3-8特殊梁型(斜拉桥、拱桥、悬索桥)全解
特殊梁型施工技术试题
（斜拉桥、拱桥、悬索桥）
（含选择题45道，填空题12道，简答题5道）
一．选择题：（共45题）
1. 分段拼装梁的接头混凝土或砂浆，其强度不应低于构件的设计强度。不承受内力的构件的接缝砂浆，其强度不应低于（A）。
A. M10
B. M20
C. M30
2. 跨径大于或等于(B)的拱圈或拱肋，应沿拱跨方向分段浇筑。
A、15 m
B、16 m
C、18m
3. 装配式拱桥构件在脱模、移运、堆放、吊装时，混凝土的强度不应低于设计所要求的强度，一般不得低于设计强度的（A）。
A、60%
B、75%
C、80%
4. 转体合龙时，应严格控制桥体高程和轴线，误差符合要求，合龙接口允许相对偏差为（C）。
A、±5mm
B、±8mm
C、±10mm
5.钢管混凝土拱桥所用钢管直径超过（B）mm的应采用卷制焊接管，卷制钢管宜在工厂进行。在有条件的情况下，优先选用符合国家标准系列的成品焊接管。
A、300
B、600
C、800
6.下列不属于拱桥的优点的是：（B）
A、耐久性好
B、自重小
C、构造简单
7. 箱形拱桥拱圈横截面由几个箱室组成。截面挖空率大，可达全截面的（B），较实体板拱桥可减少圬工用料与自重，适用于大跨度拱桥。
A、30%-50%
B、50%-70%
C、70%-90%
8.拱桥拱箱横隔板的主要作用是（A）。
A、提高抗扭能力
B、提高抗弯能力
C、便于分节施工
9. 当桥梁的建筑高度受到严格限制时，可采用（C ）满足桥下建筑高度。
A、上承式拱
B、中承式拱桥
C、下承式拱桥
10.在不等跨的多孔连续拱桥中，为了平衡左右桥墩的水平推力，将较大跨径一孔的失跨比加大，做成（B），可以减小大跨的水平推力。
A、上承式拱
B、中承式拱桥
C、下承式拱桥
11.在平坦地形的河流上，不易选用（A），有利于改善桥梁两端引道的工程数量。
A、上承式拱
B、中承式拱桥
C、下承式拱桥
12. 转体合龙时，应控制合龙温度。当合龙温度与设计要求偏差3℃或影响高程差±10mm时，应计算温度影响，修正合龙高程。合龙时应选择当日（B）进行。
A、最高温度
B、最低温度
C、平均气温
13. 转体合龙时，宜先采用钢楔刹尖等瞬时合龙措施。再施焊接头钢筋，浇筑接头混凝土，封固转盘。在混凝土达到设计强度的（C）后，再分批、分级松扣，拆除扣、锚索。
A、75%
B、70%
C、80%
14．封拱合龙温度应符合设计要求，如设计无规定时，宜在接近当地年平均温度或（A）时进行，封拱合龙前用千斤顶施加压力的方法调整拱圈应力时，拱圈（包括已浇间隔槽）的混凝土强度应达到设计强度。
A、5-15℃
B、10-20℃
C、15-25℃
15.钢管拱肋(桁架)安装，采用斜拉扣索悬拼法施工时，扣索与钢管拱肋的连接件
应进行设计计算。扣索根据扣力计算采用多根钢绞线或高强钢丝束，安全系数应大于（A）。
A、 2
B、 3
C、4
16.钢管拱肋（桁架）加工，工地弯管宜采用加热顶压方式，加热温度不得超过（C）℃。
A、600
B、700
C、800
17、跨径L＜200m的斜拉桥，采用悬臂施工结合梁时，梁锚固点顶面高程的最大允许值为（C）。
A、土10mm
B、土15mm
C、土20mm
18. 悬索桥预应力锚固系统施工时，前锚孔道中心坐标的允许误差为（B）。
A、±5
B、±10
C、±15
19. 悬索桥预应力锚固系统施工时，前锚孔道角度的允许误差为（B）。
A、0.1°
B、0.2°
C、0.5°
20. 悬索桥预应力锚固系统施工时，拉杆轴线偏位的允许误差为（A）。
A、±5
B、±10
C、±15
21.悬索桥锚杆安装时X轴的允许偏差是（B）mm。
A、±5
B、±10
C、±15
22. 悬索桥锚杆安装时Y轴,Z轴的允许偏差是（A）mm。
A、±5
B、±10
C、±15
23.悬索桥支架安装时，中心线偏差应控制在（B）mm以内。
A、 5
B、10
C、15
24.重力式锚碇锚体混凝土施工时，在混凝土结构中布置冷却水管，混凝土终凝后开始通水冷却降温。设计好水管流量、管道分布密度和进水温度，使进出水温差控制在（A）℃左右，水温与混凝土内部温差不大于20℃。
A、10
B、15
C、20
25. 重力式锚碇锚体混凝土施工时，在混凝土结构中布置冷却水管，混凝土终凝后开始通水冷却降温。设计好水管流量、管道分布密度和进水温度，使进出水温差控制在10℃左右，水温与混凝土内部温差不大于（B）℃。
A、10
B、20
C、30
26. 悬索桥桥面沥青铺装施工气温不得低于（B）℃，且应在钢桥面左右两幅平行对称分段铺筑。
A、10
B、15
C、20
27. 工地焊缝焊接前应用钢丝砂轮进行焊缝除锈，并在除锈后（B）小时内进行工地焊接。
A、12
B、24
C、48
28、重力式锚碇锚体混凝土施工时，大体积混凝土应采用分层施工，每层厚度可为（A），应视混凝土浇筑能力和降温措施而定。后一层混凝土浇筑前需对已浇好的混凝土面进行凿毛、清除浮浆，确保混凝土结合面粘结良好。层间间歇宜为4~7d。
A、1~1.5m
B、1.5~2m
C、2~2.5m
29、重力式锚碇锚体混凝土施工时，根据锚碇的结构型式、大小等采取分块施工，块与块之间预留湿接缝，槽缝宽度宜为(B)，槽缝内宜浇筑微膨胀混凝土。
A、1~1.5m
B、1.5~2m
C、2~2.5m
30、重力式锚碇锚体混凝土施工时，混凝土浇筑完后应按照规定覆盖并洒水进行养护。当气温急剧下降时须注意保温，并应将混凝土内外温差控制在（C）以内。
A、15℃
B、20℃
C、25℃
31、悬索桥主缆施工时，索力的调整以设计提供的数据为依据，其调整量应根据调整装置中测力计的读数和锚头移动量双控确定。其精度要求为：实际拉力与设计值之间的允许误差为设计锚固力的（A）。
A、3％
B、5％
C、6％
32、悬索桥正式紧缆时，空隙率须满足设计要求，空隙率偏差为（B）。不圆度（即紧缆后主缆横径与竖径之差）不宜超过主缆设计直径的5％。
A、±1％
B、±2％
C、±3％
33、安装索鞍时必须满足高空吊装重物的安全要求。选择在白天晴朗时连续完成工作。主索鞍安装，高程的控制误差范围为0~20mm。散索鞍为(A)。
A、±5mm
B、±10mm
C、±15mm
34、加劲梁部件矫正时，应优先采用机械矫正方法，矫正时应缓慢加力，环境温度不应低于（C），冷矫角变形总量不应大于2％。
A、-5℃
B、0℃
C、5℃
35.斜拉桥钢筋混凝土索塔的倾斜度应满足小于塔高的（B），且不大于30mm或设计值。
A、1/2000
B、1/3000
C、1/4000
