斜拉桥受力分析
斜拉桥
斜拉桥是由斜拉索、塔柱和主梁组成，用若干高强的拉索将主梁斜拉在塔柱上，斜拉索使主梁受到一个压力和一个向上的弹性支承的反力，这就使得桥梁的跨越能力大大增强。
斜拉桥示意图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—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，跨度软人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。
各种索形在构造上和力学上各有特点，在外形美观上也各具特色。
常用的索形布置为竖琴形(图一)和扇形(图二)两种。
另一种是辐射形布置(图三)因其塔顶锚固结构复杂而较少采用图一竖琴形斜拉桥图二扇形斜拉桥图三放射形斜拉桥斜拉桥由索塔、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。
混合梁斜拉桥静力分析和局部应力分析的开题报告
混合梁斜拉桥静力分析和局部应力分析的开题报告一、选题背景及意义混合梁斜拉桥是一种新型桥梁结构形式，具有结构刚度大、抗震性能好、施工周期短等优点。
在实际工程中得到了广泛应用。
混合梁斜拉桥结构的静力分析和局部应力分析是深入了解和掌握该桥梁结构的重要组成部分，对于保证桥梁的稳定性和安全性具有重要的意义。
二、研究内容本文主要研究混合梁斜拉桥的静力分析和局部应力分析，包括以下方面：1. 研究混合梁斜拉桥的结构形式、特点和构造方法；2. 对混合梁斜拉桥进行静力分析，分析其内力和反力的大小，以及对桥梁结构的影响；3. 对混合梁斜拉桥进行局部应力分析，掌握桥梁结构受力情况及可能出现的局部破坏点；4. 对分析结果进行比较和分析，得出结论。
三、研究方法通过文献资料整理和工程案例分析，采用有限元方法和理论分析方法，对混合梁斜拉桥进行静力分析和局部应力分析，研究其内力大小、反力大小及桥梁结构的稳定性等关键问题。
同时，采用计算机程序模拟分析、实际试验等手段进行数据收集和分析。
四、预期成果通过对混合梁斜拉桥的分析研究，可以得出以下预期成果：1. 对混合梁斜拉桥的结构特点、受力情况和抗震性能做出准确评析；2. 按照设计参数和实际工况对混合梁斜拉桥进行静力分析，得出桥梁内力和反力的大小、分布情况和影响因素；3. 通过局部应力分析，掌握混合梁斜拉桥结构的受力情况及可能存在的局部破坏点；4. 提出改善混合梁斜拉桥结构设计的建议和改进方案，并为工程实践提供重要的参考依据。
五、研究难点混合梁斜拉桥的静力分析和局部应力分析是一项极具挑战性的研究，其面临的主要难点包括：1. 桥梁结构的复杂性和非线性问题的处理；2. 分析桥梁内力和反力的大小和分布情况；3. 对桥梁结构的局部应力进行精细分析和判断。
六、进度计划阶段一：文献综述和资料收集，了解混合梁斜拉桥的结构形式、特点和构造方法，以及静力分析和局部应力分析的基本方法和理论依据。
阶段二：桥梁结构的建模和有限元分析，得出混合梁斜拉桥的内力和反力大小、分布情况及影响因素。
松花江斜拉桥索梁锚固区构造设计及受力分析
用空间高阶块体单元模拟 ， 对钢结构部分采用空间 高阶壳 单元 模 拟 。考 虑 到计 算 的 限制 及 精 度 的要
高速公 路 西段 （ 盆 窑 至秦 家 ） 跨 越松 花 江 中游 瓦 上
江道 的一 座特大 桥 。其 主桥结 构形 式 为双塔 双索 面
对斜 拉索 主梁 锚 固 区钢 锚箱 采用空 间有 限元法 进 行分 析 ， 限元模 型 如 图 １ 有 所示 ， 对混 凝土部 分采
半飘 浮体 系 结 合 梁斜 拉 桥 ， 主桥 跨 径 布 置 为 ４ ４＋
