斜拉桥梁简介及发展趋势
- 格式:docx
- 大小:30.49 KB
- 文档页数:13
斜拉桥调研报告
这是一份关于斜拉桥调研的报告,旨在介绍斜拉桥的定义、特点、发展历史、应用领域以及优缺点等方面的内容。
首先,斜拉桥是一种特殊的桥梁结构,其特点是通过倾斜的钢索来支撑桥面。
由于采用了斜向的索网结构,斜拉桥可以实现较长的跨度,且结构相对轻巧,耐久性好,适合用于大跨度桥梁的设计。
斜拉桥的发展历史可以追溯到20世纪50年代初,最早应用于法国的特鲁瓦斯桥。
之后,斜拉桥得到了广泛的应用和发展,如日本的金泽大桥、美国的温哥华米尔皮特桥等。
近年来,我国也相继建成了一系列大型斜拉桥,如上海的东方明珠大桥、广州的海珠大桥等。
斜拉桥的应用领域非常广泛,可用于公路桥、铁路桥、步行桥等。
其主要优点包括:跨度大,可以满足大型桥梁的设计需求;结构轻巧,节省材料和成本;施工方便,可以在较短的时间内建成;美观独特,可以成为城市地标。
然而,斜拉桥也存在一些缺点。
首先,斜拉桥的设计和施工要求较高,需要精确的计算和施工工艺;其次,斜拉桥对地基要求较高,需要进行复杂的地基处理;最后,斜拉桥的维护成本较高,需要定期检查和维修,否则可能会影响桥梁使用寿命。
综上所述,斜拉桥作为一种特殊的桥梁结构,在大跨度桥梁的设计和建设中具有重要的地位和作用。
通过对斜拉桥的调研,
可以更好地了解其特点和应用领域,并为今后的桥梁设计和建设提供参考和借鉴。
斜拉桥发展历史及未来方向斜拉桥的发展历程及未来发展趋势通过本学期的学习,我们学习了梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥的计算方法。
通过老师的讲解使我们了解到了不同桥梁的受力特点的不同以及不同桥梁计算时使用的不同的理论。
梁桥以受弯为主的主梁作为承重构件的桥梁。
主梁可以是实腹梁或桁架梁。
实腹梁构造简单,制造、架设和维修均较方便,广泛用于中、小跨度桥梁,但在材料利用上不够经济。
桁架梁的杆件承受轴向力,材料能充分利用,自重较轻,跨越能力大,多用于建造大跨度桥梁。
拱桥指的是在竖直平面内以拱作为结构主要承重构件的桥梁。
拱桥是向上凸起的曲面,其最大主应力沿拱桥曲面作用,沿拱桥垂直方向的最小主应力为零。
悬索桥既吊桥指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。
其缆索几何形状由力的平衡条件决定,一般接近抛物线。
从缆索垂下许多吊杆,把桥面吊住,在桥面和吊杆之间常设置加劲梁,同缆索形成组合体系,以减小活载所引起的挠度变形。
下面我们重点来说说斜拉桥,斜拉桥是由主梁、索塔和斜拉索三大部分组成,主梁一般采用混凝土结构、钢和混凝土结构、组合结构或钢结构,索塔主要采用混凝土结构,斜拉索采用高强材料的钢丝或钢绞线制成。
它的主要优点有在各个支点支承的作用下跨中弯矩大大减小,而且由于结构自重较轻,既节省了结构材料,又能大幅地增大桥梁的跨越能力。
此外,斜拉索轴力产生的水平分力对主梁施加了预应力,从而可以增强主梁的抗裂能力,节约主梁中预应力钢材的用钢量。
斜拉桥和梁桥和拱桥相比有着跨越能力大的优势。
而与悬索桥相比在300-1000米跨度又有经济性的优势。
同时外形对称美观更兼线条纤秀,构造简洁,造型优美。
符合桥梁美学的要求。
适合在跨度为300-1000米的桥梁使用。
斜拉桥的发展其实进行了一个漫长的历史,在国外1784年德国人勒舍尔建造了一座跨径为32米的木桥,这是世界上第一座斜拉桥。
1821年法国建筑师叶帕特在世界上第一次系统地提出了斜拉桥的结构体系。
大跨度桥梁1。
大跨度桥梁现状及未来发展趋势1.1斜拉桥斜拉桥是现代大跨度桥梁的重要结构形式,特别是在跨越峡谷、海湾、大江、大河等不易修筑桥墩和由于地质的原因不利于修建地锚的地方,往往选择斜拉桥的桥型。
它的受力体系包括桥面体系,支承桥面体系的缆索体系,支承缆索体系的桥塔。
斜拉桥不仅能充分利用钢材的抗拉性能、混凝土材料的抗压性能,而且具有良好的抗风性能和动力特性。
它以其跨越能力大,结构新颖而成为现在桥梁工程中发展最快,最具有竞争力的桥型之一。
斜拉桥作为一种拉索体系,比梁式桥的跨越能力更大,是大跨度桥梁的最主要桥型.斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。
目前为止建成或正在施工的斜拉桥共有30余座,仅次于德国、日本,而居世界第三位.而大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。
