斜拉桥结构设计及问题简析
为什么有些桥梁需要斜拉桥设计?

为什么有些桥梁需要斜拉桥设计?一、斜拉桥结构简介斜拉桥是一种采用斜拉索支撑主梁的桥梁结构,其设计独特,具有一系列独特的优势。
斜拉桥通常由塔楼、拉索和主梁三部分组成。
塔楼作为桥梁的支撑点,将拉索与主梁连接起来。
拉索根据需要的张力,通过塔楼连接到主梁,使得主梁得以支撑。
二、延长主梁跨度的设计需求1. 跨越宽度需求:有些地区的桥梁需要跨越非常宽的河流或峡谷,传统的梁桥结构无法满足跨度的需求。
斜拉桥能够通过拉索的支撑,实现更大的跨度,解决了跨越宽度限制的问题。
2. 减少桥梁应力:梁桥结构在跨越较大距离时,会受到较大的应力。
而斜拉桥通过将主梁的荷载分散到斜拉索上,减少了主梁的受力情况,从而降低了主梁的应力,提高了桥梁的承载能力。
3. 美学设计需求:斜拉桥的设计不仅考虑到桥梁的功能,还注重桥梁的美学价值。
斜拉桥的斜拉索在桥梁上呈现出独特的形态,赋予了桥梁优雅、流线型的外观,成为了城市地标之一。
三、斜拉桥的优势与局限1. 结构稳定性:斜拉桥采用了三角支撑结构,使得整个桥梁结构更加稳定。
斜拉桥的主梁在受到荷载时,通过拉索将荷载传递到塔楼上,从而实现了力的平衡,增强了整个桥梁结构的稳定性。
2. 经济性:斜拉桥相比于其他桥梁结构,具有较低的建造成本和维护成本。
斜拉桥的斜拉索可以吸收桥梁的荷载,减少了主梁的材料使用量,降低了桥梁的建设成本。
同时,斜拉桥的维护也相对简单,更易于进行定期检查和维修。
3. 局限性:斜拉桥的设计需要考虑多方面的因素,如地震、风速等,以确保结构的稳定性。
斜拉桥对地基设施的要求也较高,需要保证塔楼的稳定性和承载能力,从而带来更多的施工和维护难度。
四、斜拉桥在世界各地的应用案例1. 若尔盖大桥(中国):作为世界上跨度最大的斜拉桥之一,若尔盖大桥成功跨越了若尔盖河谷,成为了中国西部地区的标志性建筑。
2. 米尔顿马德斯桥(加拿大):该桥位于加拿大多伦多市,是一座斜拉桥,不仅具有跨越能力,还有着独特的设计风格,成为多伦多的地标之一。
大跨度桥梁斜拉索设计与分析

大跨度桥梁斜拉索设计与分析大跨度桥梁是现代交通工程中重要的一部分,它们连接起了不同地区,实现了人们之间的联系。
而其中,斜拉桥作为大跨度桥梁的一种重要形式,具有独特的设计和分析技术,本文将探讨大跨度桥梁斜拉索的设计与分析。
斜拉桥采用了悬索与梁体结合的构造形式,通过悬挂在主梁上的斜拉索来承担桥梁荷载。
这种设计不仅可以充分利用悬索的受力优势,还能减小主梁的跨度,提高桥梁的稳定性和承载能力。
首先,斜拉桥设计的一个重要步骤是斜拉索的选取。
斜拉索的选取需要考虑多个因素,如桥梁的跨度、荷载、材料强度等。
通常情况下,斜拉索的材料采用高强度钢或预应力混凝土,这样可以保证斜拉索具有足够的强度和刚度,以承担桥梁的荷载。
在斜拉索的设计中,另一个关键因素是斜拉索的布置。
斜拉索的布置直接影响到桥梁的结构性能和外观。
一般来说,斜拉索的布置要满足力的平衡条件,即使桥梁受到一侧的加载,斜拉索的应力分布也要保持均衡。
此外,为了使斜拉索的布置更加美观,设计师还需要考虑桥梁的造型和整体的设计风格。
当斜拉索的设计确定后,需要进行斜拉索的分析。
斜拉索的分析是为了确定斜拉索在荷载作用下的应力和变形情况。
为了进行这一分析,工程师通常会采用有限元分析的方法。
这种分析方法可以将桥梁模型分割成许多小的有限元,通过求解有限元方程来得到斜拉索的应力和变形情况。
通过斜拉索的分析,设计师可以了解斜拉索在各种情况下的受力性能,从而优化设计,提高桥梁的安全性和稳定性。
