现代斜拉桥浅析

1、现代斜拉桥浅析摘要现代斜拉桥可以追溯到1956年瑞典建成的斯特伦松德桥，主跨182. 6米。历经半个世纪，斜拉桥技术得到空前发展，世界上已建成 的主跨在200米以上的斜拉桥有200余座，其中跨径大于400米的有40 余座。尤其20世纪90年代后，世界上建成的著名斜拉桥有：法国诺曼 底斜拉桥（主跨856米），南京长江二桥南汊桥钢箱梁斜拉桥（主跨628 米），以及1999年日本建成的当时世界最大跨度的多多罗大桥（主跨 890米）。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

2、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。关键字 斜拉桥；建造历史；发展趋势；代表；浅析1基本信息斜拉桥，又称斜张桥，是指一种由一条或多主塔与钢缆组成来 支撑桥面的桥梁。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。主要可分为两大类：平行连接型、 放射性连接型。如武汉长江二桥、白沙洲长江大桥均为钢筋混凝土双 塔双索面斜拉桥。2建造历史斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越

3、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米的斯特伦松德桥。日前世界上建成的最大跨径的 斜拉桥为中华人民共和国的苏通大桥，主跨径为1088米,于2008年4 月2日试通车。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。

4、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。斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。日前为止建成或 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。50年代中期，瑞典建成第一座现代斜拉桥，40多年来，斜拉桥 的发展，具有强劲势头。我国70年代中期开始修建混凝土斜拉桥，改 革开放后，我国修建斜拉桥的势头一直呈上升趋势。我国一直以发展混凝土斜拉桥为主，近几年我国开始修建钢与 混凝土的混合式斜拉桥，如汕头磐石大桥，主跨518m ；武汉白沙洲长 江大桥，主跨618m，武汉二七长江大桥为三塔斜拉桥，两个主跨均为 616米。

5、钢箱斜拉桥如南京长江第二大桥南汊桥，主跨628m；武汉军 山长江大桥，主跨460m。前几年上海建成的南浦（主跨423m ）和杨浦 （主跨602m）大桥为钢与混凝土的结合梁斜拉桥。武汉杨泗港长江大 桥主跨将达1700米。我国斜拉桥的主梁形式：混凝土以箱式、板式、边箱中板式； 钢梁以正交异性极钢箱为主，也有边箱中板式。3构造原理桥承受的主要荷载并非它上面的汽车或者火车，而是其自重， 主要是主梁。以一个索塔为例，索塔的两侧是对称的斜拉索，通过斜 拉索将索塔主梁连接在一起。现在假设索塔两侧只有两根斜拉索，左 右对称各一条，这两根斜拉索受到主梁的重力作用，对索塔产生两个 对称的沿着斜拉索方向的拉力，根据

6、受力分析，左边的力可以分解为 水平向向左的一个力和竖直向下的一个力；同样的右边的力可以分解 为水平向右的一个力和竖直向下的一个力；由于这两个力是对称的， 所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消了，最终主梁的重力成 为对索塔的竖直向下的两个力，这样，力又传给索塔下面的桥墩了。斜拉索数量再多，道理也是一样的。之所以要很多条，那是为 了分散主梁给斜拉索的力而已。4主要代表世界上建成的著名斜拉桥有：苏通长江大桥（主跨1088m）,法 国诺曼底斜拉桥（主跨856米），南京长江二桥南汊桥钢箱梁斜拉桥（主 跨628米），以及1999年日本建成的世界最大跨度的多多罗大桥（主跨 890米）。我国至今已建成各种类

7、型的斜拉桥100多座，其中有50余座 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），开创了我国修建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，在世界10大著名斜拉桥排名榜上，中国有8 座，尤其是苏通长江大桥主跨1088m，为世界斜拉桥第一跨。苏通大桥1088米，中国，2008年苏通大桥位于江苏省东部的南通市和苏 州（常熟）市之间，是交通部规划的黑龙江嘉荫至福建南平国家重点 干线公路跨越长江的重要通道，也是江苏省公路主骨架网“纵一”一 一赣榆至吴江高速公路的重要组成部分，是我国