36.斜拉桥钢筋混凝土索塔的倾斜度应满足小于塔高的1/3000，且不大于（C）
或设计值。
A、10mm
B、20mm
C、30mm
37. 斜拉桥钢筋混凝土索塔的锚固点高程的允许误差为（A）。
A、10mm
B、20mm
C、10mm
38.斜拉桥悬臂拼装混凝土梁锚具轴线与孔道轴线偏位的允许值为（A）。
A、5mm
B、10mm
C、15mm
39.斜拉桥悬臂浇注混凝土梁，当跨境L≤100m时轴线的偏位不超过（A），L≥100m 时，轴线的偏位不超过L/3000。
A、10mm
B、15 mm
C、20mm
40.斜拉桥悬臂浇注混凝土梁，当跨境L≤100m时轴线的偏位不超过10mm，L≥100m时，轴线的偏位不超过（B）。
A、L/2000
B、L/3000
C、L/4000
41.拉索张拉可于塔端或梁端单端进行，也可顶升索鞍支座进行。平行钢丝拉索宜采用整体张拉，平行钢绞线拉索可用整体或分索张拉，分索张拉应按“分级”、“等力”的原则进行，每根同级的索力允许误差为（A）。
A、±1％
B、±2％
C、±3％
42.索塔顺桥向两侧的拉索（组）和桥横向对称的拉索（组）必须对称同步张拉；同步张拉的不同步索力的相差值不得超出设计规定；两侧不对称的或设计拉力不同的拉索，应按设计规定的索力分级同步张拉，各千斤顶同步之差不得大于油表读数的最小分格，索力终值误差小于（B）。
A、±1％
B、±2％
C、±3％
43.斜拉桥主梁采用悬拼时，采用垫片调整梁段拼装线形时，每次垫片调整的高
程不应大于（B）。
A、10 mm
B、20 mm
C、30 mm
44、拉索安装前应根据索长、索重、斜度和风力等因素计算其安装过程中锚头距索管口2.0m、1.0m，距锚板（B）以及锚头带锚环时的牵引力，以综合选择架设方案和设备。
A、0.50m
B、0.70m
C、0.80m
45、跨径L＜200m的斜拉桥，采用悬臂施工结合梁时，轴线偏位的最大允许值为（B）。
A、5mm
B、10mm
C、15mm
二．填空题：（共12题）
1. 当拱肋接头混凝土及拱肋横向联结构件混凝土的强度达到设计强度的75％或满足设计规定后，方可开始卸架。
2.钢管混凝土应具有低泡、大流动性、收缩补偿、延后初凝和早强的工程性能。
3. 平转施工主要适用于刚构梁式桥、斜拉桥、钢筋混凝土拱桥及钢管拱桥。竖转施工主要适用于转体重量不大的拱桥或某些桥梁预制部件（塔、斜腿、劲性骨架）。
4. 转动体系施工可按下列程序进行：安装下转轴、浇筑下环道、安装转盘、浇筑转盘混凝土、安装拱脚铰、浇筑铰脚混凝土、拼装拱体、穿扣索、安装上转轴等等。
5.大体积混凝土应采用分层施工，每层厚度可为1-1.5m，应视混凝土浇筑能力和降温措施而定。
6. 悬索桥主塔完工后，须测定裸塔倾斜度、跨距和塔顶标高，作为主缆线形计算调整的依据。
7. 斜拉桥梁的施工方法可视设计要求、桥位条件、施工经验、设备状况及技术经济比较选定。
8.拉索的运输和堆放应无破损、无变形、无腐蚀。
9. 索塔的施工可视其结构、体形、材料、施工设备和设计要求综合考虑选用适合的方法。裸塔施工宜用爬模法，横梁较多的高塔宜采用劲性骨架挂模提升法。
10.影响斜拉桥的索塔高度的主要因素有主跨跨径，索面形式，拉索的索距和拉索的水平倾角。
11.按拉索的锚拉体系分类，可分为自锚式斜拉桥，地锚式斜拉桥和部分地锚式斜拉桥。
12.斜拉桥塔的支承体系有塔墩固结、塔梁分离，塔梁固结、塔墩分离，铰支承和塔梁墩固结四种。
三．简答题：（共5题）
1、列出大跨径劲性骨架混凝土拱圈（拱肋）的常见浇筑方法
答：
（1）分环多工作面均衡浇筑法
（2）水箱压载分环浇筑法
（3）斜拉扣挂分环连接浇筑法
2、转体合龙时应符合下列规定：
答：
（1）应严格控制桥体高程和轴线，误差符合要求，合龙接口允许相对偏差为±10mm。
（2）应控制合龙温度。当合龙温度与设计要求偏差3℃或影响高程差±10mm 时，应计算温度影响，修正合龙高程。合龙时应选择当日最低温度进行。
（3）合龙时，宜先采用钢楔刹尖等瞬时合龙措施。再施焊接头钢筋，浇筑接头混凝土，封固转盘。在混凝土达到设计强度的80％后，再分批、分级松扣，拆除扣、锚索。
3、悬索桥主缆施工工艺中紧缆工作须分几步进行？其中最后一步紧缆工作有哪些质量要求？
答：
（1）悬索桥主缆施工工艺中紧缆工作须分两步进行，即预紧缆和正式紧缆。
（2）正式紧缆质量控制：
a、空隙率须满足设计要求，空隙率偏差为±2％。
b、不圆度（即紧缆后主缆横径与竖径之差）不宜超过主缆设计直径的5％。
4、悬索桥主缆防护包括哪些方面？
答：
（1）主缆防护应在桥面铺装完成后进行。
（2）防护前必须清除主缆表面灰尘、油污和水分等污物，临时覆盖，待对该处进行涂装及缠丝时再揭开。
（3）主缆涂装应按涂装设计进行。
（4）缠丝工作宜在二期恒载作用于主缆之后进行，缠丝材料以选用软质镀锌钢丝为宜。缠丝工作应由电动缠丝机完成。
5、斜拉桥梁部施工监控测试的主要内容包括哪些？
答：
（1）变形：主梁线形、高程、轴线偏差、索塔的水平位移；
（2）应力：拉索索力、支座力以及梁塔应力在施工过程中的变化；
（3）温度：温度场及指定测量时间塔、梁、索的变化。
梁式桥、拱式桥、悬索桥与斜拉桥的对比分析总结
分别从结构构造、力学特性、适用范围、结构内力计算方法以及主要施工工艺五个方面对梁式桥、拱式桥、悬索桥与斜拉桥进行对比分析总结。 一、梁桥 以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。主梁可以是实腹梁或者是桁架梁（空腹梁）。实腹梁外形简单，制作、安装、维修都较方便，因此广泛用于中、小跨径桥梁。但实腹梁在材料利用上不够经济。桁架梁中组成桁架的各杆件基本只承受轴向力，可以较好地利用杆件材料强度，但桁架梁的构造复杂、制造费工，多用于较大跨径桥梁。桁架梁一般用钢材制作，也可用预应力混凝土或钢筋混凝土制作，但用的较少。过去也曾用木材制作桁架梁，因耐久性差，现很少使用。实腹梁主要用钢筋混凝土、预应力混凝土制作，也可以用钢材做成钢钣梁或钢箱梁。实腹梁桥的最早形式是用原木做成的木梁桥和用石材做成的石板桥。 二、拱桥是以承受轴向压力为主的拱(称为主拱圈)作为主要承重构件的桥梁。 1.按照主拱圈的静力图式，拱轿可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱（图3 拱桥形式示意图）。 (1).三铰拱是静定结构，其整体刚度较低，尤其是挠曲线在拱顶铰处产生折角，致使活载对桥梁的冲击增强，对行车不利。拱顶铰的构造和维护也较复杂。因此，三铰拱除有时用于拱上建筑的腹拱圈外，一般不用作主拱圈。 (2).