斜拉桥整体介绍及实例分析讲义课件

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斜 拉 桥stayed-cable bridge环境与土木工程学院土木八班环境与土木工程学院土木八班-李晓雪李晓雪斜 拉 桥stayed-cable bridge环境与目目录录1.1 概述概述1.2 总体布置总体布置1.3 斜拉桥的构造斜拉桥的构造1.4 斜拉桥的计算斜拉桥的计算1.5 斜拉桥的施工斜拉桥的施工1.6 实例实例目录1.1 概述1.1 概述斜拉桥是将斜拉索两端分别锚固在塔和梁上,形成主梁、索塔、斜拉桥是将斜拉索两端分别锚固在塔和梁上,形成主梁、索塔、和斜拉索共同承载的结构体系。其中,主梁和索塔以受压为主,和斜拉索共同承载的结构体系。其中,主梁和索塔以受压为主,斜拉索受拉。斜拉索受拉。索塔大都采用混凝土结构,主梁一般采用混凝土结构、钢索塔大都采用混凝土结构,主梁一般采用混凝土结构、钢-混凝混凝土组合结构或钢结构,斜拉索则采用高强材料(高强钢丝或钢土组合结构或钢结构,斜拉索则采用高强材料(高强钢丝或钢绞线)制成。绞线)制成。1.1 概述斜拉桥是将斜拉索两端分别锚固在塔和梁上,形成主99098765索索 塔塔索索 塔塔主梁主梁未张拉的拉索未张拉的拉索99098765索 塔索 塔主梁未张拉的拉索l斜拉斜拉桥中荷中荷载传递路径是:斜拉索的两端分路径是:斜拉索的两端分别锚固在主梁和索塔上,固在主梁和索塔上,将主梁的恒将主梁的恒载和和车辆荷荷载传递至索塔,再通至索塔,再通过索塔索塔传至地基。至地基。图图(a)表示三跨连续梁及表示三跨连续梁及其典型的恒载弯矩图,而其典型的恒载弯矩图,而图图(b)为三跨斜拉桥及其为三跨斜拉桥及其恒载内力图。从图中可以恒载内力图。从图中可以看出,由于斜拉索的支承看出,由于斜拉索的支承作用,使主梁恒载弯矩显作用,使主梁恒载弯矩显著减小。此外,斜拉索轴著减小。此外,斜拉索轴力产生的水平分力对主梁力产生的水平分力对主梁施加了预压力,从而可以施加了预压力,从而可以增强主梁的抗裂性能节增强主梁的抗裂性能节约主梁中预应力钢材的用约主梁中预应力钢材的用量量斜拉桥中荷载传递路径是:斜拉索的两端分别锚固在主梁和索塔上,1.1 概述l斜拉斜拉桥属于高次超静定属于高次超静定结构,包含构,包含较多的多的设计变量,量,桥型方案和型方案和寻求求合理合理设计较为困困难。l现代斜拉代斜拉桥的的发展:展:l 第一第一阶段:稀索布置,主梁段:稀索布置,主梁较高,主梁以受弯高,主梁以受弯为主,拉索更主,拉索更换不方不方便;便;l 第二第二阶段:中密索布置,主梁段:中密索布置,主梁较矮,主梁承受矮,主梁承受较大大轴力和弯矩;力和弯矩;l 第三第三阶段:密索布置,主梁更矮,并广泛采用梁板式开口断面。段:密索布置,主梁更矮,并广泛采用梁板式开口断面。稀索布置稀索布置密索布置密索布置密索布置:日本,密索布置:日本,19991999年年5 5月月1 1日建成通车日建成通车,其主跨长达其主跨长达890890米米,主梁为主梁为P.C.P.C.与钢箱梁混合结构与钢箱梁混合结构 1.1 概述斜拉桥属于高次超静定结构,包含较多的设计变量,1.2 总体布置目目录录1.2.1 跨距布置与分孔跨距布置与分孔1.2.2 索塔布置索塔布置1.2.3 拉索布置拉索布置1.2.4 主梁布置主梁布置1.2 总体布置目录1.2.1 跨距布置与分孔1.2.1 跨距布置与分孔l斜拉斜拉桥的跨径布置与分孔,除了考的跨径布置与分孔,除了考虑桥位位处的地形、地的地形、地质、水文条件、水文条件、通航要求以及技通航要求以及技术条件,条件,还要考要考虑桥跨跨变化的韵律感与化的韵律感与连续性。一般性。一般而言,斜拉而言,斜拉桥跨径在跨径在3001000m之之间是是较为合适的。常合适的。常见的布置形的布置形式有:式有:独塔双跨式、双塔三跨式、多塔多跨式独塔双跨式、双塔三跨式、多塔多跨式1.2.1 跨距布置与分孔斜拉桥的跨径布置与分孔,除了考虑1.2.1 跨距布置与分孔1、独塔双跨式斜拉独塔双跨式斜拉桥独塔双跨式斜拉独塔双跨式斜拉桥是是较为常常见的布置方式,其主孔跨径的布置方式,其主孔跨径较小,适用于跨小,适用于跨越中小河流与城市通道,如越中小河流与城市通道,如图19.1所示。所示。独塔双跨式斜拉桥独塔双跨式斜拉桥1.2.1 跨距布置与分孔1、独塔双跨式斜拉桥独塔双跨式2、双塔三跨式斜拉、双塔三跨式斜拉桥l双塔三跨式是斜拉双塔三跨式是斜拉桥最基本的布置方式,其主孔跨径大,适用于跨越最基本的布置方式,其主孔跨径大,适用于跨越较大的河流,如大的河流,如图19.2所示所示双塔三跨式斜拉桥双塔三跨式斜拉桥2、双塔三跨式斜拉桥双塔三跨式斜拉桥1.2.1 跨距布置与分孔3、多塔多跨式斜拉、多塔多跨式斜拉桥l多塔多跨斜拉多塔多跨斜拉桥是另一种布置方式,它具有十分广是另一种布置方式,它具有十分广阔的的应用前景,如用前景,如图19.3所示。由于多塔多跨式斜拉所示。由于多塔多跨式斜拉桥中中间塔塔塔塔顶没有端没有端锚索来有效地限制它的索来有效地限制它的变位,因此,已位,因此,已经是柔性是柔性结构的斜拉构的斜拉桥采用多塔多跨式将使采用多塔多跨式将使结构柔性构柔性进一步一步增大,可能增大,可能导致致变形形过大。大。多塔多跨式斜拉桥多塔多跨式斜拉桥1.2.1 跨距布置与分孔3、多塔多跨式斜拉桥多塔多跨式斜1.2.2 索塔布置索塔设计必须适合于拉索的布置,传力应简单明确,在恒载索塔设计必须适合于拉索的布置,传力应简单明确,在恒载作用下,索塔应尽可能处于轴心受压状态。