8、建桥史上工程规模最 大、综合建设条件最复杂的特大型桥梁工程。建设苏通大桥对完善国 家和江苏省干线公路网、促进区域均衡发展以及沿江整体开发，改善 长江安全航运条件、缓解过江交通压力、保证航运安全等具有十分重 要的意义。苏通大桥工程起于通启高速公路的小海互通立交，终于苏嘉杭 高速公路董浜互通立交。路线全长32.4公里，主要由北岸接线工程、跨江大桥工程和南岸接线工程三部分组成。杨浦大桥602米，中国，1993年杨浦大桥，是一座跨越黄浦江的自行设计、建造的双塔双索面 迭合梁斜拉桥。杨浦大桥，于1991年4月29日动工，1993年9月15日 建成，历时仅2年5个月。总长为7654米，主桥长1172米、宽

9、30.35米， 共设6车道。602米长的主桥犹如一道横跨浦江的彩虹，在世界同类型 斜拉桥中雄居第一。挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺穹苍，塔 的两侧32对钢索连接主梁，呈扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏着巨龙 腾飞的奏鸣曲。杨浦大桥犹如一道横跨浦江的彩虹，高达208米的塔柱似利剑 刺破青天，无数根排列整齐的斜拉钢索仿佛一架硕大无比的竖琴迎风 弹奏。全桥设计精巧、造型优美、气势恢宏，犹如彩虹横跨浦江两岸， 是上海旅游的著名景观。杨浦大桥位于上海市杨浦区宁国路地区。桥址离苏州河5.3km， 离吴淞口 20.5km，与南浦大桥相距11km。该桥是市区内跨越黄浦江、 连接浦西老市区与浦东开发区的重要桥

10、梁，是上海市内环线的重要组 成部分。徐浦大桥590米，中国，1997年徐浦大桥，是继南浦大桥、杨浦大桥之 后，上海市区第3座跨越黄浦江的特大型桥梁，位于徐汇区华泾镇和 浦东新区三林镇附近的江面上，下游距南浦大桥10.2公里。大桥全长6.017公里，主桥长1.074公里，主跨590米，总宽35.95米，主塔高217 米；设双向8车道，设计时速80公里；最大荷载为汽超20级。徐浦大桥西接朱梅路，东连新辟的杨高南路，纵贯东西，形成 一条长10多公里的通街大道，为外环线西南段划上了第一条线。它 将和建成后的外环线一期工程连成一体，成为沪宁和沪杭高速公路进 入上海的交通枢纽，也是今后虹桥国际机场和浦东国

11、际机场之间最便 捷的主要通道。徐浦大桥首次全面采用国STE355钢板，代替进口桥梁钢板加 工制作构件，推动了我国特种钢材冶炼和轧制水平的提高。工程投资20亿元，1994年4月正式开工，1997年6月24日建成通 车。诺曼底大桥诺曼底大桥守卫着法国北部塞纳河上的泥滩，看上去像一个从 混凝土桥塔上伸出的钢索所编成的巨大蜘蛛网。这座斜拉桥的落成后 （1995年）堪称世界上同类桥梁中极为壮观的一座。这是一座1995年1月才开始启用的新桥，连接着翁弗勒尔和勒 阿弗尔两上城镇。它是钢索承重桥，很像金门大桥之类的悬索桥，但 支撑桥身的钢索直接从桥塔连到桥身。这座桥由33个部分组成。中间一部分是最后嵌进桥中，

12、由下往 上提升而成。桥的重量由2000千米长的钢绳支撑。两座混凝土桥塔高215米， 耸立在相当于20层高楼的基座上。诺曼底桥的中央跨度为856,但这 不包括靠近桥两端的引桥。桥的总长是2200米。诺曼底大桥计划缩短驾车横越法国北部的时间。据估计，每天 已有6000辆汽车通过大桥。100年以前，法国画家克劳德.莫奈曾绘制过诺曼底大桥的所在 地。这不仅使这个地方名噪一时，而且由于莫奈使用了一种被称为印 象主义的全新绘画风格而引起了争议。现在这个地方的景色被新桥彻 底地改变了。南京长江三桥南京长江三桥是长江南京段继南京长江大桥、二桥之后建设的 又一座跨江通道，2005年10月，三桥建成通车，这样，长

