悬索桥和斜拉桥的简单构造

合集下载

单跨式悬索桥斜拉桥

单跨式悬索桥斜拉桥

上承式拱桥桥梁 中承式拱桥桥梁
下承式拱桥桥梁
悬索桥:传统的悬索桥(也称吊桥)均用悬挂在两边塔架上的强大缆索作 为主要承重结构。在竖向荷载作用下,通过吊杆使缆索承受很大的拉力, 通常就需要在两岸桥台的后方修筑非常巨大的锚碇结构。悬索桥也是具 有水平反力(拉力)的结构。现代的悬索桥上,广泛采用高强度的钢丝 成股编制的钢缆,以充分发挥其优异的抗拉性能,因此结构自重较轻, 就能以较小的建筑高度跨越其它任何桥型无与伦比的特大跨度。悬索桥 的另一特点是:成卷的钢缆易于运输,结构的组成构件较轻,便于无支 架悬吊拼装。我国在西南山岭地区和在遭受山洪泥石冲击等威胁的山区 河流上,以及对于大跨径桥梁,当修建其他桥梁有困难的情况下,往往 采用吊桥(如润扬大桥)。悬索桥的样式图见下图所示:
竖琴形斜拉桥 放射形 斜拉桥 扇形斜拉桥
日本设计师设计的纸桥
问题提出
为什么看似柔弱 的纸张能承受这 么重的重量? 我们如何来设计 承重的纸结构?
纸张的特性
抗拉性较强
抗压性较弱
理论探究
纸结构的基本形状:
理论探究
纸结构的其他形状:
……
理论探究
纸结构的组合:
单跨式悬索桥
斜拉桥:斜拉桥由斜索、塔柱和主梁所组成。用高强钢材 制成的斜索将主粱多点吊起,并将主梁的恒载和车辆荷载 传至塔柱,再通过塔柱基础传至地基。这样,跨度较大的 主梁就象一根多点弹性支承(吊起)的连续梁一样工作,从 而可使主梁尺寸大大减小,结构自重显著减轻,既节省了 结构材料,又大幅度地增大桥梁的跨越能力。此外,与悬 索桥相比,斜拉桥的结构刚度大,即在荷载作用下的结构 变形小得多,且其抵抗风振的能力也比悬索桥好,这也是 在斜拉桥可能达到大跨度情况下使悬索桥逊色的重要因素。 斜索在立面上也可布置成不同型式。

斜拉桥和悬索桥的总体布置和结构体系

斜拉桥和悬索桥的总体布置和结构体系

主跨跨径
索 塔 高 度
索面形式(辐射式、竖琴式或扇式) 双塔:H/l2=0.18~0.25
拉索的索距
单塔:H/l2=0.30~0.45
拉索的水平倾角
6
拉索布置
斜拉索横向布置
空间布置形式
单索面
竖直双索面 双索面
倾斜双索面
7
拉索在平面内的布置型式
辐射式 竖琴式 扇式

拉索间距
早期:稀索
混凝土达 15m~30m 钢斜拉桥达 30m~50m
31
1)斜拉桥施工的理论计算
斜拉桥施工的理论计算方法主要有以下几种:1、倒拆法;2)正算法
倒拆法从斜拉桥成桥状态出发(即理想的恒载状态出发)用与实际施工 步骤相反的顺序,进行逐步倒退计算来获得各施工节段的控制参数,根据 这些参数对施工进行控制与调整,并按正装顺序施工。
正算法是按斜拉桥的施工顺序,依次计算出各施工节段架设时的内力和 位移。并依据一定的计算原则,选定相应的计算参数作为未知变量,通过 求解方程得到相应的控制参数。
1)主梁的边跨和主跨比 2) 主梁端部处理 3) 主梁高度沿跨长的变化
混凝土主梁横截面形式
1)实体双主梁截面;2)板式边主梁截面;3)分 离双箱截面;4)整体箱形截面;5)板式梁截面
双索面钢主梁横截面形式
双主梁、单箱单室钢梁、两个单箱单室钢梁、 多室钢梁和钢桁梁
21
3、主梁构造特点(续)
主要尺寸拟定
混凝土斜拉桥的拉索一般为柔性索,高强钢丝外包的索套仅作为保护材 料,不参加索的受力,在索的自重作用下有垂度,垂度对索的受拉性能有影 响,同时索力大小对垂度也有影响。 为了简化计算,在实际计算中索一般采 用一直杆表示,以索的弦长作为杆长。关健 问题是考虑索垂度效应对索的伸长与轴力的 关系影响,这种影响采用修正弹性模量来考 虑。

