独塔单索面斜拉桥结构设计特点与建筑造型
斜拉桥整体介绍及实例分析(90页)
1.2.2 索塔布置
横向布置形式
从横桥向，索塔的布置方式主 要有柱型(单或双)、门型或H型、 A型、倒Y型及菱型等，如图 19．5所示。柱型塔构造简单， 但承受横向水平力的能力低。较 单柱型而言，门型塔抵抗横向水 平荷载的能力较强。A型和倒Y 型主塔具有较大的横向刚度，但 其构造及受力复杂，施工难度较 大。
单索面类型兼具美学与结构的优势，但拉索不起抗扭的作用，主梁 要采用抗扭刚度较大的截面。这种体系不适合太宽的桥
平行双索面类型对主梁截面抗扭有利，主梁可采用较小抗扭刚度的 截面并且具有较好的抗风稳定性，
斜向双索面对桥面梁体抵抗风力扭振十分有利，尤其适合于特大跨 径的桥梁，倾斜的双索面应采用倒Y型、A型或双子型索塔。若跨径 过小，考虑视野问题，不宜采用。
1.2.2 索塔布置
普通索
拉索锚点处荷载P作用下， 主梁 下挠量：
Pb
EAsin2
பைடு நூலகம்
cos
Pb3 3EI
tan
sin2 cos 值最大，拉索的支承刚度最大， α 为55°最大；tanα越小，塔的
支承刚度越大。
1.2.2 索塔布置
端锚索
中跨布载时，水平力F作用下，塔顶水平位移为：
F H
EAsin cos2
α为35°时，Δ最小，端锚索提供的支承刚度最大
综合考虑索和塔的共同影响，对于 每座斜拉桥存在一个最佳高度H， 使得索和塔对主梁的支承刚度达到 最大。
1.2.3拉索布置
1、索面布置
索面布置主要有单索面、平行双索面、空间斜向双索面等类型，如图 19．6所示。
1.2.3拉索布置
密索布置
第三阶段：密索布置，主梁更矮，并广泛采用梁板式开口断面。
独塔斜拉桥我国独塔斜拉桥
独塔斜拉桥我国独塔斜拉桥维普资讯扦梁镗构《5 技末》∞7 第期第 2 {左i 2 年 3 总6期我国独塔斜拉桥杨征宇宋桂峰楼庄鸿北京10 3 00 6) ( 北京建达道桥咨询有限公司摘要: 本文首先论述了独塔斜拉桥在经济性,受力分析及施工等方面的优点,接着论述我国的各类独塔斜拉桥,包括混凝土,钢,组合梁以及混合梁斜拉桥 .文章最后分析了独塔斜拉桥,包括跨径,结构体系以及梁,塔,索等各构件的布置中的几个问题 .文中还列出我国各独塔斜拉桥的参数及特点,并附有国外独塔斜拉桥的参数. 关键词: 独塔斜拉桥混凝土斜拉桥钢斜拉桥组合梁斜拉桥混合梁斜拉桥结构体系18年我国建成了第一座独塔斜拉桥一四川91 金州县曾达桥,跨径 3 9+7 m,采用平转法施 1工.虽然独塔斜拉桥的发展稍滞后于双塔斜拉桥,但以后的发展还比较迅速 .14 施工上也较有利 .1 )仅有一个主塔基础,便于抢出洪水期 .2 可以用转体方法进行施工. )2各类独塔斜拉桥我国具有梁用不同材料制作的各类独塔斜拉桥.2 1独塔混凝土斜拉桥 .本文中所叙述的独塔斜拉桥范围,不包括无背索的独塔斜拉桥,具有刚性索的板拉桥和下承式斜拉桁架桥 .目前, 据不完全统计,我国已建独塔斜拉桥14 0 座,大体为斜拉桥总座数的1 强 . / 3独塔混凝土斜拉桥是我国修建最多的独塔斜拉桥,据不完全的统计,有8座.表1 8 列出了4 7 座主跨跨径大于等于lO 的桥及其参数特点 . Om由表 1 可见,我国最大的独塔混凝土斜拉桥为广东金马大桥,主跨为2Y23 8 m,由斜拉桥悬1独塔斜拉桥的优点在河床地形,地质条件比较均匀一致时,独塔斜拉桥与双塔斜拉桥相比,具有下列优点: 11独塔斜拉桥比较经济 . 1 )可以省掉一个基础 .臂施工的2 3 梁与T 0 悬臂梁钢接组成,是2m 构6m 斜拉桥与句r 的组合体系( ) 8m 卡图1 .2 3 的跨径已超过主跨 2 43 7 .m的美国东Hu t go桥而居独塔ni t n n2 独塔斜拉桥往往在总体布置上,设较长)的无索区,使拉索用量减少 .12独塔斜拉桥受力性能比较有利. 1)活载挠度较双塔为小,最大挠度发生在混凝土斜拉桥的世界首位.双索面,塔梁墩固结,梁为肋板式截面,高2 m,宽2 . 8 m,梁高跨 5比为11 1 ,很小 . /4 . 5拉索区内,对受力有利;而双塔斜拉索最大挠度发生在无索区,会形成拉弯区.2)对于收缩徐变以及温度梯度的影响,无论是梁的挠度和塔顶的水平变位,独塔斜拉桥均比双塔为小 .2 2独塔钢斜拉桥 .我国独塔钢斜拉桥修建较少.跨径超过lO Om的见表 2 .主跨和边跨均用钢梁的最大独塔斜拉桥,是正在施工中的广东珠江黄埔二桥北汊桥( )和杭州湾跨海大桥南航道桥( 图2 图3).前13 独塔斜拉桥布置上较为灵活 .1 塔梁墩固结时,梁可采用变高,更适合)斜拉桥的受力 .者跨径33 9 + 6 . 8 +17 2 2 m,居世界第三位, Y 5 仅次于跨径4 8 0 m的俄西伯利亚0 河桥和跨径47b 0m2 便于与句) r 配合, 卡形成组合体系,以进一步扩大跨径.本文原载中国土木工程学会桥梁和结构分会( 6 (0 20 年全国桥梁学术会议论文集》的乌克兰乌里扬诺夫斯克伏尔加河桥.双索面,钢箱梁高3 m,宽4m,梁高跨~ 1 0 .后者跨 . 5 1 L/ 9 1 径10 6 + 1m,双索面,半漂浮体系,钢箱0 +10 38 梁高3 m,宽3. .5 7 m,梁高跨~1 0 . 1 L/ . 99o维普资讯糈梁铑构P S RE S T CHN OGY RE T S E 0L《颓左技末》∞7 第3 第6期 2 年期总 2我国主跨用钢梁,边跨用混凝土梁的最大独塔混合梁斜拉桥,是台湾的高屏溪大桥,跨径1 0 +3 O m 8 3 m, 仅次于跨径3 8 6 德国m的 D sedrFee 而居世界第二位( uslof l 桥h 图4).单索面,梁为五室箱截面,高32 .m,宽3 .m,梁45高跨比113 /0 . 我国大陆最大的主钢边混凝土梁的独塔斜拉桥,是天津塘沽海河大桥,跨径3O lm+8 m+2 8 X5m,双索面,漂浮体系( 1 图5).梁截面为边箱中板,梁高2 7 . m,宽2m,梁高跨比1 0 . 8 3 /8 1}6m l c = 一0 l 6I - I o - J2 3o 20一.230 20—_ _ 1 l 6 0 . d 0 0 ～接头部位一一一i . ; ; i 二镒,lf I l 1,I0I 0I 6 0H20 8 3 0刨U llU 000 l6 0圭I 蚕蚕王图 1 广东金马大桥( 单位:c m)图 2 珠江黄浦二桥北汉桥( 尺寸单位:上图 c m,下图mm)o维普资讯立面IO 2 8 0 4 0 O-亚砂土亚粘土4 0 8 0 1O 2-—高程淤泥质亚粘土淤泥质粘土粘土亚粘土粉砂细砂} —. 一,蓑- —醢—础叩. 