两铰拱取消了拱顶铰，构造较三铰拱简单，结构整体刚度较三铰拱为好，维护也较三铰拱容易，而支座沉降等产生的附加内力较无铰拱为小，因此在地基条件较差和不宜修建无铰拱的地方，可采用两铰拱桥。 (3).无铰拱属三次超静定结构，虽然支座沉降等引起的附加内力较大，但在荷载作用下拱的内力分布比较均匀，且结构的刚度大，构造简单，施工方便,因此无铰拱是拱桥中,尤其是圬工拱桥和钢筋混凝土拱桥中普遍采用的形式。 2.按照主拱圈的构成形式，拱又可分为板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱等(图4主拱圈的构成形式示意图)。 ①板拱：拱圈横截面呈矩形实体截面，它横向整体性较好、拱圈截面高度小、构造简单，但抵抗弯矩能力较差，一般用于圬工拱桥。1972年建成的四川九溪沟桥为石砌的板拱桥，跨径达到116米,为目前世界上最大跨径的石拱桥。 ②肋拱：拱圈是由两条或多条拱肋组成，肋与肋之间用横系梁相联系，拱肋形状可以是矩形、工字形、箱形或圆管形，它的抗弯能力较板拱为优,用料较省,但制作较板拱复杂，多用于钢筋混凝土拱桥或钢拱桥。1960年建成的瑞典恩斯科洛夫约桥，跨径为278米,为目前最大的钢管拱桥。 ③双曲拱:60年代以后,在中国采用的一种拱式桥梁。它在横向除有拱肋外，还有由拱波、拱板等构成的小拱将整个拱圈联结成整体，它在施工时可以将拱肋、拱波预制，安装后再浇筑拱板，减轻吊装重量，并可以不用拱架，或只需用简单支架，为混凝土拱桥提供了一种新的结构形式和简便易行的施工方法。但需采取措施保证拱圈的整体性。1969年建成的河南省前河桥跨径为150米，为目前跨径最大的双曲拱桥。 ④箱形拱：横截面可为整体多室箱形或分离箱形。混凝土或钢筋混凝土箱形拱也可采用无支架施工。它的整体性、横向稳定性和抗扭性能都较双曲拱的结构为好，但在中、小跨径时不如双曲拱简便和节省钢材。1979年建成的南斯拉夫克拉克桥，跨径为390米,是当前世界上最大的钢筋混凝土箱形拱桥。 ⑤桁架拱：拱圈由桁架构成，可做成桁肋拱或肩拱形式（图5 桁架拱的形式示意图）。桁架拱的材料用量较经济，但桁架的某些杆件将承受拉力，故主要用在钢拱桥或预应力混凝土拱桥中。1976年建成的美国新河桥，跨径为518米，为目前跨径最大的钢桁架拱桥。 拱桥主拱圈沿桥跨方向的形状，可以做成横截面尺寸沿拱轴线不变的等截面拱，或者做成横截面尺寸由拱脚向拱顶逐渐变化的变截面拱。变截面拱能较好地适应拱圈内力的变化，
现代桥梁之斜拉桥与悬索桥区别与联系[优秀工程范文]
现代桥梁之斜拉桥与悬索桥区别与联系 斜拉桥与悬索桥作为现代桥梁的主要建筑方式,二者之间又存在着怎样的区别与联系呢？下面我们通过结构力学的方法对其进行受力方面的定性分析,来解决一些现实中的 现象. 首先我们来了解一下他们的定义： 斜拉桥又称斜张桥,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系.其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁.其可使梁体内弯矩减小,降低建筑高度,减轻了结构重量,节省了材料.斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成. 悬索桥,又名吊桥(suspension bridge)指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁.其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,在桥面和吊杆之间常设置加劲梁,同缆索形成组合体系,以减小活载所引起的挠度变形. 斜拉桥与悬索桥的结构简图如图a,b所示. 下面对一些现实现象进行定性分析. 1.为什么斜拉桥和悬索桥可以比其他桥梁的跨度大很多？ 通过斜拉桥和悬索桥的结构简图可以看出,斜拉桥和悬索桥都是通过钢索的拉力来代替了桥墩的支持力.因此可以减少桥墩的数量,实现桥梁的大跨度. 2.为什么悬索桥可以比斜拉桥的跨度更大？
通过斜拉桥和悬索桥的结构简图可以看出,斜拉桥的钢索是斜着的,以a图C点进行受力分析,为了在C点提供足够的竖直拉力Fcy随着AC距离的增加,Fc和Fcx将会不断增大,这样会不断增大钢索的拉力和桥面的轴向压力,这也是为什么斜拉桥的钢索大多集中在索塔的上端的原因.因此AC之间的距离不能太大,即斜拉桥的跨度不能太大 .而通过悬索桥的结构简图可以看出,悬索桥的钢索受力是竖直方向的,随着跨度的增加并不会增加钢索的受力.因此悬索桥的跨度可以比斜拉桥更大. 3.为什么斜拉桥比悬索桥稳定？ 由斜拉桥的结构简图可以看出绷紧的钢索与索塔及桥面根据三钢片原则构成了不变体系,而有悬索桥的结构简图不难看出悬索桥的主索、细钢索、索塔及桥面之间构成的是可变体系.因此悬索桥的稳定性不如斜拉桥的稳定性好. 4.既然增加索塔可以加大桥面的竖向拉力,减小桥面轴向应力鹤岗索拉力,为什么不把索塔建得很高呢？ 首先,增加索塔的高度会增加桥梁的用料,从而增加桥梁的经济成本高.其次,由于现实生活中桥面的受力情况特别复杂,无法保证索塔两边桥面受力情况完全相同,这会使得索塔两边钢索所受的拉力不同,如果索塔很长会使得索塔与桥面连接处以及桥墩与地面连接处弯矩过大,容易发生破坏. 5.为什么斜拉桥的桥面可以比悬索桥的桥面宽很多？ 斜拉桥的桥面比悬索桥的桥面宽很多是有桥面的材料为混凝土和桥面的受力特点的决定的 .下面截取斜拉桥和悬索桥的桥面的一个横截面来简化力学模型,并对其进行受力分析.假设桥面受大小为q的均布力,斜拉桥的受力如图c,悬索桥的受力如图d. 在斜拉桥的横截面受力图中,桥面横截面受斜向上的钢索拉力,因为斜拉桥的索塔为A型或椡Y型;而在悬索桥的受力图中,桥面横截面只受到竖直向上的拉力,因为悬索桥的索塔为H型.假设斜拉桥和悬索桥桥面长度为l,厚度为2h,则斜拉桥受到的最大拉应力为：米y/Iz-Tt/2lh=0.5ql*lh/Iz-Tt/2lh;悬索桥的最大拉应力为：米y/Iz=0.5ql*l/Iz.由此可见在受力和桥面横截面形状相同的情况下,斜拉桥的最大拉应力比悬索桥小Tt/2lh,又因为桥面材料为混凝土,抗压不抗拉,因此斜拉桥的桥面可以比悬索桥的桥面更宽一些. 下面,假设桥面受大小为q的均布力(因为桥面主要受到自身的重力,而桥面自身的重力是均布力),而这也是桥面的,设有n根钢索且每根钢索所受的拉力相等为T=ql/(n+2),并且假设桥面只发生小变形,对力学模型进一步简化后.对斜拉桥和悬索桥进行分析,做出斜拉桥与悬索桥的受力图g,剪力图e,弯矩图f.
