独塔双索面双层斜拉桥课件.共88页

• 现代斜拉桥的发展： 第一阶段：稀索布置，主梁较高，主梁以受弯 为主，拉索更换不方便；
第二阶段：中密索布置，主梁较矮，主梁承受 较大轴力和弯矩；
第三阶段：密索布置，主梁更矮，并广泛采用 梁板式开口断面。
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桥梁工程
稀索布置
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密索布置
桥梁工程
第二节 孔跨布局
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桥梁工程
该体系缺点：
（1）当采用悬臂施工时，塔柱处主梁需临时固结。 （2）斜拉索不能对梁提供有效的横向支承，为抵抗由于
风力等所引起的横向摆动，必须增加一定的横向约束。20.11.201 9 Nhomakorabea桥梁工程
二、半漂浮体系
• 该体系塔墩固结、塔梁分离，主梁在塔墩上设置竖向 支承，接近于在跨度内具有弹性支承的三跨连续梁。
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• 扇形 斜拉索不互相平行，兼有上述两种布置方式的优点。 故广泛采用。
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3.索距的布置
• 早期为稀索：超静定次数少 • 现代斜拉桥多为密索：超静定次数高，必须利用计算
机计算。 密索有如下优点： （1）索距小，主梁弯矩小； （2）索力较小，锚固构造简单； （3）锚固点附近应力流变化小，补强范围小； （4）利于悬臂架设； （5) 易于换索
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1.索面位置
第四节 拉索布置
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• 单索面 拉索对抗扭不起作用，所以主梁应采用抗扭刚度较大 的截面。优点：桥面视野开阔。
• 双索面 扭矩可用拉索的轴力来抵抗，主梁可用较小抗扭刚度 的截面。
• 斜向双索面 对于桥面梁体抗风力扭振特别有利。

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静力分析 1.斜拉桥的分析 稳定性分析
动力分析
整体分析 局部分析
抗风分析 抗震分析
2.内力计算的基本要素
非线性因素
几何非线性 材料非线性
Hale Waihona Puke 混凝土收缩徐变温度影响
活载内计力算
2.斜拉索合理索力的确定
力学概念方法 优化方法
3.塔、梁、索截面计算
4.斜拉桥的稳定分析 5.斜拉桥的抗风问题
风力静态的效应 风力动态的效应 斜拉桥的风振及减振措施
3.塔梁固结、塔墩分离——塔梁固结系 4.主梁、索塔、桥墩三者互为固结——钢构体系
漂浮体系
半漂浮体系
塔梁墩 的不同结合
塔梁固结体系
钢构体系
1.漂浮体系主梁除 两端有支座外，其 余位置均有拉索支 撑，成为在纵向可 自由漂移的多点弹 性支撑连续梁，次 内力较小，受力均 匀。具有很好的抗 震消能作用。塔梁 之间要设横向约束。
2）塔柱的截面尺寸：考虑塔柱受力、锚固区构造、 张拉设备所需空间等因素。
3.斜拉索的锚固区构造
1.实心塔柱的交叉锚固 2.空心塔柱上的对称锚固
塔柱上直接锚固
钢锚梁锚固
钢锚箱锚固
（四）主梁的构造与截面尺寸
1.主梁的横截面布置
2.主梁的截面尺寸
主梁高度 主梁宽度 横梁
3.斜拉索与主梁的锚固构造
四、斜拉桥的设计计算
协部作多分体塔斜系 斜斜拉拉拉桥桥桥
部分 斜拉桥
其他体系 斜拉桥
多塔 斜拉桥
除端载弯度顶刚主改的索比斜其这城将边锚下曲和水度梁远于支梁或利矩离弯变初与例拉他就矮斜塔索塔，弯平的的离拉撑与连用卸塔矩塔张主关索荷是塔拉外 的柱 使 矩 位 同 自索索效变续连载柱。柱力梁系只载部斜索，锚向荷大移时由塔倾率截钢续作处高，承。承仍分拉称中固荷载增和保伸的角低面构梁用主度可担塔担由斜桥超塔作载跨。提证缩主很，连相的减梁和以的柱部主拉，剂均用作主控高温式梁小将续连负少的斜改外较分梁桥国量没，用梁制全差关由，主梁，弯远负拉变荷低荷承。外预有活跨挠塔桥下键索拉载时载担也也应。，，， 力。