所塔的布置形式作用下,索塔应尽可能处于轴心受压状态。所塔的布置形式有可从有可从纵向纵向和和横向横向两方面考虑两方面考虑1.2.2 索塔布置索塔设计必须适合于拉索的布置,传力应简1.2.2 索塔布置纵向布置形式向布置形式l从从顺桥向,索塔的布置形式主要有向,索塔的布置形式主要有单柱式、倒柱式、倒Y型、型、A字型等几种,如字型等几种,如图194所示。所示。单柱式主塔构造相柱式主塔构造相对较为简单,而,而A字型与倒字型与倒Y型在型在顺桥向向刚度大,能有效抵抗度大,能有效抵抗较大的大的负弯矩,有利于承受索塔两弯矩,有利于承受索塔两侧斜拉索的不平衡拉力斜拉索的不平衡拉力A字型字型1.2.2 索塔布置纵向布置形式A字型1.2.2 索塔布置横向布置形式横向布置形式l从横从横桥向,索塔的布置方式主向,索塔的布置方式主要有要有柱型柱型(单或双或双)、门型或型或H型、型、A型、倒型、倒Y型及菱型型及菱型等,如等,如图195所示。柱型塔构造所示。柱型塔构造简单,但,但承受横向水平力的能力低。承受横向水平力的能力低。较单柱型而言,柱型而言,门型塔抵抗横向水平型塔抵抗横向水平荷荷载的能力的能力较强。A型和倒型和倒Y型型主塔具有主塔具有较大的横向大的横向刚度,但其度,但其构造及受力复构造及受力复杂,施工,施工难度度较大。大。1.2.2 索塔布置横向布置形式1.2.2 索塔布置塔的高跨比塔的高跨比拉索与主塔对整个斜拉桥结构的刚度、经济性都存在影响,一般塔高与中拉索与主塔对整个斜拉桥结构的刚度、经济性都存在影响,一般塔高与中跨之比跨之比HL中中14-17比较合适,同时这也是最恰当的景观角度。另比较合适,同时这也是最恰当的景观角度。另外,要保证足够的梁下空间,以使得梁下的净空与塔柱、主跨维持一种平外,要保证足够的梁下空间,以使得梁下的净空与塔柱、主跨维持一种平衡的美感,避免不协调的状况发生。具体计算时考虑索对梁的支承刚度分衡的美感,避免不协调的状况发生。具体计算时考虑索对梁的支承刚度分两种情况:两种情况:1)普通索普通索;2)端锚索端锚索1.2.2 索塔布置塔的高跨比1.2.2 索塔布置普通索普通索拉索拉索锚点点处荷荷载P作用下,作用下,主主梁下梁下挠量:量:值最大,拉索的支承刚度最大,值最大,拉索的支承刚度最大,为为55最大;最大;tan越小,塔的越小,塔的支承刚度越大。支承刚度越大。1.2.2 索塔布置普通索值最大,拉索的支承刚度最大,1.2.2 索塔布置端端锚索索中跨布中跨布载时,水平力,水平力F作用下,塔作用下,塔顶水平位移水平位移为:为为35时,时,最小,端锚索提供的支承刚度最大最小,端锚索提供的支承刚度最大综合考虑索和塔的共同影响,对于综合考虑索和塔的共同影响,对于每座斜拉桥存在一个最佳高度每座斜拉桥存在一个最佳高度H,使得索和塔对主梁的支承刚度达到使得索和塔对主梁的支承刚度达到最大。最大。1.2.2 索塔布置端锚索为35时,最小,端锚索提供1.2.3拉索布置1、索面布置、索面布置索面布置主要有索面布置主要有单索面索面、平行双索面平行双索面、空空间斜向双索面斜向双索面等等类型,如型,如图196所示。所示。1.2.3拉索布置1、索面布置1.2.3拉索布置平行双索面类型对主梁截面抗扭有利平行双索面类型对主梁截面抗扭有利,主梁可采用较小抗扭刚度的主梁可采用较小抗扭刚度的截面并且具有较好的抗风稳定性,截面并且具有较好的抗风稳定性,斜向双索面对桥面梁体抵抗风力扭振十分有利,尤其适合于特大跨斜向双索面对桥面梁体抵抗风力扭振十分有利,尤其适合于特大跨径的桥梁,倾斜的双索面应采用倒径的桥梁,倾斜的双索面应采用倒Y型、型、A型或双子型索塔。若跨径型或双子型索塔。若跨径过小,考虑视野问题,不宜采用。过小,考虑视野问题,不宜采用。单索面类型兼具美学与结构的优势,但拉索不起抗扭的作用,主梁单索面类型兼具美学与结构的优势,但拉索不起抗扭的作用,主梁要采用抗扭刚度较大的截面。这种体系不适合太宽的桥要采用抗扭刚度较大的截面。这种体系不适合太宽的桥1.2.3拉索布置平行双索面类型对主梁截面抗扭有利,主梁可采1.2.3拉索布置2、拉索立面布置、拉索立面布置索面形状主要有(索面形状主要有(a)辐射形射形、(、(b)竖琴形琴形和(和(c)扇形扇形三种三种类型型竖琴形竖琴形1.2.3拉索布置2、拉索立面布置竖琴形1.2.3拉索布置辐射形布置的斜拉索沿主梁为均匀分布,而在索塔上则集中于塔顶辐射形布置的斜拉索沿主梁为均匀分布,而在索塔上则集中于塔顶一点。斜拉索的垂直分力对主梁的支承效果大,塔顶上的锚固点构一点。斜拉索的垂直分力对主梁的支承效果大,塔顶上的锚固点构造复杂造复杂。竖琴形布置的斜拉索成平行排列,外形美观,相较于辐射形拉索与竖琴形布置的斜拉索成平行排列,外形美观,相较于辐射形拉索与主梁的夹角较小,提供的竖向支承力小,拉索的用钢量大。主梁的夹角较小,提供的竖向支承力小,拉索的用钢量大。扇形布置的斜拉索相互不平行,它结合了上面两种布置方式的优点,扇形布置的斜拉索相互不平行,它结合了上面两种布置方式的优点,且克服了二者的缺点,是一种较理想的索形,设计中被广泛应用。且克服了二者的缺点,是一种较理想的索形,设计中被广泛应用。1.2.3拉索布置辐射形布置的斜拉索沿主梁为均匀分布,而在索1.2.3拉索布置3、索距的布置、索距的布置斜拉斜拉桥的索距的索距为斜拉索在主梁上斜拉索在主梁上锚固点之固点之间的的间距。索距布置分距。索距布置分为“稀稀索索”和和“密索密索”两种形式,两种形式,现代斜拉代斜拉桥多采用多采用“密索密索”形式。形式。