另外,斜拉桥在设计与分析的过程中还需要考虑到结构振动的问题。
斜拉桥由于其独特的结构形式,往往会引起较大的结构振动。
这种振动可能影响到桥梁的使用和安全,因此在设计和分析过程中,需要对斜拉桥的振动进行评估。
工程师可以通过振动试验和数值模拟的方法来研究桥梁的振动响应,并采取相应的措施来减小振动影响。
综上所述,大跨度桥梁斜拉索的设计与分析是一个复杂而重要的工作。
设计师需要综合考虑多个因素,如斜拉索的选取、布置和分析,以及结构振动的问题。
斜拉桥结构设计及问题简析

斜拉桥结构设计及问题简析摘要:斜拉桥是一种组合受力体系的桥梁,其主体结构由斜拉索、索塔、主梁组成。
本文通过分析斜拉桥的结构特点,论述了斜拉桥在结构、布置、选材和审美方面的设计要求及注意事项,并简单介绍了斜拉桥在结构设计和施工建设方面遇到的难题及采取措施。
关键词:斜拉桥;布置形式;结构设计;斜拉桥审美Abstract: The cable-stayed bridge is a bridge combined stress system, its main structure is composed of cables, towers, girders. In this paper, through the analysis of the structural characteristics of cable-stayed bridge, the cable-stayed bridge in the structure, layout, material selection and design aesthetic requirements and matters needing attention, and briefly introduces the problems encountered in the design and construction of cable-stayed bridge and measures.Keywords: cable-stayed bridge;layout;structure design;cable-stayed bridge aesthetics自1979年建成的第一座斜拉桥——主跨只有76米云阳桥以来,经过30多年的飞速发展,现今我国斜拉桥无论是在规模和跨度方面,还是在结构设计和施工技术都取得了巨大的成就。
目前我国已经是世界上斜拉桥数量最多、跨度最大的国家。
斜拉桥模型设计制作过程中存在的问题及反思

斜拉桥模型设计制作过程中存在的问题及反思我认为应从以下几个方面入手:一、合理选择材料。
首先是建立正确的理念,要结合实际情况进行科学决策,注重效益,不能单纯地考虑节约资金而大量使用劣质产品,造成严重浪费;同时要尊重客观规律和技术水平,注意各种材料性能之间相互配合协调,避免因盲目追求新奇高档或价格低廉,造成工期延误等现象发生。
二、科学计算施工图纸。
随着建筑业的快速发展,尤其是高层建筑,需要使用越来越多的预制构件和非标准构件,传统的制作加工方式已无法满足工程建设日趋复杂的形势。
这就需要采取“工厂化”生产,提高工程质量与工作效率,最终降低成本,达到优质高效的目的。
三、规范钢筋施工技术。
由于混凝土梁具有变形较小的特点,对钢筋施工技术要求较高,主要表现在钢筋保护层厚度、绑扎顺序以及后浇带施工等方面,因此必须严格按照《钢筋机械连接技术规程》( JGJ/T61-2004)执行,否则极易出现裂缝等安全隐患。
