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斜拉桥与悬索桥简介


建成年份 1998 1994 2001 2000 2000 1993 1996 1997 1991 1999 1991 2000 1991 1999 1993 1999 1986 1989 1992 1996
世界第一斜拉桥-多多罗大桥
位于日本Nishi-Seto高速公路上的Tatara桥
法国Normandy桥
斜拉桥
由斜拉索与主梁共同承受荷载,斜拉索的纵桥向水平分力在主梁中 引起较大的轴向力,恒载内力所占比重很大。
悬索桥只有通过调整垂跨比才能改变主缆的恒载内力, 而斜拉桥可直接通过张拉斜拉索就能调整索、梁的恒载内力。
(2)材料方面
◎(大跨度)悬索桥 加劲梁多采用自重较轻的钢材。 ◎斜拉桥 主梁材料可以是钢、混凝土或钢-混凝土结合。
e· 自锚式悬索桥:
~与组合体系中的系杆拱相似, ~悬索水平拉力不传给锚碇而传给加劲 梁。
f·缆索中段同加劲桁架的上弦合为一体。
汕头海湾大桥
广东虎门大桥
厦门海沧大桥(主跨648m)
主 跨 一 三 七 七 米 公 铁 两 用 桥
香 港 青 马 大 桥
江阴长江大桥
润扬长江大桥(主跨1490m)
桥名 南京长江第二大桥 青州闽江大桥 武汉白沙洲大桥 杨浦大桥 徐浦大桥 汕头大桥 荆沙长江公路大桥 鄂黄长江公路大桥 军山长江公路大桥 润阳长江公路大桥 汲水门桥 海口世纪大桥 珠海淇澳大桥 高平大桥(台湾) 广东会马大桥 重庆石门大桥
结构型式 双塔双索面钢箱梁 双塔双索面叠合梁 双塔双索面混合梁 双塔双索面叠合梁 双塔双索面叠合梁 双塔双索面混合梁 双塔双索面PC梁 双塔双索面PC梁 双塔双索面钢箱梁 双塔双索面钢箱梁 双塔双索面钢桁梁 双塔双索面PC梁 双塔单索面PC梁 单塔双索面混合梁 单塔双索面PC梁 单塔单索面Pc梁
附: 世界大跨径斜拉桥一览表
排序 1
桥梁名称 主跨(m) 所在地 多多罗大桥(Tatara) 890 日本. 2 罗曼蒂大桥(Normandie) 856 法国 3 南京长江二桥 628 中国 4 武汉白沙洲大桥 618 中国 5 青州闽江大桥 605 中国· 福州. 6 杨浦大桥 602 中国· 上海 7 名港中央大桥(Meiko-Chuo) 590 日本 徐浦大桥 590 中国· 上海 9 斯卡路森特桥(Skarnsundet) 530 挪威 10 礐石大桥 518 中国· 汕头 11 鹤见航路桥(Tsurumi Fairway) 510 日本 12 荆沙长江大桥 500 中国· 荆州 13 生口桥(Ikuchi) 490 日本 弗来森特桥(Fresund) 490 丹麦-瑞典 15 东神户大桥(Higashi-Kobe) 485 日本 16 西海大桥(Seo Hae) 47加拿大 18 横滨海湾桥(Yakohama Bay) 460 日本 19 胡克来2号桥(Second Hooghly Br.)457 印度 20 塞文2号桥(Second Sevem Br.)456 英国
斜拉桥
双塔三跨式:L2/L1多接近2.5
(2~3)
斜拉桥 独塔双跨式:L2/L1多接近1.5 (1.2~2)
多塔多跨式
提高中塔高度
四 、内力计算简介
1、恒载计算,索力可反复调整,目前可采用 : 施工期一次到位,成桥后微调; 2、活载、附加内力计算; 3、对大跨度抗风、抗震起决定作用; 4、主梁的抗扭刚度要满足,进行稳定分析; 拉索的疲劳及锚固区应力分析; 5、应考虑非线性影响 6、拉索使用应力幅度安全系数为2.5
第三章 斜拉桥与悬索桥简介
第一节 斜拉桥
组成、 构造类型、 体系类型、 总体布置、 主要构造尺寸、 内力计算简介
南浦大桥
一、斜拉桥的组成与构造类型
主要构件: 主梁、拉索、索塔
根据斜索立面布置形状分类: 辐射式、竖琴式、扇式、星式
根据斜索位置(索面数量)分类: 单索面(中间)、 双索面(两侧) ◎竖直、倾斜索面
南京长江二桥~南汊主桥
南京长江二桥~南汊主桥〖纵向俯视〗
南京长江二桥~南汊主桥〖施工中〗
南京长江二桥~南汊主桥:双索面五孔连续钢箱梁斜拉桥,全长1238m。 桥跨布置为58.5+246.5+628+246.5+58.5m,两边跨各设一辅助墩
