斜拉桥的总体布置-多塔斜拉桥
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
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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
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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
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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
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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。
斜拉桥的总体布置构造施工及工程实例[详细]
![斜拉桥的总体布置构造施工及工程实例[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/6d1d6dc201f69e31433294cb.png)
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(3)多塔多跨式
图1-4 三塔四跨式斜拉桥
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由于多塔多跨式斜拉桥(或悬索桥)的中间塔顶没有端锚索限制它 的变位,使结构柔性进一步增大,可能导致变形过大。
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3 索塔布置
(1)索塔的形式:纵向、横向;斜拉桥个性,视觉效果
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
单柱式
(a)
(b)
A字型
(c)
纵桥向
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5 主要结构体系
斜拉桥的结构体系,可以有以下几种不同的划分方式:
(1)按塔、梁、墩相互结合方式,可划分为漂浮体系、半漂浮体系、塔 梁固结体系和刚构体系。
(2)按主梁的连续方式,有连续体系和T构体系等。 (3)按斜拉索的锚固方式,有自锚体系、部分地锚体系和地锚体系。 (4)按塔的高度不同,有常规斜拉桥和矮塔部分斜拉桥体系。
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长沙洪山庙大桥
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香港昂船洲大桥,全长1614米,主跨1018米,为圆形独柱分离流线型双箱斜拉桥,
塔高298米。大桥于2003年动工,2009年竣工。
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斜拉桥:主梁、索塔和斜拉索
主梁:
一般采用混凝土结构、钢-混凝土组合结构、钢结构或钢和 混凝土混合结构;
索塔:
采用混凝土、钢-混凝土组合或钢结构;大部分1104,2012)成为全世界第三座跨度超过千米的
斜拉桥,全球主跨最长的斜拉桥。
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( 286+560+560+560+286m ,2003年)
2003年建成的希腊Rion-Antirion桥(安蒂 里奥大桥)跨越科林斯海湾,水深达65米, 岩床深500米,2000年重现期的地震最大峰 加速度1.2g,半岛以每年8-11mm速度漂离大 陆,五跨连续全漂浮斜拉桥的抗震体系 (L=560m),可滑动的加筋土隔震基础 (2530m钢管桩加固,3m垫层)
斜拉桥概述

拉 优越性:
桥 1.跨越能力大; 概 2.具有良好的结构刚度和抗风稳定性; 述 3.依靠斜拉索的应力调整,能设计的很经济;
4.结构轻巧,适应性强;
5.利用斜拉索,发挥无支架施工的优越性。
桥 梁 工 程
二、斜拉桥的总体布置
斜 (一)孔跨布置
拉 1、 双塔三跨式
桥 概
这是一种最常见的斜拉桥孔跨布置方式。由于它的主跨跨 径较大,一般可适用于跨越较大的河流。如下图所示。
直线形状,不发生大的位移,故斜拉桥整体刚度要比悬索桥
大的多。
桥 梁 工 程
一、斜拉桥的特点
斜 拉 桥 概 述
斜拉桥充分利用斜拉索的刚性,巧妙地将索与梁结合 桥
起来。因此,斜拉桥这一桥式属于梁式桥与悬索桥之间的 梁
大跨度桥梁,它可有效的用于1000—600m之间的跨度。
工 程
一、斜拉桥的特点
斜
根据以上特点,预应力混凝土斜拉桥具有下列显著的
拉 2、 独塔双跨式
桥
这也是一种常见的斜拉桥孔跨布置方式,如下图所示。
概 述
由于它的主孔跨径一般比双塔三跨式的主孔跨径小,适用 于跨越中小河流和城市通道。
桥 梁 工 程
二、斜拉桥的总体布置
斜 (一)孔跨布置
拉 2、 独塔双跨式 桥 概 述 独塔双跨式斜拉桥的主跨跨径L2与边跨跨径L1之间的比例关