一卜L 呈—嗍…嘏髓图3 杭州湾大桥南航道桥( 尺寸单位:( t m)f I8 2 o 5o,, ,b)一董‟ i l 至_ (I)』一差_ 至一… { 至一 CZ,2V J u V U v u u u V v l V u V U u UIr ~4 lIU u u Vu￡V u u t V U uu u u u VuV J . /l L (I)———— , ——————— I4 5 6 023 独塔组合梁斜拉桥. 我国独塔组合梁斜拉桥修建得很少,跨径也很小,至今还没有一座主跨超过10 0m的.2 的跨径,因而独塔斜拉桥的最大跨径要比双塔L斜拉桥最大跨径小. 独塔斜拉桥塔两侧的跨径布置,可以是等主边跨全采用组合梁的最大独塔斜拉桥,是跨径8m+3m的北京昆玉河桥 . 而世界最大跨 5 8 径的独塔组合梁斜拉桥,是尼泊尔的K l a ma河i 桥,跨径3 5 2m+15 7m. 主跨用组合梁,边跨用混凝土梁的最大独塔斜拉桥,为江苏淮阴运河 1 桥,跨径 6 +9m. 号4 0跨的,也可以是不等跨的.等跨的如图 1 的广东金马大桥 .两侧不等跨的,可以不设辅助墩,也可以在较小跨径一侧设置辅助墩.前者如正在施工中的泸州泰安长江大桥,跨径2 8+ 0 20 7 m,不设辅助墩;后者如宁波招宝山大桥, 跨径7 .m+2 8 45 5 m+12 0 m+8m +4 .m,设有 3 95两个辅助墩 .而世界最大的该类独塔斜拉桥,为泰国R m a a8桥,跨径30 0 m+2× 0 5 m+7m. 5与此相应的在拉索布置中有一些特点:两侧等跨布置者, 往往留有一定的无索区,在墩处梁由上可见,我国的独塔组合梁斜拉桥与世界的差距还很大 .上不设拉索;两侧不等跨而无辅助墩者,一般在短跨的墩处梁上设有拉索,而且往往在短跨的外侧加密拉索;两侧不等跨而有辅助墩者,则一般在墩及辅助墩处梁上均设有拉索 .3独塔斜拉桥布置中的几个问题3 1跨径布置 .独塔斜拉桥的跨径为L ,相当于双塔斜拉桥维普资讯扦梁镗构《技末》∞7 第期第 2 预左 2 年3总 6 期至于两侧不等跨时的跨径比,一般均在04 . 5 以上,以利保持平衡,有时要设置平衡重 .3 2 结构体系 .同,这里介绍几座比较特殊的塔 .3 .塔设在弯桥内侧 .14 台湾基隆河桥跨径17 2 0 3 m+ 0m,单索面. 桥宽1. 7 m,梁高2 ( ).由于桥梁位于平曲5 m 图6 线上,单索面如布置于梁的中线, 将影响行车净由表 1 可见,独塔斜拉桥采用最多的是塔梁墩固结体系,两过渡墩采用滑动支座,施工方便,完成后不必转换体系,也不过多增加温度应空,因此将塔布置于弯道内侧,横向向外倾斜,将索锚固于梁的内侧.主梁受扭 . 3 .纵向弯曲的塔 .2 4我国纵向弯曲的塔比较少 .力 .这是最值得推荐的结构体系.也有一部分采用飘浮体系与半漂浮体系,以减小主墩的地震力;有的采用塔梁固结体系,但因支座反力较大,一般限于稍小的跨径 .北京昆玉河桥… 跨径8 m+3m,独塔组合 5 8 梁斜拉桥,双索面,塔梁墩固结,桥宽4 m,梁 5 高2 ,为单箱三室的双主梁截面.桥面以上塔高m 3. 5 m,塔横向为双柱,无横向联系;纵向为直 5 线加曲线的倒Y ,同时塔身略向主跨倾斜,体形现了动态美( 图7).广东金马大桥采用斜拉桥与T 的组合体构系,使跨径增大6m,达到2 3 .宁波招宝山大o 8m 桥和攀枝花炳草岗金沙江大桥也采用了该体系,金马大桥由于主墩及T 侧均为固结,因此要特构别注意温度作用力的问题 .3 3 梁 .浙江余姚兰墅大桥¨跨径7 m+ 5 驯 5 4 m,独塔混凝土斜拉桥,双索面,桥宽3. 5 m,梁高2 , 5 m为双主梁截面.桥面以上塔高4 . .双柱塔,横1m 6 梁设在塔柱下1 高处.塔呈纵向弯曲,为满足受/ 3 力要求,在塔背侧配置了预应力束( ). 图8与双塔斜拉桥相同.单索面时用箱梁,双索面时可以用边箱梁中板截面,甚至肋板式截面. 由表 1 可见,独塔混凝土斜拉桥梁的高跨比,除特别小的广东金马大桥为111 及两层交/4 . 8通的沈阳公和桥为 1 8 外,其他都在11 6 / . 30 /0 ～ 1 4 范围内变化,并随跨径的减小而有增大的/. 48 趋势.独塔混凝土斜拉桥梁的高跨比大体上为双塔的2 . 倍至于独塔钢斜拉桥和独塔组合梁斜拉桥梁的高跨比,因桥的座数太少,还不便提出数据范围, 表 2 所列几座独塔钢斜拉桥的数据,可作为参考 .3 4塔 .桥面以上的塔高与主跨之比,大致为双塔斜拉桥塔高跨比的2 .塔的形式与双塔斜拉桥相倍图6 台湾基隆河桥( 尺寸单位:i ) n40 506口0- ● —‟.20 4量0f2 - % i2 = qI i图7 北京昆玉河桥( 尺寸单位:c m)维普资讯糈梁佬构PR ES RE S T CH T S E NOL OGY《j 拉末》07 第期第 2 予左20年 3 总 6 期—…_ ● 口I虽通水? 高航位一最净4m I 低空 6 655( 规洪位) 2划水2 % m最低净空4 6 1m1丽～一—t 一- 一_ —H , -IIj30 2.I 2 0 :1O ×80 6 0稿《…07 5——0 00…= :l0 I 0 一0一‟一8 6 =8 040 x0 070 50一一1 I一o—一l 7 一1 l %一I一10 0 20 : 一l 一一‟ 4 0 … 一50l=耍}图8 余姚兰墅大桥( 尺寸单位:c m)3 .斜塔 .3 4我国用斜塔的斜拉桥很少,远不及国外多 . 深圳湾公路大桥,跨径10+9 +7m,独塔8 O 5 钢斜拉桥,桥位于s 弯平曲线上,单索面,桥宽 3. 8 m,其塔后倾,斜度l5 6 :.边跨拉索集中锚同在辅助墩处附近 .面.桥宽3 m,梁高3m 0 . .独塔的上塔柱在横向 2 做成弯曲形¨.其实这种形式,在双塔斜拉…J 桥上也有,如南京长江三桥的钢塔也作成横向弯曲形 .3 .塔顶设观光厅 .5 4广东西樵山大桥( 径15+1O 和四川内跨 2 m) l 江沱江三桥( 径2Y2 跨8+3 +15 0 ) 在塔 2 7 +3 m均顶设观光厅,供游览及用餐 .3 5 斜拉索 .合肥野生动物园观景桥¨I 径 2 I ,跨O+7 2+ 4 m,独塔混凝土斜拉桥,主跨7 m,单索面; 0 2 背跨4 m 星形索,双索面 .塔梁墩固结( ) 0用图9. 桥宽07m,为实心板 .单柱塔,后倾 3 . 5 O,桥面以上高4m.后倾的塔有助于平衡主跨斜拉索的 5 拉力,以致本桥4m 等0 罡仅有 2 锚在墩处的背索, 个较趋近于无背索斜拉桥.这两座桥塔向边跨方向后倾,会使主跨拉索长度有所增加. 沈阳新开河桥跨径 3 O+9 m,人行桥,单索面,塔梁墩固结,桥宽3 m,梁高07 . m.塔向主跨方向前倾,与地面水平交角7.1. 5 8,可以缩短主 6 跨斜拉索长度,但塔根弯矩有所增大 . 