四、深化设计。
桥梁设计是工程设计的重要环节,也是整个桥梁建设的关键所在,如果设计不当会给桥梁的建设增添许多麻烦,并且投资巨大,甚至影响到整座桥梁的安全使用,甚至危害人们的生命财产安全。
根据《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》(交公路发〔2006〕16号)规定,城市道路桥梁设计阶段,原则上可按一级公路或城市快速路进行设计,但如涉及特殊技术问题,经批准可适当简化设计内容,但仍需报省级交通主管部门审查备案。
其次,由于本身设计缺陷,导致工程事故频繁发生。
例如某公路跨线桥上部结构,仅有两个桥墩支撑,施工方法错误,导致桥体承载力不够,从而引起了多次坍塌事故,经济损失惨重。
再者,没有明确的管理措施。
近年来,由于施工企业数量众多,施工队伍良莠不齐,管理难度很大,稍有疏忽便会酿成恶果。
第三,未落实安全责任制。
没有健全的组织机构和完善的规章制度,从而导致安全事故频发。
因此,我们必须加强安全监督管理,做好安全防范工作,减少安全事故的发生。
斜拉桥结构设计与施工优化

斜拉桥结构设计与施工优化斜拉桥是一种独特的桥梁结构,它采用斜拉索来支撑桥面,具有轻巧、美观、高强度等特点。
斜拉桥的结构设计与施工优化是确保斜拉桥安全可靠运行的关键。
首先,斜拉桥的结构设计需要考虑多个因素。
设计师需要考虑桥梁跨度、斜拉索的布置、主桥塔台的高度和位置、桥面的横纵坡等因素。
在设计中,需要合理选择材料和断面形状,以满足桥梁的承载能力和抗风能力要求。
此外,设计师还需要考虑桥梁的自振频率,避免与风的频率相吻合,引起共振现象。
在斜拉桥的结构设计中,斜拉索的布置是非常重要的。
斜拉索的数量、位置和倾斜角度都会影响桥梁的受力性能。
设计师需要根据桥梁的跨度和形状,合理布置斜拉索,使其能够均匀分担桥梁的荷载。
此外,斜拉索的张拉力需要经过精确计算,使其能够承受桥梁的荷载,并保证桥梁的稳定性。
在斜拉桥的施工优化中,需要考虑多个方面。
首先,施工过程中需要确保斜拉索的张拉力均匀,避免因张拉力不均匀而引起的桥梁变形或破坏。
施工人员需要掌握合适的张拉力控制技术,确保斜拉索的张拉力符合设计要求。
其次,施工过程中需要注意桥面的施工质量,确保桥面的平整度和防滑性能。
最后,施工过程中需要严格控制质量,确保各个构件的准确度和连接的可靠性。
斜拉桥的结构设计与施工优化还需要考虑桥梁的维护和管理。
斜拉桥通常由许多复杂的构件组成,需要定期检查和保养,以确保桥梁的安全运行。
维护人员需要检查斜拉索的张拉力、桥面的平整度、主桥塔台的稳定性等,及时发现并处理潜在的问题。
此外,维护人员还需要制定合理的维护计划,对桥梁进行定期保养,延长其使用寿命。
综上所述,斜拉桥的结构设计与施工优化是确保斜拉桥安全可靠运行的关键。
设计师需要考虑桥梁的结构布局、斜拉索的布置和张拉力的控制等因素,以确保桥梁能够承载荷载和抵抗风力。
施工人员需要掌握合适的施工技术,确保斜拉索的张拉力均匀和桥面的施工质量。
维护人员需要定期检查和保养斜拉桥,确保其安全运行。
通过科学的结构设计和施工优化,斜拉桥能够发挥其独特的优势,为人们出行提供便利和安全。
混凝土斜拉桥的设计及应用要点

混凝土斜拉桥的设计及应用要点一、引言混凝土斜拉桥是一种现代化的桥梁,它具有较高的承载能力、稳定性和耐久性等优点,因此在现代的桥梁建设中得到了广泛的应用。
本文将详细介绍混凝土斜拉桥的设计及应用要点。
二、混凝土斜拉桥的设计1. 桥面设计桥面是混凝土斜拉桥的承载部分,其设计需要考虑多个因素,如交通量、车辆类型、桥梁跨度等。