中国至今已建成各种类型的斜拉桥100多座,其中有52座跨径大于200米。
20世纪80年代末,我国在总结加拿大安那西斯桥的经验基础上,1991年建成了上海南浦大桥(主跨为423米的结合梁斜拉桥),开创了中国修建400米以上大跨度斜拉桥的先河。
我国已成为拥有斜拉桥最多的国家。
今后斜拉桥的体系多以漂浮式或半漂浮为主。
半漂浮式可用柔性墩或在塔上设水平拉索阻止桥面过分的漂浮,所有这些都是为了抵抗温度变形及地震。
斜拉桥的发展趋势主要表现在如下几个方面:1)桥面继续轻型化,跨径继续增大,中小跨径也具有竞争力2)塔架构的多样化3)多跨多塔斜拉桥1。
2悬索桥悬索桥是特大跨径桥梁的主要形式之一,除苏通大桥、香港昂船洲大桥这两座斜拉桥以外,其它的跨径超过1000m以上的都是悬索桥。
如用自重轻、强度很大的碳纤维作主缆理论上其极限跨径可超过8000m。
迄今为止世界上已出现三个悬索桥大国,即美国、英国与日本。
全球各类悬索桥的总数已超过100座。
美国在悬索桥的发展上花了将近100年的时间,技术上日趋成熟,为全球悬索桥的发展奠定了基础,并首先使悬索桥成为跨越千米以上的唯一桥型。
道路与桥梁工程概论论文——浅谈斜拉桥的基本概况及发展前景摘要:斜拉桥是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是一种由塔、梁、索三种基本构件组成的组合桥梁结构体系,可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。
其可使梁体内弯矩减小,降低建筑高度,减轻了结构重量,节省了材料。
斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。
斜拉桥在目前所有桥型中具有鲜明的特征和优势。
在此浅述有关斜拉桥的发展历程和建造技术要点,以及斜拉桥在世界桥梁发展史上的地位和发展前景。
关键字:跨径结构体系构造建筑美学Abstract:With many girder cable-stayed bridge is will draw directly lasso in bridge tower bridge, is a kind of by a tower, beams, cable three basic components combination bridge structure system, can be considered a lasso more instead of a pier across the elastic supporting continuous beam. It can make the beam is reduced, reduce body bending moment the height and reduce the weight, saving material structure. Cable-stayed bridge by cable tower, girders, composed stay-cables.Cable-stayed bridge in the present in all the distinctive temperature.though characteristics and advantages. In the light of the development process and relevant cable-stayed bridge built technological essencials, as well as in world history ofcable-stayed bridge bridge the status and development prospects.Key Words:span structurestructural system architectural aesthetics正文:身处三大,身在宜昌这个坐落在长江之滨的魅力城市,自然和跨江桥梁构成了密不可分的关系。
有关斜拉桥的发展与创新一、斜拉桥的发展历程世界上第一座现代的斜拉桥——斯特伦松德桥是德国工程师弗兰茨·狄辛格从1955年开始在瑞典主持设计的。
1975年,这种桥型传入我国,第一座试验性斜拉桥——四川云阳汤溪河大桥(当时重庆属四川管辖)建成。
