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1、第四篇 斜拉桥与悬索桥,第一章 斜拉桥,刘 江,第一节 概述,组合体系桥,主梁,斜拉索,索塔,斜拉索将梁吊起，相当于增加了若干弹性支点，从而大大减小主梁弯矩，提高跨越能力。,把墩的支撑变为索的拉。,elevation海拔 锚墩anchor pier,斜拉桥概貌,索 塔,主 梁,一根未张拉的拉索,一、斜拉桥的分类,（一）按主梁所用材料分,混凝土斜拉桥,钢筋砼,预应力砼,钢斜拉桥,结合（叠合）梁斜拉桥,混合梁斜拉桥,主梁为钢，桥面板为混凝土,主跨为钢，边跨砼,（二）按索塔数量分,独塔或单塔,双塔,多塔,单塔斜拉桥,双塔斜拉桥,多塔斜位桥,二、斜拉桥的特点,1、组合体系桥，适用性强； 2、内力分布合
2、理，跨中弯矩小； 3、建筑高度小，桥下净空大； 4、自锚体系，不需锚碇； 5、悬臂法施工难度大； 6、多次超静定，计算复杂。,三、斜拉桥的结构体系,飘浮体系（悬浮体系）,支承体系（半飘浮体系）,塔梁固结体系,刚构体系,第二节 斜拉桥的构造特点,一、拉索与锚具,（一）拉索的索面布置,单索面,双索面,双平行索面,双斜索面,布置在桥面宽度外侧,布置在桥面宽度之内,设置在桥梁纵轴线上,（二）拉索的索面形式,辐射形,平行形（竖琴形）,扇形,星形,采用较多的形式,（三）拉索的构造,平行钢筋索,平行（半平行）钢丝索,平行（半平行）钢铰线索,单股钢铰缆,封闭式钢缆,（四）锚具,热铸锚,镦头锚,冷铸镦头锚,夹片
3、群锚,拉锚式锚具,拉丝式锚具,夹片群锚,锲形锚,钢绞线,拉索在桥面外,二、主 梁,（一）截面形式,混凝土主梁,钢梁,叠合梁,板式,分离式双箱,闭合箱形,半封闭双室梯形或三角形箱形,双主梁：两根工字钢,钢箱梁,单箱单室,多箱单室,多箱多室,桁架梁：公铁两用,（二）主梁与拉索的连接构造,顶板设置锚固块,箱梁内设横隔板锚固,在三角形箱边缘锚固,在梁底锚固,三、索 塔,（一）索塔的造型,横向看,独柱式,双柱式,门式,斜腿门式,倒V式,钻石式,倒Y式,坐车过桥看,纵向看,单柱式,倒V式（设横梁后变为A式）,倒Y式,坐船过桥看,桥梁艺术,（二）索塔与拉索的连接构造,拉索在塔上连续通过索鞍。,拉索不连续通过
4、索塔，而用锚头将拉索锚固在索塔上。,1、只在梁一端张拉。 2、钢索长度大。,1、两端张拉。 2、钢索长度小，不需大千斤顶。,已建成世界斜拉桥之最,第二章 悬索桥,刘 江,第一节 概述,主缆,加劲梁,吊索,桥塔,锚碇,鞍座,一、悬索桥的特点,1、加劲梁不是主要承重结构； 2、跨越能力超强，向万米进军； 3、主缆架好后方便后续施工； 4、美观； 5、怕风。,据记载，在1818年至1940年间，至少有11座悬索桥毁于暴风。从目击者所描述的风毁景象中可以明显感到事故的原因是风引起的强烈振动。只是人们对这种风致振动机理还不可能作出科学的解释，对其危害性认识还不够。1940年，美国西海岸华盛顿州建成了中央
5、跨径为853米，居当时世界第三位的塔科马悬索桥（Tacoma Bridge），其设计风速为60米秒。然而四个月后，却在19米秒的风速袭击下，产生强烈扭曲振动而遭破坏。,这次事故再次震惊了桥梁工程界，经过广泛深入研究，提出了桥梁的风致振动问题。可以说塔科马桥的风毁开辟了土木工程界考虑空气动力问题的新时期。半个多世纪以来，在气象、结构力学、空气动力学、风洞实验等诸多领域专家学者的不懈努力下，虽然尚有不明之处，但已基本上弄清了桥梁发生各种风致振动的机理，并在结构工程这一领域内逐渐形成了一门新兴的学科结构风工程学。,二、悬索格与斜拉桥的比较,三、悬索桥的流派,美国式,英国式,混合式,：竖直吊索，钢桁架
6、，三跨地锚，主塔为钢结构。公铁两用。,：三角形斜吊索，扁平钢箱梁，混凝土桥塔。抗风性能较好。,：竖直吊索，流线形钢箱梁。中国。,金门大桥,莱茵河桥,西陵长江大桥,第二节 悬索桥的构造特点,一、主缆,主要承重构件,钢结构眼杆式缆链,钢丝绳缆,封闭钢绞索缆,平行钢丝主缆,主缆全桥布置2根。,空中编缆法（AS法）：是在缆索全长范围内设置一无端绳圈将携丝滑轮固定其上。再将一岸桥头的卷筒(丝盘)钢丝引套于携丝滑轮驱动无端绳圈即将两股钢丝带到对岸。对岸将钢丝卸下套在锚固用的靴跟形铸件(索靴)上并将对岸的卷筒钢丝引套于携丝滑轮驱动无端绳圈将对岸的钢丝带回原岸。在同一缆索内的所有钢丝都这样编好后在缆索截面外围
7、用若干千斤顶将钢丝挤紧再用软钢丝密缠使其几何尺寸稳定并具有良好抗锈性。采用这一构造的美国布鲁克林桥建于1883年其缆索至今完好。,预制平行束股法（PPWS法）：主缆预制，现场架设，采用猫道施工。我国主要采用此法。,二、加劲梁,提供桥面，承受风载。,扁平钢箱梁,桁架式,：建筑高度小，自重相对轻，抗风性能好。,：双层桥面，公铁两用。,三、桥塔,石砌,钢,混凝土,刚性塔,：多跨悬索桥。塔顶鞍座与主缆间不允许相对滑移，所以鞍座需沿桥轴线方向发生线位移。,摇柱塔,柔性塔,力学性质,顺桥向,：大跨度悬索桥。下端固结的单柱式形式，鞍座固定于塔顶，由塔的弹性变形来适应鞍座的线位移。,桁架式,刚架式,混合式,结构形式,横桥方向,断面形状,长方形,十字形,丁字形,四、锚碇,主缆的锚固体,锚碇基础,锚块,主缆的锚碇架及固定装置,遮棚,主缆支架,锚固鞍座,隧洞式锚碇,重力式锚碇,五、吊索及索夹,吊索,：吊杆。上端通过索夹与主缆连接，下端与加劲梁连接。,钢丝绳,平行钢丝束,钢绞线,连接方式,骑挂式：美、日,销接式：欧洲,六、鞍座,主鞍,散索鞍,鞍槽,座体,底板,改变缆索的方向,把主缆的束股在水平和竖直方向分散开，然后将束股引入各自的锚固位置。,索鞍,世界悬索桥之最,