一般来说,桥面应该足够宽,以容纳多种类型的车辆通行,并确保桥面结构稳定可靠。
2. 斜拉索设计斜拉索是混凝土斜拉桥的主要承载部分,其设计需要考虑多个因素,如斜拉角度、索径、索距等。
一般来说,斜拉索的角度应该合理,以保证桥梁的稳定性和承载能力。
3. 桥塔设计桥塔是混凝土斜拉桥的支撑结构,其设计需要考虑多个因素,如高度、形状、材料等。
一般来说,桥塔应该足够高,以保证斜拉索的张力合理,并确保结构的稳定可靠。
4. 基础设计基础是混凝土斜拉桥的承重部分,其设计需要考虑多个因素,如地质条件、土壤类型、桥梁荷载等。
一般来说,基础应该足够坚实,以保证桥梁的稳定性和承载能力。
三、混凝土斜拉桥的应用要点1. 斜拉索调整混凝土斜拉桥在使用过程中,由于斜拉索的自重和外部荷载的影响,可能会导致斜拉索的张力失调,从而影响桥梁的稳定性和承载能力。
因此,需要定期对斜拉索进行调整,以保证其张力合理。
2. 桥梁维护混凝土斜拉桥在使用过程中,由于自然环境和外部因素的影响,可能会出现各种损坏和破坏。
因此,需要定期对桥梁进行维护和修缮,以保证其结构稳定可靠。
3. 桥梁监测混凝土斜拉桥在使用过程中,需要进行定期监测,以检测其结构的稳定性和承载能力。
监测内容包括斜拉索的张力、桥面的变形和裂缝等。
4. 桥梁安全混凝土斜拉桥的安全性是建设和使用的重要问题,需要严格按照相关标准和规范进行设计、施工和使用。
同时,还需要加强桥梁的安全管理和监管,确保其安全可靠。
四、结论混凝土斜拉桥是一种具有较高承载能力、稳定性和耐久性的桥梁,其设计和应用需要考虑多个因素,如桥面、斜拉索、桥塔和基础等。
大型斜拉桥结构设计与建造优化

大型斜拉桥结构设计与建造优化随着人类城市化进程的加速和经济的快速发展,交通建设也在不断地拓展。
在城市中,很多的河流需要连接,而跨越河流的桥梁就成为了交通建设中必不可少的一部分。
而在跨河桥梁的设计中,大型斜拉桥的存在无疑成为了一种时尚,它以其高效、美观、经济的特点,成为了跨海大桥和城市跨河大桥的首选。
一、大型斜拉桥的结构设计大型斜拉桥的主要结构包括:桥塔、斜拉索、桥面、锚固支撑等,其中重要的斜拉索和桥塔因为科技的不断进步,研究和优化已相当成熟。
而针对桥面的设计和锚固支撑的建设,却是目前构成大型斜拉桥的薄弱环节。
针对这一问题,国内各大建筑企业在基础科技的研究上都是下足了功夫,把巨大的科技红利转化为了一个个极具代表性的斜拉桥艺术品。
以“杭州湾跨海大桥”为例,这座桥梁不仅在杭州与宁波之间架起了一道便捷之门,同时也是中国建于海上的最长连续刚构造斜拉桥。
桥面整体采用双塔-双索面-双悬臂设计,通过流线型的桥塔、优美的斜拉索和坚固的锚固设施,为人们带来了一个以舒适、便捷为主导的交通工具。
二、大型斜拉桥的建造优化对于大型斜拉桥的建造,相比较其他形式的大型桥梁,其斜拉索部分的建造需求相对困难,因此,在斜拉索的建造过程中,应该严格按照工程设计,确保每一根索的张力和位置都处于最优化状态。
以“长江二桥”为例,它是中国第一座、世界第三座单塔双通航大型斜拉桥。
在建造过程中,斜拉索的张紧工程达到了一定水平,每一根索的张力、角度都是由一台计算机系统自动完成的。
这样不但保证了斜拉索的张力能够达到最优状态,而且减轻了工作人员的负担。
而在桥梁的锚固设计上,由于大型斜拉桥的重量较重,所以锚固部分需要采用深水锚固技术,以确保整个桥梁能够稳定地立在地基上。
同时,对锚固部分的建造,也需要在环境、材料、技术等方面进行充分的考虑,保证锚固的安全性和耐久性。
