斜拉桥合理成桥状态的确定.ppt
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斜拉桥原理
斜拉桥原理是指利用斜拉索将桥面荷载传递到桥塔上,通过桥塔的支撑来分担荷载的一种技术原理。
斜拉索是由高强度钢索组成的,它们被拉伸成斜向的线条,连接桥面和桥塔。
通过合理的设计和安排,可以使斜拉索承担整个桥面的荷载。
这样,桥梁的主要受力构件就变成了桥塔和斜拉索,比传统桥梁更加轻型化和优美。
斜拉桥原理的应用可以实现大跨径、大荷载的桥梁建设。
相比于悬索桥,斜拉桥在斜拉索数量相同的情况下,可以实现更长的跨度。
同时,斜拉桥也具有更好的抗风性能和抗震性能,更加适合建设在复杂地形和海洋环境中。
近年来,斜拉桥已经成为世界上许多城市建设的标志性建筑。
著名的斜拉桥有中国的杭州湾跨海大桥、法国的米兰多梅特大桥、美国的金门大桥等。
斜拉桥的建设不仅具有实用价值,更是一种城市形象和文化的展示。
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斜拉桥的合理成桥状态一、概述在通常意义下,桥梁的设计必须遵照适用、经济、安全和美观的基本原则,这在桥梁的初步设计阶段显得尤为突出。
桥梁初步设计要解决桥型方案问题,即根据行车、通航等使用要求,选定合适的桥梁类型和立面布置,确定主要的结构尺寸。
对于斜拉桥方案,需确定塔的个数、主跨大小、边跨与主跨比例、主梁的截面形式和高度、主塔的形式、斜拉索的布置、主梁与塔和墩的连接或支承方式等主要参数。
这些主要参数的确定通常是先根据经验初拟。
进行结构分析计算出设计内力,进行截面设计确定配筋和验算应力或裂纹,如果内力和截面设计结果不合理。
再修正有关参数重新作结构分析和截面设计,直至满足规范要求。
传统的设计方法在计算设计内力时,通常采用一次落架法计算恒载内力,这对于结构体系比牧简单的桥梁(如简支梁桥,采用一次落架法施工的中小型桥梁)来说是可行的,但对于斜拉桥,由于斜拉索需要进行预张拉,因此即使采用一次落架法施工,结构内力的计算也不是确定的。
斜拉桥一般采用悬臂法施工,最终的成桥恒载受力状态是通过施工过程一步步形成的,施工过程中斜拉索要逐根安装并进行张拉。
施工工序和张拉索力决定了桥梁在施工过程中的受力,也决定了成桥的恒载受力状态。
但张拉索力的确定又必须有一个已知的成桥恒载受力状态作为目标才能实现。
因此斜拉桥的设计计算首先要解决成桥受力状态的问题。
前,桥梁的设计规范采用极限状态理论,分正常使用和承载能力两种极限状态。
按正常使用极限状态验算结构刚度、截面应力或裂纹宽度:按承载能力极限状态验算截面的极限抗力。
通常按弹性理论进行结构内力计算,按此内力进行验算。
但由于斜拉桥为高次超静定结构,如果要分析结构的极限承载力,则必须考虑材料的塑性,充分计入材料和儿何非线性引起的结构内力重分布,才能真正求出结构的极限承载力,国内外在这方面有一些研究,但还有不少问题需要解决。
二、斜拉桥成桥受力状态确定方法斜拉桥成桥受力状态包括成桥恒载内力状态和主梁线形状态,并且对于混凝土斜拉桥,由于混凝土收缩徐变的影响,成桥后相当一段时间内恒载内力状态和主梁线形状态会随时间变化,通常认为5年后才能基本稳定。
斜拉桥的合理成桥状态
