其他桥型-斜拉桥简介
- 格式:pdf
- 大小:5.22 MB
- 文档页数:64
为什么有些桥梁需要斜拉桥设计?一、斜拉桥结构简介斜拉桥是一种采用斜拉索支撑主梁的桥梁结构,其设计独特,具有一系列独特的优势。
斜拉桥通常由塔楼、拉索和主梁三部分组成。
塔楼作为桥梁的支撑点,将拉索与主梁连接起来。
拉索根据需要的张力,通过塔楼连接到主梁,使得主梁得以支撑。
二、延长主梁跨度的设计需求1. 跨越宽度需求:有些地区的桥梁需要跨越非常宽的河流或峡谷,传统的梁桥结构无法满足跨度的需求。
斜拉桥能够通过拉索的支撑,实现更大的跨度,解决了跨越宽度限制的问题。
2. 减少桥梁应力:梁桥结构在跨越较大距离时,会受到较大的应力。
而斜拉桥通过将主梁的荷载分散到斜拉索上,减少了主梁的受力情况,从而降低了主梁的应力,提高了桥梁的承载能力。
3. 美学设计需求:斜拉桥的设计不仅考虑到桥梁的功能,还注重桥梁的美学价值。
斜拉桥的斜拉索在桥梁上呈现出独特的形态,赋予了桥梁优雅、流线型的外观,成为了城市地标之一。
三、斜拉桥的优势与局限1. 结构稳定性:斜拉桥采用了三角支撑结构,使得整个桥梁结构更加稳定。
斜拉桥的主梁在受到荷载时,通过拉索将荷载传递到塔楼上,从而实现了力的平衡,增强了整个桥梁结构的稳定性。
2. 经济性:斜拉桥相比于其他桥梁结构,具有较低的建造成本和维护成本。
斜拉桥的斜拉索可以吸收桥梁的荷载,减少了主梁的材料使用量,降低了桥梁的建设成本。
同时,斜拉桥的维护也相对简单,更易于进行定期检查和维修。
3. 局限性:斜拉桥的设计需要考虑多方面的因素,如地震、风速等,以确保结构的稳定性。
斜拉桥对地基设施的要求也较高,需要保证塔楼的稳定性和承载能力,从而带来更多的施工和维护难度。
四、斜拉桥在世界各地的应用案例1. 若尔盖大桥(中国):作为世界上跨度最大的斜拉桥之一,若尔盖大桥成功跨越了若尔盖河谷,成为了中国西部地区的标志性建筑。
2. 米尔顿马德斯桥(加拿大):该桥位于加拿大多伦多市,是一座斜拉桥,不仅具有跨越能力,还有着独特的设计风格,成为多伦多的地标之一。
斜拉桥:斜拉桥根据纵向斜缆布置有辐射、扇形、竖琴形(1)辐射形:1、辐射形这种布置方法是将全部拉索汇集到塔顶,使各根拉索都具有可能的最大倾角。
由于索力主要由垂直力的需要而定,因此拉索拉力较小;而且辐射索使结构形成几何不变体系,对变形及内力分布都有利。
这种做法的缺点是:有较多数量的拉索汇集到塔顶,将使锚头拥挤,构造处理较困难;塔身从顶到底都受到最大压力,自由长度较大,塔身刚度要保证压曲稳定的要求。
另外,拉索倾角不一,也使锚具垫座的制作与安装稍显复杂。
例如:湛江海湾大桥主桥为双塔双索面混合梁斜拉桥,运用辐射式斜拉桥结构原理,斜拉桥主跨为480米,钢砼混合箱梁结构,斜拉桥边跨跨度为120米+60米。
该桥水深达20m,基础深达104m、塔高达150m,技术难度大,工程非常艰巨,是我省继虎门大桥之后建设的最大规模的桥梁工程。
桥位所处的麻斜海湾水面宽约2.5公里,最大水深20米。
通航净宽400米,净高48米,主跨480米,桥宽6车道.可以通航标准为5万吨级货轮。
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。
还有就是世界上跨径最大的预应力混凝土斜拉桥——西班牙的卢纳巴里奥斯桥,跨径达440m,采用了双面辐射形密索布置.该桥由107.7+440.0+106.9米3跨组成,边跨和桥台固结,主跨无索区设一个剪力铰。
为了避开50米水深和不良地质条件,采用了很大的中跨;又因主梁采用悬臂浇筑法(见混凝土桥架设)施工,采用了长36.23米,重2.5万吨起平衡作用的重力式桥台,其上也锚固部分缆索,并配置了预应力钢筋,形成三向预应力混凝土结构。
主梁高度仅2.5米,跨高比为176;桥宽22.5米,宽高比为9;主梁采用流线形的单箱三室封闭式截面,但在中跨的中部因轴向压力较小,为减轻自重,采用了半封闭式的箱形截面。