与双塔斜拉桥没有什么区别,可以用平行钢丝索或钢绞线,有的还用环氧钢绞线;可布置成扇形,竖琴式或星形 .最近北京特希达科技有限公司与东南大学等单位修建一座用C R ( F P碳纤维增强复合材料舴拉索的独塔混凝土斜拉桥一江苏大学西山人行天桥,跨径3 O+1.m,桥宽5 8 4 m,是一个有益的尝试引 .3 6 施工方法 .与双塔斜拉桥相似,以平衡悬臂施工方法为主.有的跨径较小的独塔斜拉桥,采用搭支架施工方法3 .横向弯曲的塔 .4 4温州飞云江三桥跨径20+10+6 m,双索 4 7 0国维普资讯独塔斜拉桥施工的一个特点,就是便于用转体施工 .20 年刚建成的北京五环路石景山南站04上索距2 m.该桥位于R 10 m的平曲线上,竖0 = 90 曲线半径100 60m,以4. 9斜交角跨越7 铁路线 . 条采用平转法施工,转体梁长 1 67 .m,用支架施 6 工.最不利工况为转体部分拆除支架时,最大单根索力超过100N,整个转体重量约为180. 00k 30t高架桥[ 1 I ,跨径4 m+6 m+ 5 4 m,单索9 5 5 9 m+ 0面,塔梁墩固结( 0 图1 ).桥宽2m,梁为混凝9 土三室箱,梁高25 . m,桥面以上塔高约3m.梁7图9 合肥野生动物园观景桥( 尺寸单位:e m)1-5 1 m. 0m … 3 5 2 0m I 3 m 0…2 m 2 0 0m‟J 0 一. 8注: 为内埋振弦应变计为表面振弦应变计跨—1 ■—] n 广—■ 一:: “ 币丁——,《5啊m _棼曙‟一图1 北京五环路石景山南站高架桥0表1序号l我国独塔混凝土斜拉桥( ≥10 L 0m)素梁高宽粱索距高塔面梁截面( ) ( 比比m) ( 备注m m) 高跨宽跨( m) 数桥名跨径( m)建成年体系广东金马大桥6 0 塔梁墩固结, + 8 + 8 + 0 9 8 与6 2 3 2 3 6 l9 0 2 肋板式 2 2 . 1 4. 1997 1278 / 1 /. 5 1 5 0 . m 构组合T 2820 0+7 4 02 3泸卅I 泰安长江大桥宁波招宝山大桥2 0 塔梁墩固结2 三室箱3 2 . l O 1 . 6 152 07 95 , / 2 9 94 . 与4 m 25 T 边箱中板2 5 构组合,.7 .+ 5+12 2 0 浮45 2 8 0 + 0 3漂.5 4 .+ 95 + 25 4 .2 . 1 13 1 89 95 / 0 /.8 1 38 0 .4 5 67宜宾中坝金沙江大桥温州飞云江三桥株洲建宁大桥广西云龙西江大桥22 0 + 5 +15 2×3 2 0 5 03 20 106 4+7 +0漂浮塔梁固结2肋板式加纵梁2 83 l 4O l84 6 1_ . 0 , . ,. 6 9 l75 4上塔柱榜 2 三室箱 3 3 . l 5 l65 6 l22向曲线琵 . 68 , ,. 2 7 2. 7 l4 1. 42 0 l4 2 2 2 o 塔梁墩固结l i室箱3 3 l 86 184 + 3+ ×4 o 4 .5 0 , . / 620 4 l 9 98 28福州市三县洲闽江大桥2 8 7 + 6 4 1 9 塔梁墩固结1 三室箱323 17 . 1 . 73+65+ 7 99 .8 0 /26 / 9 7l5 O9 武汉市江汉四桥( 月湖大桥) 3 + 5 + 4 2 . l9 塔梁墩固结 2 三室箱 2 2 . 115 l . 8 lO 27. 3+8 99 2 4 6 . 3 /0 , 9 2 5 9 l. 51 0 重庆石门大桥2020 0+3 l8 塔梁墩固结l 三室箱42 . ,75 98 45 5 l.l9 4 , .8l6 0( 下表) 续西维普资讯( 上表) 续序号桥名m) 跨径( 19 2 O 5 4 +O+ l建成年体系数5 m ~组合1T素梁高梁宽索距塔高备注面梁截面( ) ( m m) 高跨比宽跨比(m) ( m)6 7 5 4.l 攀枝花炳草岗金沙江大桥l19 塔粱99 墩崮错2 肋板式2 2 . l 9 . 18 4 与2 3 9 / 09 / ..弯桥, 索l 2台湾基隆河桥l 7 20 3+ O19 99l四室箱2 l 7.5 /0 11 . ll o / 1 4塔位于弯道内侧,向圆Cl 3 1 4 l 5 l 6l 7黄山太平湖大桥10 l 9+9 0l9 塔梁墩固96 结l 三室箱3 l. / . / . . 8 1 4 1 0 5 2 5 3 14 8- 63浙江湖州南太湖大桥 6 , 9 . l0 3 19 7 +2 +9+ 8 96 5 5 杭州钱塘江三桥贵州红枫湖大桥重庆沙溪庙嘉陵江大桥2 双主梁2 4 . / . 1 . 6 约IC . 05 6 9 / 7 8 1 7 4 O l 五室箱3 2 . / . l . . 9 1 3 /45 5 576 2 肋板式3 l 1. /0 6 8 两0 座l8 l8 8 + 8l9 963 . + 0 + 8 2 o 14 12 l5 0 4 3l0 lO 8+82 o 塔梁墩固结2 边箱中板2 2 , /92 1 . 6 0l . 75 6 . / 5 6 l 6l 8 l 92 0 2 l 2 2广东三水大桥湖北仙桃汉江大桥四川内江沱江三桥通化西昌大桥南昌新八一大桥l0 lO 1+ 8 5 + 2 lO 08+8l9 93 2 o塔梁固结02l 肋板式1 2 . / 6 1 . . 05 1 / 8 7 1 0 8 2l l8 8嗒顶设观2. 5 6l. 8 ,O 72X2 + 2 15 3 l9 83+7+0 98 l0 9 ,5 3 .5 7 + 28 + 71 l8 18 6 + 6 l9 97五室箱26 3 16 . 1 . l 7 . 光厅 . 3 /73 / 3 O 87 5 五室箱 3 2 . /66 l . 6 8 - . 6 8 1 . / O 5 4 6 322 肋板式25 2. l6 1 . . 8 4 /4 / 6 58 两座62 32 4 2 5浙江丽水紫金大桥浙江临海大桥广东九江大桥l0 l0 6+63+l0 l0 6 +6 1 l0 l0 6 + 62 肋板式2 3. 1 4 1 . 8 . 0 / /2 5 5 6 5l 梯形三室箱3. 1 2 1. /1 5 8 .7 07 8 0l 8 塔梁墩固结2 四室箱28 1. 1 71 l . 8 98 . 77 / . / O 5 9 2 62 7 2 8 2 93 0云南景洪西双版纳大桥云南三达地桥山西十里河大桥恩施施州大桥绵阳涪江四桥l6 l6 5+515 l5 4 + 4 15 15 4 + 4 3+lO 15 0 O + 4 10 l0 4+4l9 99l9 94漂浮半漂浮2箱梁2 1 . /2 l O . 