第八章 其他桥型-斜拉桥



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1、2022-6-2李亚东:斜拉桥1预应力混凝土连续梁桥预应力混凝土连续梁桥拱桥拱桥斜拉桥斜拉桥悬索桥悬索桥2022-6-2李亚东:斜拉桥2l概述(发展与现状)概述(发展与现状)l总体布置总体布置l构造特点(梁、索)构造特点(梁、索)l计算分析要点计算分析要点l施工方法施工方法l斜拉桥图片欣赏斜拉桥图片欣赏2022-6-2李亚东:斜拉桥3l主要组成部分主要组成部分主梁、斜拉索、索塔l按(梁的)材料分类按(梁的)材料分类钢、混凝土、结合梁(叠合梁)与混合梁斜拉桥四类l体系受力体系受力多次超静定结构从索塔上用若干斜向拉索将梁吊起,使主梁在跨内增加了若干弹性支点,减少了梁内弯矩,降低梁高,提高了梁的跨越
2、能力只有在斜拉索处于拉紧状态才能充分发挥弹性支撑作用l特点特点梁体尺寸较小,受桥下净空和桥面标高的限制少抗风稳定性比悬索桥好计算复杂,索与梁或塔的连接构造比较复杂施工控制等技术要求严格2022-6-2李亚东:斜拉桥41784年,德国Loscher设计的木斜拉桥1817年,英国的Dryburgh桥,1838重建1817年,英国的Kings Meadow桥2022-6-2李亚东:斜拉桥51868年捷克的Franz Joseph桥1907年法国的Cassagne桥1925年法国的Lezardrieux桥2022-6-2李亚东:斜拉桥6新加坡新加坡Cavenaph桥,桥,1867年年2022-6-2李
3、亚东:斜拉桥7l发展发展在20世纪50年代斜拉桥开始得到很快的发展。根据现有资料统计,全世界已建成各类斜拉桥300余座(几乎全是公路桥),我国占1/5左右。l趋势趋势密索取代稀索预应力混凝土斜拉桥的兴起斜拉桥种类的多样化l技术问题技术问题抗风设计(大跨)抗震设计斜拉索的使用寿命埃及海船上的斜拉天桥2022-6-2李亚东:斜拉桥82022-6-2李亚东:斜拉桥92022-6-2李亚东:斜拉桥10l结构造型新颖结构造型新颖(直线感和柔细感)l新材料的应用新材料的应用(高强钢丝,特别是斜拉索卷材)l设计理论和计算技术的进步设计理论和计算技术的进步l施工技术的进步施工技术的进步l在在400800m跨度
4、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) 爪哇的竹斜拉桥2022-6-2李亚东:斜拉桥11桥名桥名桥位桥位 国家国家年份年份跨度跨度多多罗Onomichi-Imabari日本1999890诺曼第*Le Havre法国1995856南京二桥南京中国2000628白沙洲* 武汉 中国2000618青州闽江*福州中国1996605杨浦*上海 中国1993602徐浦*上海中国1997590Meiko-ChuoNagoya日本1997590桃夭门大桥* 舟山中国2003580石汕头中国19985182022-6-2李亚东:斜拉桥12桥名桥名桥位桥位 国家国家年份年份跨度跨度Skarn
5、sundetTrondheim Fjord挪威1991530荆沙长江大桥 湖北中国2002500鄂黄大桥湖北中国2001480大佛寺重庆中国2000450长江二桥重庆中国1996444Barrios de Luna西班牙1983440铜陵大桥安徽中国1995432Helgeland 挪威1991425郧阳湖北中国1994414Elorn法国19944002022-6-2李亚东:斜拉桥132022-6-2李亚东:斜拉桥14l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l大桥设计为主跨480米双塔双索面斜拉桥,公路桥面以上塔高123米。正桥长421
6、0.85米,正桥加公路引桥全长9510.85米,其中公铁合建部分2367.8米。公路6车道、铁路双线,桥面全宽27米l工程预计今年底动工,2006年底竣工,估算工程总投资约62亿元。2022-6-2李亚东:斜拉桥15l江苏省南通市拟建世界上跨径最大的斜拉桥l位于南通农场至苏州(常熟)徐六泾之间,西距南京约280公里,东距长江入海口约100公里。l大桥全长7 600m,其中双塔斜拉桥主跨1 088m,通航净高62m,按6车道高速公路标准设计,桥面设计车速100公里/小时,引桥120公里/小时,南北接线全长约32.2公里l总投资在60亿元左右,今年年底开工建设,约5年时间建成2022-6-2李亚东
7、:斜拉桥16(c)多塔多跨式1 1、斜拉桥孔跨布置、斜拉桥孔跨布置2022-6-2李亚东:斜拉桥17独塔单跨式独塔单跨式塔跨混合式塔跨混合式2022-6-2李亚东:斜拉桥18法国诺曼底桥法国诺曼底桥日本多多罗桥日本多多罗桥2022-6-2李亚东:斜拉桥19l斜拉桥在塔处及墩(含辅助墩)处的支承形式对主梁的受力行为以及结构的使用性能影响较大l根据主梁支承条件不同,可分为连续梁和连续刚架等l连续梁式斜拉桥:行车顺畅,变形缝少,便于采用连续梁桥的各种施工方法l连续刚架式便于平衡对称施工,且抵抗中跨变位的刚度较大2022-6-2李亚东:斜拉桥20辐射形辐射形扇形扇形平行形平行形混合形混合形星形星形a)
8、 双平行索面双平行索面b) 双斜索面双斜索面c) 单平面单平面d) 曲索面曲索面索距的选择索距的选择密索(约68m),优点:主梁中的弯矩小;锚固点的构造简单;伸臂施工时所需辅助支撑较少,每根斜索的截面较小,斜索制造更换较容易 2022-6-2李亚东:斜拉桥21纵向型式纵向型式横向型式横向型式横向型式横向型式2022-6-2李亚东:斜拉桥22l主梁截面形式与所用材料及索面的布置位置有关l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 1、主梁截面、主梁截面 板式板式分离式双箱分离式双箱闭合箱形闭合箱形半封闭箱形半封闭箱形c)的改进式的改进式c)的改进式的改进式双主梁形双主梁形倒三角形倒三角
9、形斯卡恩圣特斯卡恩圣特2022-6-2李亚东:斜拉桥23东营黄河大桥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2022-6-2李亚东:斜拉桥242022-6-2李亚东:斜拉桥25钢主梁钢横梁小纵梁行车轨道梁人行道挑梁预制桥面板现浇桥面板斜拉索安那西斯桥安那西斯桥南浦大桥南浦大桥2022-6-2李亚东:斜拉桥26l拉索的构造拉索的构造平行钢丝股束平行钢丝股束(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。图a,一根平行钢绞线索平行钢绞线索(Parallel Strand Cable,P
10、SC)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b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形的异形钢丝组成,国内没有工程实例,图cabc2022-6-2李亚东:斜拉桥27l拉索的构造(续)拉索的构造(续)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(压注水泥砂浆等防腐),截面不要求是六角形,使用广泛,图a超长节距索超长节距索80年代初期开始制造,让PWS、PWC产生扭角(4),这样可以缠绕在卷筒上,便于运输,图b、c高强粗钢筋索高强粗钢筋索国内应用较少2022-6-2李亚东:斜拉桥28l拉索的