虽然我国斜拉桥的建造比世界晚了二十年,但是经过中国桥梁工程师们不懈的理论探索和创新实践,中国的斜拉桥事业发展迅速,到现在中国已经成为世界第一桥梁大国。
根据查找资料了解到我国斜拉桥的发展历程大致可以分为三个阶段。
第一阶段是我国斜拉桥的起步阶段,从1975~1982年,是我国斜拉桥发展的第一次高潮。
在这期间所修建的斜拉桥均为混凝土斜拉桥。
除了一开始提到的于1975年2月我国建成的第一座试验性斜拉桥——四川云阳汤溪河大桥以外;还有1980年建成的第一座预应力混凝土斜拉桥——三台涪江大桥;然后是1980年,我国在广西建成的第一座铁路预应力混凝土斜拉桥——红水河铁路桥;还有1981年我国建成了第一座独塔斜拉桥——四川金川县曾达桥,这座桥创造性地采用了平转法施工;1982年建成了上海泖港大桥为双塔双索面预应力混凝土斜拉桥,是中国第一座真正意义上的大跨度斜拉桥。
第二阶段是我国斜拉桥的提升阶段,从1983~1991年。
为何会有提升阶段的划分呢?这是由于第一阶段的建成的斜拉桥大多有拉索上的损坏问题,危及桥梁安全。
在这种情况下,越来越多优秀的桥梁工程师开始了斜拉桥的深入研究。
1985年,上海市政设计院的林元培先生主持设计了重庆嘉陵江石门大桥及上海恒丰北路桥,为日后设计建造南浦大桥积累了宝贵的技术经验。
1987年建成了天津永和大桥。
该桥是跨越永定新河的一座公路桥,是津汉公路的重要通道。
第三阶段是我国斜拉桥的飞跃式发展阶段,从1991年至2023年。
从1990年以后,我国经济迅速发展,交通的建设也必须提上日程,所以中国迎来了桥梁建设的春天。
尤其是造型美观的斜拉桥往往成为首选桥型。
现代斜拉桥的发展趋势
近年来,现代斜拉桥的发展趋势主要体现在以下几个方面:
1. 载重能力增强:随着交通和贸易的不断发展,斜拉桥需要承载更多的交通载荷和人流量。
现代斜拉桥的设计和建造致力于提高桥梁的载重能力,通过增加主梁和拉索的数量和尺寸等方式来增强桥梁的承载能力。
2. 结构优化:现代斜拉桥在结构上进行了优化,利用新材料和新技术,减少了桥梁的自重,提高了桥梁的可靠性和耐久性。
例如,采用更轻的复合材料作为主梁材料,采用预应力技术来增强桥梁的稳定性等。
3. 美学和环保要求的提升:现代斜拉桥不仅要满足功能需求,还要注重桥梁的外观设计和环境保护。
设计师和建筑师在桥梁的外形、色彩、灯光设计等方面加入了更多的美学元素,使得斜拉桥成为城市的地标和风景线。
同时,为了减少对环境的影响,现代斜拉桥在材料的选择、施工过程的环保措施等方面也更加注重可持续发展。
4. 智能化和数字化应用:随着科技的发展,现代斜拉桥也开始应用智能化和数字化技术。
通过传感器和监测系统,实时监测桥梁结构的变化和健康状况,提前发现潜在故障,保障桥梁的安全性。
同时,与交通管理系统和智能交通技术相结合,实现桥梁的智能化管理和运营。
总之,现代斜拉桥在载重能力、结构优化、美学要求、环保要求以及智能化和数字化应用方面都有了显著的发展趋势,以满足不断增长的交通需求和城市发展的要求。
从斜拉桥看桥梁技术的发展姓名:马哲昊班级:1403专业:建筑与土木工程学号:143085213086摘要: 介绍了国内外斜拉桥的发展历史,综述了现今斜拉桥发展的现状,并分析了斜拉桥的结构形式和布置形式及其经济效益,并简述了其中的桥梁技术,对今后斜拉桥的发展做出展望。
关键词: 斜拉桥;发展史;现状;展望Abstract: the paper introduces the domestic and foreign in recent decades history of Cable-stayed bridge.the paper summarized the The structure of cable-stayed bridge and the Economic benefits and Introduced the technology of it.the direction of further research in the future was put forward.Key words: Cable-stayed bridge; Review; Looking forward to1.斜拉桥的发展1.1 斜拉桥的历史斜拉桥是一种古老而年轻的桥型结构。
早在数百年前,斜拉桥的设想和实践就已经开始出现,例如在亚洲的老挝,爪哇都发现过用藤条和竹子架设的斜拉结构人行桥。
在古代,世界各地也都出现过通行人、马等轻型荷载的斜拉结构桥梁在 18 世纪,德国人就曾提出过木质斜张桥的方案,1817 年英国架成了一座跨径为 34m 的人行木质斜张桥,该桥的桥塔采用铸铁制造,拉索则采用了钢丝。