斜拉桥&悬索桥

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。

斜拉桥与悬索桥简介

斜拉桥与悬索桥简介

建成年份 1998 1994 2001 2000 2000 1993 1996 1997 1991 1999 1991 2000 1991 1999 1993 1999 1986 1989 1992 1996
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
法国Normandy桥
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。
(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。
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。
汕头海湾大桥
广东虎门大桥
厦门海沧大桥(主跨648m)
主 跨 一 三 七 七 米 公 铁 两 用 桥
香 港 青 马 大 桥
江阴长江大桥
润扬长江大桥(主跨1490m)
桥名 南京长江第二大桥 青州闽江大桥 武汉白沙洲大桥 杨浦大桥 徐浦大桥 汕头大桥 荆沙长江公路大桥 鄂黄长江公路大桥 军山长江公路大桥 润阳长江公路大桥 汲水门桥 海口世纪大桥 珠海淇澳大桥 高平大桥(台湾) 广东会马大桥 重庆石门大桥
结构型式 双塔双索面钢箱梁 双塔双索面叠合梁 双塔双索面混合梁 双塔双索面叠合梁 双塔双索面叠合梁 双塔双索面混合梁 双塔双索面PC梁 双塔双索面PC梁 双塔双索面钢箱梁 双塔双索面钢箱梁 双塔双索面钢桁梁 双塔双索面PC梁 双塔单索面PC梁 单塔双索面混合梁 单塔双索面PC梁 单塔单索面Pc梁

《斜拉桥与悬索桥》课件

《斜拉桥与悬索桥》课件
• 林劲. 大跨斜拉桥设计
ห้องสมุดไป่ตู้
《斜拉桥与悬索桥》PPT 课件
本课件将介绍斜拉桥与悬索桥的不同之处,让您深入了解世界上最著名的桥 梁类型之一。
引言
1 什么是斜拉桥
斜拉桥是一种利用倾斜拉 索来支撑主跨径的桥梁。
2 什么是悬索桥
悬索桥是一种利用吊索来 支撑主跨径的桥梁。
3 斜拉桥与悬索桥的区

斜拉桥和悬索桥的主要区 别在于它们支撑桥面的方 式不同。
参考文献
• Wai-Fah C hen, Lian D uan. Bridg e Eng ineering H andbook, Second Edition: Fundam entals
• D avid P. Billing to n. The To wer and the Brid g e: The N ew A rt of Structural Eng ineering
斜拉桥适用于大跨度的桥梁,悬索桥适用于中长跨度的桥梁。
结论
1
斜拉桥和悬索桥的发展和趋势
随着科技的进步,斜拉桥和悬索桥的跨度
斜拉桥和悬索桥的重要性
2
越来越长,设计和建造也越来越精细。
斜拉桥和悬索桥是连接城市和地区的重要
桥梁,对经济社会的发展有着至关重要的
作用。
3
斜拉桥和悬索桥的未来前景
未来斜拉桥和悬索桥将不断发展完善,同 时也将面临更大的挑战和变革。
悬索桥的荷载能力强,制作和安 装成本相对较低,但建造和维护 难度较大。
应用场合
悬索桥适用于中长跨度桥梁,如 金门大桥、拉斯维加斯吊桥等。
斜拉桥与悬索桥的比较
相似之处
斜拉桥和悬索桥都可以跨越大跨度的河流、海峡或山谷。