密索有如下密索有如下优点:点:(1)索距小,主梁弯矩小;)索距小,主梁弯矩小;(2)索力)索力较小,小,锚固构造固构造简单;(3)锚固点附近固点附近应力流力流变化小,化小,补强范范围小;小;(4)利于)利于悬臂架臂架设;(5)易于易于换索索1.2.3拉索布置3、索距的布置1.2.4 主梁布置l主梁是斜拉主梁是斜拉桥直接承受荷直接承受荷载的重要构件,由于密索体系的的重要构件,由于密索体系的发展使主梁展使主梁变得更得更为轻薄薄纤细。主梁。主梁纵断面断面线型通常采用水平直型通常采用水平直线,对于于桥跨跨较大或需要保大或需要保证桥下下净空空时,也可采用,也可采用纵向向竖曲曲线,这样可以避免跨径可以避免跨径较大造成拉索的下垂感,从而影响整个大造成拉索的下垂感,从而影响整个桥型的美型的美观,并保持极,并保持极强的跨的跨越感。越感。1.2.4 主梁布置主梁是斜拉桥直接承受荷载的重要构件,由1.3 斜拉桥的构造斜拉桥的构造主要从三个方面考虑:斜拉桥的构造主要从三个方面考虑:1)主梁的构造)主梁的构造(截面形式,梁高)、(截面形式,梁高)、2)主塔的构造)主塔的构造(组成,截面形式,锚固方式)、(组成,截面形式,锚固方式)、3)拉索的构造)拉索的构造(锚具(锚具与类型,锚固与减震方式)与类型,锚固与减震方式)1.3 斜拉桥的构造斜拉桥的构造主要从三个方面考虑:1)主1.3.1主梁的构造主梁的作用有三个方面:主梁的作用有三个方面:l1、将恒、活、将恒、活载分散分散传给拉索。梁的拉索。梁的刚度越小,度越小,则承担的承担的 弯矩越小;弯矩越小;l2、与拉索及索塔一起成、与拉索及索塔一起成为整个整个桥梁的一部分,主梁承受的力主要是梁的一部分,主梁承受的力主要是拉索的水平分力所形成的拉索的水平分力所形成的轴压力,因而需有足力,因而需有足够的的刚度防止度防止压屈;屈;l 3、抵抗横向、抵抗横向风载和地震荷和地震荷载,并把,并把这些力些力传给下部下部结构构l斜拉斜拉桥的主梁截面形式有的主梁截面形式有:梁式、板式、肋板式、箱形、半封梁式、板式、肋板式、箱形、半封闭形截面形截面等。等。1.3.1主梁的构造主梁的作用有三个方面:1、板式、板式l板式截面的主梁一般适用于双面密索体系的混凝土窄板式截面的主梁一般适用于双面密索体系的混凝土窄桥,尤其是,尤其是对于于斜索斜索锚固在固在实体体边主梁的情况。其具有构造主梁的情况。其具有构造简单,建筑高度小,抗,建筑高度小,抗风性性能好,施工方便的能好,施工方便的优点,如点,如图198所示。当板厚所示。当板厚较大大时,可采用空心板,可采用空心板式断面。式断面。荆州长江公路大桥主梁荆州长江公路大桥主梁1、板式荆州长江公路大桥主梁2、箱型截面、箱型截面混凝土箱形截面主梁,是混凝土箱形截面主梁,是现代斜拉代斜拉桥中中经常采用的截面形式,它具有良常采用的截面形式,它具有良好的抗弯与抗扭好的抗弯与抗扭刚度,能适度,能适应稀索、密索、稀索、密索、单索面、双索面等不同的布索面、双索面等不同的布置情况。主要有置情况。主要有分离式分离式单室双箱截面、半封室双箱截面、半封闭式箱形截面、封式箱形截面、封闭式箱形式箱形截面、三角形箱形截面截面、三角形箱形截面,分,分别如如图abcd所示所示2、箱型截面分离式分离式单室双箱截面室双箱截面l分离式的两个箱体各自分离式的两个箱体各自锚固于拉索,两箱之固于拉索,两箱之间则以横梁和以横梁和桥面板面板连结。双箱梁的典型截面双箱梁的典型截面为倒梯形。施工倒梯形。施工较为方便,但全截面的抗扭方便,但全截面的抗扭刚度度较差。差。武汉长江二桥双箱形主梁武汉长江二桥双箱形主梁分离式单室双箱截面武汉长江二桥双箱形主梁半封半封闭式箱形截面式箱形截面l其两其两侧为三角形封三角形封闭箱,端部加厚以便箱,端部加厚以便锚固拉索,外固拉索,外缘做成做成风嘴状,嘴状,以减少迎以减少迎风阻力。由于中阻力。由于中间无底板,自重无底板,自重变得得较轻,其适用于双索面斜,其适用于双索面斜拉拉桥。美国美国PK桥三角形双箱梁桥三角形双箱梁半封闭式箱形截面美国PK桥三角形双箱梁封封闭式箱形截面式箱形截面其箱梁中心其箱梁中心对准斜拉索平面,两个箱梁用于承重和准斜拉索平面,两个箱梁用于承重和锚固拉索,箱梁固拉索,箱梁顶设置置桥面系。具有面系。具有较好的抗弯和抗扭好的抗弯和抗扭刚度,既可用于度,既可用于单索面的斜拉索面的斜拉桥,也,也可用于双索面的斜拉可用于双索面的斜拉桥。封闭式箱形截面三角形箱形截面三角形箱形截面l种形式种形式对于抗于抗风最有利。既适用于最有利。既适用于单索面的斜拉索面的斜拉桥,也适用于双索面,也适用于双索面的斜拉的斜拉桥。挪威挪威Skarnsunddet桥主梁桥主梁三角形箱形截面挪威Skarnsunddet桥主梁梁高的确定梁高的确定l混凝土斜拉混凝土斜拉桥的截面尺寸直接影响的截面尺寸直接影响结构的抗弯和抗扭构的抗弯和抗扭刚度,同度,同时,其,其梁高梁高对截面的内力的影响也极大,并与拉索截面的内力的影响也极大,并与拉索间距大小直接相关。距大小直接相关。主梁的高跨比:主梁的高跨比:l稀索:稀索:140170l密索:密索:1701200l双索面:双索面:1/1001/150l单索面:索面:1/501/100高高宽比不宜小于比不宜小于1/10。(若高。(若高宽比比过小其小其 抗扭性抗扭性能不能保能不能保证)l 梁高的确定1.3.2主塔的构造l1、塔的、塔的组成成l主塔主要由两部分主塔主要由两部分组成:塔柱和塔柱成:塔柱和塔柱间的横梁或其他构造。的横梁或其他构造。塔柱间的横梁或其他连接构件,如图塔柱间的横梁或其他连接构件,如图1910所示。所示。