以后在欧洲的很多国家都先后出现了一些斜拉桥,如 1824 年,英国在 Nienburg 修建了一座跨径为 78m 的斜拉桥,拉索采用了铁链条和铸铁杆,后来由于承载能力不足而垮塌。
1818 年,英国一座跨越特威德河的人行桥也毁于风振。
斜拉桥的发展现状及常见问题分析发布时间:2023-02-16T05:27:50.316Z 来源:《中国建设信息化》2022年第19期作者:朱君伟[导读] 作为一种可以跨越超长距离的桥梁结构,斜拉桥主要是由主塔和斜索所组成的桥梁结构,这种形式的桥梁结构,虽然整体性能突出,但是在施工的过程中稳定性控制难度极大,一旦施工操作不到位,就可能一发坍塌事故。
朱君伟中交路桥华南工程有限公司广东省中山市 528400摘要:作为一种可以跨越超长距离的桥梁结构,斜拉桥主要是由主塔和斜索所组成的桥梁结构,这种形式的桥梁结构,虽然整体性能突出,但是在施工的过程中稳定性控制难度极大,一旦施工操作不到位,就可能一发坍塌事故。
为此,想要全面提升斜拉桥的施工效果,施工企业就必须要积极开展斜拉桥相关技术的研究工作,了解发展情况,分析常见问题。
关键词:斜拉桥;结构;桥梁工程引言在社会不断发展,城市化建设进程不断加快的过程中,区域间的交流与沟通日益频繁,此时就对交通运输工程提出了更高的要求。
比如说在进行桥梁项目建设的过程中,为了对其美观性、实用性、受力性、跨越能力等方面进行兼顾,就可以对斜拉桥施工技术展开运用,同时积极进行施工技术的研究工作,促进斜拉桥梁作用的充分发挥。
1斜拉桥技术研究目的斜拉桥属于一种高次超静定桥梁结构,在具体施工的过程在,由于收到桥梁结构参数与设计值差异和施工中荷载不确定等因素的影响,就会造成斜拉桥结构内力与位移的计算结果无法满足设计要求。
在施工的过程中如果不能进行有效的控制与调节,就会对斜拉桥的使用性能产生影响,严重的还会威胁到整体使用安全。
为此,就需要积极开展斜拉桥施工的研究工作,全面提升斜拉桥结构内力、线性与设计要求的一致性,保障使用安全,延长使用寿命。
开展斜拉桥施工控制工作,可以对斜拉桥结构的目标状态与实施状态进行有效的调控,并且必须要严格遵循斜拉桥结构施工的安全性和周期性要求,同斜拉桥自身结构特点相结合确定具体的管控手段,合理确定施工中的允许误差,积极开展施工监控工作,全面提升斜拉桥施工效果,保障我国路桥项目使用安全,为城市与交通运输事业的发展的奠定基础。
斜拉桥研究内容引言:斜拉桥是一种结构独特的桥梁形式,广泛应用于跨越大型河流、海湾等水域的桥梁工程中。
其独特的设计理念和优越的结构特点使得斜拉桥成为现代桥梁工程中的重要代表之一。
本文将从斜拉桥的起源与发展、结构特点、设计原理以及斜拉桥的应用等方面进行探讨。
一、斜拉桥的起源与发展斜拉桥的概念最早可以追溯到古代中国的木质斜拉桥,而现代斜拉桥的起源可以追溯到19世纪末的德国。
随着工程技术的发展和对桥梁跨度要求的提高,斜拉桥逐渐成为一种重要的桥梁形式。
20世纪60年代以来,随着材料科学和结构分析方法的进步,斜拉桥的设计和施工技术取得了巨大的突破,斜拉桥的跨度也越来越大。
二、斜拉桥的结构特点1. 主塔:主塔是斜拉桥的支撑结构,通常由混凝土或钢材构成。
主塔的高度和形状对斜拉桥的结构性能起着重要的影响。
2. 斜拉索:斜拉桥通过斜拉索将主梁与主塔相连,斜拉索采用高强度钢材制成,具有良好的抗拉性能。
3. 主梁:主梁是斜拉桥的承载结构,通常由钢材或混凝土构成。
主梁的形状和截面决定了斜拉桥的承载能力和稳定性。
4. 支座:支座是斜拉桥的固定点,用于承受桥梁的荷载并传递到地基。
支座通常由橡胶、钢材等材料制成,能够减小桥梁受力带来的变形和振动。
三、斜拉桥的设计原理1. 桥面布置:斜拉桥的桥面布置通常采用直线或曲线形式,以适应不同的交通流量和交通需求。
2. 跨度确定:斜拉桥的跨度是设计中的重要参数,需要根据实际情况和设计要求进行合理确定。
3. 斜拉索布置:斜拉索的布置对桥梁的受力性能和结构稳定性有着重要的影响,需要通过结构分析和计算确定最佳布置方案。
4. 主塔设计:主塔的高度和形状需要根据桥梁的跨度、荷载等参数进行合理设计,以确保桥梁的稳定性和安全性。
四、斜拉桥的应用斜拉桥由于其结构独特、跨度大、施工周期短等优势,在桥梁工程中得到了广泛的应用。
斜拉桥可以用于跨越河流、海湾、山谷等水域或地形复杂的地区。
同时,斜拉桥的美观性和独特的设计风格也使其成为城市地标和旅游景点。