4 21 . / . 5 8 64 l5.8 两座58 72 单室箱1 6l . l9 6 1 1 7 2 4 / 0. / l,塔梁墩固结l 塔梁墩固结l l9 99三室箱 1 2. /06 1 . . 85 8 . / 1 8 1 5 箱 2. 1 5 1. /7 62 9 6 .5 66l 梯形三室箱3 3 1 67 1 . 6 8 l / . /5 4 4 9 3 l3 2青岛丹山水库桥兰州开发区飞虹桥4 + 6 l6 39+3l3 l3 3 + 32 o 0ll9 99半漂浮漂浮4 肋板式2 l. 1 8 1 . 7 / /8 5 6 77 . 并列双塔3 47. 252 四室箱22 25 1 91 1 . .5 . / , /3 5 53 33 4吉林市临江门大桥广东西樵山大桥l . l2 3 5 3. 2+ 5l5 lO 2 + ll4 9 9l8 972 肋板式2 箱梁2. 7 51. /8 46 76 厅.1O 0 lr r有两辅助1 5 l llo l . . 6 /0 , 82 7塔顶设观3 5 3 6浙江上虞人民路大桥金华金婺桥15 l5 2 + 2 lO 15 O + 2l25 l25 2 .+ 2 . 14 lO 1+ 2 10 10 2+2l9 95 l7 9 919 952 边箱中板2 2 . / . 1 . . 6 1 6 / 7 2 5 58 4 l 三室箱2 2 . / .1 . . 4 1 6 / 12 7 5 8 52 肋板式1 6 65 /96 1 . . 2 , 6 . / 6 7 1 47 6 5. 7 53 南宁氍江三桥( 7 白沙大桥) 3 8 3 9 沈阳公和桥广西柳州壶西大桥下层慢车2 o 塔梁墩固结l 五室箱31 32 l 80 /. 66 91 02 . 6 . / . 138 .6 6 .3上层快车3及行人19 942 肋板式22 2 1 45 155 . 2 / . /, 56 24 04 l四川桐子林大桥珠海横琴大桥l4 lO O + 210 lO 2 + 219 902 三室箱2 l. 1 8 l . . 2 / /4 5 7 4 9梁板22 3. 1 45 13 . 54 / . /. 5 45 26 0l9 塔梁墩固结2 994 24 3台湾集鹿大桥齐齐哈尔扎兰屯桥l0 lO 2+ 29 +lO 0 2l 8 9 922 箱11 l. ll9 18 . 35 /O /. 9 5 l4 44 5衡阳湘江三桥广东花县江村大桥l+l l l 2 2l0 lO 1+ ll 8 9 919 972 肋板式23 . 14 1 . . 3 / . /35 8 4 8 3 2 肋板式2 3 -1 5 13 23 / /. 5 43. 3 65. 1 44 64 7宁波甬江大桥陕西咸阳渭河大桥9 + O 7 l5lO lo O+0l l 9 9l9 95 漂浮2 三室箱2 三室箱l 81. /8 55 86. 962 2 1 0 1 . 4 / /2 5 4维普资讯表2序我国独塔钢斜拉桥( ≥1 O ) L O m建成年体系索粱高宽梁索距高塔面梁截面( ) ( 比宽跨比( ( 备注m m) 高跨m) m) 数桥号跨径( m)1 2 34珠江黄埔二桥北汉桥杭州湾大桥南航道桥香港后海湾大桥深圳湾公路大桥33 1 7 2 6 . 0 7 8 + 9 + × 2 2 o 5 1O 1o 3 8 2 O 0 + 6 + 1 0 7 半漂浮2 三箱室34 1 0 1 3 1 .5 1 / 9 .6 1 2 箱3 3 . 1 5 71 舢.. 186 1 9 /. 51 5 主边跨均3 为钢粱2 7 . 5 9 + 1 0 5 塔梁墩固结1 钢箱4 1 8 1 l 1 . 1 × 4 8 +9 2O 2 o 5 . 43. , | ,5 2 1 5 5O 510 9 + 5 8+07 2o 05 1 箱3. 8 6 1 . 1 /7 2 4后倾斜塔5 台高溪桥湾屏大61+0 2O 83 o 03 o3O8+ 1 + 8 2×5 2 o 1 02 漂浮1五箱3 3 1 162 3壶鬟室 . 4 1 3 , 0 5 譬蕹2 . 1 9 1 52 边箱板 .7 . 118 /3 1. 1 6 土28 23 /0 11 . 58 2 4主跨钢梁 . 边跨混凝钢梁,天津塘沽海河大桥长 2 94 8 .m主跨钢梁 . 边跨混凝7 大连斜拉琴桥12 1塔梁墩固结 2 四室箱29 95 /86 1. . 2 . 3 . 138 19 土,弯塔0 如竖琴,背索集中锚固附录一国外独塔斜拉桥附表1 国外独塔钢斜拉桥( ≥20I L 8| 『)索梁高宽梁索距塔面梁截面( ) ( 比宽跨比( ( m m) 高跨m) m 数2 2 箱备注.序号桥名跨径( m)3+4+0 1 18 4 8建成年体系2o oO 地锚1 2俄罗斯西伯利亚O 河桥 b 乌克兰乌里扬诺扬克伏尔加河桥3 1 . /1 12 . 1 1 1 . 52 13 ,684 6 1 4 2 5公铁两用1 双层行车2 0 7 4 7 2 0 1 9 2 枷+0 +2 98桁架 1 25 1 l /63 3 . 1 | 11 . 333 4德Kne i桥原苏联D uaa a gv河桥4 . 4×4 . 3 9 9 9 72 + 88 1 16 + 9 + 1+ 7 O 32 8 18 92 地锚2 两工字梁32 93 ,97 /09 3 9 稀索 . 2 . 9 . 1. 1 1 6 . 6 8 1 2 .5 86 11 . /0 95 斯洛伐克Ba s v多瑙河桥7 . 3 3 5 17 r i aa tl 4 +0+4 8 926 7 892 双室箱4 7 2 1 63 14 . 1 , . 1 .56 14漂浮 2 两单室箱 . 3 , ,59 11 . 45 O1 6 . /00 7 1 6. 45跨后倾塔向 4 7, 8德svr 桥eei n 原苏联德聂伯河桥德D ge a 桥egn u 荷兰E rs n amu桥3 1 7 106 15 0 . + 5 .8 6 995×6 + 0 + 5 17 塔梁墩固结2 两单室箱3 3 . /33 ,. 3 3 0 8 9 6 . 14 8 . 9 6 1 1 6 2 0 15 9 + 4 1 7 93 1 四室箱45 3 . ,39 /. .4 28 6 . 188 1 8| l 5折线形塔 .7 . 24 3 + 8 7 1 3 ×6 +6 o3819 962 两箱223 116 186 . 5 3 /2 ,.