤其对下塔柱）。中小跨度）或有所变化（尤其对下塔柱）。 钢斜拉桥可采用钢塔。钢塔柱的基本截面是带竖向加劲肋钢斜拉桥可采用钢塔。钢塔柱的基本截面是带竖向加劲肋和水平横隔板的箱形。和水平横隔板的箱形。 钢钢混结合的索
35、塔（混合塔）：出于某种需要（如防撞击、混结合的索塔（混合塔）：出于某种需要（如防撞击、防混凝土开裂等），让索塔的下塔柱采用混凝土，其余为防混凝土开裂等），让索塔的下塔柱采用混凝土，其余为钢（如南京长江三桥）；或让拉索锚固区为钢，其余为混钢（如南京长江三桥）；或让拉索锚固区为钢，其余为混凝土（如苏通长江大桥）。凝土（如苏通长江大桥）。花瓶形索塔花瓶形索塔三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点2.2.索塔的构造索塔的构造2.2.索塔的构造特点索塔的构造特点第三节第三节 斜拉桥斜拉桥54ab三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点3.3.斜拉索斜拉索3.3.斜拉索的构造斜拉索的构造平行钢丝股束平行
36、钢丝股束（Parallel Wire Strand，PWS ）将一定根数（19，37，61，91，127，）的镀锌钢丝捆扎成股，钢丝顺直无扭转，截面为六角形。平行钢丝束平行钢丝束（Parallel Wire Cable，PWC）将一束平行的预应力钢丝放在聚乙烯套管内，截面不要求是六角形，图b平行钢绞线索平行钢绞线索（Parallel Strand Cable，PSC）将7丝钢绞线按平行钢丝股束的排列方法，布置成六角形截面，图c。目前采用的钢绞线拉索体系则以群锚（夹片锚）为基础，拉索由多股7丝钢绞线组成，截面不要求是六角形。封闭式钢索封闭式钢索 ，中心有一些圆钢丝，外面则由几层楔形和Z形的异形钢
37、丝组成，国内没有工程实例，图d高强粗钢筋索高强粗钢筋索国内应用较少（1 1）斜拉索的截面构成）斜拉索的截面构成第三节第三节 斜拉桥斜拉桥55三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点3.3.斜拉索斜拉索多多罗桥半平行钢丝斜拉索断面示例多多罗桥半平行钢丝斜拉索断面示例镀锌高强钢丝镀锌高强钢丝热挤热挤HDPEHDPE护套护套为减小雨振设置为减小雨振设置的表面颗粒的表面颗粒第三节第三节 斜拉桥斜拉桥56三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点3.3.斜拉索斜拉索半平行钢丝斜拉索半平行钢丝斜拉索“解剖解剖”示例示例镀锌高强钢丝镀锌高强钢丝扭转形成半平行扭转形成半平行HDPEHDPE护套护套这是一根破损的
38、斜拉索！这是一根破损的斜拉索！第三节第三节 斜拉桥斜拉桥57 拉索的防护拉索的防护提高拉索的耐久性，增长使用寿命，减少养护工作 钢丝的防护钢丝的防护涂防锈底漆，电泳涂漆或镀锌镀锌，或环氧涂层环氧涂层 拉索的防护拉索的防护柔性索套柔性索套，半刚性索套半刚性索套和刚性刚性索套索套 柔性索套：柔性索套：1、封闭索防护，制作麻烦，费用高；2、平行索用塑料罩套（聚乙烯材料）防护，1980年前后试用的方法，现已不用；3、平行索采用聚乙烯管，在管内压注水泥浆或树脂等，需要压浆设备，少用；4、平行索热挤PE套防护，广泛采用；5、钢绞线索内用PE套管（对每股钢绞线），外用聚乙烯硬管，逐步采用。后两种为主要类型
39、半刚性索套和刚性索套半刚性索套和刚性索套：套管用钢筋混凝土、预应力混凝土或钢管作成，可以增大刚度，减小挠度，但施工较复杂，索套迎风面积大（对抗风不利） 平行钢丝索的防护平行钢丝索的防护三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点3.3.斜拉索斜拉索（2 2）斜拉索的防护）斜拉索的防护第三节第三节 斜拉桥斜拉桥58环氧全涂装无粘结筋（一根钢绞线）环氧全涂装无粘结筋（一根钢绞线）三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点3.3.斜拉索斜拉索第三节第三节 斜拉桥斜拉桥59三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点3.3.斜拉索斜拉索（3 3）斜拉索的锚头构造）斜拉索的锚头构造斜拉索索体斜拉索索体张拉端张拉端