悬索桥斜拉桥sy

悬索桥斜拉桥sy
这种型式在斜拉桥中应用非常少,如图所示。原因是:中间塔没有 端锚索来有效的限制它的变位,因此,已经是柔性结构的斜拉桥因采用 多塔多跨式而使结构的柔性更进一步增大,随之而来的是变形大。在必 须采用多塔多跨式斜拉桥时,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(香港汀九大桥127m+448m+475m+127m,采 用此方式),或增加主梁梁高(岳阳洞庭湖大桥130m+2×310m+130m, 主梁高2.5m),甚至可采用矮塔部分斜拉桥体系(塔高降低则塔刚度迅 速增大,可参考有关文献)。
2006年9月
6
(1) 双塔三跨式
这是一种最常见的斜拉桥孔跨布置方式,主跨跨径较大,一般可适 用于跨越较大的河流。如图所示,边跨跨径L1与中跨跨径L2之间的比例 关系一般为: 钢斜拉桥: L1=(0.4~0.45) L2 其他斜拉桥: L1=(0.33~0.5) L2 一般接近于L1=0.4 L2
斜拉桥与悬索桥
一 斜拉桥
东北林业大学土木工程学院 2007年9月
1 斜拉桥的力学特点 2 斜拉桥的结构构造与型式 3 斜拉桥的非线性问题和最佳成桥状态的确定
4 存在的问题
5 斜拉桥实例
1 斜拉桥的力学特点
斜拉桥主要由主梁、斜拉索和索塔三大部分组成。主梁以承受压力和 弯矩为主,属于偏心受压构件。斜拉索以受拉为主,为主梁提供弹性支承。 索塔以受压为主,承受索力。 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, 将主梁的恒载和车辆荷载传递至索塔,再通过索塔传至地基。因而主梁在 斜拉索的各点支承作用下,像多跨弹性支承的连续梁一样,使弯矩值得以 大大的降低,这不但可以使主梁尺寸大大的减小(梁高一般为跨度的 1/50~1/200,甚至更小),而且由于结构自重显著减轻,既节省了结构材 料,又能大幅度的增大了桥梁的跨越能力。值得指出的一点是: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。 下图表示三跨连续梁典型的恒载弯矩图和三跨斜拉桥的恒载弯矩图。 从图中可以看出,由于斜拉索的支承作用,使主梁恒载弯矩显著减小。 ·

斜拉桥和悬索桥施工

斜拉桥和悬索桥施工

第8章 斜拉桥和悬索桥施工
8.5.4 主缆紧缆
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
8.5.5 索夹、吊索安装和缠丝
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
8.6 悬索桥加劲梁的架设
1.架设方法
悬索桥加劲梁的架设
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
•门架式牵引系统
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
•轨道小车牵引系统
• 架空索道牵引系统
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
(2)主缆成形夹及压紧梁
(3)丝股整形
悬索桥主缆的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
(4)丝股线形调整
悬索桥主缆的施工
桥塔的施工
鄂黄长江大桥
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
桥塔的施工
鹅公岩大桥
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
悬索桥锚碇的施工
8.2 悬索桥锚碇的施工 —大体积混凝土
重力式锚总体结构示意图
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
海沧大桥锚碇构造
悬索桥锚碇的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
鹅 公 岩 大 桥 的 锚 碇
悬索桥锚碇的施工
斜拉桥斜拉索的施工
8.4 斜拉桥斜拉索的施工
基本工序:设置锚固部件、架设斜拉索、张拉斜拉索、 防护•架设斜拉索
斜拉索的基本类型
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
张 拉 斜 拉 索

斜拉桥斜拉索的施工
第8章 斜拉桥和悬索桥施工
斜拉桥斜传感器测定法、频率振动法

第八章 斜拉桥与悬索桥

第八章 斜拉桥与悬索桥

(b,c)双面索
图8-16 斜拉索横向布置方式
连续体系和非连续体 系。
图8-17
四川三台涪江桥
图8-18 非连续体系
2)主梁的跨高比 现代密索式斜拉桥主梁的跨高比为100~200。 3)主梁横截面
图8-19 主梁横截面
(4)索塔
图8-20
索塔的纵向布置
图8-21 索塔的横向布置
图8-21 索塔的横向布置
2)斜拉索立面布置方式
(a)辐射形
(b)竖琴形
(c)扇形
(a) 平行钢丝 (b) 钢铰线
图8-14 斜拉索横断面 图8-15 斜拉索立面布置方式
3)斜拉索的横向布置方式
4)斜拉索的倾角 采用竖琴形布置时倾角 取 26 ~ 38实例较多。
(a)单面索
采用辐射形或扇形布 置时,其最小倾角大 多为 21 ~ 30,而以 左右 25居多。 (3)主梁 1)主梁的力学体系
图8-31 桁架式加劲梁
图8-32 虎门大桥的扁平钢箱加劲梁示意图
(5)吊杆
图8-33 吊索与索夹的联接
(6)索鞍
图8-34 塔顶主索鞍
图8-35 散索鞍
图8-36 虎门大桥散索鞍
8.2.2斜拉桥与悬索桥的区别
(1)结构刚度有较大的差别。 (2)斜拉桥中,主梁承受轴力;悬索桥中,主梁 不承受轴力。 (3)斜拉桥通过调整斜拉索的拉力大小对主梁 内力进行调整,借以获得合理的内力分布,悬索桥 则无法办到。 (4)斜拉桥的刚度在很大程度上取决于斜拉索 的刚度,可通过调整,悬索桥刚度则不易改变。
(5)斜拉桥的结构体系 斜拉桥的结构体系有飘浮体系、支承体系、塔梁 固结体系和刚构体系。
图8-22 斜拉桥的结构体系
8.2 悬索桥 8.2.1 结构构造
  1. 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. 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. 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)。