边跨无梁中拉索仅拉至锚墩,1 2德D se of lh桥usl r ee d F19 971箱38 41 19 . ,. . . ,68 9O 1主跨钢粱, 195跨混凝土梁 2. 7 . 边跨混凝 1 5十粱德Kut c u c eJ 27O + 1+ 52 17 rSh mah r / ~ 8.4 6 6 .1 9 2 2箱45 矗9 /38 ,. . 3 1 . 17 4 8主跨钢梁,附表2序号 1 2 桥名跨径(m国外独塔混凝土斜拉桥( ≥2 O ) L 0r e素梁高宽梁塔高面梁截面m) ( m) 高跨比宽跨比距索数( ) ( ) m m.)体系备注美东H nig n u t t 桥no 英Ln o dry ol od n e ye r F 桥243 153 7 .+ . 8 7+ 0207 0 7 + 1+ 0塔梁墩固结 2 肋板式 1 2 22 /8 12 . 3 . 1 . 5 11 1 /25 1 7 8 . 521 单室箱35 3 16 17O 两对索1O . 0 ,o ,. 1维普资讯附表3序号国外独塔组合梁斜拉桥( ~2 O ) L O m体系素梁高宽梁塔高面梁截厩( m) m)( 比宽跨比索距高跨数( ) ( ) m m桥名跨径( m)备注l2尼泊尔K m i a M 河桥挪威Grlad ed n 桥3 5 l5 2 + 76 + 0 735 地锚式2 桁架3 6 1 l l 1 8 2 lO 7r . l- , _ / . 5 3 93 28 0 2 15 ~有平衡重n2 工字梁36 1 l8 . /05 . 0 , 7 3. 4 1 轻质混凝土桥面34韩国第~S ogo桥en s n1 +5+2+0 02 0 l0 8 0l2 工字梁28 08 /74 l89 l - 182 - 2 . 18 . /. 6 4 83 0.美Wer nSe bnie 4 .4 2 99 + 0 .8 io tne vl 33 + 4 .4 2 96 t l 5日矢作川桥l5 2 5 7 + 3l 五室箱4 6 43 8 .Nl5 4 /.两座桥相连 . 25 3 m侧有公共l 96 0 . 墩,钢腹板, 混凝土顶底板l克罗地亚R e a boak桥~ k rvc a Da8 .5 3 40 + 00 地锚式73 + 0 .5 8 . 72开式22 1. /35 ,1 .5 42 1 . 2 . 1 l 4主跨中靠8 . n 0 7 0 跨有6 . m 00 混颜 5 9 . 土梁与钢梁2 4 设铰,8 . m~ 73 . 5 混凝土梁,2泰R a a 桥m 83O 2 5 +5 O + × 0 7l边跨混凝土梁, 7 m为锚跨 . 5 1 2 - 1 8 . l1. l 11 4 高 . 93 / 7 / 2 0 6. 6 1 5 0 3 1m,供公医0 绘画用附录二我国跨径L 10 独塔斜拉桥独塔混凝土斜拉桥( L四川金川曾达桥浙江章镇桥四川广汉金雁桥湖南浏阳绵江桥上海恒丰北路桥湖南双江口桥湖南达浒桥7+9 l 3 7 +4 2 5 5+5 5 5 l+ 5 2 + 2 2 2+ 5 l 7 .4 7 . 66 + 28 3+ 6 6 3 4+ 2 24l 8 9l l8 93 l8 93 l8 96 l8 97 l8 98 l8 99平转浙江湖州苕溪桥海口汽车站桥山西古交大川河桥云南昆明园通桥大连老虎滩桥5+0 0 73. 1 5 4 .+ 52 92 3. 7 .+ 05 05 7 . l+ 0 3 + O 0 3 + 0 ll8 99l9 90 l9 9l l9 9l l9 92 i肢斜拉桥哈尔滨动物园桥秦皇岛大里营跨站桥云南玉溪卷烟厂桥莆田海上公园桥( ) 人长沙黑石渡桥2+. 0 91 44+0 25l9 92l9 93 l9 94 l9 942+ 0 5 + O O 5+O2l9 94绍兴轻纺城市场桥湖南怀化人行桥( ) 人4+5 542. 74l9 95l 9 95 四肢斜拉桥( 下表) 续维普资讯( 续上表)独塔混凝土斜拉桥(天津人行桥常德南华渡桥1+ 6 6 1 6+0 099+2 I5 5+ 3 3519 96 1 9 96●1 9 97 1 9 97沈阳新开河桥昆明市百货大楼( ) 人浙江嘉州勤俭桥新疆乌鲁木齐人行桥山西平陆城西桥江苏小徐海桥3+ 09 31. 3. 1. +4 +2 +0 9 6 619 97 19 97 19 98 19 98塔前倾与水平成7 .1 5 8 67+3 3 76+0 0 719 9819 99杭州昆山门立交桥江西上饶南河桥( ) 人9+5 5 98+ 0 0 819 9919 99济南绕城高速公路桥大连森林动物园桥6 . 6.7 +7 5 57 + 2 1. 6 1 + 0519 9920 00江苏某斜拉桥安徽淮北长山路桥7 + 0 1 05+ 58+8 8 820 002 o 01厦门同安银湖桥浙江余姚兰墅大桥合肥野生动物园观景桥8+0 0 8 7+5 4 4 2 +24 O 7+02o 02 2o 03 2 o 03矮塔斜拉桥塔纵弯塔后倾3 ~ 0 后背索为星形双面索, 北京五环路石景山南站高架桥江苏大学西山人行天桥台湾淡水情人桥( ) 人4+ 59+O 5 6 + 5 4 3+8 O 1. 42 0 O4 2 o 05转体施工用C R 作拉索FP 塔向主跨倾斜独塔组合梁斜拉桥(天津刘庄海河桥天津站天桥常州五星大桥台湾台8 桥3+ 1 5 27. 8 9+5 O 5 5+3 43 6+ 6 6 6 19 91 19 97 19 97 并列双塔北京昆玉河桥8+ 8 5 32 o 07塔纵弯独塔组合梁斜拉桥( L哈尔滨三棵树桥 4 .+ 75 75 4 . 1 8 98沈阳文化路天桥沈阳南五马路人行桥3+9 6 1 4+ 3 6219 95 19 96独塔组合梁斜拉桥(( 下转第3 页) 3维普资讯6 结语与运作方式才是取得成功的最重要的前提条件. 总之,无论是国外的科技成果还是国内的科技成改革开放以来,由于基础设施建设的需求和国家对防灾工作的高度重视,使斜坡地质灾害的防治工作在大量实践中得到了非常快速的发展. 在此过程中,学习和引进国外的先进技术与管理方法也起到了积极的推动作用 .但是,正如著名果,都应当接受实践的检验.参考文献【】陈宗基 . 键在于正确的概念【】文地质工程地质, l 关J. 水18 .6 2):5 1 9 2 4( -0的美籍华人科学家潘毓刚教授所言“ 学习外国, 要踏踏实实地观察,认认真真地研究,学习真正好的东西.” 而不能“ 浮光掠影,抓些皮毛,生【张倬元. 2 】滑坡防治工程的现状与发展展望【 . 质灾害与环J地】境保护,2 0 ,l ( ),8 — 7 00 l 2 9 9 【】孙广忠 . 质灾害防治【】 3 论地J. 