１ｔ ｈ ａ ｎ ｅ ｔ ａｅ ｓ ｅ ｒ ｇ ｔｓ ．Ｆｉｅ ｔｓ ａ ｅ ｒ ｉ ｌ ｔｄ。Ｔｈ ｉｔ ｂ ｔ ｎ ｏ ｈ ａ ｎ ｔｅ ｓｏ ｓ ｈ ｌ ａ ｅ ｎ ｎ ｅ ｉ ｅ ． ｉ ｖ ｅ ｔｃ ｓ ｓａ ｅｓｍｕ ａｅ ｅ ｄ ｓｒ ｕ ｉ ｆｓ ｅ ｆ ｇ ｓｒ ｓ ｆａ ｐ ａｔｐ ｖ ｍｅ ｔｕ ｄ ｒｄ ｆ ｒ ｉ ｏ ｉ
承 受强大的集 中荷载 ， 固区构造 、 锚 受力状 态复杂 、 易产 生应 力集 中。结合哈 尔滨绕城 高速公路 四方 台大桥 的设 容 计情 况， 斜拉 索锚 固区的应力大 小、 力变化幅度、 力与应 力流方 向进 行分 析研 究 ， 对 应 应 对斜拉 索锚 固 区的 结构设 计具有很大的指导意义。 关键词 ： 固区； 锚 钢锚 箱； 空间有限元 ； 边界条件 ； 局部应力
ｅ ｔ ｏ ｄｔ ｎｉ ｎ ｌｚｄ， ｎ ｅｓ ｅ ｒ ｇｓｒｓ ｅｐ ｎ ｅｉ ｓ ｄｅ ｈ ｎｉ ａａ ｔｒ ｈ ｎ ｅ ．Ａｎ ｌｓｓｓｏ ｅ ｎ ｎ ｉｏ ａ ａｙｅ ａ ｄｔ ｈ ａ ｎ ｔ ｓｒｓｏ ｓ ｓ ｔ ｉｄｗ ｅ ｔ ｐ ｒｍｅｅｓｃ ａ ｇ ｄ ｃ ｉ ｓ ｈ ｉ ｅ ｕ ｓ ａｙ ｉ ｈ ｗ ｄ
宽幅大跨非对称斜拉桥力学性能研究
宽幅大跨非对称斜拉桥力学性能研究宽幅大跨非对称斜拉桥力学性能研究引言：斜拉桥作为一种重要的大跨度桥梁结构形式，具有自重轻、承载能力强、施工便捷等优势被广泛应用于世界各地。
然而，由于各地地理条件和建设需求的差异，反映各地区特点的非对称斜拉桥也逐渐受到重视。
本文将围绕着宽幅大跨非对称斜拉桥的力学性能展开研究，探讨其设计原理、受力分析以及对结构性能的影响。
一、宽幅大跨非对称斜拉桥的设计原理宽幅大跨非对称斜拉桥是以桥梁的主跨为主，通过减小中央塔台的数量，采用非对称布置的主梁和斜拉索进行承载的大跨斜拉桥。
设计原理主要包括以下几个方面：1. 全桥结构形式的确定：宽幅大跨非对称斜拉桥根据具体桥址要求及路况条件，确定采用单主跨、双主跨或多主跨形式，并结合地质勘探结果确定主梁的桥型形式（如H型、箱型、梁箱组合等）。
2. 主梁的选型与布置：根据桥梁设计要求及受力分析，将采用悬臂式主梁或连续式主梁，并根据受力特点和设计要求确定主梁的高度和宽度。
同时，根据非对称布置的需要，确定主梁的截面形式和相应的设计参数。
3. 斜拉索系统的布置：斜拉索是宽幅大跨非对称斜拉桥中重要的受力组成部分。
根据受力分析和设计要求，确定斜拉索的布置方式、数量和位置，进而确定斜拉索系统的整体布置形式。
二、宽幅大跨非对称斜拉桥的受力分析宽幅大跨非对称斜拉桥的受力分析主要包括对主梁和斜拉索系统的受力计算。
1. 主梁的受力计算：主梁在受力过程中，受到自重、活载和温度变形等外力的作用。
针对不同的受力情况，通过有限元方法或经验公式等手段计算主梁的内力和变形，并进行安全评估。
2. 斜拉索系统的受力计算：斜拉索系统是宽幅大跨非对称斜拉桥中承担主要荷载的部分。
通过受力分析，计算斜拉索的初始张力、受载状态下的张力以及斜拉索的变形情况，确保斜拉索系统的正常工作。
三、对结构性能的影响宽幅大跨非对称斜拉桥的设计和受力分析直接影响其结构性能。
以下是几个主要影响因素的分析：1. 弯矩和剪力分布：不同形式的宽幅大跨非对称斜拉桥在受载过程中，弯矩和剪力分布不均匀。
单塔预应力混凝土斜拉桥空间受力特性分析
薰
桥 面 系铺 装
一拉 次索 张力
二 次 张 拉 索 力
十 年 收 缩徐 变
图 １ 各关键施工状态下主梁施工状态 位移图
∞
∞ ｍ５ Ｏ ｍ
几个关键施工 阶段 的主梁变 形 比较如 图 １ 示 ， 所 由图 １可 以 看出 ： 一次张拉 索力 状态下 ， 在 主梁 的变形很 小 ， 大位移 在跨 中 最 位置 附近 ， 最大位移值为 ２ ．８ｍｍ； １ ８ 在桥面系铺装状态下 ， 产生 向 下的位移 ， 大位移在跨 中位置 附近 ， 最 其值 为 一 ． ７ｍ 在二 次 ０ ０ ｍ； 张拉索 力 状 态 下 ， 大 位 移 在 跨 中 位 置 附 近 ， 大 位 移 值 为 最 最 ３ ．０ｍ 经过 十年徐变后 ， 中产生 了向下 的变形 ， ５ ７ ｍ； 跨 最大位移 值