塔柱之间的横梁分为承重梁与非承重梁两种,前者塔柱之间的横梁分为承重梁与非承重梁两种,前者为设置于主梁支座的受弯横梁及塔柱转折处的压杆为设置于主梁支座的受弯横梁及塔柱转折处的压杆(或拉杆或拉杆)横梁,后者为塔顶横梁和塔柱无转折的中横梁,后者为塔顶横梁和塔柱无转折的中问横梁。问横梁。塔柱是索塔的重要构件。塔柱根据其适用情况可分塔柱是索塔的重要构件。塔柱根据其适用情况可分外单塔柱和双塔柱。单塔柱用于单索面斜拉桥,主外单塔柱和双塔柱。单塔柱用于单索面斜拉桥,主梁截面采用箱型,当塔柱断面不大时,可以采用圆梁截面采用箱型,当塔柱断面不大时,可以采用圆形、矩形等。形、矩形等。索塔构件组成索塔构件组成1.3.2主塔的构造1、塔的组成塔柱间的横梁或其他连接构件,1.3.2主塔的构造2、主塔的截面形式、主塔的截面形式l凝土塔的截面形式主要如下:凝土塔的截面形式主要如下:实心体截面、心体截面、H形截面和箱形截面形式等形截面和箱形截面形式等等等倒角或圆角利于抗风倒角或圆角利于抗风。H形截面对抗风形截面对抗风最为不利最为不利1.3.2主塔的构造2、主塔的截面形式倒角或圆角利于抗风。H1.3.2主塔的构造2、索塔的、索塔的锚固方式固方式对于于实心体截面和心体截面和H形截面形式的索塔而言,由于形截面形式的索塔而言,由于锚固是固是对面面张拉、交叉拉、交叉进行的,行的,水平力互相抵消,塔内不存在水平力互相抵消,塔内不存在张拉力。拉力。对于箱形截面形式的空心索塔而言,采用布置于箱形截面形式的空心索塔而言,采用布置预应力筋与力筋与钢横梁的方式来承担拉横梁的方式来承担拉索索较大的水平拉力。大的水平拉力。预应力筋的布置方式主要有两种如力筋的布置方式主要有两种如图1914所示和所示和图1915所示。所示。钢横梁的方式是采用布置横梁的方式是采用布置钢横梁来承担拉索的水平拉力,如横梁来承担拉索的水平拉力,如图1916所示。所示。1.3.2主塔的构造2、索塔的锚固方式1.3.3拉索的构造l拉索的构造基本上分拉索的构造基本上分为整体安装的拉索和分散安装的拉索两大整体安装的拉索和分散安装的拉索两大类。前。前者的代表者的代表为平行平行钢丝索配冷索配冷铸锚,将平行,将平行钢丝索中的索中的钢丝换成等截面成等截面的的钢绞线即成即成为钢绞线索。后者的代表索。后者的代表为平行平行钢绞线索配索配夹片片锚具。具。常用的拉索常用的拉索还有封有封闭式式钢缆封闭式钢缆封闭式钢缆1.3.3拉索的构造拉索的构造基本上分为整体安装的拉索和分散1.3.3拉索的构造1、平行钢丝索配冷铸锚、平行钢丝索配冷铸锚1.3.3拉索的构造1、平行钢丝索配冷铸锚1.3.3拉索的构造l2、平行、平行钢绞线索配索配夹片片锚1.3.3拉索的构造2、平行钢绞线索配夹片锚1.3.3拉索的构造2、拉索与混凝土梁的、拉索与混凝土梁的锚固固箱内具有加劲斜杆的单索面斜拉桥箱内具有加劲斜杆的单索面斜拉桥。双索面分离双箱或单索面整体箱。双索面分离双箱或单索面整体箱。双索面分离双箱或单索面整体箱。双索面分离双箱或单索面整体箱。适用于双索面斜拉索适用于双索面斜拉索1.3.3拉索的构造2、拉索与混凝土梁的锚固箱内具有加劲斜杆1.3.3拉索的构造l拉索在索塔上的拉索在索塔上的锚固固 实体塔交错实体塔交错锚固塔内设钢锚固塔内设钢管管钢扁担锚固钢扁担锚固 牛腿只受竖向力牛腿只受竖向力钢锚箱钢锚箱 锚固锚固预应力空心塔预应力空心塔点非交错锚固,点非交错锚固,设环向预应力筋设环向预应力筋1.3.3拉索的构造拉索在索塔上的锚固 实体塔交错锚固塔内设1.3.3拉索的构造3、拉索的减震、拉索的减震减震措施主要由三种:减震措施主要由三种:l 1)阻尼减震法)阻尼减震法l 2)气)气动控制法控制法l 3)磁流)磁流变减震法减震法1.3.3拉索的构造3、拉索的减震1.3.3拉索的构造阻尼减震法阻尼减震法l阻尼减振法是在拉索上阻尼减振法是在拉索上设置阻尼支点,阻尼支点可以采用高阻尼黏置阻尼支点,阻尼支点可以采用高阻尼黏弹性材料或黏性剪切型阻尼器来性材料或黏性剪切型阻尼器来实现。内置式阻尼器内置式阻尼器 1.3.3拉索的构造阻尼减震法 内置式阻尼器 1.3.3拉索的构造气气动控制法控制法l气气动控制法是将光滑的拉索做成具有螺旋凸控制法是将光滑的拉索做成具有螺旋凸纹、条形凸、条形凸纹、圆形凹点、形凹点、条条纹凹凹纹等形式,通等形式,通过提高拉索表面的粗糙度,有效地减小提高拉索表面的粗糙度,有效地减小风振的影响。振的影响。日本多多罗大桥拉索上的圆形凹点日本多多罗大桥拉索上的圆形凹点1.3.3拉索的构造气动控制法日本多多罗大桥拉索上的圆形凹点1.3.3拉索的构造l磁流磁流变减震法减震法l磁流磁流变减振法是用磁流减振法是用磁流变阻尼器取代油阻尼器,来阻尼器取代油阻尼器,来实现斜拉斜拉桥的的“风雨振雨振”问题。多多罗大桥的制振缆索多多罗大桥的制振缆索1.3.3拉索的构造磁流变减震法 多多罗大桥的制振缆索1.5斜拉桥的计算目目录录1.5.1 斜拉桥计算的主要特点斜拉桥计算的主要特点1.5.2 斜拉索的垂度效应计算斜拉索的垂度效应计算1.5.3 索力的初拟和调整索力的初拟和调整1.5.4 非线性问题的计算非线性问题的计算1.5斜拉桥的计算目录1.5.1 斜拉桥计算的主要特点1.5.1 斜拉桥计算的主要特点斜拉斜拉桥是由塔是由塔(压弯弯)、梁、梁(压弯弯)、拉索、拉索(拉拉)三种基本构件三种基本构件组成的成的桥跨跨结构支承构支承(或固或固结)在在桥墩上的墩上的缆索承重索承重结构,是典型的构,是典型的组合合结构体系。其构体系。其计算模型及理算模型及理论按不同按不同阶段有所不同段有所不同。