组合梁斜拉桥:最新发展概况(第一部分)作者:José J. Oliveira;Pedro António J. Reis本文介绍了近50年来组合梁斜拉桥的发展概况,研究了现代中大跨度公路桥和公铁组合桁架桥的设计与施工方法。
本文还探讨了组合梁斜拉桥的发展趋势,特别对材料、拉索和桥梁设计等领域的发展前景进行了展望。
1.组合梁斜拉桥发展简介斜拉桥是一种美观、高效的桥型方案。
在过去的50年里,斜拉桥的适用范围逐步扩大,目前已成为中大跨度桥梁中应用最多的桥型。
对于跨度超过1000米的桥梁,斜拉桥已成为悬索桥的有力竞争桥型。
斜拉桥的设计方案和施工方案可以根据具体项目的特点、难点进行灵活调整,同时还可以保证良好的景观效果。
这些特点使得斜拉桥备受青睐,并在设计和施工中不断取得成功。
斜拉桥的上部结构由斜拉索、桥墩、桥塔共同支撑。
这些结构构件可以有很多不同的造型,从而组合出一系列不同的设计方案。
这一特性使得斜拉桥的适用跨径范围非常广泛,从小跨径的城市人行桥到大跨公路桥梁,例如日本的多多罗大桥(T atara Bridge,1999)和法国的诺曼底大桥(Normandy Bridge, 1995),主跨分别达到了890米、856米。
建成年代更近的香港昂船洲大桥(Stonecutters Bridge, 2009),中国的苏通大桥(Sutong Bridge, 2008)和海参崴俄罗斯岛大桥(Russky Island Bridge, 2012),主跨更是分别达到了1018米、1088米和1104米。
在考虑斜拉索和悬索组合使用后,更大跨度的斜拉桥正在设计中,目前正在施工的博斯普鲁斯三桥(the Third Bosphorus Bridge)是一个最具代表性的案例,该桥主跨跨径达到了1408米。
跨度的增加需要自重更轻、强度更高的主梁断面。
钢箱梁断面结合正交异性桥面板正是这种轻质、高强断面,适用于大跨度桥梁。
斜拉桥发展概况自1955年瑞典建成世界第一座现代斜拉桥以来,斜拉桥的建设在世界各地蓬勃发展,但现有斜拉桥大多是独塔双跨式和双塔三跨式,而具有连续主梁的三塔四跨式斜拉桥很少。
伴随着内陆经济发展,三峡库区蓄水工作逐渐完成,长江做为最大的黄金水道其重要性更加凸显,这也要求桥梁必须能够保证通航,多跨连续斜拉桥正好可以完整适应这一要求。
1斜拉桥的发展及其结构特点斜拉桥是现代大跨度桥梁的重要结构形式,特别是在跨越峡谷、海湾、大江、大河等不易修筑桥墩和由于地质的原因不利于修建地锚的地方,往往选择斜拉桥的桥型。
它的受力体系包括桥面体系,支承桥面体系的缆索体系,支承缆索体系的桥塔。
斜拉桥不仅能充分利用钢材的抗拉性能、混凝土材料的抗压性能,而且具有良好的抗风性能和动力特性。
它以其跨越能力大,结构新颖而成为现代桥梁工程中发展最快,最具有竞争力的桥型之一。
2国内外斜拉桥的发展现状及展望现代斜拉桥的历史虽短,但是利用斜向缆索、铁链或铁杆,从塔柱或桅杆悬吊梁体的工程构思以及实际应用可追朔到17 世纪。
斜拉桥发展几乎与悬索桥同时代(Virlogeux M, 1999)。
在我国古代,城墙外面护城上架设的可以开启的桥梁应属于斜拉式,东南亚地区的原始竹索桥的布置与近代的斜拉桥颇为相似。
15, 16世纪的地理大发现,极大推动了东西方文明的交流,源于亚洲的原始形态的斜拉桥对欧美近代斜拉桥的演变产生了深远的影响。
在欧美,最早见于记载的斜拉桥是1617年意大利威尼斯工程师V erantius建造的一座有几根斜拉铁链的桥。
1784年,德国人C.J. Loscher建造了一座木制斜拉桥。
这是世界上第一座真正愈义上的斜拉桥。
但是,18 世纪初两座斜拉桥的损毁,致使这种斜拉体系在18 世纪到19 世纪期间的发展几乎停滞[Podolny W, 1976]。
1918 年,位于英国Dryburgh-Abber 附近,跨越Tweed 河长约79m 的人行桥,在风力振荡的情况下,致使斜链在节点处折断而出现事故。
世界斜拉桥发展现状和趋势定稿世界斜拉桥发展演变和未来趋势中铁⼆⼗局李建军为了解决⾼速公路跨越通航的海峡和江、河、湖、泊以及⾼深峡⾕的⽭盾,现代公路桥梁正朝着⼤跨径、更轻巧的⽅向发展。
斜拉桥因其本⾝所具有的特性便成为了⼀种解决上述⽭盾最为常⽤的结构。
斜拉桥主要由主梁、缆索以及⽀承缆索的索塔等部分组成,属于组合体系的桥梁。
通过桥塔上多条斜向拉索的⽀承,斜拉桥结构可以跨越相对宽阔的峡⾕、通航海峡、河流等障碍物。
中交永江公司承建的重庆三环⾼速公路永江段在跨越长江的设计⽅案中也是综合河道航运等要求,以斜拉桥的⽅式跨越长江。
