5.4 斜拉桥的构造
斜拉桥结构组成及设计
第二章 斜拉桥的构造
2）空心塔上非交错锚固
构造与上述的相同，
第二章 斜拉桥的构造
主要采用两种拉索：平行钢丝和平行钢绞线。 1、平行钢丝拉索与冷铸锚 平行钢丝索经涂脂处理后按正六边形平行、捆扎成束后，加缠高强度聚 脂包带和热挤高密度聚乙烯塑料（HDPE）护套或染色PE护套，两端安装 钢套管和锚具。
将若干根钢丝平行集拢、同轴同 向加以适当扭绞，由此而使各根 钢丝相互间形成一种特殊的平行 状态，称为半平行钢丝索。
第二章 斜拉桥的构造
公式表明，选用高强度材料，提高拉索工作应力，采用轻而有效的拉 索防护手段，减少容重，有利于提高拉索刚度，降低非线性影响。 控制斜索的最小应力是十分必要的。 拉索应具有足够抗疲劳能力，拉索抗疲劳能力与钢材和锚具有关，目 前成品拉索应力变幅为220～250MPa。
Eeq
1
E
2l2E 12 3
用于分离式双箱的混凝土主梁，也适用于单索面多室箱梁。 锚固构造位于箱梁顶板下两个腹板之间，与顶板、腹板固结在一起。 拉索的水平分力由锚固块传递给顶板再扩散到主梁全截面，垂直分力 则由锚固块传给左右腹板。
斜拉索的锚头示例
第二章 斜拉桥的构造
3）在箱梁内设斜隔板锚固
在箱梁内设斜向隔板，其斜度与拉索一致。拉索锚固于箱梁底板。 拉索的水平分力通过隔板四周的顶板、腹板和底板传给主梁，垂直分力
凹点的非光滑表面。 气流经过拉索时在表面边界层形成湍流，从而防止涡激共振的产生； 拉索表面的凹凸纹还能阻碍下雨时拉索上、下缘迎风面水线的形成，从而
斜拉桥
斜拉桥的结构
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。梁除了支承在墩台 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。
斜拉桥的原理
桥承受的主要荷载并非它上面的汽车或者火车，而是其自
主梁
直接支承桥面并锚固斜缆索。其结构形式主要有：①连 续梁（图3a）。
整体性好，抗风、抗震能力强,刚度大,行车舒适。在预应力混凝土梁中 要受徐变与收缩产生附加力的影响，但可用半悬浮体系予以大大减小。 ②带挂孔的单悬臂梁（图3b）。结构外部是静定的,适用于软土地基,可 以消减混凝土的徐变收缩影响,但结构刚度差。缆索受力大于连续梁,挠 度大,不利于高速行车。③T型刚构（图3c）。除可利用悬臂拼装(灌筑) 法施工（见桥梁施工）外，其优点同单悬臂梁，缺点是墩内弯矩大。 三种结构形式中，以采用连续梁较多。在双跨独塔式斜张桥中，均采 用连续梁。 主梁的横截面形式，主要有三种：①箱形截面（图4a）。因系闭合式 截面，抗扭刚度甚大，尤适用于单面索的独柱式斜张桥。②半封闭式 三角箱形截面（图4b）。两侧具有流线型的三角形箱梁，有很好的抗 风稳定性。③槽形截面（图4c）。桥梁建筑高度（见桥梁）低，有利 于争取桥下净空高度，降低引线或引桥标高。
重，尤其是主梁。以一个索塔为例，索塔的两侧是对称的 斜拉索，通过斜拉索将索塔主梁连接在一起。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。
斜拉桥构造
a
2015年1月24日
b
李亚东：斜拉桥
c
23
• 拉索的构造（续）
• 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－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－国内应用较少
24
• 拉索的防护－提高拉索的耐久性，增长使用寿命，减少养护工作 • 钢丝的防护－涂防锈底漆，电泳涂漆或镀锌，或环氧涂层 • 拉索的防护－柔性索套，半刚性索套和刚性索套 • 柔性索套： 1、封闭索防护，制作麻烦，费用高； 2、平行索用塑料罩 套（聚乙烯材料）防护，1980年前后试用的方法，现已不用；3、平行 索采用聚乙烯管，在管内压注水泥浆或树脂等，需要压浆设备；4、平 行索热挤PE套防护，广泛采用；5、钢绞线索内用PE套管（对每股钢绞 线），外用聚乙烯硬管 • 半刚性索套和刚性索套：套管用钢筋混凝土、预应力混凝土或钢管作 成，可以增大刚度，减小挠度，但施工较复杂，索套迎风面积大（对 抗风不利）