系一般为L1=(0.5—0.8)L2,但多数接近于L1=0.66L2 。 国内资料统计为:
述
桥 梁 工 程
二、斜拉桥的总体布置
斜 (一)孔跨布置
拉 1、 双塔三跨式 桥
概 述
主跨跨径L2与边跨跨径L1之间的比例关系根据统计资料为: 钢斜拉桥:L1=(0.40-0.45)L2;
第五章 斜拉桥-1-2

第五章 斜拉桥
桥梁工程
Milliau
第五章 斜拉桥
桥梁工程
Skyway Bridge
第五章 斜拉桥 Rion-Antirion
桥梁工程
第五章 斜拉桥
桥梁工程
Ting Kau Bridge
第五章 斜拉桥
辅助墩及外边孔
桥梁工程
2、索塔高度
第五章 斜拉桥
索 塔 高 度 主跨跨径 索面形式(辐射式、竖琴式或扇式) 拉索的索距和拉索的水平倾角
桥梁工程
第五章 斜拉桥
桥梁工程
第五章 斜拉桥
桥梁工程
拉索倾角(边索)
辐射式或扇式:260~300 竖琴式:210~300
第五章 斜拉桥
4、主梁的布置
桥梁工程
第五章 斜拉桥
5、结构体系 漂浮体系 按梁体与塔墩的连接分 半漂浮体系 塔梁固结体系 刚构体系
桥梁工程
第五章 斜拉桥
自锚式斜拉桥 按拉索的锚拉体系分类 地锚式斜拉桥 部分地锚式斜拉桥
第五章 斜拉桥 二、总体布置及结构体系
塔索布置 总 体 布 置 跨径布置 拉索及主梁的关系 塔高与跨径关系
桥梁工程
第五章 斜拉桥 1、跨径布置 双塔三跨
边跨l1/中跨l2=0.2~0.5,
桥梁工程Βιβλιοθήκη 单塔二跨边跨l1/中跨l2=0.5~1.0
第五章 斜拉桥 典型多跨斜拉桥
桥梁工程
Rio-Antirio has cable-stayed spans of 286 m,560 m x 3,286 m the Millau Viaduct has cable-stayed spans of 204 m, 342 m x 6, 204 m
桥梁工程 双塔:H/l2=0.18~0.25 单塔:H/l2=0.0.34~0.45
斜拉桥(第一章) (正式) ppt课件

ppt课件
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斜拉桥塔形示ppt例课件
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第一章 总体布置与结构体系
二、塔的高跨比 索塔高度从桥面以上算起。 主跨径相同情况下,索塔高度低,拉索水平倾角小,拉索垂直分力对 主梁支承作用就小;反之,索塔高度愈大,拉索水平倾角愈大,拉索对 主梁支承效果也愈大。 索塔的高度应由经济比较来确定。
边跨L1 端锚索
主跨L2
桥塔
桥塔
边跨L1 端锚索
主跨L2 桥塔
边跨L1 端锚索
边墩(或桥台)
边墩(或桥台) 边墩(或桥台)
边墩(或桥台)
(a)双塔(三跨式)
(b)独塔p(p双t跨课式件)
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第一章 总体布置与结构体系
二、跨径布置
典型为双塔三跨式和独塔双跨式;特殊也可独塔单跨及多塔多跨。
边跨L1 端锚索
第一章 总体布置与结构体系
4.辅助墩及外边孔
边孔设置辅助墩,根据边孔高度、通 航、施工安全等具体情况而定。 当边孔设在岸上或浅滩,在边孔设置 辅助墩,可以改善结构的受力状态。 辅助墩受压时,减少了边孔主梁弯矩; 受拉时则减少了中跨主梁的弯矩和挠 度。
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第一章 总体布置与结构体系
第三节 索塔布置
限制变位。 必须采用时,①可将中间塔做成刚性索塔(如委内瑞拉的马拉开波桥);
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②用长拉索将中间塔顶分别 锚固在边塔的塔顶或塔底加 劲(如香港汀九桥);
③加粗尾索并在锚固尾索的梁 段上压重,增加索的刚度(如湖 南洞庭湖大桥)。
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多塔斜拉桥中桥 塔示例
3×340m公铁同层合建多塔斜拉桥总体设计

世界桥梁 2020年第48卷第%期(总第203期)%3X340 %公铁同层合建多塔斜拉桥总体设计余国武(广东广珠城际轨道交通有限责任公司,广东广州510220)摘 要:珠机城际铁路金海特大桥位于磨刀门水道入海口,与金海高速公路大桥同层合建,主桥采用(58. 5 + 116 + 3 + 340 +116 + 58. 5" m 四塔三主跨斜拉桥$桥面宽度达49. 6中间布置荷载较重的双线城际列车,两侧布置荷载较轻的高速公路$为提高多塔斜拉桥的结构刚度并释放长联温度效应,采用刚构一连续体系,中塔塔梁墩固结,边塔塔梁固结、塔墩分离$主梁采 用大挑臂式钢箱梁结构,由单箱三室钢箱梁加两侧挑臂组成,便于钢箱梁腹板与钢塔的壁板连接,实现塔梁固结$桥塔采用空间四柱式钢塔,其下桥墩为钢筋混凝土双肢薄壁结构$斜拉索采用LPES7-199〜LPES7 — 379型"级松弛平行钢丝拉索,按两平行索面扇形布置$钢塔及钢梁在工厂制造,再浮运至桥位安装$结构静动力分析结果表明,结构受力性能良好,安全可靠。