以上是对大型斜拉桥的设计和建造优化的论述,可以看出,大型斜拉桥的设计和建造对于一个城市的交通和文化建设具有重要意义。
斜拉桥桥桥梁结构调研报告

斜拉桥桥桥梁结构调研报告斜拉桥是一种常见的桥梁结构,其主要特点是悬挂在主塔上的斜拉索,用于支撑桥面的荷载。
斜拉桥由于具有较大的跨度和较高的刚度,被广泛应用于公路和铁路交通。
本文将对斜拉桥的桥梁结构进行调研,并详细分析其优势和局限性。
斜拉桥的主要结构组成包括主塔、斜拉索和桥面。
主塔是斜拉桥的支撑结构,通常采用钢筋混凝土或钢结构。
主塔的高度取决于斜拉索的倾角和跨度大小。
斜拉索是斜拉桥的核心部分,分布在主塔和桥面之间。
斜拉索通过压缩力使桥面受力均匀,减小了桥面的弯曲变形,提高了桥梁的刚度和承载能力。
桥面是斜拉桥上行人和车辆行驶的平台,通常采用钢筋混凝土或预应力混凝土构造。
斜拉桥相比于其他桥梁结构具有许多优势。
首先,斜拉桥的主塔和斜拉索的布置使得桥面的刚度和强度较大,可承受大跨度和大荷载。
其次,由于主塔和斜拉索的特殊结构,斜拉桥采用的材料量较少,工程施工和维护成本较低。
此外,斜拉桥的美观性和建筑艺术性也是其吸引人的特点之一。
然而,斜拉桥也面临一些局限性。
首先,斜拉桥的复杂结构需要严密的计算和精确的施工,给工程带来较高的技术要求。
其次,斜拉桥在施工期间需要大量的临时支撑和固定设备,增加了施工难度和时间。
此外,斜拉桥的设计和施工要求较高,需要有专业的设计和施工团队保障工程的质量和安全。
总的来说,斜拉桥作为一种特殊的桥梁结构,在大跨度和大荷载的条件下具有较好的应用前景。
斜拉桥不仅可以满足交通运输需求,而且具有良好的建筑美观性。
然而,斜拉桥的设计和施工需要较高的技术和经验,同时还需要充分考虑其承载能力和结构可靠性,以保障工程的安全运行。
未来,随着技术的发展和经验的积累,斜拉桥有望在更多的地区得到应用,并为交通运输事业做出更大的贡献。
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斜拉桥结构设计及问题简析
摘要:斜拉桥是一种组合受力体系的桥梁,其主体结构由斜拉索、索塔、主梁组成。
本文通过分析斜拉桥的结构特点,论述了斜拉桥在结构、布置、选材和审美方面的设计要求及注意事项,并简单介绍了斜拉桥在结构设计和施工建设方面遇到的难题及采取措施。
关键词:斜拉桥;布置形式;结构设计;斜拉桥审美
Abstract: The cable-stayed bridge is a bridge combined stress system, its main structure is composed of cables, towers, girders. In this paper, through the analysis of the structural characteristics of cable-stayed bridge, the cable-stayed bridge in the structure, layout, material selection and design aesthetic requirements and matters needing attention, and briefly introduces the problems encountered in the design and construction of cable-stayed bridge and measures.