第五章 桥梁构造与识图
5.4 斜拉桥构造
斜拉桥
图书推荐
国内外斜拉桥建设现状
斜拉桥世界跨径记录
斜拉桥的组成
传力途径及力学特点
一、孔跨布置
• 斜拉桥孔跨布置主要可分为双塔三跨式、独塔双跨式和 多塔多跨式等三种形式。 • 在特殊情况下，斜拉桥也可以布置成独塔单跨式或者混 合式。
1、双塔三跨式
闭合箱形
双主梁形
2015年1月24日
倒三角形 斯卡恩圣特
21
2、斜拉索的构造及防护
斜拉桥的组成
斜拉桥的组成斜拉桥是一种采用斜拉索进行支撑的桥梁结构，其主要组成部分包括桥塔、斜拉索、主梁和桥面板等。
1. 桥塔桥塔是斜拉桥的主要支撑结构，通常位于桥梁两端或者跨度较大的中间位置。
其形状多为单塔或双塔，也有复合式、Y型、H型等多种形式。
桥塔的高度决定了斜拉索的长度和张力大小，因此设计时需要充分考虑地基承载能力和风荷载等因素。
2. 斜拉索斜拉索是连接桥塔和主梁的重要部件，其作用是将荷载传递到桥塔上，并通过张力维持整个结构的稳定性。
通常采用高强度钢丝绳或钢缆制成，具有轻量化、高强度和耐腐蚀等优点。
在设计时需要考虑到索条数目、直径、张力大小以及受力状态等因素。
3. 主梁主梁是连接两个桥塔之间的重要部件，其作用是承担车辆荷载并将荷载传递到斜拉索上。
主梁的形状多为箱形或梁板式，也有其他形式。
在设计时需要考虑到梁高、截面形状、材料选取等因素。
4. 桥面板桥面板是供车辆行驶的平面部分，其作用是承载车辆荷载并将荷载传递到主梁上。
通常采用钢板、混凝土或者钢混凝土组合结构制成。
在设计时需要考虑到荷载大小、防滑性能和耐久性等因素。
除了以上四个主要组成部分外，斜拉桥还包括锚固装置、振动控制装置、护栏和灯光等附属设施。
锚固装置用于固定斜拉索和主梁之间的连接点；振动控制装置用于减小桥梁受风时的振动幅度；护栏和灯光则用于保障行车安全和夜间通行。
总之，斜拉桥是一种高效稳定的桥梁结构，其主要组成部分包括桥塔、斜拉索、主梁和桥面板等。
在设计时需要充分考虑各种因素，并采取合理的措施保障其安全性和稳定性。
斜拉桥三部分
斜拉桥三部分斜拉桥三部分：结构设计、斜拉索系统、斜拉桥的应用一、结构设计斜拉桥是一种特殊的桥梁结构，其特点是通过斜拉索来承受桥面上的荷载。
结构设计是斜拉桥建设中的重要环节，它直接关系到桥梁的安全性、稳定性和经济性。
在结构设计中，首先需要确定桥梁的主要构件，包括桥塔、桥墩和桥面。
桥塔是斜拉桥的支撑结构，承受斜拉索的拉力，并将其传递到地基上。
桥墩是桥梁的支承结构，承受桥面上的荷载，并将其传递到桥塔上。
桥面是斜拉桥上车辆通行的部分，承受车辆荷载，并通过斜拉索将荷载传递到桥塔上。
需要确定斜拉索的布置方式。
斜拉索的布置方式有多种，常见的有单塔单索、单塔双索和双塔双索。
不同的布置方式会影响到桥梁的荷载分配和结构的稳定性。
需要进行结构计算和优化设计。
结构计算是指根据桥梁的几何形状、材料特性和荷载情况，计算出桥塔、桥墩和桥面的尺寸和截面形状。
优化设计是指通过调整桥梁的结构参数，使得桥梁在满足安全性和稳定性的前提下，尽可能减小材料的使用量和工程的造价。
二、斜拉索系统斜拉索系统是斜拉桥的核心组成部分，它承担着将桥面上的荷载传递到桥塔上的重要任务。
斜拉索系统由斜拉索、锚固装置和挂点组成。
斜拉索是斜拉桥的主要受力构件，通过将荷载转化为张力来支撑桥面。
斜拉索一般采用高强度钢丝绳制成，具有轻质、高强度和耐腐蚀等优点。
锚固装置是将斜拉索固定在桥塔上的装置，它能够将斜拉索的张力传递到桥塔上，并能够对斜拉索进行调整和锁定。
锚固装置一般由锚板、锚框和锚索组成，通过将锚索穿过锚框并固定在锚板上，实现对斜拉索的锚固。
挂点是将斜拉索连接到桥面上的装置，它能够将斜拉索的张力传递到桥面上，并能够对斜拉索进行调整和固定。