40、锚头锚头固定端固定端锚头锚头螺母螺母（锚环）（锚环）锚杯锚杯p锚固索体内的钢丝或钢绞线；锚固索体内的钢丝或钢绞线；p传力到结构锚固面，实现斜拉传力到结构锚固面，实现斜拉索的锚固。索的锚固。承压型锚头承压型锚头结构结构锚固面锚固面第三节第三节 斜拉桥斜拉桥60镦头锚（平行钢丝索）镦头锚（平行钢丝索）三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点3.3.斜拉索斜拉索（3 3）斜拉索的锚头构造）斜拉索的锚头构造第三节第三节 斜拉桥斜拉桥61三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点3.3.斜拉索斜拉索镦头的钢丝镦头的钢丝环氧混合料环氧混合料楔形内腔的锚杯楔形内腔的锚杯冷铸镦头锚锚固示意图冷铸镦头锚锚固示意图
41、p钢丝逐一穿过定位钢丝逐一穿过定位锚板的定位孔眼后，锚板的定位孔眼后，镦头就位；镦头就位；p注入环氧混合料；注入环氧混合料；p环氧固化后与钢丝环氧固化后与钢丝形成整体；形成整体；p混合料中的钢丸为混合料中的钢丸为其受力的构件；其受力的构件；p拉索受拉后，由于拉索受拉后，由于楔形原理，钢丸受到楔形原理，钢丸受到内壁传来的挤压，形内壁传来的挤压，形成对钢丝的咬合，使成对钢丝的咬合，使钢丝获得锚固。钢丝获得锚固。p斜拉索的整体外部斜拉索的整体外部锚固依靠锚环（螺母）锚固依靠锚环（螺母）与垫板的传压实现。与垫板的传压实现。第三节第三节 斜拉桥斜拉桥62三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点3.3.斜
42、拉索斜拉索示例：半平行钢丝斜拉索的锚头冷铸镦头锚示例：半平行钢丝斜拉索的锚头冷铸镦头锚斜拉索张拉需整体张拉锚头斜拉索张拉需整体张拉锚头第三节第三节 斜拉桥斜拉桥63夹片式群锚（钢绞线索）夹片式群锚（钢绞线索）三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点3.3.斜拉索斜拉索第三节第三节 斜拉桥斜拉桥64锚环锚环锚头锚头防松板防松板钢绞线钢绞线锚箱锚箱示例：平行钢绞线斜拉索的锚头夹片式群锚示例：平行钢绞线斜拉索的锚头夹片式群锚斜拉索张拉可逐根张拉钢绞线斜拉索张拉可逐根张拉钢绞线斜拉索张拉也可先逐根张拉钢斜拉索张拉也可先逐根张拉钢绞线再整体张拉锚头。绞线再整体张拉锚头。夹片夹片钢绞线钢绞线锚垫板锚垫板锚
43、孔锚孔三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点3.3.斜拉索斜拉索第三节第三节 斜拉桥斜拉桥65VSL SSL(Single Strand Installation) 2000 斜拉索体系第三节第三节 斜拉桥斜拉桥66平行钢丝拉索制造（整体）平行钢丝拉索制造（整体）制造车间制造车间制造车间制造车间制造车间制造车间制造车间制造车间扭绞绕包扭绞绕包护套热挤护套热挤成品索成品索张拉设备张拉设备三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点3.3.斜拉索斜拉索第三节第三节 斜拉桥斜拉桥67斜拉索的更换斜拉索的更换广州海印大桥广州海印大桥，中跨175m的三跨双塔单索面预应力混凝土斜拉桥，1988年建成，PE套
44、管防护，1995年出现拉索断落和松弛，对186根索全部更换，耗资2 000万济南黄河大桥济南黄河大桥，中跨220m的五跨双塔单索面预应力混凝土斜拉桥，1982年建成，铝管加水泥浆防护，钢丝锈蚀严重，1995年对88根索全部更换犍为岷江大桥犍为岷江大桥，中跨240m的五跨双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，1990年建成，热挤PE套管防护，钢丝锈蚀严重，2000底年对全部根索予以更换，耗资1000余万南宁市白沙大桥南宁市白沙大桥，跨度122.5+122.5m的单塔双索面混凝土梁斜拉桥，全桥88束210吨钢丝成品索。1995年建成通车，现正换索。天津永和大桥天津永和大桥，主跨260m的双塔双索面混凝土梁