南京长江二桥~南汊主桥〖合拢〗
武汉-白沙洲大桥
福州-青州闽江大桥
二、
悬索桥的主要结构类型
a· 柔式悬索桥:
~不设加劲梁; ~只在活载与恒载的比值不大时适用; 如人行桥或(早期的)主缆很大的。
b· 单跨悬吊
~仅主跨悬吊,并在主跨上设加劲梁 ~如存在边跨,则边跨独立(简支于桥 塔)。
c· 三跨悬吊简支体系
~加劲梁为三跨简支梁。
d· 三跨悬吊连续体系
~加劲梁为三跨连续梁。
阳逻长江大桥(主跨1280m)
三、主要构件 扁平钢箱加劲梁
锚碇形式
a)重力式
a)隧洞式
主缆支架
a) 刚性支架
b) 柔性支架
c) 摇杆支架
吊杆与主缆及加劲梁的连接、索夹
塔顶鞍座
散索鞍

悬索桥与斜拉桥的比较
(1)结构受力方面 悬索桥:
主要靠主缆承受荷载,并通过主缆将拉力传给锚固体系, 加劲梁仅仅起到局部承受荷载、传递荷载的作用; 采用地锚时,加劲梁中不受轴向力作用,由加劲梁自重引起的恒载 内力较小。
根据塔柱的形状、数量分类 独塔、双塔、多塔(极少)
独柱
双柱
门式 斜腿门式 倒V(A)
宝石
拐脚式
倒Y
马 拉 开 波 桥
根据主梁材料分类: 主梁材料: 预应力混凝土、
组合结构斜拉桥
钢斜拉桥
二、结构体系类型
1、边界条件 飘浮体系、支承体系、塔梁固结、刚构体系
2、稀索体系与密索体系
~ 决定梁高的主要因素 ~ 密索梁高较小 ~现代斜拉桥均采用密索。
附:国内主要斜拉桥
边跨/主跨 跨径 桥宽 变跨/主跨 246.5+628+246.5 32 0.39 90+200+605+200+90 23.5 0.48 50+180+618+180+50 26.5 0.37 99+144+602+144+99 30.35 0.4 242+590+242 35.95 0.41 47+47+100+518+100+47+47 30.75 0.37 200+500+200, 160+300+97 26.5 0.4 55+200+480+200+55 27.7 0.53 48+204+460+204+48 33.5 0.55 175.4+406+175.4 35.4 0.43 160+430+160 35 0.37 147+340+147 0.43 40.5+136+320+136+40.5 33 0.55 180+330 34.5 281+281 28.5 200+230 25.5
三、总体布置与构造尺寸
1、边跨与主跨比 对于三跨斜拉桥,边跨/主跨≈0.4; 对于二跨斜拉桥,边跨/主跨≈0.6; 2、梁高 ◎与主梁结构型式、断面型式、索距(纵、横) 有关; • 一般稀索体系为跨径的1/40~1/70; • 密索体系梁高为跨径的1/70~1/200 3、塔柱 塔柱高度与拉索的倾角有关, 塔柱高度一般为主梁跨径的1/4~1/5, 拉索倾角一般保持在30°~60°;
全长2590m,其中正桥1185m。主跨605m,主塔高175m,桥宽 29.5m。
上海-杨浦大桥
第二节
悬索桥
一、一般特点 ◎由古老的索桥演变而来, ◎主要承重结构:缆索(含吊杆)、塔、锚 碇。 ◎缆索几何形状: • 由力的平衡条件决定,一般接近抛物线; ◎从缆索垂下许多吊杆,把桥面吊住。 ◎桥面和吊杆之间通常设置加劲梁 • 同缆索形成组合体系,以减小活载所引起 的挠度变形。 ◎跨越能力无与伦比,是目前跨径超过1000m 的唯一桥型。
(3)刚度方面
◎悬索桥: 竖向刚度较小,且基本由主缆提供;调整其竖向刚度的方法主要靠调整 主缆的恒载拉力。 ◎斜拉桥: 竖向刚度由斜拉索与主梁共同提供,相对于悬索桥而言,刚度可以较大; 斜拉桥的主梁刚度对结构刚度的影响较大;改变斜拉桥的结构布置形式, 可调整其竖向刚度。
(4)施工方面
◎悬索桥: ~施工顺序是锚碇、桥塔、主缆、吊索、加劲梁,施工需要的机械、技 术和工艺相对较简单; ~结构的线形主要取决于主缆线型和吊杆长度,因而施工控制相对比较 简单。 ◎斜拉桥 ~在施工中将发生多次的结构体系转换,必须严格控制结构的线形和拉 索索力,施工控制较复杂、技术难度相对较大。
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