挂点一般由挂板、挂杆和挂索组成，通过将挂索固定在挂板上，实现对斜拉索的挂点。
三、斜拉桥的应用斜拉桥由于其结构简洁、美观大方的特点，被广泛应用于各种桥梁工程中。
在城市建设中，斜拉桥常用于跨越河流、湖泊和城市道路等地方。
它不仅可以满足人们的通行需求，还能够起到装饰城市、提升城市形象的作用。
斜拉桥受力特点及结构体系
斜拉桥受力特点及结构体系
哎呀，我的天呐！说起斜拉桥，这可真是个超级厉害的东西！
你想啊，我们平常走的桥，要么就是那种平平的石桥，要么就是弯弯的拱桥。
可斜拉桥就不一样啦！它就像是一个巨大的钢铁巨人，横跨在江河湖海之上。
斜拉桥的受力特点那叫一个神奇！就好像有好多好多的大力士在两边一起用力拉着桥身。
那些又粗又长的钢索，就像是大力士的手臂，紧紧地拉住桥，让桥能够稳稳地站在那里。
我给你打个比方哈，斜拉桥的受力就像是我们拔河的时候，两边的人都在用力拉，而中间的绳子就承担着两边的力量。
斜拉桥的钢索不就是这样嘛，把桥身的重量分散到两边的塔柱上。
再说这结构体系，那也是相当复杂但又超级巧妙的！桥塔高高地立在那里，像不像一个坚强的卫士？它们可是承受着大部分的力量呢！还有那主梁，就是桥的主体部分，就像是一条巨龙的脊背，承载着来来往往的车辆和行人。
有一次，我和小伙伴们一起去看斜拉桥。
“哇，这桥也太酷啦！”小明瞪大了眼睛说。
“就是就是，那些钢索看起来好结实啊！”小红也跟着喊。
“我觉得这桥修起来一定很难，得花好多好多的功夫。
”我忍不住说道。
你说，如果没有斜拉桥这样厉害的设计，我们要过河得多不方便呀！想想看，要是没有它，可能我们就得绕好远好远的路，浪费好多好多的时间。
所以呀，斜拉桥真的是人类智慧的结晶！它不仅让我们的出行更方便，还让我们看到了科技的力量和建筑的魅力。
斜拉桥简直太棒啦，难道不是吗？。
斜拉桥简介
二、斜拉桥的结构体系
（一）斜拉索的不同锚固体系
1.自锚式斜拉桥 拉索全部锚固在主梁与塔柱之间，竖向荷载通过塔柱递到桥墩 及基础中，拉索的水平分立由主梁的轴来力平衡。 2.地锚式斜拉桥 拉索一端锚固在主梁上，另一端锚固在山岩上。 3.部分地锚式斜拉桥 边跨部分锚索锚固在主梁上，部分拉索布置成地锚式。
2）塔柱的截面尺寸：考虑塔柱受力、锚固区构造、 张拉设备所需空间等因素。
3.斜拉索的锚固区构造
1.实心塔柱的交叉锚固 2.空心塔柱上的对称锚固
塔柱上直接锚固
钢锚梁锚固
钢锚箱锚固
（四）主梁的构造与截面尺寸
1.主梁的横截面布置
主梁高度
2.主梁的截面尺寸
主梁宽度 横梁
3.斜拉索与主梁的锚固构造
四、斜拉桥的设计计算
整体分析
静力分析 局部分析 1.斜拉桥的分析 稳定性分析 抗风分析 动力分析 抗震分析
几何非线性
非线性因素
材料非线性 混凝土收缩徐变 2.内力计算的基本要素 温度影响
活载内计力算
力学概念方法
2.斜拉索合理索力的确定
优化方法
3.塔、梁、索截面计算 4.斜拉桥的稳定分析 风力静态的效应 5.斜拉桥的抗风问题 风力动态的效应 斜拉桥的风振及减振措施
简支挂梁
主梁连续体系
主梁非连续体系
（三）塔、梁、墩之间的不同结合关系
1.塔墩固结、塔梁分离——漂浮体系
2.塔墩固结、塔梁分离但塔墩处主梁下 设竖向支座——半漂浮体系 3.塔梁固结、塔墩分离——塔梁固结系 4.主梁、索塔、桥墩三者互为固结——钢构体系
漂浮体系
半漂浮体系
塔梁墩 的不同结合
塔梁固结体系
斜拉桥的构造
5.4 斜拉桥构造
斜拉桥
目录 编辑 第一章 算法初步 [2] 1.1 算法与程序框图 1.2 基本算法语句 1.3 算法案例 阅读与思考 割圆术 复习参考题 第二章 统计 [3] 2.1 阅读与思考 一个著名的案例 阅读与思考 广告中数据的可靠性 阅读与思考 如何得到敏感性问题的诚实反应 2.2 用样本估计总体 阅读与思考 生产过程中的质量控制图 2.3 变量间的相关关系 阅读与思考 相关关系的强与弱 实习作业 复习参 考题 第三章 概率 3.1 的概率 阅读与思考 天气变化的认识过程 3.2 古典概型 3.3 阅读与思考 概率与密码 复习参考题 普通高中课程标准实验教科书 数学 必修3 [1] 在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一起的，比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。 