45、斜拉桥，全桥176束300吨钢丝成品索。1989年建成通车，近期施工。柳州柳江四桥柳州柳江四桥，跨度2*120m的单塔双索面混凝土梁斜拉桥，26层104束242吨钢绞线拉索。1994年建成通车，计划换索。 其他拉索防护加固的桥梁其他拉索防护加固的桥梁：上海新五桥，广东九江大桥，红水河铁路桥，重庆某桥等三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点3.3.斜拉索斜拉索第三节第三节 斜拉桥斜拉桥68犍为岷江大桥，犍为岷江大桥，19901990年建成，主跨年建成，主跨240m240m，20002000年底换索年底换索第三节第三节 斜拉桥斜拉桥69三台涪江桥，三台涪江桥，19801980建成，主跨建成，主跨
46、128m128m，20022002年年1010月炸毁月炸毁第三节第三节 斜拉桥斜拉桥70斜拉索与混凝土梁的锚固型式斜拉索与混凝土梁的锚固型式三、斜拉桥的构造特点三、斜拉桥的构造特点4.4.构件的连接锚固构件的连接锚固返回返回第三节第三节 斜拉桥斜拉桥71p 高次超静定结构高次超静定结构，需采用有限元法并借助于电子计算机来进行；柔性索视，需采用有限元法并借助于电子计算机来进行；柔性索视为索单元，主梁和索塔则作为梁单元为索单元，主梁和索塔则作为梁单元p 可简化成可简化成平面结构平面结构，用横向分布系数来计入空间影响，用横向分布系数来计入空间影响 p 非线性结构非线性结构（结构变形较大，塔及主梁中有
47、弯矩与轴向压力的相互影响，（结构变形较大，塔及主梁中有弯矩与轴向压力的相互影响，以及拉索自重垂度引起的索力与变形间的非线性变化）斜索的非线性影响以及拉索自重垂度引起的索力与变形间的非线性变化）斜索的非线性影响（Ernst公式公式 ）：）：p 恒载内力计算较为复杂恒载内力计算较为复杂p 按施工程序分阶段进行，体系转换次数多按施工程序分阶段进行，体系转换次数多 p 拉索拉力的调整与结构恒载内力的关系（右图）拉索拉力的调整与结构恒载内力的关系（右图）p 拉索初始张拉力的确定拉索初始张拉力的确定 p 活载内力计算活载内力计算可采用一般线性结构的分析方法。可采用一般线性结构的分析方法。 03022012
48、1ElEEe四、斜拉桥的计算要点四、斜拉桥的计算要点四、斜拉桥的计算分析要点四、斜拉桥的计算分析要点第三节第三节 斜拉桥斜拉桥72斜拉索拉力与主梁、索塔内力的关系斜拉索拉力与主梁、索塔内力的关系四、斜拉桥的计算要点四、斜拉桥的计算要点四、斜拉桥的计算分析要点四、斜拉桥的计算分析要点返回返回第三节第三节 斜拉桥斜拉桥73五、斜拉桥施工要点五、斜拉桥施工要点-1.-1.索塔的施工索塔的施工五、斜拉桥的施工要点五、斜拉桥的施工要点F 用塔吊配合用塔吊配合翻模施工。翻模施工。F采用采用72cm钢管作立柱，浇钢管作立柱，浇注索塔下横梁和注索塔下横梁和上横梁。上横梁。钢管支架钢管支架吊机提吊机提升模板升模
49、板钢管支架钢管支架劲性骨架劲性骨架混凝土桥塔的混凝土桥塔的翻模施工示例翻模施工示例第三节第三节 斜拉桥斜拉桥74五、斜拉桥施工要点五、斜拉桥施工要点-1.-1.索塔的施工索塔的施工五、斜拉桥的施工要点五、斜拉桥的施工要点混凝土桥塔的混凝土桥塔的爬模施工示例爬模施工示例液压顶升装置液压顶升装置第三节第三节 斜拉桥斜拉桥75五、斜拉桥施工要点五、斜拉桥施工要点-1.-1.索塔的施工索塔的施工五、斜拉桥的施工要点五、斜拉桥的施工要点钢桥塔的节段钢桥塔的节段吊装施工示例吊装施工示例扶壁吊机扶壁吊机第三节第三节 斜拉桥斜拉桥76 可采用适合于梁式桥施工的任一合适方法，如支架上可采用适合于梁式桥施工的任一
50、合适方法，如支架上拼装或现浇，悬臂拼装或浇筑，顶推法和平转法拼装或现浇，悬臂拼装或浇筑，顶推法和平转法 由于斜拉桥梁体尺寸较小，各节段间有拉索，索塔还由于斜拉桥梁体尺寸较小，各节段间有拉索，索塔还可以用来架设辅助钢索，因此对各种无支架施工法更可以用来架设辅助钢索，因此对各种无支架施工法更为有利为有利 各方法的适用跨度各方法的适用跨度 支架上拼装或现浇支架上拼装或现浇：100m左右左右 顶推法顶推法和和平转法平转法：不超过：不超过200m 悬臂拼装或浇筑悬臂拼装或浇筑：可达：可达1000m左右左右2.2.主梁的施工主梁的施工五、斜拉桥的施工要点五、斜拉桥的施工要点第三节第三节 斜拉桥斜拉桥77悬