中国地质灾害与防治学报,19 .7(1 96 ): 15 -搬硬套” J .须知,即便是真理,跨出了适用边界也会成为谬误 . 同时,我们更要经常总结和研【】刘广润 . 质灾害防治工程【 . 4 论地J 中国地质灾害与防治学】报,2 0 ,1 3):1 5 0 1 2( -【陈喜昌,石胜伟. 口径钻孔组合桩的理论研究与应用前景. 5 ] 小中国地质灾害与防治学报,2 0 ,1 3):8 — 5 0 2 3( 2 8究国内工程实践中的丰富经验.20 多年前,为00 根治成都平原的洪灾而修建了都江堰水利工程; 上世纪7年代,我国组建不久的地震部门便不止0一【】陈喜昌等. 江三峡工程库岸类型与稳定性【】6 长M. 四川科学r} r}r;次的对地震进行了成功预报( 后来的情况反而技术出版社,19 ,l一7 9 3 l3 M : 2 “ 【】伍法权. 7 三峡工程库区影响15 水位蓄水的滑坡地质灾害3m1 1{1;加治理工程及若干技术问题【. J 岩土工程界,20 ,5( : ] 02 6) l 一l 5 6并不理想);8年代,在监测仪器还十分落后的0条件下,我国又对长江新滩滑坡进行了非常成功的预报 .这些连发达国家的同行也为之赞叹不已【何伯森. 8 】工程招标承包与监理【】M. 北京: 民交通出版社, 人1 9 9 3, 1 3 12 5 — 6『] 潘毓刚. 中国科技教育体制的改革一兼与温元凯先生9 也谈商榷【 . 自然探索,1 8 ,1 4): - 3大】94 0( 58 的事例说明,正确的基本观点,符合实际的规定( 上接第1 页) 7 参考文献蒋建彪,等.F P ( ) C R 棒索锚具研发及在国内首座 C R FP斜拉桥中的应用.北京:人民交通出版社,2 0 05 梅葵花,等.c RP F 斜拉桥锚具的静载试验研究.桥梁建设 . 2 o 4) o 5(f 楼庄鸿.国内外桥梁的现状和发展趋势,2 0 ,楼庄鸿1] 01 桥梁论文集.北京:人民交通出版社.20 04『] 王伯惠斜拉桥结构发展和中国经验( 2 上册) ( 下册) .北京:人民交通出版社,20 ,20 03 04蒋建彪,等.云南怒江三达地斜拉桥换索工程.20 年全05 国桥梁学术会议论文集. 北京:人民交通出版社,2 0 05 『] 黄兵,等. 3 绵阳涪江四桥施工技术.2 0 年全国桥梁学术03会论文集. 北京:人民交通出版社,20 03李世华.昆玉河斜拉桥方案可行性分析设计.北京公路,2 0 () 0 54[ ] 单德山,等.数据库技术在沙溪庙嘉陵江大桥施工控制中 4 的应用.北京:人民交通出版社, 0 3 20 [ ] 陈涛,等.公和斜拉桥施工与监控,北京:人民交通出版 5社,20 03龚一琼,等.余姚兰墅大桥主桥总体设计.第十六届全国桥梁学术会议论文集,20 04陈强,等.独塔单索面曲线斜拉桥主粱施工过程力学分析.公路交通科技,2 0 ,2 () 0 6 32『] 李传习,等.湖南株洲建宁大桥主桥合理成桥状态的确 6定.20 年全国桥梁学术会议论文集04陈冠雄.挑战新高一广东省公路桥梁建设综述.桥梁, 2 0 () 0 61 0 56,2 0 ( )『] 朱玉, 7 等. 曲塔柱桥塔的内力调整.北京: 民交通出版人社,20 03徐倬伟.十里河大桥荷载试验研究.桥梁20( 05 ) 5郭彦领.丽水紫金大桥斜拉桥主梁施工测量控制.公路,20 () 063『] 舒江, 8 等.独塔斜拉桥主梁施工误差分析.北京:人民交通出版社,20 03[ ] 王成格,等. 西双版纳大桥设计.北京:人民交通出9云南版社,2 0 03王会利,等.斜拉琴桥塔梁结合区的试验分析研究.公路,2 0 (1 0 42[ O] 丁建明,等. 1 浙江湖州南太湖大桥主设计,北京:人民交通出版社,20 03原泉, 等.某混凝土斜拉桥的加固设华东公路, O3 20圆王政兵.钢箱梁长大节段整体制造安装施工技术 .桥梁建设,2 0 () 0 62[ 1 胡可.合肥野生动物园观景桥主桥结构静力分析.北京: 1]人民交通出版社,2 0 03舒勇, 等. 临海大桥主塔基础设计.桥梁建设20( 04 ) 5许佳平,等.通化西昌斜拉桥新型单索面牵索挂篮的结构思,设计及应用. 世界桥梁,20 () 0 61[ 2 庞颂贤.珠海横琴大桥设计.中交公路规划设计院五十周1]年院庆文集.北京:人民交通出版社,2 0 04[ 3 南军强,等.浙江飞云江三桥施工图设汁与技术特点.2O 1] O5年全国桥梁学术会论文集.北京:人民交通出版社,2 005吴劲兵,等.贵州红枫大桥桥型方案比选. 中外公路, 2 0 () 0 52囝。
独塔单索面钢箱梁斜拉桥
独塔单索面钢箱梁斜拉桥摘要：本文结合深港西部通道工程深圳湾大桥通航孔桥的工程实践，介绍一种大跨斜拉桥主塔动态施工的条件下，索道管测量放样数据计算的理论和方法，该方法对深圳湾大桥的索道管施工测量具有实际的指导价值，对其他的类似桥型也有一定的参照意义。
关键词：斜拉桥独斜塔索道管放样数据0 引言斜拉桥的上部构造主要地由索塔、斜拉索和主梁组成。
在斜拉桥的施工监控中，斜拉索的应力和主梁的线形是其重要的内容，而斜拉索的线形主要由塔上索道管和梁上索道管的空间位置决定的，因此索道管是将斜拉索两端分别锚固在索塔和主梁上的重要构件。
为了防止斜拉索与索道管口发生摩擦而影响工程质量，同时防止索道管锚固点偏心产生的附加弯矩超过设计允许值而影响工程安全，对索道管顶口和底口中心的三维空间坐标的测量放样，提出了高达±5mm的精度要求，所以说在大型斜拉桥的施工中，索道管测量放样数据的计算和定位，是一项精度要求很高、工作难度最大、对成桥质量影响显著的测量工作。
1 通航孔桥概况西部通道深圳湾公路大桥，位于深圳市西南侧，西北岸为深圳市南山区的蛇口工业区，东北部为深圳市新兴发展区和文化旅游区，东南部为香港新界的元朗和屯门地区，是跨越深圳湾海域的特大型桥梁。
通航孔桥采用墩、塔、梁固结，变截面独斜塔单索面钢箱梁斜拉桥，主跨跨径为180m，跨径组合为180m+90m+75m，全长345m。
主梁采用栓焊式流线形钢箱梁，梁高4.12m，标准节段长12m，全宽38.6m，总节数31节。
桥面以上索塔高115.874m，索塔呈中心线仰角80°倾斜状，深圳侧及香港侧塔柱倾斜仰角不同，其中深圳侧仰角为78.7°，香港侧仰角为81.3°,为变截面独斜塔。
2 通航孔桥主塔索道管的设计参数和测量定位方法塔上索道管的设计参数是相对于桥轴线坐标原点(主2＃墩高程为0的平面中心点)为坐标原点，顺桥向(指向香港方向)为X轴，横桥向(指向外海方向)为Y轴，指向高度方向为Z轴的通航孔桥的局部坐标系而言的。
独塔单索面斜拉桥——施州大桥设计和施工
独塔单索 面斜拉桥——施州大桥设计和施工