斜拉桥是一种以斜拉索支撑主梁的桥梁结构,其合理成桥状态是指在斜拉桥建成后,其结构应该达到的一种理想状态,以保证桥梁的安全、稳定和经济运行。
斜拉桥的合理成桥状态包括以下几个方面:
1. 结构稳定:斜拉桥的结构应该具有足够的稳定性,能够承受各种荷载和风载的作用,同时在地震等自然灾害下也能够保持稳定。
2. 安全可靠:斜拉桥的结构应该具有足够的安全性和可靠性,能够保证车辆和行人的安全通行,同时在发生事故时也能够保证救援和维修的便利性。
3. 经济性好:斜拉桥的结构应该具有良好的经济性,能够在设计、施工和运营过程中尽可能地减少成本和资源的浪费,同时能够实现长期的经济效益。
4. 美观性好:斜拉桥的结构应该具有良好的美观性,能够与周围环境相协调,同时能够体现出设计者的创意和技术水平。
为了达到斜拉桥的合理成桥状态,需要在设计、施工和运营过程中进行全面的考虑和规划,同时需要进行严格的质量控制和监测,确保斜拉桥的安全、稳定和经济运行。
斜拉桥施工状态的确定方法一、概述通常,斜拉桥要实现最终的成桥状态豁要经过一系列的施工步骤。
根据主梁的施工方法不同有支架现浇法、支架拼装法、顶推法、悬臂现浇法、悬臂拼装法。
从斜拉索的张拉次数不同可分为一次张拉法和多次张拉法。
从悬僻现浇挂篮的支承方式不同可分为后支点挂篮和前支点挂篮。
支架现浇法或支架拼装法的主梁是在支架上进行现浇或拼装的,一般为落地支架。
通常用于规模较小的斜拉桥。
顶推法是指主梁采用顶推法施工的情况,一般也只适用于较小规模的斜拉桥。
悬臂现浇法是利用挂篮进行主梁的施工,通常相应梁段的斜拉索必须同步施工,对于采用后支点挂篮施工的情况,一个标准梁段的施工工序通常为:①挂篮前移并立模定位;②安装钢筋等、浇注混凝土;③混凝土待强后,张拉梁内预应力;④挂对应梁段的斜拉索并进行张拉。
对于采用前支点挂篮施工的情况,一个标准梁段的施工工序通常为:①挂篮前移并立模定位;②挂当前梁段斜拉索与挂篮前端相连并进行第一次张拉;③安装钢筋等、浇注部分混凝土;④当前梁段斜拉索进行第二次张拉;⑤浇完梁段混凝土;⑥混凝土待强后张拉梁内预应力;⑦降挂篮,当前梁段斜拉索进行第三次张拉。
悬臂拼装法是利用浮吊或桥面吊机将预制好的梁段逐段拼装的,通常斜拉索也必须同步安装并张拉。
悬臂施工法(现浇或拼装)施工达到最大悬臂后,要进行合龙段施工,如标准的三跨双塔斜拉桥,一般分别以两个主塔为中心进行双悬臂施工,达到最大悬臂后先合龙边跨,然后再进行中跨合龙施工,各跨的合龙施工是斜拉桥施工中极其关键的环节,通常的合龙程序为:①安装合龙段混凝土施工的吊架;②配平衡重施加在合龙口两侧;③利用定位装置嵌定合龙口;④安装钢筋等、浇注合龙段混凝土并逐级去掉合龙口两侧的平衡重;⑤张拉合龙预应力束。
如果平衡重与合龙梁段的重盆相等,则合龙口嵌定装置基本上不承受由合龙段混凝土浇注引起的内力。
合龙程序还有一个核心问题就是平衡重施加的时间。
这里是在合龙口嵌定之前,施加在主梁最大悬臂状态下,如果在合龙门嵌定之后施加,则由于嵌定装置使主梁成为了连续结构,其受力情况完全不一样,并且,合龙口嵌定装置需承受由平衡重引起的很大的内力,对成桥状态的主梁弯矩影响很大,后者与前者相比,跨中区域产生较大的恒载正弯矩,与该区域的控制弯矩同号,是不利的。