斜拉桥&悬索桥
第六章悬索桥及斜拉桥 第一节悬索桥及斜拉桥的分类及构造 一、悬索桥、斜拉桥的分类 （一）悬索桥 悬索桥也称吊桥，是指利用主缆和吊索作为加劲梁的悬挂体系，将桥跨所承受的荷载传递到桥塔、锚碇的桥梁。其主要结构由主缆、索塔、锚碇、吊索、加劲梁组成。 悬索桥的类型可根据悬吊跨数、主缆锚固方式及悬吊方式等方面加以划分。 1．按悬吊跨数分类 其结构形式如图6-1。其中单跨悬索桥和三跨悬索桥最为常用。 图6-1 悬吊跨数不同的悬索桥 a)单跨悬索桥；b)三跨悬索桥；c)四跨悬索桥；d)五跨悬索桥 1）单跨悬索桥 2）三跨悬索桥 3）多跨悬索桥 图6-2 联袂布置的悬索桥 2．按主缆的锚固方式分类 按主缆的锚固形式划分，可分为地锚式悬索桥和自锚式悬索桥。 3．根据悬吊方式分类 1）采用竖直吊索并以钢桁架作加劲梁，如图6-4所示。 2）采用三角布置的斜吊索，并以扁平流线形钢箱梁作加劲梁，如图6-5所示。 3）混合式，即采用竖直吊索和斜吊索，流线形钢箱梁作加劲梁。如图6-6所示。
图6-4 采用竖直吊索桁式加劲梁悬索桥 图6-5 采用斜吊索钢箱加劲梁的悬索桥 图6-6 带斜拉索的悬索桥 4．按支承结构分类 图6-7 按支承构造划分悬索桥形式 a)单跨两铰加劲梁；b)三跨两铰加劲梁；c)三跨连续加劲梁（二）斜拉桥 斜拉桥的主要组成部分为主梁、索塔及拉索。 1．按索塔布置方式分 1）单塔式斜拉桥 采用图6-8-b）的单塔式斜拉桥。 2）双塔式斜拉桥
桥下净空要求较大时，多采用图6-8 a）所示的双塔式斜拉桥。 图6-8 斜拉桥跨径布置 3）多塔式斜拉桥 在跨越宽阔水面时，由于桥梁长度大，可采用图6-8c)所示的多塔斜拉桥。 2．按主梁的支承条件分 1）连续梁式斜拉桥如图6-9 a）。 2）单悬臂式斜拉桥如图6-9 b）。 3）T形刚架式斜拉桥如图6-9 c）。 图 6-9按主梁支承条件划分斜拉桥形式 二、悬索桥、斜拉桥的构造 （一）悬索桥上部结构的主要形式和构造特点 现代悬索桥通常主要由主缆、主塔、锚碇与加劲梁等四大主体结构以及塔顶主索鞍、锚口散索鞍座或散索箍和悬吊系统等重要附属系统组成。 1．主缆 1）主缆的材料 2）主缆的类型 (1)钢丝绳主缆。 (2)平行丝股主缆。 3）主缆的制作 4）主缆的形式 5）主缆的截面组成
斜拉桥与悬索桥计算理论简析
斜拉桥与悬索桥计算理论简析 以前忘记在哪里看到这篇文章了，感觉就像是研究生交的作业一样，呵呵，不过深入浅出，讲的挺明白，把斜拉桥和悬索桥基本的东西都写出来了。我把它修改了一下贴出来，大家可以当科普性的东西看看。 正文：斜拉桥与悬索桥是桥梁结构中跨越能力最大的两种桥型，随着桥梁建造向大跨径方向发展，它们越来越成为人们研究的热点。通过大跨径桥梁理论的学习，我对斜拉桥与悬索桥的计算理论有了较为系统的了解。在本文中，我想从一个设计者的角度，在概念层次上，对斜拉桥与悬索桥的计算理论做个总结，以加深自己对这些计算理论的理解。 一、斜拉桥的计算理论斜拉桥诞生于十七世纪，在最近的五十年间，斜拉桥有了飞速的发展，成为200米到800米跨径范围内最具竞争力的桥梁结构形式之一。有理由相信，在大江河口的软土地基上或不适合建造悬索桥的地区，有可能修建超过1200米的斜拉桥。斜拉桥是塔、梁、索三种基本结构组成的缆索承重结构体系，一般表现为柔性的受力特性。 （一）、斜拉桥的静力设计过程 1、方案设计阶段此阶段也称为概念设计。本阶段的主要任务是凭借设计者的经验，参考别的斜拉桥的设计，结合自己的分析计算，来完成结构的总体布置，初拟构件尺寸。根据此设计文件，设计者或甲方（有些地方领导说了算）进行
方案比选。 2、初步设计阶段本阶段在前一阶段工作的基础上进一步细化。主要任务是：通过反复计算比较以确定恒活载集度、恒载分析、调索初定恒载索力、修正斜拉索截面积、活载及附加荷载计算、荷载组合及梁体配索、索力优化以及强度刚度验算等。 3、施工图设计阶段此阶段要对斜拉桥的每一部位以及每一施工阶段进行计算，确保结构安全。主要计算内容有：构件无应力尺寸计算、对施工阶段循环倒退分析、计算斜拉索初张力、预拱度计算、强度刚度稳定性验算以及前进分析验算等。 （二）、斜拉桥的计算模式 1、平面杆系加横分系数此模式用在概念设计阶段研究结构的设计参数，以求获得理想的结构布置。还可用于技术设计阶段，仅仅计算恒载作用下的内力。 2、空间杆系计算模式此模式用在空间荷载（风载、地震荷载以及局部温差等）作用下的静力响应分析。此模式按照主梁可分为三种：“鱼骨”模式、双梁式模式与三梁式模型。 3、空间板壳、块体和梁单元计算模式此模式用在计算全桥构件的应力分布特性，这类模式要特别注意不同单元结合部的节点位移协调性。 4、从整体结构中取出的特殊构件此模式主要是为了研究斜拉索锚固区等的应力集中现象。根据圣维南原理，对结构进行二次分析。 （三）、斜拉桥的计算理论根据线性与非线性将其分为三类。 1、微小变形理论，即弹性理论这种计算方法将拉索简化为桁单元，其余部分用梁单元进行模拟，不考虑非线性影响。此计算方法适用于中小跨径的斜拉桥，或用于方案设计阶段。 2、准非线性计算理论包