为了让⼤家了解斜拉桥的知识,近期搜集了⼀些有关斜拉桥⽅⾯的资料,编撰汇集以期能够使⼤家对斜拉桥的历史和发展有⼀定的认识。
⼀.斜拉桥发展演变史斜拉桥源于吊索桥,很早以前,⼈们就掌握了从塔架上悬吊斜拉索来⽀撑梁的知识。
我国是世界上最早有吊桥的国家之⼀,迄今已有4 000 多年的历史。
三⾥之城,七⾥之郭,作为城堡军事防御体系的重要组成部分,我国古代城郭主门外围均设有护城河和吊桥,桥的外端⽤绳索系在城墙塔架上。
每当有紧急情况时关闭城门,拉动绳索把桥吊起来,切断通往城门⼝的道路。
在这种体系结构⾥,斜拉索并不承担桥的荷载,主要是通过柔性拉索传递⼈⼒,起吊或放下桥⾯。
1617 年,意⼤利威尼斯⼯程师弗兰第阿斯(Ver2antius) 建造了⼀座⽤斜拉铁链⽀承⽊制桥⾯的桥梁体系,这是欧洲最早记载的斜拉桥。
在世界桥梁界,⼤家公认是德国⼯程师最早发展了斜拉桥的早期⼯艺和技术,如:正交异性板、钢箱梁、斜拉索预应⼒⼯艺和施⼯⽅法,并因此对斜拉桥在全球应⽤和发展起到了促进作⽤。
斜拉桥虽然l7世纪就有,但当时受科技⽔平的限制,缺乏可靠的理论分析⽅法和技术,这种结构体系没有得到很⼤的发展。
18世纪初修建的两座斜拉桥的倒塌事件,⼜使得这种结构体系⼀直没有得到重视和发展。
直到1938年德国⼯程师Dishinger重新认识到了斜拉桥的优越性,并对其进⾏了研究,1956年由他设计的瑞典Str?msund桥拉开了现代斜拉桥的序幕。
斜拉桥的结构形式、原理及发展斜拉桥又称斜张桥,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。
其可使梁体内弯矩减小,降低建筑高度,减轻了结构重量,节省了材料。
斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。
一、结构斜拉桥(cable stayed bridge)作为一种拉索体系,比梁式桥的跨越能力更大,是大跨度桥梁的最主要桥型。
斜拉桥是由许多直接连接到塔上的钢缆吊起桥面,斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。
索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱,材料有钢和混凝土的。
斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面等。
第一座现代斜拉桥是1955年德国DEMAG公司在瑞典修建的主跨为182.6米的斯特伦松德(Stromsund)桥。
目前世界上建成的最大跨径的斜拉桥为俄罗斯的俄罗斯岛大桥,主跨径为1104米,于2012年7月完工。
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。
斜拉桥是一种自锚式体系,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。
2013年已建成的斜拉桥有独塔、双塔和三塔式。
以钢筋混凝土塔为主。
塔型有H形、倒Y形、A形、钻石形等。
斜拉索仍以传统的平行镀锌钢丝、冷铸锚头为主。
钢绞线斜拉索在汕头石大桥采用。
钢绞线用于斜拉索,无疑使施工操作简单化,但外包PE的工艺还有待研究。
斜拉桥的钢索一般采用自锚体系。
开始出现自锚和部分地锚相结合的斜拉桥,如西班牙的鲁纳(Luna)桥,主桥440m;我国湖北郧县桥,主跨414m。
地锚体系把悬索桥的地锚特点融于斜拉桥中,可以使斜拉桥的跨径布置更能结合地形条件,灵活多样,节省费用。
斜拉桥的施工方法:混凝土斜拉桥主要采用悬臂浇筑和预制拼装;钢箱和混合梁斜位桥的钢箱采用正交异性板,工厂焊接成段,现场吊装架设。
大跨度桥梁——斜拉桥专业:岩土与地下工程班级:10-1班姓名:卢雪东学号:20101792斜拉桥斜拉桥又称斜张桥,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。
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。
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斜拉桥作为一种拉索体系,比梁式桥的跨越能力更大,是大跨度桥梁的最主要桥型,也是我国大跨径桥梁最流行的一种桥型。
目前为止我国建成或正在施工的斜拉桥共有30余座,仅次于德国、日本,而居世界第三位。