1.5.1 斜拉桥计算的主要特点斜拉桥是由塔(压弯)、梁(压l分分阶段段设计概念设计阶段概念设计阶段技术设计阶段技术设计阶段施工阶段施工阶段特殊分析特殊分析恒载索李计算与调整恒载索李计算与调整可选用古典结构力学方法或平面杆系可选用古典结构力学方法或平面杆系模式,采用计人收缩徐变的材料非线模式,采用计人收缩徐变的材料非线性理论,特大跨径斜拉桥亦可考虑按性理论,特大跨径斜拉桥亦可考虑按二阶理论进行分析,二阶理论进行分析,中等跨径的斜拉桥可选择平面中等跨径的斜拉桥可选择平面杆系模式及考虑收缩、徐变的杆系模式及考虑收缩、徐变的材料非线性理论计算恒载作用材料非线性理论计算恒载作用下的内力下的内力;超大跨径时宜采用超大跨径时宜采用有限位移理论。有限位移理论。荷载、地震荷载、局部荷载、地震荷载、局部温差等空间荷载,若仅温差等空间荷载,若仅关心其静力响应,可选关心其静力响应,可选用空间杆模式。用空间杆模式。拉索锚固区、塔梁固结区、不拉索锚固区、塔梁固结区、不同材料主梁结合区等的应力集同材料主梁结合区等的应力集中现象,应进行局部应力有限中现象,应进行局部应力有限元分析,必要时需考虑塑性重元分析,必要时需考虑塑性重分布影响。可采用子模型方法分布影响。可采用子模型方法,调整斜拉索力可改变斜拉桥结构调整斜拉索力可改变斜拉桥结构的受力分配,从而优化结构受力的受力分配,从而优化结构受力状态。状态。分阶段设计概念设计阶段技术设计阶段施工阶段特殊分析恒载索李计1、按施工、按施工过程分析程分析l斜拉斜拉桥的成的成桥状状态要通要通过一系列的施工步一系列的施工步骤来来实现。在成桥状态目标和施工在成桥状态目标和施工程序拟定后,即可确定程序拟定后,即可确定斜拉索施工各次张拉力。斜拉索施工各次张拉力。目前,确定斜拉索各次目前,确定斜拉索各次张拉力的方法主要有:张拉力的方法主要有:倒拆法、正装一倒拆迭倒拆法、正装一倒拆迭代法、正装迭代法。代法、正装迭代法。1、按施工过程分析在成桥状态目标和施工程序拟定后,即可确定斜l2、结构分析的有限元模型建立构分析的有限元模型建立l斜拉斜拉桥是高次超静定是高次超静定结构,常构,常规分析可采用平面杆系有限元法,即基分析可采用平面杆系有限元法,即基于小位移的直接于小位移的直接刚度矩度矩阵法。有限元分析首先是建立法。有限元分析首先是建立计算模型,算模型,对整整体体结构划分构划分单元和元和结点,形成点,形成结构离散构离散图,研究各,研究各单元的性元的性质,并用,并用合适的合适的单元模式元模式进行模行模拟。l单元模元模拟:柔性拉索:可用拉:柔性拉索:可用拉压杆杆单元元进行模行模拟,用等效,用等效弹性模量方性模量方法考法考虑斜索的垂度影响;梁和塔斜索的垂度影响;梁和塔单元:可用梁元:可用梁单元元进行模行模拟。2、结构分析的有限元模型建立斜拉桥结构分析离散图斜拉桥结构分析离散图斜拉桥结构分析离散图l内力内力计算算斜拉桥内力及变形分析包括主梁、桥塔、斜拉索、基础,所承受斜拉桥内力及变形分析包括主梁、桥塔、斜拉索、基础,所承受的荷载包括一期恒载、二期恒载、活载、温度变化、支座沉降、的荷载包括一期恒载、二期恒载、活载、温度变化、支座沉降、预应力、斜拉索拉力、混凝土收缩徐变、施工荷载等。预应力、斜拉索拉力、混凝土收缩徐变、施工荷载等。特大跨径的斜拉桥,为消除斜拉索垂度及大变位引起的非线性因特大跨径的斜拉桥,为消除斜拉索垂度及大变位引起的非线性因素的影响,必须采用有限变形理论;对于中小跨径的斜拉桥,采素的影响,必须采用有限变形理论;对于中小跨径的斜拉桥,采用小变形理论可获得满意的结果。用小变形理论可获得满意的结果。内力计算斜拉桥内力及变形分析包括主梁、桥塔、斜拉索、基础,所1.5.2 斜拉索的垂度效应计算l1、等效、等效弹性模量性模量斜拉桥的拉索一般采用柔性索,斜索在自重的作用下会产生一斜拉桥的拉索一般采用柔性索,斜索在自重的作用下会产生一定的垂度,这一垂度的大小与索力有关,垂度与索力呈非线性定的垂度,这一垂度的大小与索力有关,垂度与索力呈非线性关系关系。索的伸长量包括弹性伸长和克服垂度的伸长,可用等效弹性模索的伸长量包括弹性伸长和克服垂度的伸长,可用等效弹性模量的方法,在弹性伸长公式中计入垂度的影响。量的方法,在弹性伸长公式中计入垂度的影响。1.5.2 斜拉索的垂度效应计算1、等效弹性模量斜拉桥的拉索q为斜索自重集度,为斜索自重集度,fm为斜索跨中的径向挠度。因索不承担弯矩,根据为斜索跨中的径向挠度。因索不承担弯矩,根据索中弯矩为零的条件,得到:索中弯矩为零的条件,得到:q为斜索自重集度,fm为斜索跨中的径向挠度。因索不承担弯矩,索的伸索的伸长与垂度的关系:与垂度的关系:l索的几何形状索的几何形状为悬链线,如近似按抛物,如近似按抛物线考考虑,则索在自重作用下的索在自重作用下的长度度为:索的伸长与垂度的关系:l用用弹性模量的概念表示上述垂度的影响,性模量的概念表示上述垂度的影响,则有:有:计算垂度效应的当量弹性模量计算垂度效应的当量弹性模量 式中式中:在在T T的作用下,斜拉索的弹性应变为:的作用下,斜拉索的弹性应变为:用弹性模量的概念表示上述垂度的影响,则有:计算垂度效应的当量l等效等效弹性模量性模量为:即即斜拉索等效弹模与斜索水平斜拉索等效弹模与斜索水平投影长投影长L的关系的关系等效弹性模量为:即斜拉索等效弹模与斜索水平投影长L的关系l2、斜拉索两端、斜拉索两端倾角修正角修正斜拉索两端的钢导管安装时,必须考虑垂度引起的索两端倾角的变化量斜拉索两端的钢导管安装时,必须考虑垂度引起的索两端倾角的变化量,否则将造成导管轴线偏位。一般情况下,可按抛物线计算,即:,否则将造成导管轴线偏位。一般情况下,可按抛物线计算,即:取恒载内力,不是组合内力。取恒载内力,不是组合内力。