大跨径悬索桥和斜拉桥养护规范
DB32/T 1648-2010 大跨径悬索桥和斜拉桥养护规范 1 范围 本规范规定了大跨径悬索桥和斜拉桥养护规范的术语和定义、总则、桥梁检查与监测、桥梁评定与养护对策、保养与维修、养护管理。 本规范适用于大跨径悬索桥和斜拉桥养护规范。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 50057-1994 建筑物防雷设计规范（附条文说明）（2000版） 3 术语和定义、符号 3.1 下列术定和定义适用于本规范。 3.1.1 大跨径悬索桥和斜拉桥 Long span suspension and cable stayed bridge 主跨跨度大于800米的钢箱梁悬索桥、主跨跨度大于400米的钢箱梁斜拉桥。 3.1.2 养护 Maintenance 为保持桥梁及其附属物的正常使用而进行的经常性保养及维修作业；预防和修复桥梁的灾害损伤及为提高桥梁使用质量和服务水平而进行的改造。 3.1.3 小修保养工程 Routine maintenance 对桥梁及其附属物进行预防性保养和修补其轻微损坏部分，使其保持完好状态的工程项目。 3.1.4 中修工程 Intermediate maintenance 对桥梁及其附属构造物一般性磨损或局部损坏进行定期的修理，以恢复原状况的小型工程项目。3.1.5 大修工程 Heavy maintenance 对桥梁及其附属构造物的较大损坏进行的综合修理，以全面恢复到原设计标准的技术状况，或在原技术等级范围内进行局部改善和个别增建，以逐步提高其通行能力的工程项目。 3.1.6 加固工程 Strengthening of structure 当桥梁结构局部损坏或承载力不足时进行的修复和补强工程措施。 3.1.7 专项工程 Specific Repair 专项工程包括专项抢修工程和专项修复工程。专项抢修工程是指采用临时性措施在最短的时间内恢复交通的工程措施。专项修复工程是指采用永久性措施恢复桥梁原有功能的工程措施。 3.1.8 结构部件Structural Member 能够承受交通、结构自重和环境荷载，或起抑振、隔振、抗震作用的各种部件，如基础、桥墩、桥塔、锚碇、主缆、吊索、斜拉索、主梁、支座、阻尼器。 1
中班科学活动：《悬索桥和斜拉桥》
中班科学活动：《悬索桥和斜拉桥》中班科学活动：《悬索桥和斜拉桥》 活动目标 1.初步认识悬索桥和斜拉桥，知道可以用悬和拉的方法来造桥。 2.享受想象和探究的乐趣。 活动准备 1.3-5根长绳子，两把小椅子。 2.各种悬索桥、斜拉桥的图片。 3.幼儿用书第2册第8-9页。 4.挂图（《悬索桥和斜拉桥》）。 活动过程 （一）绳子来造桥 1.教师出示绳子，引出话题。 师：木头和石头都可以被用来造桥，那用绳子能不能造桥呢。 2.教师布置场景，请幼儿动手尝试。 师：谁愿意来试一试？（教师将两把小椅子分开摆放，假设为两座“山”，请个别幼儿上来动手尝试，利用绳子搭一座桥。教师可以根据幼儿的想法给予一定帮忙，如将绳子绑在小椅子上。） 3.讨论绳子桥的可行性。 师：小朋友真能干，能利用绳子搭座桥。那么，你敢走过这
样的桥吗？为什么？有什么办法能使它更安全呢？（幼儿自由想象并交流。） （二）绳子造的桥。 1.观察挂图第1幅，了解悬索桥的主要特征。 师：这也是用绳子造的桥，你看见绳子了吗？在哪里？（请幼儿用手在图上画一画。） 师：这些绳子有什么用？（绑住木板形成桥面便于行走，直拉起来形成桥身，保护行人。） 2.欣赏各种悬索桥图片，进一步感受特征。 师：仔细看看，这些桥除了用绳子拉，还用什么材料拉？（铁链。） 师：（教师小结）这些用粗粗的绳子或铁链拉住，吊在空中的桥，被叫作悬索桥，也可以称为吊桥。 3.观察挂图第2幅，了解斜拉桥的主要特征。 师：这座桥的绳子在哪里？（请幼儿用手在图上画一画。） 师：这些绳子有什么用？（用来拉住桥的主梁，使桥不倒塌。） 4.欣赏各种斜拉桥图片，进一步感受特征。 师：这些桥有什么共同之处？（都有斜拉的粗绳。） 师：（教师小结）这些将主梁用许多粗粗的钢丝绳或钢筋斜拉住的桥，被叫作斜拉桥。 （三）慧眼识桥。 1.区别悬索桥、斜拉桥。
斜拉桥与悬索桥之比较
第四篇斜拉桥与悬索桥 第一章斜拉桥 教学目的：1、掌握斜拉桥桥型的构造及力学特点。 2、了解斜拉桥的设计简介。 教学内容： 1、斜拉桥主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分组成。 2、斜拉桥常见的孔跨布置方式和立面上的布置方式。 3、斜拉桥的梁、塔、墩的结合方式。 4、斜拉桥的设计简介。 重点：1、斜拉桥构造特点。 2、斜拉桥的梁、塔、墩的结合方式。 难点：斜拉桥的梁、塔、墩的结合方式。 思考题及习题： 1．斜拉桥的主要受力特点是什么? 2．斜拉桥主梁常采用哪些截面，各有何特点?