而大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。
按照交通功能分类根据桥梁建造的使用目的,可以分为公路斜拉桥,铁路斜拉桥,人行斜拉桥,斜拉管道桥,斜拉渡槽等,有时在一座桥上这些功能是兼而有之的,如公铁两用桥,现在越来越多的斜拉桥都同时通行管道(输送水。
液化气。
电缆等);按照梁体材料分类有钢桥、混凝土桥、迭合梁桥。
复合梁桥、组合梁桥;按照塔的数量分类有单塔、双塔、多塔;按照索面不知形式分类索的布置:面外——单面索、双面索、多面索、空间索,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;按照主梁和塔的连接形式分类有悬浮体系,半悬浮体系,塔梁固结体系,刚构体系等。
斜拉桥的主要特征据资料反映已存在于l 8世纪和l9世纪的设计中,所以这种结构体系并不是20世纪的发明,虽然我们将它发展起来,但这种结构体系的滥觞,我们应追溯到更早的时期。
老挝和印度尼西亚的爪哇岛上很早就有原始的竹制斜拉桥,古埃及的海船上也出现过用绳索斜拉的工作天桥等等,这些结构中所具有的斜拉桥特征已明晰可见。
(二)斜拉桥的发展历史斜拉桥的发展历史悠久,1617年,威尼斯建筑大师福斯图斯·费尔安蒂翁斯在达尔玛提亚出版的一部著作中发现了第一座用斜拉索吊拉的桥梁,近似于悬索桥和斜拉桥的混合结构。
1784年,德国人伊曼努尔·勒舍尔(Loseher)设计了一种木制的悬带结构,它已经具备了斜拉桥“自身锚固”的所有特征。
1817年,英国人雷德帕斯(Redpath)和布朗(Brow)建造了皇家草场桥,该桥跨径约为33米,它用斜向拉杆连接在铸铁的塔架上。
1824年,在德国的尼恩堡(Nienbm'g)建造跨越萨勒河的斜链条桥,跨径78米。
1873年,·英国泰晤士河上修建了以斜拉为主的艾尔伯特(Albert)桥。
1926年,由西班牙工程师托罗加(Totojr)设计,修建于西班牙古尔达勒特(Guadalete)河上的第一座钢筋混凝土斜拉结构腾普尔(Temp~)渡槽,是引人注目的结构物,它的中孔为57.3米,设有两个铰结构。
在以上二、三十年的时间里,斜拉桥经历了—个由缆索悬吊体系到悬吊——斜拉混合体系再到单纯斜拉自锚体系的发展过程。
这个时期斜拉桥发展非常缓慢,主要因当时没有高强材料,斜拉索易于松弛,对复杂的超静定结构缺乏计算分析手段,往往这类结构建成不久就因整个体系松弛,造成很大变形和破坏,导致事故的发生。
如1824年修建的跨越萨勒河的斜拉链条桥,在1 825年由于一次火炬游行而致垮塌,造成5O人丧生的悲剧。
还有19世纪20年代,纳维叶(Navier)作了斜拉结构破坏原因的分析并得出结论,其结论之一就是吊桥优于斜拉桥。
这些都对斜拉桥的发展起了阻碍作用,在以后的一段时间里,斜拉桥的修建很少,它的发展基本上处于停滞状态。
第二次世界大战以后,由于钢材的短缺,促使人们对桥型做重新的思考和研究。
德国人狄辛格尔(F·Disehinger)首先认识到了斜拉桥结构体系的优越性,并大力加以提倡,他在1949年,发表了对斜拉桥结构研究的成果,这对德国乃至整个世界的桥梁界都有触动。
他指出对斜拉索必须施加足够的应力来消除长索自重垂度带来的柔度影响,借以使梁体的变形保持在较低的水平上。
1955年建成了世界上第一座现代化的斜拉桥——斯特罗姆桑特(Stromsund)桥,该桥是德国一家钢结构公司在瑞典建成的。
时隔不久,在德国建造了两座大跨度的钢斜拉桥,它们是杜塞尔多夫(Dusseldorf)北桥和科隆的塞维林(Severin)桥,巩固了现代斜拉桥的地位。
值得一提的是,这两座桥的主梁是使用了正交异性钢桥面板的钢箱梁,后者还是世界上第一座非对称式钢斜拉桥。
1957年第一座混凝土斜拉桥出现了,但跨径仅为17.53米+51.9米+17.53米,它可以看作是5年后建成的马拉开波(Maracaibo)桥的试验桥,以次为起点,揭开了混凝土斜拉桥建设的序幕。
1962年在委内瑞拉建成的马拉开波(Maracaibo)桥是一座大型的桥梁,全长8.85公里,其中混凝土斜拉桥部分为160米+5 x 236米+160米。
同时,60年代还修建了法国的东兹尔(Donzere)斜拉桥,前苏联基辅的第聂伯尔(Dnjper)斜拉桥,以及意大利罗马的马格里那(M=suaIla)斜拉桥。
进入20世纪70年代后,预应力混凝土斜拉桥大量兴起,如1977年法国建成的普鲁东(Brotonne)桥,西班牙修建了Luna斜拉桥等。