索塔横桥向布置：独柱型、双柱型、门型或H型、A型、宝石型或倒 Y型等。
ppt课件
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斜拉桥塔形示ppt例课件
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第一章 总体布置与结构体系
二、塔的高跨比 索塔高度从桥面以上算起。 主跨径相同情况下，索塔高度低，拉索水平倾角小，拉索垂直分力对 主梁支承作用就小；反之，索塔高度愈大，拉索水平倾角愈大，拉索对 主梁支承效果也愈大。 索塔的高度应由经济比较来确定。
边跨L1 端锚索
主跨L2
桥塔
桥塔
边跨L1 端锚索
主跨L2 桥塔
边跨L1 端锚索
边墩（或桥台）
边墩（或桥台） 边墩（或桥台）
边墩（或桥台）
(a)双塔（三跨式）
(b)独塔p（p双t跨课式件）
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第一章 总体布置与结构体系
二、跨径布置
典型为双塔三跨式和独塔双跨式；特殊也可独塔单跨及多塔多跨。
边跨L1 端锚索
第一章 总体布置与结构体系
4．辅助墩及外边孔
边孔设置辅助墩，根据边孔高度、通 航、施工安全等具体情况而定。 当边孔设在岸上或浅滩，在边孔设置 辅助墩，可以改善结构的受力状态。 辅助墩受压时，减少了边孔主梁弯矩； 受拉时则减少了中跨主梁的弯矩和挠 度。
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第一章 总体布置与结构体系
第三节 索塔布置
限制变位。 必须采用时，①可将中间塔做成刚性索塔（如委内瑞拉的马拉开波桥）；
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②用长拉索将中间塔顶分别 锚固在边塔的塔顶或塔底加 劲（如香港汀九桥）；
③加粗尾索并在锚固尾索的梁 段上压重，增加索的刚度（如湖 南洞庭湖大桥）。
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多塔斜拉桥中桥 塔示例

独塔双索面双层斜拉桥 课件.
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根

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主塔
桥塔外形图
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施工整体部署
二、施工顺序
主塔下部结构、钢箱梁预拼装、拖拉平台搭 设-----桥塔搭设至1/3高度、第12轴至11轴钢梁 拖拉就位-----桥塔支撑搭设-------桥塔组装到顶、 主梁安装焊接完毕-----挂索------体系转换-----拆 除支架-----桥面铺装。
引桥结构基本与主桥结构同步施工，仅靠 近主桥西侧10轴40m长箱梁在主桥完成后施工。
焊接过程中，严格按照焊接工艺控制每一道焊缝的电 流、电压及焊接速度。按照工艺评定中试板制作参数控制 焊接过程中每一道焊缝的温度。对于厚板特殊接头形式在 焊接过程中进行焊接处理。焊后马上进行后热保温处理， 以防止裂缝及延迟裂纹的产生。
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5、钢箱梁安装
（1）主梁分段
主桥顺桥向共总体划分27个结构段， 40m宽钢桥横桥向在桥中间避开第 三道纵肋进行拆分，每段长7m，单元半成品尺寸为7x18m、7x22m 每段钢箱梁在在预拼装平台上焊接。钢箱梁总重4200t。
3、在混凝土中预埋直径为40mm冷却水管降温 。水平间 1000mm，上下间1000mm。布置3层。 4、对承台进行分层测温，测温孔均匀分布于基础平面，并 同时测定环境温度，直至温度稳定为止。根据温度变化采取 相应措施。
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承台内冷却管布置图
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3、主塔塔脚
塔脚施工分两步进行，第一步施工至承台顶部1米，第 二步施工至塔座上2米，做好塔脚精确定位后进行外包混 凝土施工。
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（一）主桥下部结构与钢桥支撑体系同时施工
（二）主桥1/3高度钢塔与12轴至11轴钢箱梁同时施工
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（三）桥塔组装到顶、主梁安装焊接完毕