收 稿 日期 ：０ １０ — ９ ２ １ —８ ０
作者简介 ： 景广 涛 （９３ ） 男 ， １８ 一 ， 助理 工程 师 ， 桥 集 团国际 建设股份 有 限公 司 ， 路 北京
张 婷 （９ ８ ， ， １８生 ， 吉林 长春
１０２ ００７
１０２ ３０６
・
１０・ 第０ 年１ 月 ６ ２３１ 第 ３ ７卷 １ ６期 ２
山 西 建 筑
分析可知 ， 桥三年后 主梁产生了 向下 的变形主要是 因为混凝 土 载作用增加 的索 力 ， 随着 斜拉索 的索 长 的增加 而增大 ， 与 成 成 也 但
收缩徐变 的作用 。主梁预应 力作 用下跨 中位 置产 生了较 大 的向 桥恒载索力相 比， 车道活载索力还是 比较小 ， 因此可 知 ， 拉索 的 斜 上 的竖 向变形 ， 大值 为 ２ ．５ｍ 最 ４ ２ ｍ。恒荷载和预应力 对主梁产 生 索力主要还是 由结构恒载起控 制作用 。
斜拉桥总体布置、受力特点及结构体系
➢ 桥塔结构形式和布置
桥塔布置——特殊布置形式的斜拉桥
塔跨混合式
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➢ 跨径布置
双塔三跨
1）全桥刚度、拉索疲劳强度、锚 墩承载力和施工等 ； 2）边跨l1/中跨l2=0.25~0.5 3）端锚索
独塔双跨
边跨l1/中跨l2=0.5~1.0
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➢ 跨径布置
多塔多跨式
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多塔多跨式
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➢ 跨径布置
斜拉桥总体布置、受力特点及结构体系
一、受力特点
斜拉桥的传力路径 主梁与斜拉索相互作用特点 桥塔与斜拉索相互作用特点 主梁、桥塔和索相互耦合特点
二、结构体系
依据支承体系划分的结构体系类型 （按梁、索、塔和墩的不同结合方式） 依据锚拉体系划分的结构体系类型
1
二、斜拉桥的结构体系
➢ 部分斜拉桥（矮塔）
辅助墩及外边孔
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➢ 拉索布置
抗扭、桥面利用以及美观和维护
斜拉索横向布置
单索面
空间布置形式
竖直双索面 双索面
倾斜双索面
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➢ 拉索布置
拉索在平面内的布置型式
辐射式 竖琴式 扇式
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➢ 拉索布置
拉索倾角（边索）
辐射式或扇式：210~300 竖琴式:260~300
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➢ 拉索布置
索面内的其它布置型式
7
拉索索鞍
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斜拉桥总体布置、拉索构造与防护
一、总体布置
总 体 布 置
桥塔布置 跨径布置 斜索布置 主梁布置
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一、总体布置
➢ 桥塔布置 桥塔的高度 桥塔的布置
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桥塔高度 (从桥面以上算起，不包括建筑造型或观光等需要的塔顶高度)