到了90年代,斜拉桥的跨度不断被创新,如挪威的斯卡恩圣特(Skamsundet)桥、日本的名港东、名港中央和名港西大桥、法国的诺谩底桥、日本的多多罗大桥,等等。
大跨径桥梁建设反映了一个国家的综合实力和科学技术的发展水平。
近百年来。
特别是本世纪30年代以来,世界上大跨径桥梁建设发展十分迅速。
不同桥型大跨径桥梁的发展,日益被各国桥梁界人士所关注。
我国进入90年代以来,出现了建造大跨径桥梁的高潮。
进入21世纪的中国必将迎来更大规模的大跨径桥梁建设时期。
随着我国城市建设和高等级公路、道路建设的发展,修建大跨径城市桥梁也将成为必然的趋势。
我国的斜拉桥的建设和发展也很迅速。
根据我国的国情和特点,斜拉桥以预应力混凝土斜拉桥和叠合型斜拉桥为主,日本和德国经济实力雄厚,均为钢铁大国,修建的斜拉桥以钢斜拉桥为主。
钢斜拉桥由于质量轻,施工节段长,跨越能力大,在早期斜拉桥的建设中得到广泛应用。
但价格昂贵,维修养护工作量大。
美国和我国一直是以混凝土斜拉桥为主。
美国不采用钢斜拉桥的原因是因为钢焊接工作量大,需较多的劳动力,且养护工作量大,无法与混凝土斜拉桥竞争。
而我国钢材较少,且价格贵,修建混凝土斜拉桥有更大的优势。
在我国,现代化的斜拉桥是在进入70年代后才开始修建的。
1975年和1976年分别修建了两座试验桥,即四川的云阳桥和上海松江的新五桥,主跨分别为76米和54米,1980年在广西建成了我国第一座铁路预应力混凝土斜拉桥——红水河铁路桥。
从此我国的斜拉桥建设进入快速发展阶段,1993年上海扬浦大桥的建成,标志着我国斜拉桥的建设水平已挤身世界前列,南京长江二桥南汊大桥,它的主跨是628米,是目前国内建成的跨度最大的钢箱梁斜拉桥。
截至到目前,我国已建跨径大于200m的各类斜拉桥近47座,跨径超过400m的斜拉桥18座。
设计中的香港昂船洲桥主跨l018m,苏通长江大桥主跨1088m,令斜拉桥的跨径突破千米,据国内学者的统计,世界各国现在已建成的各类斜拉桥大约300多座。
在仅三、四十年的时间内,这种型式的桥梁能形成如此大的发展规模,在技术方面这主要有计算机技术的飞速发展、超静定结构分析理论的不断完善,使得计算手段不断更新、水平日益提高;正交异性板的设计计算及制造技术的日趋成熟,预应力混凝土的兴起和发展,高强度缆索材料制造工艺的发展、防腐能力的提高,锚固方式以及高疲劳性能锚具的研究和开发;模型试验技术水平及试验能力的提高,以及以悬臂架设方法为主的施工技术的开发和完善等方面的原因。
另外斜拉桥在它的经济性、刚度、抗风稳定性以及架设方法方面,在200m一600m跨度范围内都有一定的竞争优越性。
目前,密索斜拉桥已取代稀索斜拉桥,对于主梁来说,混凝土斜拉桥多采用双边主梁的形式,钢斜拉桥多采用流线型扁平箱梁;主塔大都采用混凝土结构,大跨度的桥塔多采用倒“Y”型或钻石型;种类趋于多样化,出现了被严国敏先生称为花色斜拉桥的结构型式。
另外也出现了复合材料用于斜拉桥的修建,如我国重庆交通学院于1986年用玻璃纤维增强塑料fdt梁建造的人行斜拉桥。
(三)世界著名斜拉桥:(1)苏通大桥:苏通大桥位于江苏省东部的南通市和苏州(常熟)市之间,西距江阴大桥82公里,东距长江入海口108公里,是交通部规划的国家高速公路沈阳至海口通道和江苏省公路主骨架的重要组成部分。
路线全长32.4公里,主要由跨江大桥和南、北岸接线三部分组成。
其中跨江大桥长8146米,北接线长约15.1公里,南接线长约9.2公里。
跨江大桥由主跨1088米双塔斜拉桥及辅桥和引桥组成。
主桥主孔通航净空高62米,宽891米,满足5万吨级集装箱货轮和4.8万吨级船队通航需要。
工程于2003年6月27日开工,于2008年6月30日建成通车。
(2)昂船洲大桥:昂船洲大桥位于香港,是全球第二长的双塔斜拉桥。
大桥主跨长1018米,连引道全长为1596米。
是本港首座位处市区环境的长跨距吊桥,在香港岛和九龙半岛都可以望到这座雄伟的建设。
大桥属于8号干线的一部份,跨越蓝巴勒海峡,将葵涌和青衣岛的8号和9号货柜码头连接起来。
(3)米约高架桥:米约大桥(Millau bridge)因坐落在法国西南的米约市而得名,它是斜拉索式的长桥。
它是目前世界上第二高的大桥,(目前最高的大桥是中国湖北的沪蓉西四渡河特大桥,桥面与峡谷谷底高差达560米)桥面与地面最底处垂直距离达270米。
(4)多多罗大桥:多多罗大桥位于日本的本州岛和四国岛的联络线上,主梁采用钢箱梁,是当时世界上主跨最长的超大型斜拉桥。