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§4.1.4 拉索布置
一、索面位置
（1）双索面 平行双索面：作用在桥梁上的扭矩可由拉索轴力来抵抗，
主梁可采用抗扭刚度较小的截面 斜向双索面：两个索平面的上端均向内侧倾斜。（对桥
面梁体抵抗风力扭振特别有利） （2）单索面（拉索对抗扭不起作用，主梁采用抗扭刚度
较大的截面） 设置在桥梁纵轴线上。
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由力学知识可知：在截面相同的情况下，塔的抗水平位移
刚度与塔高的三次方成反比，因而塔高降低则塔身刚度迅 速提高，但塔高降低后拉索的水平倾角也将减小，拉索对 主梁的支撑作用减弱，而水平压力增大，这相当于拉索对 主梁施加了一个较大的体外预应力。矮塔部分斜拉桥由于 拉索不能提供足够的支撑刚度，故要求主梁的刚度较大。
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（3）扇形（用的较多） 外形与受力特点介于以上两者之间，应用 最为广泛。 （4）星式 斜索下端合并锚于边跨梁端与桥台上，可 减小跨中挠度，但斜索倾角最小，采用 较少。
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索面形状
第五章 其它体系桥梁
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三、索距的布置 （1）稀索
对钢梁 间距约30～60m 对混凝土梁 间距约15～30m （2）密索 间距约5～15m 优点：索间距小，可使主梁弯矩减小 目前斜拉桥大多采用密索布置。
具有以下特点（1）塔较矮，（2）梁的无索区较长，没有端 锚索，（3）边跨与主跨的比值较大，一般大于0.5，（4） 梁高较大，高跨比为1/30～1/40，甚至做成高度梁，（5） 拉索对竖向恒活载的分担率小于30%，受力以梁为主，索 为辅，（6）由于梁的刚度大，活载作用下斜拉索的应力 变幅较小，可按体外预应力索设计。
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稀索和密索
(a) 稀索
（b） 密索
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§4.1.5 主要结构体系

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桥梁工程
第五节 主要构造体系
• 按索塔、梁、墩相互结合方式，可分为： • 漂浮体系、半漂浮体系、塔梁固结体系和刚构体系 • 按主梁的连续方式，可分为： • 连续体系和T构体系 • 按斜拉索的锚固方式，可分为： • 自锚体系、局部地锚体系和地锚体系 • 按塔的高度，可分为： • 常规斜拉桥和矮塔局部斜拉桥
EAsiF nH cos2
α为35°时，Δ最小，端锚索 提供的支承刚度最大
拉索轴力N与倾角α有关， 经推导， α取值45 °。
综合考虑索和塔的共同影响， 对于每座斜拉桥存在一个最 正确高度H，使得索和塔对 主梁的支承刚度到达最大。
端锚索：塔高与索长、倾 角的关系
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桥梁工程
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• 第三阶段：密索布置，主梁更矮，并广泛采 用梁板式开口断面。
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稀索布置
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密索布置
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第二节 孔跨布局
一、双塔三跨式
主跨跨径大，一般适用于跨越较大的河流。 跨径分割比：边跨与主跨合理而均衡比为1：2：1 • 主 跨 经 济 性 跨 径 ： 400m ～ 500m 。 超 长 斜 拉 桥
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三、三塔四跨式和多塔多跨式
很少采用。因为中间塔没有端锚索来有效限制它的变 位。采用增加主梁刚度和索塔刚度增加了工程量。
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桥梁工程
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四、辅助墩和边引跨
活载作用时，往往边 跨梁段附近区域产生 很大的正弯矩，并导 致梁体转动。解决这 个问题，常用：
和拉索的线刚度EA/l。 拉索锚点处荷载P作用下，