当索的水平投影长度很长时(当索的水平投影长度很长时(L300m),按抛物线计算会带来一定的),按抛物线计算会带来一定的误差,因而应采用更精确的悬链线方程求解。误差,因而应采用更精确的悬链线方程求解。2、斜拉索两端倾角修正斜拉索两端的钢导管安装时,必须考虑垂度1.5.3 索力的初拟和调整l1、索力初、索力初拟对于主跨,忽略主梁抗弯刚度影响,根据竖向力的平衡,得到:对于主跨,忽略主梁抗弯刚度影响,根据竖向力的平衡,得到:拉索引起的水平力为拉索引起的水平力为:1.5.3 索力的初拟和调整1、索力初拟对于主跨,忽略主梁抗进一步考察边跨,忽略塔的抗弯刚度,则主、边跨拉索的水平分力应相等,进一步考察边跨,忽略塔的抗弯刚度,则主、边跨拉索的水平分力应相等,得到:得到:边跨第边跨第i号索支承的恒载重量号索支承的恒载重量Wb可依据可依据Tbi作相应的调整:作相应的调整:进一步考察边跨,忽略塔的抗弯刚度,则主、边跨拉索的水平分力应l2、索力、索力调整整l在斜拉在斜拉桥设计中,通常先要确定一个合理成中,通常先要确定一个合理成桥状状态,然后根据,然后根据拟定的定的施工工序确定各合理施工状施工工序确定各合理施工状态。合合 理理 成成 桥桥 状状 态态据成桥状态的受力图式来计算据成桥状态的受力图式来计算施工过程将索的张拉程序逐个细化施工过程将索的张拉程序逐个细化分析方法有简支梁法、刚性支承分析方法有简支梁法、刚性支承连续梁法、可行域法。连续梁法、可行域法。2、索力调整合 理 成 桥 状 态据成桥状态的受力图式来计算(1 1)简支梁法简支梁法选择合适的拉索初张力,使主梁结构的恒载内力与主梁以拉索选择合适的拉索初张力,使主梁结构的恒载内力与主梁以拉索的锚固点为简支支承的简支梁内力一致。的锚固点为简支支承的简支梁内力一致。(2)刚性支承连续梁法)刚性支承连续梁法将斜拉索和主梁锚固点处作为刚性支承点(零挠度)进行分析,将斜拉索和主梁锚固点处作为刚性支承点(零挠度)进行分析,计算出各支点反力计算出各支点反力。(3)可行域法)可行域法主梁必定存在一个索力可行域,使主梁在各种工况下各截面应力均在容主梁必定存在一个索力可行域,使主梁在各种工况下各截面应力均在容许范围之内。许范围之内。(1)简支梁法选择合适的拉索初张力,使主梁结构的恒载内力与主1.5斜拉桥的施工目目录录1.5.1 主梁的施工主梁的施工1.5.2 索塔的施工索塔的施工1.5.3 拉索的施工拉索的施工目目录录1.5斜拉桥的施工目录1.5.1 主梁的施工目录1.5.1 主梁的施工l大跨度斜拉大跨度斜拉桥的主梁一般采用的主梁一般采用悬臂法施工臂法施工(悬臂臂浇筑法、筑法、悬臂臂预制法)制法),但,但对于跨径不大的斜拉于跨径不大的斜拉桥,根据施工条件,也可采用,根据施工条件,也可采用顶推法、平推法、平转法或支架法施工。法或支架法施工。1.5.1 主梁的施工1.5.1 主梁的施工1、悬臂法施工臂法施工l现代大跨径斜拉代大跨径斜拉桥主梁施工常用主梁施工常用悬臂法,臂法,悬臂施工法可分臂施工法可分为悬臂拼装臂拼装法法和和悬臂臂浇筑法筑法两种。两种。l采用采用悬臂法臂法进行行桥梁梁结构施工构施工时总的施工的施工顺序是:墩序是:墩顶0号号块的的浇筑,筑,悬臂臂节段的段的预制安装或挂制安装或挂篮现浇;各;各桥跨跨间合合拢段施工及相段施工及相应的施工的施工结构系构系转换;桥面系施工。面系施工。1.5.1 主梁的施工1、悬臂法施工1.5.1 主梁的施工悬臂拼装法臂拼装法l悬臂拼装法先在塔柱区臂拼装法先在塔柱区现浇一段放置起吊一段放置起吊设备的起始梁段,然后用起的起始梁段,然后用起吊吊设备从塔柱两从塔柱两侧依次依次对称安装称安装预制梁段,同制梁段,同时逐逐渐安装斜拉索,使安装斜拉索,使悬臂不断伸臂不断伸长直至合直至合拢。1.5.1 主梁的施工悬臂拼装法1.5.1 主梁的施工l图221是美国哥是美国哥伦比比亚桥主梁主梁悬臂拼装示意臂拼装示意图。先把吊装梁安装好并。先把吊装梁安装好并锚固在固在已架好的梁上,并由塔已架好的梁上,并由塔顶的的辅助助钢索保持平衡,再安装与吊杆相索保持平衡,再安装与吊杆相连的千斤的千斤顶,当当驳船将船将预制梁段运到制梁段运到桥下下时,将吊杆与,将吊杆与预制梁段制梁段铰接,通接,通过千斤千斤顶起吊,起吊,使梁段慢慢提升到使梁段慢慢提升到桥面面标高就位。梁段高就位。梁段间用用环氧氧树脂和脂和预应力筋相力筋相连接,待接,待环氧氧树脂凝固后,脂凝固后,张拉拉索,重复上述步拉拉索,重复上述步骤,再安装下一梁段。,再安装下一梁段。1.5.1 主梁的施工图221是美国哥伦比亚桥主梁悬臂拼1.5.1 主梁的施工悬臂臂浇筑法筑法主梁主梁悬臂臂浇筑施工方法,是从塔柱两筑施工方法,是从塔柱两侧用挂用挂篮对称逐段就地称逐段就地浇筑主梁混筑主梁混凝土的一种施工方法。我国大部分混凝土斜拉凝土的一种施工方法。我国大部分混凝土斜拉桥主梁都是采用主梁都是采用悬臂臂浇筑筑法施工的。法施工的。该法梁段的制作和安装作法梁段的制作和安装作业均在挂均在挂篮上上进行。行。1.5.1 主梁的施工悬臂浇筑法1.5.1 主梁的施工l悬臂臂浇筑程序筑程序a)支架现浇支架现浇0号及号及1号块并挂索;号块并挂索;b)拼装牵索挂篮,对称悬浇梁段;拼装牵索挂篮,对称悬浇梁段;c)挂篮前移,依次悬浇梁段挂篮前移,依次悬浇梁段1-索塔;索塔;2-现浇梁段;现浇梁段;3-现拼支架;现拼支架;4-前支点挂篮;前支点挂篮;5-斜拉索;斜拉索;6-前支前支点斜拉索;点斜拉索;7-悬浇梁段悬浇梁段1.5.1 主梁的施工悬臂浇筑程序a)支架现浇0号及1号块1.5.1 主梁的施工2、其他施工工、其他施工工艺支架法支架法:该法主要应用在桥下净空较低,搭设支架不影响交通,且具该法主要应用在桥下净空较低,搭设支架不影响交通,且具有足够的支架设备的场合。