周 小 勇 ， 文 成 金
（ 中科 技 大 学土 木 工 程 与 力 学 学院 ，湖 北 武 汉 ４０ ７ ） 华 ３ ０ ４
摘 要：介绍恩施市施州大桥 （ 独塔单索面斜拉桥 ）所采用 的技术标 准 、桥型 、截面型式及结构计算 ；并阐述 了该桥设 计 在构造上所作 的特殊处理以及施工要点 。 关键词 ： 斜拉桥 ； 桥梁设计 ； 计算分析 ； 施工
收 稿 日期 ： ０ ６ Ｏ —２ ２０一 ３ ８
塔身高 ６ ． 。上塔柱截面为 ６ ０ ｍｘ ０ ６５ ６ｍ ６ ４０ｏ ｃ ｍ长方
形 ，四周设 ２ ０ ｍ× ０ ห้องสมุดไป่ตู้倒角，为斜拉索锚 固区域 ； ｅ ２ ｏ 下塔柱在纵桥 向渐变成人 字型 ，与箱梁顶面衔接处
２ ３
温度力 ：体系升温 １ ９Ｋ、降温 ２ ５Ｋ，主梁上下 缘梯度温差 １ 、负温差 ５ ，索梁温差 １ 。 ４Ｋ ．Ｋ ５ ０Ｋ 支座不均匀沉降 ：１ ．ｅ ０ ｍ。
１ 主要 结构设 计 尺寸 ． ３
北斜跨 清江 ，主桥上跨规划滨江路 ，与原红江桥 东
岸桥 头相接 ，经引道 止于恩施市石 油中心加油 站 ， 接新 区南北方向主干道凤凰大道 。施州大桥采用一 联 （０ １０ １５３ ３ ３ ５ ３＋ ０＋ ４ ＋ × ０： ６ ｍ）塔墩梁 固结独塔单
恩 施市 地处湘 、鄂 、渝 、黔 交汇 处 的鄂 西南 ，是
恩施土家族 、苗族 自治州首府 ，武陵山区物流 中心 之一 ，以发展富硒食 品及旅游为主的生态城市。 施州大桥及接线工程为恩施市重点工程。路线起 点位于清江西岸联通公 司门 口，接机场大道 ，向西
活载 ：汽车荷载横向分布系数按 四车道折减 ，考 虑偏载系数 １ ，则活载为 ４ ０ ７ ．：３ １。 ． ２ × ． ×１ ６ ２ ． ６ ２
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
桥梁工程课件-斜拉桥
四、斜拉桥的支承
斜拉桥的支承体系包括主梁的支承和索塔的支 承。支承的不同布置对斜拉桥的结构受力性能影响 很大，在全桥的总体布置及构造设计中应予以充分 考虑。斜拉桥的支承除应满足正常使用阶段的各种 受力情况外，还应考虑其在环境条件较差时保持良 好的工作性能，并在正常运行条件下需易于更换拉 索或支座。
2. 零位移法
零位移法的出发点是通过索力调整，使成桥状态下主梁和斜 拉索交点的位移为零。对于采用满堂支架一次落架的斜拉桥体系， 其结果与刚性支承连续梁法的结果基本一致。
应当指出的是，以上这两种方法用于确定主跨和边跨对称的 单塔斜拉桥的索力是最为有效的，对于主跨和边跨几乎对称的三 跨斜拉桥次之，对于主跨和边跨的不对称性较大的斜拉桥，几乎 失去了作用。因为这两种方法必然导致比较大的塔根弯矩，失去 了索力优化的意义。
5. 内力平衡法
内力平衡法的基本原理是设计适当或合理的斜拉索初张力，以使 结构各控制截面在恒载和活载共同作用下，上翼缘的最大应力和材料 允许应力之比等于下冀缘的最大应力和材料容许应力之比。
内力平衡法假设斜拉索的初张力为未知数，各截面特性以及初张 力以外的恒载内力和活载内力为已知数。
二、斜拉桥的平面分析
以全飘浮体系的斜拉桥为例，拆除过程一般由下列步骤组成： 1．移去二期恒载。 2．拆除中间合龙段。 3. 在桥塔和主梁交接处增加临时固结约束。 4．拆除斜拉索、主梁单元。 5．增加支架现浇梁段的临时支承。 6．拆除斜拉索、梁单元到桥塔为止。
4. 无应力状态控制法
无应力状态法分析的基本思路是：不计斜拉索的非线性 和混凝土收缩徐变的影响，采用完全线性理论对斜拉桥解体， 只要保证单元长度和曲率不变，则无论按照何种程序恢复还 原后的结构内力和线形将与原结构一致。应用这一原理，建 立斜拉桥施工阶段和成桥状态的联系。
悬索桥及斜拉桥的分类、构造、受力特点及设计要点
Marian Bridge (the Czech Republic)
span=123.3m，pylon=75m
Sunshine Skyway Bridge (USA 1987)
span=366 m
Sunshine Skyway桥位于佛罗里达州，系独柱式单面索双塔斜拉 桥。主跨365.76米，全长8851米，1987年建成通车。该桥最大 特点是采用迎风面积较小的独柱塔和该桥所设的防撞设施。
Oresund Bridge
Oresund桥是一座跨越了Oresund海峡的公铁两用桥，连接了丹 麦首都哥本哈根和瑞典的城镇。这座桥有世界上最长的490米的 斜拉桥主跨。全桥长7845米，近似的等于丹麦和瑞典之间的距离。 Oresund桥在2000年7月的一个星期五通车的。
Oresund Bridge
斜拉桥
塔柱——承担锚固区传来的重力 主梁——承担斜拉索水平力、承担活载弯矩 斜拉索——将主梁承担的荷载传递到塔柱或基础
二、悬索桥和斜拉桥的设计要点
1、悬索桥的设计要点
悬索桥的设计顺序一般可以分为两部分考虑；先考虑主 缆及加劲梁的设计，然后根据已决定的主缆及加劲梁体 系考虑桥塔的设计。
1）加劲梁：拟定悬索桥的形式、选择边孔与主孔的跨 度比等； 2）主缆：确定主缆的垂跨比等 3）桥塔：确定桥塔的构架形式等
大缆以as法（空中送丝法）或ppws法（预制束股法）制 造，美国、英国、法国、丹麦等国均采用as法，中国、日本 采用ppws法。
塔架型式一般采用门式框架，材料用钢和混凝土，美国、 日本、英国采用钢塔较多，中国、法国、丹麦、瑞典采用混 凝土塔。
加劲梁有钢桁架梁和扁平钢箱梁，美国、日本等国用钢桁 架梁较多，中国、英国、法国、丹麦用钢箱梁较多。
斜拉桥
斜拉桥的结构体系
漂浮体系
Ø 现代大跨度混凝土斜拉桥大多采用飘浮体系，如我 国的武汉长江公路桥、重庆长江二桥、铜陵长江大 桥、上海南浦大桥和杨浦大桥（钢—混凝土结合 梁）都采用漂浮体系 。
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斜拉桥的结构体系
漂浮体系——优点
Ø 全跨满载时，塔柱处主梁无负弯矩峰值。 Ø 主梁可以随塔柱的缩短而下降，所以温度、收缩和 徐变内力均较小。
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斜拉桥的结构体系
半漂浮体系——特点
Ø 由于主梁支承在桥塔的横梁上，整体刚度比漂浮体 系大。
Ø 这种结构体系中索塔对主梁的纵向水平约束刚度需 根据结构受力要求通过试算确定，一般约束刚度越 小，结构受到的水平地震作用也就越小，但顺桥向 的水平变形增大。 Ø 主梁内力在塔墩支点处产生急剧变化，出现了负弯 矩尖峰，通常须加强支承区段的主梁截面。
27
斜拉桥的总体布置