Keywords: cable-stayed bridge;layout;structure design;cable-stayed bridge aesthetics
自1979年建成的第一座斜拉桥——主跨只有76米云阳桥以来,经过30多年的飞速发展,现今我国斜拉桥无论是在规模和跨度方面,还是在结构设计和施工技术都取得了巨大的成就。
目前我国已经是世界上斜拉桥数量最多、跨度最大的国家。
我国斜拉桥的设计与施工技术也已经跨入世界的先进行列,并取得了显著的成绩:(1)斜拉索制造工艺实现了专业化和工厂化及防护技术不断完善;(2)斜拉桥的施工技术逐步完善;(3)用计算机进行结构计算和施工过程控制等。
目前我国的斜拉桥正在向新型结构、大跨度、轻质和美观等方向发展,以更好的适应交通、经济、环境和安全的要求。
1 斜拉桥整体结构特点
斜拉桥又称为斜张桥,是用许多拉索将主梁直接拉在桥塔上的一种组合受力体系的桥梁,其主体结构由斜拉索、索塔、主梁组成。
在斜拉桥结构体系中,索塔主要是承压,斜拉索受拉,梁体主要承受弯矩,外荷载主要由主梁和斜拉索承受,并由斜拉索将受力传递给索塔。
主梁由一根根拉索拉起,等于在梁内设置了许多支撑点,可以将其看作由拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁,这种结构能够非常有效的减小梁体内弯矩,从而降低主梁的高度,减轻结构重量,节省建筑材料,有利于斜拉桥向大跨度方向发展。
斜拉桥相对悬索桥有较大的刚度,在抵抗风载、地震、竖向活载的作用方面有优势。
2 斜拉桥的布置
2.1斜拉桥整体布置
常见的布置形式有:独塔双跨式、双塔三跨式和多塔多跨式。
独塔双跨式相对于双塔三跨式,斜拉桥主跨径较小,而且常采用双跨不等的非对称形式,使结构整体受轴向力为主,以充分发挥材料的优势,这种布置形式在跨越中小河流和城市通道中较常用。
斜拉桥布置成双塔三跨式时,具有较大的主跨径,并便于通航、简化计算、方便施工,因此在大跨度桥中最为常见,适用于跨越海峡和宽度较大的河流、峡谷等。
双塔三跨桥一般布置成对称结构,而且要调整好边跨和主跨的比例,这对于审美和控制整体刚度及拉索应力有很大非常有利。
多塔多跨式斜拉桥现在已经很少采用,因为这种形式的桥中间塔顶处没有端锚索来有效的限制其变位,采用多塔多跨式会使结构的柔性增大,对抗风不利。
2.2索塔
索塔常见布置形式有:独柱式、A字形、倒Y形、H形等。
索塔的形状和高度对审美、结构刚度及整体稳定性都有很重要的作用。
索塔受力比较复杂,必须保证其具有足够的刚度和强度。
索塔的形式必须适合于拉索的布置,使传力简单明确。
主塔高度的决定应根据经济情况、主跨跨度、所选主塔的形状、主梁截面形式以及景观要求等进行合理设计。
2.3斜拉索
斜拉索常见的布置形式有:单索面、竖向双索面和斜向双索面。
单索面应用较少,因为采用单索面是拉索对结构抗扭不起作用,主梁需要采用抗扭刚度大的截面。
采用双索面时,拉索的轴力可以抵抗较大的扭矩,所以主梁可以采用抗扭刚度较小的截面,而且双索面对桥体抵抗风力扭振非常有利,因此双索面在大跨度斜拉桥中已经成为主要的形式。
2.4主梁
主梁常见的截面形式有:板式截面和箱形截面。
主梁截面选取主要由斜拉索的布置形式和抗风稳定性情况所决定。
板式截面的主梁构造简单,施工方便,一般适用于双索面斜拉桥。
箱形截面梁有抗弯、抗扭刚度大、收缩变形较小等特点,能适应许多不同形式的拉索布置,对悬臂施工非常有利,而且可以部分预制、部分现场浇筑,为施工方案提供了多种选择,因此箱形截面主梁逐渐成为现代斜拉桥中经常采用的形式。
另外,主梁按材料可以分为:预应力混凝土梁、刚—混凝土组合梁、钢主梁和混合式梁。