塔墩在基础顶面以上高达102.5米,立面上呈柱型,横桥向采用斜腿门型塔柱,有两道横撑,具有较好的抗风稳定性。
斜拉桥结构体系及特点斜拉桥亦称矮塔斜拉桥, 其构造特点是在连续梁中支点处设置矮索塔, 其塔高只有斜拉桥索塔高度的一半左右, 斜拉索通过矮索塔上设置的鞍座对主梁产生竖向支反力和水平压力。
部分斜拉桥主梁自身刚度较大, 能够承担大部分荷载效应, 斜拉索对主梁只起到一定程度的帮扶作用。
斜拉桥是介于斜拉桥和连续梁桥之间的一种新桥型, 兼具斜拉桥和连续梁桥的双重结构特征。
斜拉桥是由上部结构索、塔、梁三种基本构件和下部结构墩台、基础组成的结构体系, 影响部分斜拉桥结构各部分荷载效应最根本的因素是梁、塔、墩之间的结合方式, 不同的结合方式产生不同的结构体系。
根据部分斜拉桥结构自身的特点和梁、塔、索、墩的结合方式, 可将部分斜拉桥结构体系划分为三种型式: (1) 塔梁固结体系; (2) 支承体系; (3) 刚构体系, 见图1 所示。
(4)半漂浮体系,见图2所示。
(1)塔梁固结体系及特点塔梁固结、塔墩分离、梁底设支座支承在桥墩上, 斜拉索为弹性支承, 这是一种完全的主梁具有弹性支承的连续梁结构。
这种体系必须有一个固定支座, 一般是一个塔柱处梁底支座固定, 而其他支座可纵向活动。
这种体系的主要优点是取消了承受很大弯矩的梁下塔柱部分, 代之以一般桥墩, 中央段的轴向拉力较小, 梁身受力也很均匀, 整体温度变化对这种体系影响较小, 几乎可以略去。
这种体系结构整体刚度小, 当中跨满载时, 由于主梁在墩顶处的转角位移导致塔柱倾斜, 使塔顶产生较大的水平位移, 因而显著增大了主梁的跨中挠度。
上部结构重力和活载反力需经支座传递到桥墩, 因此需设置大吨位支座。
我国的漳州战备桥、小西湖黄河大桥、离石高架桥; 日本的蟹泽桥、士狩大桥、木曾川桥、揖斐川桥、新唐柜大桥均采用这种体系。
已建部分斜拉桥采用这种结构体系较多, 与连梁体系相同, 符合部分斜拉桥的概念含义。
塔梁固结体系的特点:塔、墩内力最小,温变内力也小,主梁边跨负弯矩较大。
(2)支承体系及特点塔墩固结、塔梁分离, 主梁在塔墩上设置竖向支承, 支座均为活动支座, 这种体系接近主梁具有弹性支承的连续梁结构。
斜拉桥主梁施工方法
1. 斜拉桥主梁施工方法
一、斜拉桥简介
斜拉桥是一种桥梁结构形式,以悬臂结构的形式架设,利用斜拉索和自重拉应力,以无支点悬跨跨度较大的河流或者其他地形障碍物,是一种运用紧凑空间和节省建筑材料的新型桥梁结构。
二、斜拉桥主梁施工方法
1. 组装主梁:主梁采用抛拉索或圆钢结构形式,采用焊接、系索、悬吊、调整等组装方法组装成主梁,此外主梁的抗震性能也要组装稳定。
2.桥墩设置:在桥梁拱弧两侧,要满足桥墩的抗震要求,安装桥墩,根据设计图纸,定位桥墩的位置,确保不影响拱弧的完整性。
3.安装斜拉索:在桥墩上安装斜拉索,安装斜拉索时,要特别注意索具的安装,索具除了在施工技术要求的精度范围以外,还要经受主梁高低位移、拱弧及其位移的变形,所以安装时要特别注意。
4.安装碟簧:碟簧结构可以抵消主梁及其之间的拱弧及其位移,稳定主梁,使斜拉索受力均匀,维持拱弧的完整性。
5.安装栏杆:栏杆的结构在拱弧两端,拉索的拉力,会对两端的跨距造成不同程度的变形,影响主梁的抗震性能,所以在两端安装栏杆,支撑主梁的变形,是斜拉桥结构抗震的重要步骤。
6.安装导索:导索是在斜拉索的连接处安装,可以避免斜拉索的下垂、脱离,以及延长斜拉索的使用寿命。
斜拉桥结构体系及特点斜拉桥亦称矮塔斜拉桥, 其构造特点是在连续梁中支点处设置矮索塔, 其塔高只有斜拉桥索塔高度的一半左右, 斜拉索通过矮索塔上设置的鞍座对主梁产生竖向支反力和水平压力。
部分斜拉桥主梁自身刚度较大, 能够承担大部分荷载效应, 斜拉索对主梁只起到一定程度的帮扶作用。