超大跨径斜拉桥受力特性分析
体系用加劲梁构成 ， 其支承体系 由钢 索组成 。该种桥 型不仅具 有 环境特别恶劣 （ 如风 、 ） 关注 其 自身 的振动特 性就显得 尤为 重 雨 ， 本文对 已建空 间模型进行特征值分析 ， 比较 了在不 同梁高的情 受力 明确 、 跨越 能力强的特点 ， 而且 也具有很强 的景观效果 ， 能够 要 ， 很好 的与不同的建桥环境相 融合 ， 常常 能在 方案设计 阶段脱颖 而 况下 ， 主跨 １ ０ ０ｍ斜拉桥方案在成桥状态典型动力特性 ， ６ 见表 １ 。
ｓｒ ｉ ｅ ｅ ｔｏ ｖ ｅｈｏ ｔＳｏ ｏｉ ｎ ｅ ｃ ａ ｅ ｃ ｎｓｒ ｔｏ ｔ ａ ｎ ｒ ｆ ｃ ｉ ｎ ｗａ ｅ ｍ ｔ ｄ ａ ｆ ｌ ｌ ｎｅ ｉ ｔ ｒ ｈ ｎｇ ｏ ｔｕｃｉ ｎ
本文对 １ ０ 的传 统 自锚 斜拉桥进 行了试设计 ， 考 了苏 ０ｍ ６ 参 通大桥相关技术标准， 分析 了其动力特性和施工 阶段的静力行为。
图 １ 全桥 模 型 图
超 声 波 法 检 测 一 般 不 受 场 地 限 制 ， 测 点 间 距 可 以 进 行 设 漏水会导致 泥浆渗入管内， 检 影响声测数据的可靠性等。当出现此类
（ ） ３ －６ ７ ：４３ ．
算依据 （ 低应变法波速 Ｃ＝２ ／ ） Ｌ ｔ 。但是 ， 超声 波检测 也有很 多局 ［ ］ 吴文 军， ２ 陈美珍 ， 刘贵军． 桩低应 变反射 波 法和 钻芯 法桩 基
式 声 测 仪 ， 次 可 完 成 几 个 面 的 检 测 ， 短 了 检 测 时 间 ） 超 声 波 ［ ］ 刘兴波． 声波法和低 应变法对 灌注桩 完整性检 测的综合 一 缩 ； ３ 超
第３ ７卷 第 ３期 ２０ １１年 １月
斜拉桥索力影响参数分析
Value Engineering———————————————————————作者简介:莫永春（1978-），男，安徽庐江人，本科，高级工程师，研究方向为施工与企业管理。
0引言近年来，我国基础设施建设得到了飞速发展，斜拉桥由于其卓越的跨越能力和良好的受力性能在交通运输中扮演了十分重要的角色。
斜拉桥主要由主塔、主梁、斜拉索组成，主梁直接承受自重及汽车荷载等外荷载，然后再通过斜拉索将荷载传递给主塔，主梁基本呈现为压弯受力状态[1-3]。
主塔除受自重引起的轴力外，还需承受由斜拉索传递的轴力及水平分力，因此索塔属于压弯构件[4，5]。
目前针对斜拉索索力影响因素方面的研究较少，因此本文为研究斜拉桥索力影响参数对斜拉索索力的影响规律，以某大跨度斜拉桥为工程背景，分别选取斜拉桥的主梁刚度、桥塔刚度、斜拉索刚度以及斜拉索损伤情况等四个影响参数，采用有限元软件建立三维空间有限元模型，分析在不同索力影响参数下斜拉索索力的变化规律。
1工程概况某大桥主桥为70+150+70m 双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，采用150m 主跨跨越深水区域，采用70m 边跨跨越两岸大堤，总长290m 。
塔柱采用双柱式，柱尺寸顺桥向4.5m 长，横桥向2.5m 宽，壁厚顺桥向1.25m ，横桥向0.65m ，两主塔均采用塔、梁固结体系，主墩顶设支座。
桥型布置图如图1所示。
2斜拉桥刚度参数对索力影响分析2.1主梁刚度参数选取斜拉桥主梁的刚度分别为原刚度的0.5、1.0、1.5、2.0以及2.5倍五种不同主梁刚度，原主梁刚度记作E 1，提取不同主梁刚度模型计算后的斜拉索索力数据，如图2所示。
由图2可以看出，主梁刚度的改变对于全桥的斜拉索的索力影响都很大，其中边跨编号SC12~SC01斜拉索索力和中跨编号MC01~MC06斜拉索索力随着主梁刚度的增大呈现出逐渐增大的变化规律，最大增大幅度为14.5%；但在中跨跨中编号MC07~MC07’斜拉索索力反而随着主梁刚度的增加呈现减小的变化规律，最小减小幅度为14.33%。