第一章斜拉桥 1、组成: 主梁——混凝土、钢—混凝土组合、钢 索塔——钢筋混凝土 斜拉索——高强材料(高强钢丝或钢绞线) 2、荷载传递路径： 主梁——多跨弹性支承的连续梁。 斜拉索对主梁的多点弹性支承作用，只有在拉索始终处于拉紧状态时才能得到充分发挥。因此在主梁承受荷载之前对斜拉索要进行预张拉。 预张拉力——主梁一个初始支承力——调整主梁初始内力，并提高斜拉索的刚度。斜拉索水平分力对主梁预压，——增强主梁的抗裂性能，节约高强钢材的用量 3、斜拉桥与悬索桥的区别：结构刚度大小 主梁承受轴力——可以对主梁内力进行调整 刚度可改变 4、索力调整——主梁受力均匀——经济、安全——工序繁琐 5、拉索的防护、新型锚具的工艺和耐疲劳问题 （一）孔跨布置: 双塔三跨式 最常见，主跨跨径较大，适用较大河流 主跨作用活载时，塔向中跨侧发生水平倾斜，此时边跨刚度将显著减小塔的倾斜量，从而提高了中跨的刚度。 有效办法：加粗端锚索或增加边跨辅助墩。 独塔双跨式 常见：主跨跨径比双塔三跨式主跨跨径要小，适用中小河流和城市道路 当边跨较大时，一般需在边跨范围内布置辅助墩，以提高主跨刚度 三塔四跨式和多塔多跨式 非常少 原因：中间塔没有端锚索来有效地限制它的变位， 可将中间塔做成刚性塔(例如A形塔)，或用拉索对中间塔顶加劲，或增加主梁梁高、采用矮塔部分斜拉桥体系 （二）构造 1、斜拉索 抗拉强度高、弹性模量大且抗疲劳性能好的钢 平行高强钢丝束、平行钢绞线束
为什么悬索桥的跨越能力如此强
因为悬索桥的主体结构做到了没有弯矩，只承受拉力。这几乎是效率最高的结构体系。 简单说，拿筷子做类比。随便一用力就可以把筷子掰断，这就是筷子在受弯；但几乎很少有人能够把筷子拉断，这就是筷子在受拉。几乎所有的材料，受拉的效能都要远远高于受弯的效能。（具体的分析，可以参照这个回答：为什么对木棍，铁棒等，折断比拉断更容易？） 再举个例子，想想一下晾衣服。受弯的例子就是晾衣杆，木头的、竹子的、金属的，这些杆子都要有足够的直径，否则很容易就被衣服压断了；受拉的例子则是晾衣绳，很细的一根绳子，所用的材料比木杆子少得多，晾上衣服之后下垂的弧度很大，但一般情况下很难被拉断。 与轴心拉压相比，受弯是一个效率极低的承载方式。一定程度上，提高结构效能就是尽量的把受弯转化为受拉或者受压。如果同时能够做到尽量减轻结构自重，那就更完美了。拱结构就是转化为受压的例子，而悬索桥则是转化为受拉的例子。
a 图就是最普通的梁式桥，完全依靠受弯承载。这种形式非常常见，地铁、高架、小型公路桥梁，几乎全部是这样的。右边是它的截面的应力分布，上下表面大，中间位置几乎为零。也就是说，整个截面的应力并不是平均分配的，而是存在一个“水桶效应”，尽管中间位置几乎没有应力，但是，只要上下边缘达到了极限，整个截面就离破坏不远了。上下边缘处的应力就是这个水桶最短的那块木板。 既然中间截面几乎为零，那么为什么不把它们省略呢？于是，就有了 b 图这种开孔梁。截面中间部位应力很小的那些地方被省去，减轻了自重。拉压应力集中在上下边缘处。 把这个趋势进一步扩大，也就是把原来的梁式结构进一步格构化，去掉应力小的部位，保留最基本的部位，我们就得到了 c 图的这种桁架结构。d 图是它的大致内力分布，红色受拉，蓝色受压。它的截面分布更加合理，上弦杆件受压，下弦杆件受拉，中间没用的部位全是空的。著名的南京长江大桥就是这样的结构形式。 如果把这个最优化的趋势做到极致，那就达到了 e 图这种的悬索结构。整个悬索承受同样大小的拉力，整个悬索的拉力由支座处的锚固平衡。其实这种结构非常好理解，把 e 图想象成一根晾衣绳，上面晾了11件衣服，而晾衣绳的两端，需要牢固的栓在墙上或者柱子上。很容易理解吧？ f 图所示的拱桥就是另一个方向的极致，与e 图上下对称，f 图中的拱结构只承受压力，也不承受弯矩。但与纯受拉的悬索结构相比，受压的拱结构还牵扯到稳定问题。举个例子，你用脚踩放在地上的空易拉罐，很难把它踩碎，但是很容易就把它踩变形、踩扁了。因此，拱结构的效率还是比不上悬索结构。 那为什么悬索非得是这种形状呢？也很好理解，弄一根铁链，或者自行车链条，两端固定，中间自由下垂，得到的就是上面 e 图的这个形状。自由绳索在自重作用下自由下垂所形成的曲线，一般称为悬链线。观察一下蜘蛛网，它们就是近似的悬链线。
悬索桥和斜拉桥的区别
斜拉桥,又称斜张桥，是将桥面用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔，受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。 斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。 桥的主要承重并非它上面的汽车或者火车，而是它本身，也即我们看的的路面。现在我们就分析这个： 我们以一个索塔来分析。索塔两侧是对称的斜拉索，通过斜拉索将索塔主梁连接在一起。现在假设索塔两侧只有两根斜拉索，左右对称各一条，这两根斜拉索受到主梁的重力作用，对索塔产生两个对称的沿着斜拉索方向的拉力，根据受力分析，左边的力可以分解为水平向向左的一个力和竖直向下的一个力；同样的右边的力可以分解为水平向右的一个力和竖直向下的一个力；由于这两个力是对称的，所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消了， 最终主梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力，这样，力又传给索塔下面的桥墩了。 斜拉索数量再多，道理也是一样的。之所以要很多条，那是为了分散主梁给斜拉索的力而已。 斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。斜拉桥是由许多直接连接到塔上的钢缆吊起桥面，斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱，材料有钢和混凝土的。斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面等。第一座现代斜拉桥始建于1955年的瑞典，跨径为182米。目前世界上建成的最大跨径的斜拉桥为法国的诺曼底桥，主跨径为856米。1993年建成的上海杨浦大桥是我国目前最大的斜拉桥，主跨径为602米 斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥。它由梁、斜拉索和塔柱三部分组成。斜拉桥是一种自锚式体系，斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在墩台上外，还支承在由塔柱引出的斜拉索上。按梁所用的材料不同可分为钢斜拉桥、结合梁斜拉桥和混凝土梁斜拉桥。 斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。目前为止建成或正在施工的斜拉桥共有3O余座，仅次于德国、日本，而居世界第三位。而大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。 50年代中期，瑞典建成第一座现代斜拉桥，40多年来，斜拉桥的发展，具有强劲势头。我国70年代中期开始修建混凝土斜拉桥，改革开放后，我国修建斜拉桥的势头一直呈上升趋势。 我国一直以发展混凝土斜拉桥为主，近几年我国开始修建钢与混凝土的混合式斜拉桥，如汕头石大桥，主跨518m；武汉长江第三大桥，主跨618m。钢箱斜拉桥如南京长江第二大桥南汊桥，主跨628m；武汉军山长江大桥，主跨460m。前几年上海建成的南浦（主跨423m）和杨浦（主跨6O2m）大桥为钢与混凝土的结合梁斜拉桥。 我国斜拉桥的主梁形式：混凝土以箱式、板式、边箱中板式；钢梁以正交异性极钢箱为主，也有边箱中板式。 现在已建成的斜拉桥有独塔、双塔和三塔式。以钢筋混凝土塔为主。塔型有H形、倒Y形、A形、钻石形等。