有足够的支架设备的场合。平推法:平推法:该方法较适用于桥下净空较低、修建临时支墩造价不高、支该方法较适用于桥下净空较低、修建临时支墩造价不高、支墩不影响桥下交通、抗拉和抗压能力相同、能承受反复弯矩的钢斜拉墩不影响桥下交通、抗拉和抗压能力相同、能承受反复弯矩的钢斜拉桥主梁的施工。桥主梁的施工。平转法平转法:施施该法该法适用于桥址地形平坦、河滩平整的情况下,或人工开适用于桥址地形平坦、河滩平整的情况下,或人工开挖的运河中,以及桥粱结构具有适合罄体转动的结构体系和墩身较矮挖的运河中,以及桥粱结构具有适合罄体转动的结构体系和墩身较矮的桥梁施工中。的桥梁施工中。1.5.1 主梁的施工2、其他施工工艺支架法:该法主要应用1.5.1 主梁的施工l3、主梁施工注意事、主梁施工注意事项l(1)塔梁塔梁临时固固结措施措施l 1)加)加临时支座并支座并锚固主梁固主梁l 2)设临时支承支承l(2)无索区施工无索区施工1.5.1 主梁的施工3、主梁施工注意事项1.5.2索塔施工l斜拉斜拉桥的索塔一般由塔座、塔柱、横梁和塔冠几部分的索塔一般由塔座、塔柱、横梁和塔冠几部分组成,它是全成,它是全桥的主要承重构件,除承受因自重引起的的主要承重构件,除承受因自重引起的轴力外,力外,还承受水平荷承受水平荷载以及以及通通过拉索拉索传递给塔的塔的竖向荷向荷载。此。此处主要介主要介绍钢筋混凝土索塔的施工筋混凝土索塔的施工方法。方法。1.5.2索塔施工斜拉桥的索塔一般由塔座、塔柱、横梁和塔冠几1.5.2索塔施工1、索塔施工、索塔施工顺序序l混凝土斜拉混凝土斜拉桥可先施工墩、塔,然后施工主梁和安装拉索,也可索塔、拉索、可先施工墩、塔,然后施工主梁和安装拉索,也可索塔、拉索、主梁三者同主梁三者同时并并进。典型的墩塔固。典型的墩塔固结混凝土索塔的施工可按混凝土索塔的施工可按图225的施工的施工顺序序进行行。1.5.2索塔施工1、索塔施工顺序1.5.2索塔施工2、塔座的施工、塔座的施工l塔座是塔柱与承台塔座是塔柱与承台连接的重要接的重要结构,施工构,施工时,其平面位置、,其平面位置、标高、高、倾斜度等都必斜度等都必须准确准确测量。塔柱量。塔柱劲性骨架和主性骨架和主钢筋筋预埋的准确性直接影响埋的准确性直接影响下塔柱的施工精度和下塔柱的施工精度和线性,也性,也应精确定位。精确定位。1.5.2索塔施工2、塔座的施工1.5.2索塔施工l3、塔柱的施工、塔柱的施工混凝土索塔的塔柱可分混凝土索塔的塔柱可分为下塔柱、中塔柱和上塔柱,一般采用就地下塔柱、中塔柱和上塔柱,一般采用就地浇筑。筑。模板和脚手平台的做法常用模板和脚手平台的做法常用支架法、滑模法、爬模法支架法、滑模法、爬模法和和翻模法翻模法等。等。1.5.2索塔施工3、塔柱的施工1.5.2索塔施工爬模法爬模法l爬模法施工是用一段模板爬模法施工是用一段模板带爬架一起固定在下段已爬架一起固定在下段已浇混凝土的主体上,混凝土的主体上,浇上段上段混凝土,待新混凝土,待新浇的混凝土达到适当的混凝土达到适当强度后拆模,度后拆模,连爬架一起提升到上段混凝土爬架一起提升到上段混凝土顶部固定,循部固定,循环操作,直至柱操作,直至柱顶。1.5.2索塔施工爬模法1.5.2索塔施工劲性骨架施工性骨架施工l塔柱混凝土内一般都埋塔柱混凝土内一般都埋设劲性性钢骨架以帮助骨架以帮助竖向向钢筋、各种筋、各种预应力管道、斜拉力管道、斜拉索索钢护筒等的定位,同筒等的定位,同时在提升模架在提升模架时起到支承作用。要根据索塔起到支承作用。要根据索塔刚度和施工需度和施工需要,合理要,合理选择劲性骨架构造和材料型号,以及根据施工方便和吊装能力确定性骨架构造和材料型号,以及根据施工方便和吊装能力确定劲性性骨架分片骨架分片长度和度和质量量1.5.2索塔施工劲性骨架施工1.5.2索塔施工4、上、下横梁施工、上、下横梁施工一般而言,横梁均应与该段索塔同时施工,这样,索塔整体性好,同时便于支一般而言,横梁均应与该段索塔同时施工,这样,索塔整体性好,同时便于支架搭设和横梁的预应力施工。横梁施工支架可用大直径钢管支撑加贝雷架或万架搭设和横梁的预应力施工。横梁施工支架可用大直径钢管支撑加贝雷架或万能杆件桁架形式,前者目前应用较多。能杆件桁架形式,前者目前应用较多。横梁一般采用两次浇筑一次张拉工艺,横梁底模安装时,必须综合考虑模板支横梁一般采用两次浇筑一次张拉工艺,横梁底模安装时,必须综合考虑模板支撑系统的连接间隙压缩、弹性变形、支撑的不均匀沉降变形、混凝土构件与钢撑系统的连接间隙压缩、弹性变形、支撑的不均匀沉降变形、混凝土构件与钢支撑间不同线膨胀等系数的影响,还须考虑日照温差对混凝土和钢构件的不同支撑间不同线膨胀等系数的影响,还须考虑日照温差对混凝土和钢构件的不同时间效应产生的不均匀变形等因素的影响,时间效应产生的不均匀变形等因素的影响,1.5.2索塔施工4、上、下横梁施工一般而言,横梁均应与该段1.5.3拉索施工架设斜拉索架设斜拉索2张拉斜拉索张拉斜拉索3防护防护 架设斜拉索架设斜拉索4设置锚固部件设置锚固部件1基本工序基本工序1.5.3拉索施工架设斜拉索2张拉斜拉索3防护架设斜拉索41.5.3拉索施工拉索的拉索的类型型成型拉索由成型拉索由钢丝(或或钢绞线)组成的成的钢索和两端的索和两端的锚具两部分具两部分组成,而不成,而不同种同种类和构造的拉索两端需配装合适的和构造的拉索两端需配装合适的锚具后才能成具后才能成为可以承受拉力的可以承受拉力的拉索。斜拉索的拉索。