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Modular Unit-0704 斜 拉 桥 与 悬 索 桥. 主 要 内 容. 1 、斜拉桥的组成与构造类型 2 、斜拉桥的结构体系 3 、斜拉桥的总体布置与构造尺寸 4 、斜拉桥内力计算简介 5 、部分斜拉桥简介 6 、悬索桥的一般特点 7 、悬索桥的主要结构类型 8 、悬索桥与斜拉桥的比较 9 、悬索桥的一般构造. 1 、斜拉桥的组成与构造类型. 1-1 、斜拉桥的主要构件： 主梁、拉索、索塔. 1-2 、斜拉桥的构类型. 1 ）根据斜索立面布置形状分类： 辐射式、竖琴式、扇式、星式. 1-2 、斜拉桥的类型（续 1 ）.
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主 要 内 容 1、斜拉桥的组成与构造类型 2、斜拉桥的结构体系 3、斜拉桥的总体布置与构造尺寸 4、斜拉桥内力计算简介 5、部分斜拉桥简介 6、悬索桥的一般特点 7、悬索桥的主要结构类型 8、悬索桥与斜拉桥的比较 9、悬索桥的一般构造
1、斜拉桥的组成与构造类型 1-1、斜拉桥的主要构件： • 主梁、拉索、索塔
1-2、斜拉桥的构类型 1）根据斜索立面布置形状分类： • 辐射式、竖琴式、扇式、星式
1-2、斜拉桥的类型（续1） 2）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
1-2、斜拉桥的类型（续2） 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 3）根据塔柱的形状、数量分类 • 独塔、双塔、多塔（极少）
1-2、斜拉桥的类型（续3） 4）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 叠合梁、钢-混凝土、钢管混凝土、 • 钢斜拉桥
2、斜拉桥的结构体系 2-1、边界条件 • 飘浮体系（全飘、半飘）、支承体系、塔梁固结、刚构体系
2-2、稀索体系与密索体系 • 索距的影响 • ～ 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。
2-3、特殊构造措施 1）锚墩及辅助墩 • ◎锚墩一般采用柔性墩，上端铰接下端与基础固结，墩顶与主梁共同水平变位，设抗拉措施； • ◎辅助墩加强主梁刚度，减少跨中挠度，降低塔柱的内力与变位（50%）； 2）尾索（背索） • ～塔柱与锚墩相连的拉索； • ～可约束塔顶位移，有利于减少平衡重； • ～主跨活载增加背索应力，边跨减少；
3、斜拉桥的总体布置与构造尺寸 3-1、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; 3-2、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 3-3、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°；
4、斜拉桥内力计算简介 1）恒载计算，索力可反复调整，目前可采用 ： • 施工期间一次到位，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
【附】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
【附】南京.长江二桥～南汊主桥〖纵向俯视〗【附】南京.长江二桥～南汊主桥〖纵向俯视〗
【附】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
【附】福州.青州闽江大桥 全长2590m,其中正桥1185m。主跨605m,主塔高175m,桥宽29.5m。
5、部分部分斜拉桥简介 力学特点及其优点 • ◎目前一般采用塔梁固结的结构形式 • ◎力学特点更接近连续梁桥 • ◎在结构上采用了拉索的形式 • 故可看作通过索塔的高度将体内预应力筋移出梁体外，使其与梁体形成了一个水平夹角，以拉索的竖向分力对主梁作弹性支承。 • ◎从结构体系看 • 连续梁以主梁受弯为主； • 斜拉桥的拉索作用使主梁以受压为主； • 而有矮塔的部分斜拉桥拉索布置的区域特点，则使主梁承受以压、弯为主。 • ◎部分斜拉桥由于承受部分弯矩也需要配置部分合理的预应力筋（数量少于连续梁），以保证主梁的拉、压应力能满足主梁的安全工作要求。
6、悬索桥的一般特点 ◎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。
7、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。
7、悬索桥的主要结构类型（续） d·三跨悬吊连续体系 • ～加劲梁为三跨连续梁。 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。
8、悬索桥与斜拉桥的比较 8-1、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。 ◎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。
8、悬索桥与斜拉桥的比较（续1） 8-2、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。 8-3、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。
8、悬索桥与斜拉桥的比较（续2） 8-4、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。
9、悬索桥的构造 ◎扁平钢箱加劲梁
9、悬索桥的构造（续1） a)重力式 b)隧洞式 ◎锚碇形式
9、悬索桥的构造（续2） a)刚性支架 b) 柔性支架 c) 摇杆支架 ◎主缆支架
9、悬索桥的构造（续3） ◎吊杆与主缆及加劲梁的连接、索夹
9、悬索桥的构造（续4） ◎塔顶鞍座
9、悬索桥的构造（续5） ◎散索鞍