3桥梁结构体系
斜拉桥结构体系按塔、梁、墩的结合方式可分为漂浮体系、半漂浮体系、塔梁固结体系和刚构体系,这种体系的划分,对复杂多变的斜拉桥结构,给出了十分简单明确的概念,大大方便了斜拉桥的规划和设计。
漂浮体系结构特点是塔墩固结、塔梁分离,这种体系当主跨满载时,在塔柱处主梁截面无负弯矩峰值。
但在悬臂施工时,为抵抗不平衡弯矩和剪力,塔柱处主梁应临时固结。
这是目前我国大跨斜拉桥大多采用的。
半漂浮体系,其结构特点是塔墩固结、主梁在塔墩上设有竖向支撑。
墩顶设置可调高度的支座可消除大部分收缩、徐变产生的不利影响。
塔梁固结体系特点是将塔梁固结并支承在桥墩上。
这种结构可以减小主梁中央段承受的拉力,同时塔和梁受温度应力影响小,但这种结构受力时会产生较大的跨中挠度和边跨负弯矩,并且动力性能不太好,对抗震和抗风不利,不宜在大跨桥梁中应用。
钢构体系的特点是塔、梁、墩相互固结,形成跨度内具有多点弹性支承的刚构。
这种结构不需要大型支座,同时结构的刚度比较大,主梁挠度较小。
其缺点是钢构体系动力性能差,主梁固结处负弯矩较大。
这种体系适合于独塔斜拉桥。
4斜拉桥的美学要求
桥梁作为交通运输的一部分,给我们带来了极大的便利,突出体现了其实用价值,同时桥梁不同造型还能带给我们不同的美观感受,激发了人们的广泛关注和欣赏的热情。
斜拉桥具有轻巧简洁、连续流畅和强劲力感等特点,显示出了巨大的艺术魅力。
斜拉桥设计中必须注意桥体与环境的和谐统一。
斜拉桥由高耸挺拔的索塔、排列有致的拉索、笔直延伸的主梁组合而成,无形中给人一种气势磅礴,苍劲有力的美感。
设计中要学会根据环境合理选择桥体的颜色,主塔的布置位置等,将桥梁的特色美融入环境中。
斜拉桥在结构上要比例协调并且稳定均衡。
要合理设计斜拉桥的高跨比和索塔的布置形式,在安全、稳定、经济的基础上追求美观。
布置匀称合理的斜拉索能把主塔挺拔高耸的轮廓和主梁平直延伸的线条紧密联系为一体,从而体现出结构的协调美和曲折美。
不同的塔身会给人以不同的视觉享受,独柱式和A字式给人以高耸如云,巍峨独立的气势美;宝石形和倒Y形配合斜拉索的线条给人以韵律美。
5.斜拉桥中关键问题及常用措施
5.1主梁中的轴力过大问题
斜拉索的水平分力会使主梁内产生较大轴力,一方面提高了梁的抗裂性能,但另一方面施工时主梁根部轴力过大时,主梁会有纵向、横向的压屈和失稳危险,因此当跨度很大时必须设临时墩以减少伸臂长度。
5.2斜拉索的应力大小的控制
通过调节斜拉索的预应力大小可以控制主梁内的应力分布,但斜拉索的应力大小的控制是个难点,需要进行结构分析和内力计算以确定斜拉索的内力大小,特别是当拉索过长时,由于斜拉索的非线性影响,将大大增加梁、塔的弯矩,因此需要对斜拉索的非线性动力性能按空间体系进行分析研究。
5.3斜拉桥为多次超静定结构
斜拉桥为多次超静定结构设计计算和施工控制复杂,结构计算需要采用有限元并且要用计算机来进行计算。
桥梁及软件专家已经研究出了斜拉桥静力分析、非线性静力分析以及自动调索施工控制等专用程序。
5.4超大跨斜拉桥的抗震、抗风性能
当跨度很大时,斜拉桥受活载、地震、风等作用的影响非常大,此时需采用许多必要措施:斜拉桥结构宜采用全漂浮体系,塔、梁采用对称的弹性约束体系,拉索安装阻尼装置等。
当然斜拉桥还存在许多其他问题,如拉索锚固结构的设计及受力计算、新材料的开发和应用等,都需要我们继续进行研究和解决。
因为斜拉桥的结构轻巧、适应能力强、美观大气和跨度大等优点,斜拉桥的建设规模以后还会不断扩大,其技术研究还需要不断进行。
参考文献
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