在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。 2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。 本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。 本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。 3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计简单随机事件发生的概率。 教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。 概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。 概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算内外斜拉桥建设现状
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钢斜拉桥： L1=（0.4~0.45）L2 其它：L1=（0.33~0.5）L2 一般：L1=0.4L2
斜拉桥辅助墩的设置
中间辅助墩：缓和端锚索应力集中或减少边跨 主梁弯矩，增大桥梁总体刚度。
（2）独塔双跨式
第五章 桥梁构造与识图
5.4 斜拉桥构造
斜拉桥
图书推荐
国内外斜拉桥建设现状
斜拉桥世界跨径记录
斜拉桥的组成
传力途径及力学特点
一、孔跨布置
• 斜拉桥孔跨布置主要可分为双塔三跨式、 独塔双跨式和多塔多跨式等三种形式。 • 在特殊情况下，斜拉桥也可以布置成独塔 单跨式或者混合式。
1、双塔三跨式
3.斜索布置
单索面 竖直双索面 倾斜双索面
• 空间布置形式
双索面 多索面
• 之间的差异表现在以下几方面：力学，桥 面利用，施工养护及美学
斜拉索面布置
索内的其他布置形式
• 拉索间距 • 早期：稀索
15~30m（混凝土斜拉桥）
30~60m（钢斜拉桥）
莱茵河上最早的斜拉桥（德）
4~12m（混凝土斜拉桥）
4
主塔——主要承受轴力，同时受弯矩
• （1）纵桥向布置：
• （2）横桥向布置
（3）高跨比 双塔：H=（1/4~1/6）L2 单塔：H=（1/3~1/4）L2
（4）材料：除日本外，多采用混凝土材料
• 现代：密索
8~24m（钢斜拉桥）
上 海 南 浦 大 桥
4、主梁
（1）力学体系 • 主梁是以承受压力和弯矩为主的偏心受压构件， 力学体系上可分为：连续体系、非连续体系。 （2）主梁的高跨比 • 等高度梁，h/l=1/100~1/200 （3）材料 • 钢材、混凝土、结合梁、混合梁
（ ） 截 面
（4）多塔多跨式（≥3塔）（ ≥4跨）
改进措施： a、做中间刚性塔 b、拉索加劲中间塔 c、增加主2. 材料及组成
分两大类：
（1）整体安装的斜拉索：平行钢丝索 （ φ5～7mm高强镀锌钢丝）； （2）分散安装的斜拉索：平行钢铰线索 （等截面的钢绞线） 防护：使用最广泛的措施是用热挤法在钢丝 束上包一层聚氯乙烯套管（简称PE套管）。
• 适用：跨越中、小河流、谷地和城市道路 或较大河流的主航道 • 边跨l1 / 中跨l2=0.5~0.8，一般取0.66左右
（3）单跨式
（1） 地锚式：独塔单跨式
双塔单跨式
（2） 无背索式：
Alamillo Bridge （Spain 1992） 长沙洪山大桥，跨径206m
Marian Bridge (the Czech Republic) span=123.3m，pylon=75m