斜拉索的锚具目前常用的有以下四种:具目前常用的有以下四种:热铸锚、墩、墩头锚、冷、冷铸墩墩头锚和和夹片群片群锚。1.5.3拉索施工拉索的类型1.5.3拉索施工拉索拉索张拉拉拉索的拉索的张拉工拉工艺、索力及、索力及标高的控高的控制是斜拉制是斜拉桥施工的关施工的关键,张拉形式拉形式可分可分为三种:端三种:端张拉,梁端拉,梁端锚固;固;梁端梁端张拉,塔端拉,塔端锚固和塔梁两端同固和塔梁两端同时张拉。拉。1.5.3拉索施工拉索张拉1.5.3拉索施工l索力量索力量测l目前常用的索力量目前常用的索力量测方法有方法有压力表力表测定法、定法、压力力传感器感器测定法和定法和频率率法等三种。法等三种。索力量测索力量测1.5.3拉索施工索力量测索力量测1.6 实例l日本多多日本多多罗大大桥多多罗大桥位于日本本州一四国联络线一尾道今治线的中央部位,是连接生多多罗大桥位于日本本州一四国联络线一尾道今治线的中央部位,是连接生岛口岛口(广岛县广岛县)和大三岛和大三岛(爱媛岛爱媛岛)的一座特大桥梁,跨越西濑海的多多罗崎的一座特大桥梁,跨越西濑海的多多罗崎l000多米的海峡,桥下净空多米的海峡,桥下净空26m,最大水深,最大水深50m,大桥于,大桥于1999年建成通车。年建成通车。1.6 实例日本多多罗大桥多多罗大桥位于日本本州一四国联络线日本多多罗大桥设计标准准l跨径布置:跨径布置:270m+890m+320=1480ml设计车速:速:80km/hl车道:双向四道:双向四车道(道(9.5m*2)+人行道(人行道(2.5m*2)l设计基准基准风速(速(m/s):主梁主梁46.1;塔;塔为54.4;索;索为:53.7日本多多罗大桥设计标准日本多多罗大桥结构体系构体系l多多多多罗大大桥为一座三跨一座三跨连续混合箱梁斜拉混合箱梁斜拉桥,如,如图234所示。所示。边跨布置因地跨布置因地形原因是不形原因是不对称的,其称的,其边跨与主跨之比分跨与主跨之比分别为0.3、0.4,由于,由于边跨跨较小,在荷小,在荷载作用下作用下边跨将跨将产生上拔力,所以在两生上拔力,所以在两边跨端部各布置了一段跨端部各布置了一段预应力混凝土主梁,力混凝土主梁,在靠近生口在靠近生口岛侧,PC梁梁长为105.5m,靠近大三,靠近大三岛侧PC梁梁长为62.5m,同,同时两两边跨跨还分分别布置了两排和一排布置了两排和一排辅助墩。助墩。桥梁其余部分都是梁其余部分都是钢箱梁。主梁的支承体系箱梁。主梁的支承体系采用了采用了弹性固性固结于双塔的方案于双塔的方案日本多多罗大桥结构体系日本多多罗大桥主梁主梁l根据根据风洞洞试验,钢箱梁箱梁选定有定有风嘴的扁平三室嘴的扁平三室宽箱梁,如箱梁,如图23.5所示。梁高所示。梁高2.7m梁高与主跨径之比梁高与主跨径之比为1330,梁相,梁相对纤细,轴压力起控制作用。斜拉索与力起控制作用。斜拉索与梁梁连接的接的锚固构造,固构造,设置在腹板之外和置在腹板之外和风嘴的下部,以利安装、嘴的下部,以利安装、调索、索、维修和保修和保养。养。日本多多罗大桥主梁日本多多罗大桥索塔索塔l索塔索塔经美学美学设计和多方案比和多方案比较,采,采用用现在的双子形在的双子形钢塔,如塔,如图23.6所示。所示。塔柱的断面形式塔柱的断面形式为矩形并切去四个角矩形并切去四个角隅以利抗隅以利抗风。截面尺寸。截面尺寸为1205.6m855.9m。塔高。塔高220m,共,共23段,段与段之段,段与段之间用高用高强螺栓螺栓连接。接。日本多多罗大桥索塔日本多多罗大桥主塔基主塔基础l主塔基主塔基础直接支承在直接支承在风化的花化的花岗岩上,采用沉井基岩上,采用沉井基础,尺寸,尺寸为43.0*25.0m,2号主墩基号主墩基础水深水深33m,沉井高,沉井高39m,3号基号基础水深水深13m,沉,沉井高井高19m,桥基基处最大流速最大流速为4海里小海里小时。日本多多罗大桥主塔基础1.6 实例 南京长江第二大桥,位于现南京长江下游南京长江第二大桥,位于现南京长江下游11公里处,公里处,2001年建成,桥全长年建成,桥全长21.197公里,公里,由南、北汊大桥和南岸、八卦洲及北岸引线组成。其中:南汊主桥为钢箱梁斜拉桥,桥长由南、北汊大桥和南岸、八卦洲及北岸引线组成。其中:南汊主桥为钢箱梁斜拉桥,桥长2938米,主跨为米,主跨为628米,该跨径目前居同类桥型中国内第一,世界第三。米,该跨径目前居同类桥型中国内第一,世界第三。1.6 实例 南京长江第二大桥,位于现南京长江下游11公里处1.6 实例上海南浦大桥,该桥全长上海南浦大桥,该桥全长8346m,主桥长,主桥长846m,浦东引桥长,浦东引桥长3746m,浦西引桥长浦西引桥长3754m。主桥采用双塔双索面钢与混凝土结合梁斜拉桥。主跨跨径主桥采用双塔双索面钢与混凝土结合梁斜拉桥。主跨跨径423m,一跨过江,通航净空,一跨过江,通航净空46m。主桥塔高。主桥塔高150m,采用折线,采用折线H型钢筋混凝土塔柱,双索面呈扇形布置。型钢筋混凝土塔柱,双索面呈扇形布置。1.6 实例上海南浦大桥,该桥全长8346m,主桥长846m1.6 实例铜陵长江大桥,桥型为预应力钢筋混凝土双塔索面斜拉桥,全长铜陵长江大桥,桥型为预应力钢筋混凝土双塔索面斜拉桥,全长2592米,主桥长米,主桥长1152米,最大跨径为米,最大跨径为432米,桥面宽度米,桥面宽度23米,其米,其中中4车道车道15米,人行道米,人行道5米,通航净高米,通航净高24米。米。1.6 实例铜陵长江大桥,桥型为预应力钢筋混凝土双塔索面斜拉
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