13、江南京段已 拥有三条快速过江通道。南京长江三桥是我省2010年前在长江江苏段规划建设的五大 战略性通道之一，也是我省和南京市“富民强市，率先基本实现现代 化”的先导程。南京三桥位于现南京长江大桥上游约19公里处的大胜关附近， 横跨长江两岸，南与南京绕城公路相接，北与宁合高速公路相连，全 长约15.6公里，其中跨江大桥长4.744公里，主桥采用主跨648米的双 塔钢箱梁斜拉桥，桥塔采用钢结构，为国内第一座钢塔斜拉桥，也是 世界上第一座弧线形钢塔斜拉桥。南京长江二桥南京长江二桥位于现南京长江大桥下游11公里处，全长21.337公里，由南、北汊大桥和南岸、八卦洲及北岸引线组成。其中：南汊大桥为钢箱梁

14、斜拉桥，桥长2938米，主跨为628米， 当时建成时，该跨径仅次于日本多多罗大桥和法国的诺曼底大桥位居 同类型桥中世界第三，中国第一；北汊大桥为钢筋混凝土预应力连续 箱梁桥，桥长2172米，主跨为3X165米，该跨径在国内亦居领先。全 线还设有4座互通立交、4座特大桥、6座大桥。设计标准：双向六车 道高速公路；设计速度：100公里/小时；设计荷载：汽超20，挂 120；路基宽33.5米，桥面宽32米（不含斜拉索锚固区）。全线设 有监控、通讯、收费、照明、动静态称重等系统，并设有南汊主桥景 观照明，南、北汊桥公园和八卦洲服务区。青州闽江大桥青州闽江大桥位于福州市马尾区青州路及长乐县筹东村之间，

15、是福州长乐国际机场连接福州市区的专用通道 上跨越闽江的交通工 程，日前已成为同三线国道的组成部分。这一重大工程对福建省改革 开放、发展经济、对台交流有着巨大的促进作用。建成的青州闽江大 桥是一座主跨为605m的双塔双索面叠合梁斜拉桥，其跨度在同类型 桥梁中列世界第一。桥宽29m，主梁采用工字型边梁与预应力混凝土 桥面板叠合断面。A字型桥塔高175m。空间索面、梁上索距为13.5m。香港昂船洲大桥1018米，2009年12月20日上午7时，世界上最长的斜拉桥之一的 香港昂船洲大桥正式通车。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

16、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。昂船洲大桥离海面高度73.5米，而桥塔高度则为290米，两者 都比青马大桥为高。桥面为三线双程分隔快速公路。而昂船洲大桥于 2003年1月开始动工兴建，耗资27.6亿港元。主要跨度长1018米，超 过了世界上最长的同类斜拉桥日本的多多罗大桥（890米），直到被苏 通大桥超越。白沙洲长江大桥618米，中国，2001年武汉白沙洲长江大桥于1997年5月开工， 2000年9月9日正式通车，工程总投资11亿元全长3589米，桥面宽26.5 米，6

17、车道，设计时速为80公里，日通车能力为5万辆，分流过江车辆 29%，主要分流外地过汉车辆。它是武汉88公里中环线上的重要跨江 工程。位于武汉长江大桥上游8.6千米处。南岸在洪山区青菱乡长江 村与107国道正交；北岸在汉阳江堤乡老关村与318国道连通。白沙洲 大桥的建成，使107、316、318等国道由瓶颈变通途，是打通武汉 中环的两座桥梁之一。5其他资料现在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。钢绞线斜拉索日前在汕头石大桥采用。 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

18、究。斜拉桥的钢索一般采用自锚体系。近年来，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。钢箱与钢箱的连接，一是螺栓，二是全焊，三是栓焊结 合。一般说，斜拉桥跨径3001000m是合适的，在这一跨径范围， 斜拉桥与悬索桥相比，斜拉桥有较明显优势。斜拉桥发展趋势：跨径会超过1000m；结构类型多样化、轻型 化；加强斜拉索防腐保护的研究；注意索力调整、施工观测与控制及 斜拉桥动力问题的研究。6现代斜拉桥未来的的发展趋势（1）桥跨向特大跨度（即1000m以上）发展；（2）结构形式更为美观，表现为桥塔独特异形，桥面加劲梁 更为轻巧。因此需要存在改进的问