2015第6章-钢拱桥及简介

第六章钢拱桥及悬索桥概第一节钢拱桥概述（发展与分类）第二节拱梁组合体系桥第三节 第六章钢拱桥及悬索桥概钢拱桥概铁桥1779年：英国铁拱桥(跨coalbrookdalesevern净跨30m)1877年：葡萄牙PiaMaria桥（跨Duro河，波尔图，跨径1874年 Missouri的Eads桥 Stolouis河钢桁拱肋1932年：澳大利亚悉尼港大桥(503m)钢桁拱1931年 Bayonne桥(504m)钢桁拱1977年 NewRiverGorge桥(518.3m)钢桁拱 第六章钢拱桥及悬索桥概拱桥在公铁两用桥方面均具有较大优势具有较大的竖向刚度，能满足受力和高速行车拱桥构件多为轴向受力，能充分发挥材料的力学刚拱桥的单根杆件较轻，适合高空安装，且施工钢拱桥跨径不断增大，理论推算跨度可达到1200m（中国重庆18:51门大桥 第六章钢拱桥及悬索桥概向大跨径发展的过程中，施工和设计存在的问题2030-40疲劳问题：制作或构造缺陷产生的裂缝导致应力 第一节钢拱桥的发展与分一、发国外著名钢拱1874： Eads桥(Stolouis153+158+153m)代 第一节钢拱桥的发展与分1916年 狱门桥(298m)铁路桥（4轨—奠定现代钢桥技术基 第一节钢拱桥的发展与分1932年：悉尼港桥（503m） 第一节钢拱桥的发展与分1941年 贝永（Bayonne）桥（504m）——公路 第一节钢拱桥的发展与分1973年 Fremont桥（383m）——公路第一节钢拱桥的发展与分1977年 新河谷大桥1第一节钢拱桥的发展与分1977年：韩国首尔傍花大桥 第一节钢拱桥的发展与分我国钢拱因钢产量低，品种少、价格高等因素，数量少，且多为铁路1992年：九江长江大桥——21世纪前我国最大跨径钢1212重庆重庆菜园坝长江卢浦大重庆朝天门重庆朝天门长江广州新光大第一节钢拱桥的发展与分二、分上部结构组成：拱圈、吊杆(或拱上立柱)、系杆、桥道 第一节钢拱桥的发展与分按结构构造形式分主拱圈截面形式：钢箱拱 拱、钢桁拱钢箱(管)拱构造简明，但制造 和架设难，经济性较钢桁拱 第一节钢拱桥的发展与分两拱肋的空间姿平行内倾拱肋(提篮拱肋横向倾角3-15o，10o左右为宜，侧向刚度和扭转刚度 11第一节钢拱桥的发展与分行车道所处位上承下承般设系杆，为无推力或少推力 中承承式承式间设强大系杆（广州新光大桥 第一节钢拱桥的发展与分吊杆的布置形平行竖吊无交叉斜吊有交叉斜吊杆(尼尔森体—结构受力更均匀，吊杆的疲劳问题 第一节钢拱桥的发展与分结构体两铰无铰组合体系钢第一节钢拱桥的发展与分三、钢拱桥内力分析要静力位移小位移弹性理假定：杆件弹模一定，与应力无挠度理变形的拱桥中，工程界认为必须考虑挠度理论，即考虑荷载作 第一节钢拱桥的发展与分有限位移理考虑外力作用下的变形影响，即结构非线性理 第一节钢拱桥的发展与分结构稳定与极限承局部杆件稳（桥梁ECSSBS5400因此，考虑杆件宽度和厚度方向的残余应力和初偏心等因素，研压杆的极限承载力很重结构整体稳 第一节钢拱桥的发展与分大跨径钢拱桥的动力分析 移动车辆荷载作用下的强迫振动—车桥耦）桥梁的抗风与抗震分析——对大跨度桥梁控制设 钢箱拱云南小湾大2002年，主跨 钢箱拱南宁大非对称肋拱桥，主跨 钢箱拱重庆菜园坝大系杆拱桥，主跨420，边跨102和 钢箱拱卢浦卢浦大 钢桁拱广州新光大概全长15412m,采用三跨飞雁式钢箱桁架平行系杆拱的结构体跨径组合：3*49.5（连续梁）+178.5（边跨）+428（主跨（边跨）+3*49.5（连续梁 钢桁拱九江长江大概1806.6m7654.5m4460m，3跨180m+216m+180m连续刚性钢桁梁与柔性钢加劲拱肋组成 瑞典艾斯克劳水道1960年建成，无铰拱桥，主跨 1980年因船撞而垮塌 第七章悬索第一节悬索桥结构体 第二节拱梁组合体系一、拱梁组合体系桥的分有推力无推力组合体系桥特点：梁受弯、拱受压——外部为静力 第二节拱梁组合体系拱肋和系梁刚度的比柔性系杆刚性拱—系杆拱(竖直吊杆)(EI拱