斜拉桥与悬索桥计算原理
斜拉桥与悬索桥计算原理 斜拉桥与悬索桥计算理论简析分类:桥梁设计2007.3.12 15:32 作 者:frustrationwk | 评论:0 | 阅读:0 斜拉桥与悬索桥是桥梁结构中跨越能力最大的两种桥型，随着桥梁建造向大跨径方向发展，它们越来越成为人们研究的热点。通过大跨径桥梁理论的学习，我对斜拉桥与悬索桥的计算理论有了较为系统的了解。在本文中，我想从一个设计者的角度，在概念层次上，对斜拉桥与悬索桥的计算理论做个总结，以加深自己对这些计算理论的理解。一、斜拉桥的计算理论 斜拉桥诞生于十七世纪，在最近的五十年间，斜拉桥有了飞速的发展，成为200米到800米跨径范围内最具竞争力的桥梁结构形式之一。有理由相信，在大江河口的软土地基上或不适合建造悬索桥的地区，有可能修建超过1200米的斜拉桥。斜拉桥是塔、梁、索三种基本结构组成的缆索承重结构体系，一般表现为柔性的受力特性。 (一)、斜拉桥的静力设计过程 1、方案设计阶段 此阶段也称为概念设计。本阶段的主要任务是凭借设计者的经验，参考别的斜拉桥的设计，结合自己的分析计算，来完成结构的总体布置，初拟构件尺寸。根据此设计文件，设计者或甲方(有些地方领导说了算)进行方案比选。 2、初步设计阶段 本阶段在前一阶段工作的基础上进一步细化。主要任务是:通过反复计算比较以确定恒活载集度、恒载分析、调索初定恒载索力、修正斜拉索截面积、活载及附加荷载计算、荷载组合及梁体配索、索力优化以及强度刚度验算等。 3、施工图设计阶段
此阶段要对斜拉桥的每一部位以及每一施工阶段进行计算，确保结构安全。主要计算内容有:构件无应力尺寸计算、对施工阶段循环倒退分析、计算斜拉索初张力、预拱度计算、强度刚度稳定性验算以及前进分析验算等。 (二)、斜拉桥的计算模式 1、平面杆系加横分系数 此模式用在概念设计阶段研究结构的设计参数，以求获得理想的结构布置。还可用于技术设计阶段，仅仅计算恒载作用下的内力。 2、空间杆系计算模式 此模式用在空间荷载(风载、地震荷载以及局部温差等)作用下的静力响应分析。此模式按照主梁可分为三种:“鱼骨”模式、双梁式模式与三梁式模型。 3、空间板壳、块体和梁单元计算模式 此模式用在计算全桥构件的应力分布特性，这类模式要特别注意不同单元结合部的节点位移协调性。 4、从整体结构中取出的特殊构件 此模式主要是为了研究斜拉索锚固区等的应力集中现象。根据圣维南原理，对结构进行二次分析。 (三)、斜拉桥的计算理论 根据线性与非线性将其分为三类。 1、微小变形理论，即弹性理论 这种计算方法将拉索简化为桁单元，其余部分用梁单元进行模拟，不考虑非线性影响。此计算方法适用于中小跨径的斜拉桥，或用于方案设计阶段。 2、准非线性计算理论 包括三种:计入收缩徐变的线性弹性分析理论、考虑二阶效应的近似计算以及弹性理论计算
斜拉桥与悬索桥之比较
斜拉桥与悬索桥之比较 斜拉桥与悬索桥作为现代桥梁的主要建筑方式，二者之间又存在着怎样的区别与联系呢？下面我们通过结构力学的方法对其进行受力方面的定性分析，来解决一些现实中的现象。 首先我们来了解一下他们的定义： 斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。 悬索桥，又名吊桥（suspension bridge）指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。其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，在桥面和吊杆之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小活载所引起的挠度变形。 斜拉桥与悬索桥的结构简图如图a，b所示。 下面对一些现实现象进行定性分析。 1.为什么斜拉桥和悬索桥可以比其他桥梁的跨度大很多？ 通过斜拉桥和悬索桥的结构简图可以看出，斜拉桥和悬索桥都是通过钢索的拉力来代替了桥墩的支持力。因此可以减少桥墩的数量，实现桥梁的大跨度。 2.为什么悬索桥可以比斜拉桥的跨度更大？
通过斜拉桥和悬索桥的结构简图可以看出，斜拉桥的钢索是斜着的，以a图C点进行受力分析，为了在C点提供足够的竖直拉力Fcy随着AC距离的增加，Fc和Fcx将会不断增大，这样会不断增大钢索的拉力和桥面的轴向压力，这也是为什么斜拉桥的钢索大多集中在索塔的上端的原因。因此AC之间的距离不能太大，即斜拉桥的跨度不能太大。而通过悬索桥的结构简图可以看出，悬索桥的钢索受力是竖直方向的，随着跨度的增加并不会增加钢索的受力。因此悬索桥的跨度可以比斜拉桥更大。 3.为什么斜拉桥比悬索桥稳定？ 由斜拉桥的结构简图可以看出绷紧的钢索与索塔及桥面根据三钢片原则构成了不变体系，而有悬索桥的结构简图不难看出悬索桥的主索、细钢索、索塔及桥面之间构成的是可变体系。因此悬索桥的稳定性不如斜拉桥的稳定性好。 4.既然增加索塔可以加大桥面的竖向拉力，减小桥面轴向应力鹤岗索拉力，为什么不把索塔建得很高呢？ 首先，增加索塔的高度会增加桥梁的用料，从而增加桥梁的经济成本高。其次，由于现实生活中桥面的受力情况特别复杂，无法保证索塔两边桥面受力情况完全相同，这会使得索塔两边钢索所受的拉力不同，如果索塔很长会使得索塔与桥面连接处以及桥墩与地面连接处弯矩过大，容易发生破坏。 5.为什么斜拉桥的桥面可以比悬索桥的桥面宽很多？ 斜拉桥的桥面比悬索桥的桥面宽很多是有桥面的材料为混凝土和桥面的受力特点的决定的。下面截取斜拉桥和悬索桥的桥面的一个横截面来简化力学模型，并对其进行受力分析。假设桥面受大小为q的均布力，斜拉桥的受力如图c,悬索桥的受力如图d。 在斜拉桥的横截面受力图中，桥面横截面受斜向上的钢索拉力，因为斜拉桥的索塔为A 型或椡Y型；而在悬索桥的受力图中，桥面横截面只受到竖直向上的拉力，因为悬索桥的索塔为H型。假设斜拉桥和悬索桥桥面长度为l，厚度为2h，则斜拉桥受到的最大拉应力为：My/Iz-Tt/2lh=0.5ql*lh/Iz-Tt/2lh；悬索桥的最大拉应力为：My/Iz=0.5ql*l/Iz。由此可见在受力和桥面横截面形状相同的情况下，斜拉桥的最大拉应力比悬索桥小Tt/2lh，又因为桥面材料为混凝土，抗压不抗拉，因此斜拉桥的桥面可以比悬索桥的桥面更宽一些。 下面，假设桥面受大小为q的均布力（因为桥面主要受到自身的重力，而桥面自身的重力是均布力），而这也是桥面的，设有n根钢索且每根钢索所受的拉力相等为T=ql/(n+2)，并且假设桥面只发生小变形，对力学模型进一步简化后。对斜拉桥和悬索桥进行分析，做出斜拉桥与悬索桥的受力图g，剪力图e，弯矩图f。