主梁布置——非连续体系
28
斜拉桥
Ø 概述 Ø 斜拉桥的总体布置 Ø 斜拉桥的结构体系 Ø 斜拉桥的构造 Ø 斜拉桥的计算理论与技术发展 Ø 大跨度斜拉桥的特点 Ø 大跨度斜拉桥面临的挑战与发展方向
29
斜拉桥的结构体系
漂浮体系 梁与塔墩的连接方 连接方式 半漂浮体系（支承体系） 塔梁固结体系 刚构体系 自锚式 拉索的锚拉体系 地锚式 部分地锚式
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斜拉桥的结构体系
塔梁固结体系——优点
Ø 减小了塔墩弯矩和主梁中央段的轴向拉力。
Ø 主梁受力比较均匀，整体升降温引起的结构温度应 力较小。
40
斜拉桥的结构体系
塔梁固结体系——缺点
Ø 结构的刚度小，在荷载作用下变形比较大；当中跨 布载时，主梁在墩顶处转角会使塔柱倾斜，显著增 大主梁跨中挠度和边跨负弯矩。
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性 等理 论研 究。通过系统的颜 色科学和理论 的支持 ， 并结合
颜 色应 用技术的发展现状 ， 引入对乌苏大桥 “ 中国红” 实行科 学化 、 数字化管理 ， 采用 Ｃ Ｉ Ｅ国际 照明委 员会推 荐 的数 字化 色彩空间和色度科学 参数并 实行 数字 化定位 和分 析。通过
那 一根 根钢索构成 的扇 面 以及大 挑臂 主梁 ， 恰似鲲 鹏展 翅 ，
起传递锚下 局部力 。锚箱腹板 、 隔板 与锚 垫板采 用磨光顶
欲 飞冲天 ， 象征着祖 国奋起 腾 飞的雄姿 ， 也 象征 着黑 瞎子 岛
在祖 国的怀抱中振翅 飞翔 。大桥 主塔及 主桥钢 梁颜 色拟定 为富有 中国特色的“ 中国红 ” ， 以体现 中华 民族五千年 的厚重 文化底 蕴和图腾 ， 隐含着 中国人 民期 盼永 久“ 和 谐” 、 “ 吉 祥” 的深刻寓意。 为了准确定位代表乌苏大桥桥塔特色的“ 乌苏 红” 色调 ， 对 大桥涂装色 调从 外形 、 材料 和整体搭 配 ， 地理、 环境 、 气候
备传统意义的大尺 寸扁 平钢 箱梁从 水路 运输 的条件 。设 计
时采用大挑臂钢箱梁 构造 ， 将 挑臂 与钢箱 分别 制造 ， 各 自运
混凝 土的可靠连接 ， 伸人混凝土 的钢箱 板件除底 板仅 内侧 布 置剪力钉外 ， 其余 内 、 外侧均 布置 剪力 钉。
乌苏大桥钢混凝土结合段 紧临塔根梁段 ， 结 合段承受 巨 大的轴力 、 弯矩及 剪力作 用 ， 同时 由于乌 苏大桥 单索 面 的结 构布置 ， 结合段 还要承受巨大 的扭矩 。要 将如此 复杂 的内力
算理论 ， 检验结合段 构造 的可 靠性 ， 有 必要对 乌 苏大桥 主梁 钢 一混凝土结合段进行试验研究 。
２ ． ３ 索 梁锚 固结 构
斜拉 索梁上锚 固结构采用在钢箱 内设钢锚 箱 的方 式 ， 如
图４ 。钢锚箱 由两块腹 板与两 块隔板 围成 ， 两块 锚箱 腹板厚
乌苏大桥设 计采用 了具有 鲜 明时代 特征 的单索 面平行 索斜拉 桥造 型 ， 充分展现 了我 国桥梁 建设 的最 新成就 。大桥 独立式主塔简约凝练 ， 挺拔 俊 朗 ， 主塔塔 冠形 似含 蓄待放 的
分工厂制造 ， 运至工 地安 装 ， 混凝 土桥面 板在 预制场 提前 预
制后 吊装。引桥上部 结构小箱梁也采用现 场预制 ， 架桥机架 设 。全桥 的结构设计 充分考虑了桥址处 的 自然环境 ， 减小 了 现场作业的工作量 ， 确保 了大桥 的质量 和工期 。
３ ． ４ 传 统 与 现 代 结 合 的建 筑造 型
３ ． ２ 经 济 美观 的 大挑 臂 钢 箱 构 造
钢箱传来 的轴 向力分散 到承压板上 。结合 段钢箱 顶板 、 底 板
和边腹板连续设置 ， 中腹板 焊 于承压板 两侧 ， 各 板件 的加 劲 肋 均焊于承压 板。承压 板兼 做预应 力锚 垫板 。为保 证钢 与
桥址地处祖 国极 东 ， 桥梁 钢结 构需通 过公路 运输 ， 不 具
３ ２ ｍｍ、 宽１ ０ ０ ０ ｍ ｍ， 板平 面倾角与斜 拉索方 向一致 ， 锚箱腹 板两端 与钢箱梁腹板焊接 ， 将斜拉索 的索力传递 到钢箱 。锚
箱 隔板厚 ２ ４ ｍ ｍ， 与 锚箱 腹板熔 透焊 接 以起到 加劲 作用 ， 并
一
太 阳花 ， 象征着 中俄 人 民世 代友 好和平 的愿 景如 花似锦 ； 而
紧后 焊 接 ， 锚 垫 板 的厚 度 为 ４ ０ ｍｍ， 大小为 ４ ９ ０ ｍ ｍ Ｘ ４ ９ ０ ｍｍ， 斜拉索索力通过锚垫板传递 给锚 箱腹板及隔板 。
一
图３ 索 梁 锚 固 结 构
等 实际情况 ， 结合 乌 苏大 桥桥 体设 计 中采 用 的 “ 中国红 ” 元
论 和方法 已经能够分析复杂 的应力 问题 ， 但 由于 钢和混凝 土 两种 不同材料间传 力复杂 、 应 力有 集 中、 传 力途 径不 断变化
等原 因 ， 使计算难 以真实模 拟细部构造 的实 际传 力过程 。因
此， 为保证大桥施 工及运 营 阶段 的质量 和安全 ， 验证设 计计
输， 在工地采用 高强 螺栓 和焊接 联结 。该 方案 因地 制宜 、 技
术先进 、 造 型美观 、 运输便捷 、 经济合 理。
３ ． ３ 快 捷 施 工的 设 计 理 念
桥址地处寒温带 ， 冬季 长而严寒 ， 夏季 短而炎热 ， 现场施 工条件严 酷 ， 一 年之 中只有 ５～１ ０月份 能够现 场作业 ， 有 效 工期短。为了满足三年建成 的要 求 ， 该 桥坚 持 “ 钢结 构工 厂 化、 混凝土结构工地预 制化 、 安装 机械化 ” 的先进 理念 ， 除 下 部结构 基础和墩身现场浇注外 ， 主桥 上部结构 主梁钢结构部
板和钢主梁结合 在一起 共 同承担 自重及 车辆 荷载 。为加 强 主梁 的抗 扭 以及抗 弯能力 ， 将 主塔 、 主梁 、 桥 墩 固结 在一起 ， 并在 主塔两侧各 １ ５ ｍ范 围内， 主梁采用预应力 混凝土结 构 ， 在结合梁和混 凝 土梁 交 界处 设 置 了两个 混合 接 头过 渡段 。 因此 ， 主梁为钢 、 混凝土两种材料多重组合 的复合结构 。
梁采用预应力混凝 土结 构 ， 在结合梁 和混凝 土梁交界 处设置 了两个结合段 。结合段 长 ２ ． ６ ５ ｍ， 钢箱梁 的顶板 伸入混凝土 ２ ｍ， 底板 伸人混凝土 ２ ． ５ ５ ｍ， 腹板伸入混凝土 １ ． ５ ｍ。 为减小结合 面混凝 土的局部压应力 ， 在结 合面处设 置厚 １ ０ ０ ｍ ｍ 的承压板 ， 并在钢箱 内将 顶板 、 腹 板及底 板的厚度 增 厚到 ３ ２ ｍ ｍ， 加劲 肋的高度增大 ， 厚度增 厚至 ２ ４ ｍｍ， 以便 将