/(EI系

第二节拱梁组合体系E)九九江长江 第二节拱梁组合体系刚性系杆(梁)刚性拱—洛泽拱(竖直吊杆(适用于铁路和公180EI)/(EI)万州铁路京沪高 大胜关长江大第二节拱梁组合体系 总载 。 第二节拱梁组合体系其他组合体系网状部分斜吊杆至少和其他吊杆相交2卢浦大卢浦大第二节拱梁组合体系悬臂梁-拱-桁架的组合挂跨为系杆拱桥，支撑在边跨的伸臂梁巴拿马塔歇尔第二节拱梁组合体系叠合拱第二节拱梁组合体系二、系杆拱的受力特中承式系杆拱桥的受力特拱梁组合体系，是典型的三元活载分布构件力的传递构件——吊杆（或与立柱一起主要承重构件——拱肋与系 第二节拱梁组合体系受力特点系梁：在吊点吊杆处受弹性支承的连梁弯矩小，恒载大部分转化为拱吊杆设计力小，系梁会因自重而产生挠曲；反之，又会上拱变 第二节拱梁组合体系吊杆——主要受拉，但施工过程中可能 拱第二拱主拱与下部结构固结，系杆为柔性拉杆）可视为无推力拱，对下部结构和基础要求较 能力 第二节拱梁组合体系不同边界条件对结构受力的影第二节拱梁组合体系3.不同边界条件对结构受力的影响（续 上节内容概发

第一 拱桥的发展与分国外，国内（较晚，早期主要是铁路桥或公铁两用桥分主拱圈截面形式：钢箱拱 拱、钢桁拱两拱肋的空间姿平行拱内倾拱肋(提篮拱)外倾拱肋(蝶形

上承式、平行竖吊杆、无交叉斜吊杆、有交叉斜吊 上节内容概按结构体系分简单体系拱桥(了解组合体系钢点(1)静力分析：

三铰拱两铰拱单铰 无铰结构稳定与极限承(2)大跨径钢拱桥的动力分析自振特性分桥耦合桥梁的抗风与抗震 第一节悬索桥的结构体（ 第一节悬索桥的结构体一、悬 第一节悬索桥的结构体 第一节悬索桥的结构体第一节悬索桥的结构体 第一早期公元465年以前，铁索清 泸定大渡河桥（1706年第一节悬索桥的结构体（一）国早期：英国1826年麦地海峡1864克里夫第一节悬索桥的结构体现代悬索桥出现了4 1.1930年前 悬索）1883 布鲁克林大桥）第一节悬索桥的结构体1903 1909年曼哈顿桥1926 本杰明▪富兰克林桥（533）。。。第一节悬索桥的结构体20世纪30年代 修建悬索桥的最兴旺时期1931年首座千米级大桥乔治 大桥1936年旧金山▪奥克兰海湾大桥1937年旧金山金门大桥（1280）保 27年。。。第一节悬索桥的结构体2.20世纪401940853m117 第一节悬索桥的结构体3.20世纪501950年，塔科马桥重建（原有跨度梁的搞垮比宽跨比1951年特拉华纪念桥（1957年麦基纳克湖口大桥（1158m）。。。。检查加固老 第一节悬索桥的结构体 第一节悬索桥的结构体5.20世纪70-80年代欧洲 的悬索桥——第三英国1981年，恒伯尔桥（1410m），丹麦、土耳其。。 第一节悬索桥的结构体5.20世纪70-80年代欧洲 的悬索桥——第三 4座千米级大1988年（1100）上公6下铁 桁架南备赞大 第一节悬索桥的结构体中国：1998 青马大桥1999年江阴长江大桥（1385m）。。

多座千米级（二）1.20世纪902.1990-2000年，11座大跨度悬索桥，且各有 第一节悬索桥的结构体中国第一座现代悬索桥——汕头海湾大桥，1995年青马大桥（公铁两用）——1997第一节悬索桥的结构体江阴长江大桥，1995年（1385m），钢箱加劲梁，高润扬长江大桥 +470m），扁平钢箱舟山西堠门大桥， +485m），钢箱梁加劲 第一节悬索桥的结构体坝陵河大桥，（1088m），钢桁加 第一节悬索桥的结构体（三）悬已形成几个流派流欧洲流中国流派(已建悬索桥共同特点 第一节悬索桥的结构体需要进一步研究的设计方法：设计方法应进一步完善，抗震和疲劳设计应继续施工方法的加强悬索桥的信息研究：对（国外）关键技术问题进行深入的信息研 第一节悬索桥的结构体主缆锚固方式：外锚式悬索桥与自锚式悬索（。 第一节悬索桥的结构体主缆锚固方式：外锚式悬索桥与自锚式悬索 第一节悬索桥的结构体自锚式悬索桥的特孔跨布置受地形影响小，布置灵活(双塔三跨，单塔两跨、单塔单加劲梁可用钢梁、钢筋混凝土梁，截面可用箱梁、桁梁 第一节悬索桥的结构体此花大 第一节悬索桥的结构体第一节悬索桥的结构体富民第一节悬索桥的结构体公路和铁路悬索桥必须采用刚性悬索柔性悬索桥：直设桥道系和桥面，无加劲梁。桥面系将可变荷载作用直传给主缆，桥道系和桥面只起到分配荷载和调整主缆变形作 可设置较小刚度加劲梁第一节悬索桥的结构体双链悬索桥：一个吊索平面内常设2根线形不同的主缆(复式主缆悬索桥重庆北碚重庆北碚朝阳第一节悬索桥的结构体传统-支承主支承主要承重传力构传递主缆

面挠曲 变第一节悬索桥的结构体优点主缆为柔性结构，截面面积和截面模量小，在可变荷载作用改变几何形状，引起桥跨结构发生较大的挠曲变形，沿 低悬索桥动力性能差第一