斜拉桥与悬索桥计算理论简析
斜拉桥与悬索桥是桥梁结构中跨越能力最大的两种桥型，随着桥梁建造向大跨径方向发展，它们越来越成为人们研究的热点。通过大跨径桥梁理论的学习，我对斜拉桥与悬索桥的计算理论有了较为系统的了解。在本文中，我想从一个设计者的角度，在概念层次上，对斜拉桥与悬索桥的计算理论做个总结，以加深自己对这些计算理论的理解。一、斜拉桥的计算理论斜拉桥诞生于十七世纪，在最近的五十年间，斜拉桥有了飞速的发展，成为200 米到800米跨径范围内最具竞争力的桥梁结构形式之一。有理由相信，在大江河口的软 土地基上或不适合建造悬索桥的地区，有可能修建超过1200米的斜拉桥。斜拉桥是塔、梁、索三种基本结构组成的缆索承重结构体系，一般表现为柔性的受力特性。（一）、斜拉桥的静力设计过程1、方案设计阶段此阶段也称为概念设计。本阶段的主要任务是凭借 设计者的经验，参考别的斜拉桥的设计，结合自己的分析计算，来完成结构的总体布置，初拟构件尺寸。根据此设计文件，设计者或甲方（有些地方领导说了算）进行方案比选。 2、初步设计阶段本阶段在前一阶段工作的基础上进一步细化。主要任务是：通过反复计 算比较以确定恒活载集度、恒载分析、调索初定恒载索力、修正斜拉索截面积、活载及附加荷载计算、荷载组合及梁体配索、索力优化以及强度刚度验算等。3、施工图设计阶段 此阶段要对斜拉桥的每一部位以及每一施工阶段进行计算，确保结构安全。主要计算内容有：构件无应力尺寸计算、对施工阶段循环倒退分析、计算斜拉索初张力、预拱度计算、强度刚度稳定性验算以及前进分析验算等。（二）、斜拉桥的计算模式1、平面杆系加横 分系数此模式用在概念设计阶段研究结构的设计参数，以求获得理想的结构布置。还可用于技术设计阶段，仅仅计算恒载作用下的内力。2、空间杆系计算模式此模式用在空间荷 载（风载、地震荷载以及局部温差等）作用下的静力响应分析。此模式按照主梁可分为三种：“鱼骨”模式、双梁式模式与三梁式模型。3、空间板壳、块体和梁单元计算模式此模 式用在计算全桥构件的应力分布特性，这类模式要特别注意不同单元结合部的节点位移协调性。4、从整体结构中取出的特殊构件此模式主要是为了研究斜拉索锚固区等的应力集 中现象。根据圣维南原理，对结构进行二次分析。（三）、斜拉桥的计算理论根据线性与非线性将其分为三类。1、微小变形理论，即弹性理论这种计算方法将拉索简化为桁单元，其 余部分用梁单元进行模拟，不考虑非线性影响。此计算方法适用于中小跨径的斜拉桥，或用于方案设计阶段。2、准非线性计算理论包括三种：计入收缩徐变的线性弹性分析理论、考虑二阶效应的近似计算以及弹性理论计算结果乘以增大（大于1）系数。适用于概念设 计阶段的计算，或计算中小跨径的斜拉桥。3、有限位移理论这是精确分析施工和正常使 用阶段，以及结构在各种荷载下的静力响应的方法，适用于大跨桥梁设计的技术设计阶段的计算。用于前进分析与倒退分析中，以及成桥状态最优索力的确定。引起斜拉桥几何非线性的因素主要有以下三个方面：（1）索的垂度的影响将斜拉索模拟成桁单元，并用修 正的弹性模量。当索力应力水平较低时，可直接用柔索单元来模拟斜拉索。（2）梁柱效 应斜拉桥的主梁、主塔都工作在压弯状态，引起了梁柱效应。用梁单元分析时，可用稳
斜拉桥与悬索桥(赵宾新)
悬索桥与斜拉桥 赵宾新 北京路桥机械厂有限公司 摘要：悬索桥指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。其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。斜拉桥又称斜张桥，是将桥面用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔，受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。 关键词：悬索桥、斜拉桥、索塔、主梁 一、悬索桥 悬索桥的构造方式是19世纪初被发明的，现在许多桥梁使用这种结构方式。现代悬索桥，是由索桥演变而来。适用范围以大跨度及特大跨度公路桥为主。悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材（钢丝、钢绞线、钢缆等）制作。由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大，跨径可以达到1000米以上。1998年建成的日本明石海峡桥的跨径为1991米，是目前世界上跨径最大的桥梁。 悬索桥一般构造图
按照桥面系的刚度大小，悬索桥可分为柔性悬索桥和刚性悬索桥。柔性悬索桥的桥面系一般不设加劲梁，因而刚度较小，在车辆荷载作用下，桥面将随悬索形状的改变而产生S形的变形，对行车不利，但它的构造简单，一般用作临时性桥梁。刚性悬索桥的桥面用加劲梁加强，刚度较大。加劲梁能同桥梁整体结构承受竖向荷载。除以上形式外，为增强悬索桥刚度，还可采用双链式悬索桥和斜吊杆式悬索桥等形式，但构造较复杂。和拱肋相反，悬索的截面只承受拉力。简陋的只供人、畜行走用的悬索桥常把桥面直接铺在悬索上。通行现代交通工具的悬索桥则不行，为了保持桥面具有一定的平直度，是将桥面用吊索挂在悬索上。与拱桥用刚性的拱肋作为承重结构不同，其采用的是柔性的悬索作为承重结构。为了避免在车辆驶过时，桥面随着悬索一起变形，现代悬索桥一般均设有刚性梁（又称加劲梁）。桥面铺在刚性梁上，刚性梁吊在悬索上。现代悬索桥的悬索一般均支承在两个塔柱上。塔顶设有支承悬索的鞍形支座。承受很大拉力的悬索的端部通过锚碇固定在地基中，也有个别固定在刚性梁的端部者，称为自锚式悬索桥。 按主缆的锚固形式可将悬索桥分为自锚式悬索桥和地锚式悬索桥。自锚与地锚式悬索桥就其结构来说，区别主要是自锚式悬索桥将主缆锚固在主梁上形成自平衡体系，而地锚式悬索桥则是将主缆通过锚碇传给地基承受；就其受力来说，自锚式体系悬索桥主梁除了承受外荷载作用下的弯矩，还要承受主缆传递的弯矩，而地锚式悬索桥主梁则主要是承受外荷载的弯矩，同时主梁的重力为主缆竖向刚度提供一定的初始值。因此，在主梁受力与刚度上，自锚式悬索桥与地锚式悬索桥的规律有很大的不同。 （一）地锚式悬索桥 1、结构分析 四川省江油市乾元山哪吒大桥是一座典型的地锚式桁架悬索桥，其主桁跨径249.8m;计算矢跨比为：f/L=1/10；整桥由：索塔、主桁及桥面系等组成。主桁高2.2m，桁宽7.1m，主桁通过吊索与主缆相连，吊索锚于主桁上弦节点锚箱上。桥塔造型采用门型塔，钢筋混凝土结构，索塔中心距252米，桥面宽度6.87米，两岸均采用岩隧式锚块。（如下图）