(2)独塔双跨式
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
(3)材料:除日本外,多用混凝土 (4)断面:多为箱形
桁架式 刚构式 混合式
四、主缆
(1)作用:主要承重构件 (2)布置形式:一般为平行的两根,个别4根 (3)材料:高强度平行钢丝束 (4)钢丝束股编织方法: 空中编丝组缆(AS法) 预制平行钢丝束股法(PS法或PWS法)
五、吊索
(1)作用:将加劲梁的恒载和活载传到主缆 (2)布置形式:——等间距,等截面 (3)材料:要求有抗拉强度和一定的柔性一般用
桥梁构造
悬索桥构造
悬桥组成
组成:主缆、加劲梁、吊索、索塔、鞍座、锚碇 (下部)及桥面结构
悬索桥的基本类型
1. 按主缆的锚固形式分类 地锚式:主缆的拉力由桥梁端部的重力式锚碇或
隧道式锚碇传递给地基 自锚式:主缆拉力直接传递给它的加劲梁。
2.三跨按悬孔索桥跨:布结置构形形式式最为分合类理,是大跨度悬索
钢桥面板(当前)
七、锚碇
(1)作用:主缆的锚固体,是支承主缆的重要部 分,将主缆的拉力传给地基
(2)形式: 重力式锚碇(重力锚)隧道式锚碇(岩洞锚)
桥梁构造
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。
莱茵河上最早的斜拉桥(德)
现代:密索
4~12m(混凝土斜拉桥) 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
4
( ) 截 面
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
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)。
3.斜索布置
空间布置形式
单索面 竖直双索面
双索面 倾斜双索面
之间的差异表现在以多下索几面方面: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
பைடு நூலகம்
15~30m(混凝土斜拉桥) 30~60m(钢斜拉桥)
桥最为常用的桥型。
单跨悬索桥:边跨地面较高,有曲线进入大桥边 跨的情况。
两跨悬索桥:只有一岸边跨地面较高或线路有平 面曲线进入
三跨悬索桥联袂布置:
罕见的独塔悬索桥——西藏达孜桥
三、桥塔
(1)作用:支承主缆,分担大缆所受的竖向力, 在风力和地震力作用下,对总体稳定提供保证。
(2)形式:横桥向:按桥塔外形分,一般有刚构 式、桁架式和混合式三种结构形式;顺桥向:按 力学性质可分刚性塔、柔性塔和摇柱塔三种结构 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
最常用,对称式和非对称式 适用:跨越较大的河流、海口及海面 边跨L1与中跨L2之比:
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。
(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、增加主梁梁高 d、矮塔部分斜拉桥 体系
希腊里海安 蒂雷翁桥
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)
:钢丝绳、钢绞线、平行钢丝束、刚性吊杆(少 ) (4)与主缆的连接
骑跨式,四股
销铰式(双股)
吊索与索夹的连结方式
六. 加劲梁
(1)作用:提供桥面系并防止桥面发生过大的挠 曲和扭曲变形。
(2)材料:多为钢结构 (3)形式: 钢桁梁(早期多用,美) 扁平钢箱梁(今多用,英) 钢板梁(早期个别中小跨径,今不用) (4)加劲梁桥面构件:钢筋砼桥面板(早期),
相关文档
最新文档