关键词:公铁两用桥;多塔斜拉桥;同层合建;刚构一连续体系;大挑臂式钢箱梁;空间四柱式钢塔;桥梁设计中图分类号:U448. 121;U448. 27;U442. 5 文献标志码:A 文章编号:1671 — 7767(2020)01 — 0001 — 051 工程概况珠海市区至珠海机场城际铁路二期起于横琴 岛,终点为珠海机场,正线全长22. 75 km 。
为了节 省桥位资源,珠机城际铁路金海特大桥与金海高速 公路并行跨越磨刀门水道出海口至鹤洲南围垦区,再跨白藤河水道至紫竹湾。
磨刀门是西江的主要出 海口,水道水面宽约2. 3 km,水道地形较平缓,天然水深8〜12 m,线路与水流方向夹角为84°°潮汐属于不规则半日混合潮,年平均潮差在1m 左右,属 于弱潮河口 $桥址地处台风多发地区,平均每年1.3次,最多年份4次。
斜拉桥的总体布置-斜拉索布置1

《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_斜拉索布置
➢ 空间索面设置
斜向双索面对梁体抵 抗风致扭振特别有利
目前建成的所有跨径 600 m 以上的斜拉桥 均采用斜双索面
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_斜拉索布置
斜拉索是斜拉桥重要的传力、受力构件 斜拉索布置方式多样、构造特殊 混凝土斜拉桥拉索的造价约占全桥总造价的25~30% 斜拉索布置形式包括空间布置形式、平面内布置形式
和间距布置等。
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_斜拉索布置
➢ 平面内索面形式
辐射形——拉索对主梁的斜角较大,塔高可适当降低 索支承效果好,拉索用量小,较适用于漂浮体系 视觉效果不好,塔柱的受力及稳定性能有欠缺 塔上锚固点受力过集中,构造复杂、施工不便 目前使用已渐减少
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_斜拉索布置
➢ 平面内索面形式
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_斜拉索布置
➢ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ面内索面形式
尚有一些特殊的索面形式,有些是为了满足特殊的受 力要求,有些为了建筑景观的特殊要求
《桥梁工程》(下)
➢ 空间索面设置
根据塔、梁、索之间的连接及支承方式,以及桥面宽 度、塔柱和主梁形式,拉索在空间所成的索面有:
单索面和双索面 双索面又可分为竖直双索面和倾斜双索面
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_斜拉索布置
第八章斜拉桥

span=229 m
第八章 斜拉桥
Pylon and main span during construction
第八章 斜拉桥
中国(2019年),苏通大桥,主跨1088m
第八章 斜拉桥
第八章 斜拉桥
第八章 斜拉桥
第八章 斜拉桥
塔梁固结体系是指塔梁之间固结,但塔与墩之间用 支座传递荷载的结构形式。其优点是索塔的弯矩小、 主梁受力比较均匀,整体升降温引起的结构温度应 力较小。缺点是结构的刚度小,在荷载作用下变形 比较大,塔下的支座承受比较大的反力,需要采用 大吨位的支座,在跨度比较大的斜拉桥中不宜采用。
第八章 斜拉桥
第二节 总体布置及结构体系 1. 总体布置 2.结构体系 3.斜拉桥构造 4. 斜拉索在塔梁上的锚固 5. 斜拉桥的计算
1. 总体布置
总 体 布 置
塔索布置 跨径布置 拉索及主梁的关系 塔高与跨径关系
第八章 斜拉桥
第八章 斜拉桥
1.1 跨径布置 双塔三跨: 边跨l1/中跨l2 = 0.2~0.5; 单塔二跨: 边跨l1/中跨l2 = 0.5~1.0; 多塔多跨:
第八章 斜拉桥 独塔双跨
第八章 斜拉桥 双塔三跨
第八章 斜拉桥 多塔多跨
辅助墩及外边孔
第八章 斜拉桥
1.2 索塔高度
第八章 斜拉桥
索 主跨跨径 塔 高 索面形式(辐射式、竖琴式或扇式) 度 拉索的索距和拉索的水平倾角
双塔:H/l2=0.18~0.25;单塔:H/l2=0.34~ 0.45
1.3 拉索布置
第八章 斜拉桥
第八章 斜拉桥
3.2.4 混合梁
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跨径布置
274.3m+185.3m 143.5m+320m+143.5m 164.6m+365.8m+164.6m 101.7m+440m+101.7m 123.9m+299m+123.9m 198.17m+396.34m+198.17m 190m+530m+190m 160m+5×235m+160m
索塔高度
(m)
边跨 l1 / 主跨 l2
49.97
0.95
113.00
0.87
48.2
0.88
51.6
0.87
77.5
1.00
53.72
0.50
57.40
0.49
44.00
0.43
52.00
0.46
51.27
0.43
53.75
0.51
57.00
0.49
74.8
0.43
100.8
0.42
91.00
0.45
索塔高度 (m) 85.2 70.5 73.9 90.0 57.0 92.2 101.5 42.5
边跨 l1 / 主跨 l2
