斜拉桥简介
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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。
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。
斜拉桥原理
斜拉桥是一种利用斜拉索进行支撑的桥梁结构。
它的原理是通过斜拉索的张力,将桥面的重力荷载分担到桥塔上,从而实现桥梁的稳定和安全。
斜拉桥的主要构件包括桥塔、桥面和斜拉索。
桥塔通常位于两端或中间,起到支撑和稳定的作用。
桥面则连接在桥塔上,承受行车和行人的荷载。
而斜拉索则连接在桥塔和桥面之间,通过斜拉的方式将桥面向上提拉,使其与桥塔保持一定的角度。
斜拉索的原理是利用它们的张力来平衡桥面上的荷载,从而将重力荷载转移到桥塔上。
当车辆或行人通过桥面时,桥面上的重力会产生向下的力。
而斜拉索的张力则会产生向上的力,通过与重力力量的平衡,保持桥梁的平衡和稳定。
另外,斜拉索的位置也有助于增强桥梁的刚度和稳定性。
通过将斜拉索布置在桥塔和桥面之间的特定位置,可以形成一个三角形结构,增加桥梁的强度和刚度。
这使得斜拉桥能够抵抗侧向力、风力和地震等外部力量的影响,提高了桥梁的安全性。
—113—《装备维修技术》2021年第3期1 斜拉桥简介斜拉桥结构组成:由塔(索塔)、梁(主梁)、索(斜拉索)三部分组成的组合结构。
斜拉桥的特点:斜拉桥是一种主梁、主塔受压为主,拉索受拉的桥梁。
斜拉桥采用斜拉索来支承主梁,使主梁变成多跨支承连续梁,从而降低主梁高度、增大跨度。
并且斜拉索对桥跨结构的混凝土主梁产生有利的压力,改善了主梁的受力状态。
结构体系:漂浮体系—塔墩固结、塔梁分离;半漂浮体系—塔墩固结、塔梁分离、主梁在塔墩上设置竖向支撑;塔梁固结体系—塔梁固结并支撑在塔墩上刚构体系—塔、墩、梁固结。
索塔按材料分:混凝土索塔、钢塔、钢混凝土塔按结构分:有单柱式、双柱式、门架式、倒Y 形、A 字形、H 形、钻石形、异形(拱形、鹅塔形、V 形)主梁按材料分:混凝土、钢主梁、钢混凝土结(叠)合梁;钢混凝土混合梁;按结构形式分:板式、箱形、双主肋断面斜拉索按材料分:平行钢丝斜拉索、钢绞线斜拉索按索面分:单索面、双索面、三索面按拉索布置分:扇形、竖琴形、星形2 结合梁斜拉桥受力特点(1)钢主梁或组合梁重量较轻.跨越能力强,而混凝土主梁自重大、刚度高,钢材和混凝土两种材料的在横桥和纵桥向的合理使用,充分发挥了各自的优势,加强了对建设条件的适应能力,改善了结构体系的受力性能,大大的优化了工程经济性。
(2)混合体系斜拉桥边跨一般设置多个辅助墩,可大大增加边跨主梁的刚度,减小活荷载作用下边跨挠曲对中跨的影响,进而使中跨主梁的拉索索力变幅减小显著,从而增强了拉索的抗疲劳影响。
同时边跨主梁密布的斜拉索,使混凝土主梁受力更接近于多支点弹性支承连续梁,可进一步减少预应力筋的配置。
(3)斜拉桥主梁存在2处钢-混结合部,钢-混结合部位置的选择需要考虑结构受力、施工及经济性三方面综合决定。
(4)混合体系斜拉桥中跨采用钢梁或组合梁,跨度大,刚度相对较小,施工期间的线型需要予以特别精确的计算:边跨采用混凝土梁,结构刚度大,施工期间各种外界因素对其线型影响小,但对内力影响较大。