斜拉桥是介于斜拉桥和连续梁桥之间的一种新桥型, 兼具斜拉桥和连续梁桥的双重结构特征。
斜拉桥是由上部结构索、塔、梁三种基本构件和下部结构墩台、基础组成的结构体系, 影响部分斜拉桥结构各部分荷载效应最根本的因素是梁、塔、墩之间的结合方式, 不同的结合方式产生不同的结构体系。
根据部分斜拉桥结构自身的特点和梁、塔、索、墩的结合方式, 可将部分斜拉桥结构体系划分为三种型式: (1) 塔梁固结体系; (2) 支承体系; (3) 刚构体系, 见图1 所示。
(4)半漂浮体系,见图2所示。
(1)塔梁固结体系及特点塔梁固结、塔墩分离、梁底设支座支承在桥墩上, 斜拉索为弹性支承, 这是一种完全的主梁具有弹性支承的连续梁结构。
这种体系必须有一个固定支座, 一般是一个塔柱处梁底支座固定, 而其他支座可纵向活动。
这种体系的主要优点是取消了承受很大弯矩的梁下塔柱部分, 代之以一般桥墩, 中央段的轴向拉力较小, 梁身受力也很均匀, 整体温度变化对这种体系影响较小, 几乎可以略去。
这种体系结构整体刚度小, 当中跨满载时, 由于主梁在墩顶处的转角位移导致塔柱倾斜, 使塔顶产生较大的水平位移, 因而显著增大了主梁的跨中挠度。
上部结构重力和活载反力需经支座传递到桥墩, 因此需设置大吨位支座。
我国的漳州战备桥、小西湖黄河大桥、离石高架桥; 日本的蟹泽桥、士狩大桥、木曾川桥、揖斐川桥、新唐柜大桥均采用这种体系。
已建部分斜拉桥采用这种结构体系较多, 与连梁体系相同, 符合部分斜拉桥的概念含义。
塔梁固结体系的特点:塔、墩内力最小,温变内力也小,主梁边跨负弯矩较大。
( 2)支承体系及特点塔墩固结、塔梁分离, 主梁在塔墩上设置竖向支承, 支座均为活动支座, 这种体系接近主梁具有弹性支承的连续梁结构。
浅谈斜拉桥认识斜拉桥又称斜张桥,是一种缆索承重结构体系,其上部结构由塔、梁、拉索三种基本构件组成。
由塔柱伸出的斜拉索作为主梁的多点弹性支承,同时斜拉索拉力的水平分力对主梁起着轴向预应力作用,因此斜拉桥是一种桥面体系以主梁受压(密索)或受弯(稀索)为主、支承体系以斜拉索受拉及桥塔受压为主的桥梁。
斜拉桥良好的力学性能、建造相对经济、景观优美,已是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。
一、斜拉桥介绍以斜拉桥的主要结构体系来划分,斜拉桥的发展可分成两个阶段:第一阶段,稀索体系;第二阶段,密索体系。
稀索体系的主梁基本上为弹性支承连续梁;密索体系的主梁主要承受强大的轴向力,同时又是一个受弯构件。
斜拉桥是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。
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。
这样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。
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。
梁按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。
纵观斜拉桥结构体系的发展历史,可以看到,加劲梁朝着更细更柔的方向演变,加劲梁的高跨比不断减小。
唯一的制约来自于空气动力作用,为了使加劲梁获得令人愉悦的外形而同时又要保证最小刚度,加劲梁从最初的重质量块发展到后来的加肋板、箱梁。
虽然也有由桁架构成的加劲梁体系,但这多应用于双层桥面体系。
拉索体系则经历了一个从无到有、从少到多的过程。
现在稀索体系斜拉桥已经很少采用,除非偶尔为了桥梁造型上的求新创异,密索体系以其突出的优势成为了人们心目中默认的斜拉桥体系,也必然将是超千米主跨斜拉桥结构体系的组成之一。
索塔的外形由简单到复杂,稳定性却在不断加强,其最初为门式塔,继而“入"形塔,A形塔,钻石形塔,直至空间塔结构。