0.68 0.45 0.45 0.23 0.41 0.5 0.36 0.68
高跨比 H / l2
0.31 0.22 0.20 0.20 0.19 0.23 0.19 0.18
辅助墩 附 注
为提高中跨主梁竖向 刚度、减小端锚索的 应力幅,大跨度斜拉 桥常在边跨设置辅助 墩(backspan pier)
拉索锚固在设辅助墩 截面,起到了锚索的 作用,也降低了端锚 索的应力变化幅
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_跨径布置
➢ 端锚索及边跨辅助墩
辅助墩能有效控制塔顶中跨向 水平位移,使主跨主梁活载弯 矩和挠度大大减小
总体布置_跨径布置
➢ 端锚索及边跨辅助墩
当荷载作用在边跨时,因有边墩的支承作用,挠度比 荷载在中跨时小,而端锚索的索力甚至会减小
端锚索对结构内力 及变形起较大作用 的同时,也承担较 大的活载应力幅, 疲劳问题较突出
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_跨径布置
➢ 端锚索及边跨辅助墩
➢ 端锚索及边跨辅助墩
边跨最外侧的拉索一般应锚固在主梁的边墩支承截面 或附近,常称之为端锚索(或尾索、背索等)
端锚索处主梁的竖向位移受限,抗拉刚度比跨内拉索 大,对活载作用下的受力起着至关重要的作用
调整端锚索的索力 可较大影响斜拉桥 的永久受力状态
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_多塔斜拉桥
多塔斜拉桥— 塔柱多于两个 的多跨连续斜 拉桥
活载作用下中 间塔将向加载 跨弯曲,加载 跨主梁的弯矩 及挠度大增, 邻跨主梁上拱
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_多塔斜拉桥
设计的关键是控制中间 塔顶活载引起的水平位 移、减小主梁跨中的弯 矩
香港汀九桥,1998,448+475(m)
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_多塔斜拉桥
希腊Rion-Antirion桥为四塔斜拉桥,主跨达560m,采 用空间四根斜柱组成的上塔柱以提高其刚度
230 m 90 m
65 m
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_跨径布置
如何在提高结构刚度的 同时保证主梁在常年温 差下的自由伸缩也是设 计中的另一个关键问题
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_多塔斜拉桥
为减小塔顶水平位移,塔顶可设置加劲索或中塔顶与 边塔下部间设置斜向加劲索(香港汀九桥)等
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_多塔斜拉桥
土斜拉 广州海印桥 上海泖港桥
桥的跨 径比
天津永和桥 济南黄河桥 安徽蚌埠淮河桥 四川犍为岷江桥
海口世纪大桥
番禺大桥
武汉长江公路大桥
湖北郧阳汉江桥
安徽铜陵大桥
重庆长江二桥
大佛寺长江大桥
湖北鄂黄长江m 230m+200m 125m+110m 30m+104m+120m+104m+30m 160m+160m 105m+210m+105m 35m+85.5m+175m+85.5m+35m 85m+200m+85m 120m+260m+120m 40m+94m+220m+94m+40m 114m+224m+114m 118m+240m+118m 147m+340m+147m 161m +380m+ 161m 180m+400m+180m 86m+414m+86m 190m+432m+190m 169m+444m+169m 198m+450m+198m 55m+200m+480m+ 200m+55m 200m+500m+200m
辅助墩 附 注
无 独塔单索面
无
有 无 独塔双索面 无 无
双塔单索面 无 无
无 无 有 有 无 有
双塔双索面 无 无 无 无 无 无
无
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_跨径布置
国外一些混凝土斜拉桥的跨径比
桥
名
美国东亨丁顿桥 法国伯劳东纳桥 美国日照高架桥 西班牙卢纳奥斯桥 美国 P-K 桥 美国达姆岬桥 挪威斯卡恩圣特桥 委内瑞拉马拉开波乔
苏通、杨浦大桥等大跨径斜拉 桥均设置了一个或多个辅助墩
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_跨径布置
外伸孔
《桥梁工程》(下)
斜拉桥的总体布置和拉索构造
总体布置_ 桥 名
跨径布置
上海恒丰北路桥 重庆石门大桥
广东西樵大桥
国内一 四川雅砻江大桥 广东南海九江桥 些混凝 长沙湘江北桥
90.42
0.21
104.50
0.44
115.50
0.38
126.4
0.44
123.5
0.42
111.9
0.40
高跨比 H / l2
0.65 0.49 0.39 0.43 0.48 0.26 0.33 0.22 0.20 0.23 0.24 0.24 0.22 0.27 0.23 0.22 0.24 0.26 0.28 0.26 0.22
无 独塔单索面 无 双塔单索面 无 双塔单索面 无 无
双塔双索面 无 有 无 多塔双索面
《桥梁工程》(下)