斜拉桥设计与施工讲义课件

斜拉桥斜拉桥⑴.基本组成⑵.荷载传递用高强钢材制成的斜索将主梁多点吊起，再由塔柱基础传给地基。斜拉桥是一种桥面体系（加劲主梁）受压，支承体系（斜拉索）受拉的结构。斜拉索用高强钢丝束、钢绞线束等制成，并在钢束外包一层高密度的黑色聚乙烯外套加以防护。⑶.材料⑷.斜拉桥的索型主梁用钢筋混凝土或预应力混凝土与塔柱固端连接的构件（连续、伸臂）某现代化斜拉桥施工现场辐射形竖琴形扇形辐射形索型竖琴形索型来宾红水河，位于广西红水河，是我国修建的第一座预应力混凝土铁路斜拉桥。全长398ｍ，主跨48＋96＋48(ｍ），索型采用双塔竖琴型。扇形索型三台涪江桥位于四川省三台县跨越涪江。全桥共１１孔，全长５６０．３ｍ。该桥主桥为双塔混凝土斜拉桥，其孔跨为５６＋１２８＋５６(ｍ）。，桥面总宽１２．５ｍ(车行道７ｍ及两侧人行道各２．２５ｍ）。斜拉索为扇形双索面体系。重庆长江二桥位于四川省重庆市西郊九龙坡地区，主孔全长1288ｍ；跨径组合为：过渡孔(５３ｍ）＋主孔(169ｍ＋444ｍ＋169ｍ）＋过渡孔(５３ｍ）＋南引桥(８×５０ｍ），桥面宽度为４车道(中间设置分隔带），宽24ｍ。该桥结构体系为双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主塔呈花瓶型，塔全高141.5ｍ，塔身为矩形空心断面。拉索采用扇形双索面布置。⑸.构造要要求一般为三孔，中孔为主孔孔，边孔跨度度通常为中中孔的0.25~0.5倍（（多在0.4倍左右右）。若为为两孔，其其跨度比值值为0.5~1.0，常在0.8~0.9之之间。索面面根据桥宽宽和美观要要求可为双双索或单索索面。关于边孔跨跨径与主孔孔跨径的比比例关系见见图2.109索面根据桥桥宽和美观观要求可为为单索或双双索；索塔塔也可是单单塔或双塔塔。单塔单索面面重庆石门桥桥位于重庆庆市沙坪坝坝，跨越嘉嘉陵江，全全长716ｍ。主桥桥为200＋230(ｍ）单单索面独塔塔预应力混混凝土斜拉拉桥，桥面面全宽25.5ｍ，，设４车道道。墩高约约50ｍ，，塔柱自桥桥面以上高高113ｍｍ，塔总高高约163ｍ。拉索索采用平行行索布置。。双塔双索面面济南黄河公公路桥位于于山东省济济南市北郊郊，大桥全全长2033.44ｍ，其中中主桥长488ｍ，，为５孔40＋94＋220＋94＋＋20(ｍｍ）连续的的预应力混混凝土双塔塔斜拉桥。。。该桥总总宽19.5ｍ，其其中车行道道15ｍ，，两侧人行行道各２ｍｍ。桥塔为为Ａ型门式式立体结构构，塔高68.4ｍｍ，索面采采用扇形布布置，索距距８ｍ，每每塔共11对索。大大桥于1982年建建成。广东沙溪大大桥。桥型型为单面独塔斜斜拉板桥。。桥长553m.我国现代斜斜拉桥始建建于1975年四川云阳桥桥-我国最早建建成的现代代斜拉桥辐射型拉索索云阳汤溪河河桥位于四四川省云阳阳县，是我我国第一座座试验性斜斜拉桥，建建于1975年。双双塔斜拉桥桥的孔跨布布置为34.91＋＋75.84＋34.91(ｍ），全全长153.12ｍｍ。每塔有有三对斜拉拉索，由钢钢芯缆索组组成，呈辐辐射形布置置。改革开放后后我国建成成和正在建建设的重要要的大型现现代斜拉桥桥工程有：：上海南浦大大桥主跨径423m上海南浦大大桥，全长长8346m，1991年建成。主主桥跨径171+423+171m，为双塔双索索面钢与混混凝土叠和和斜拉桥，，扇形拉索索，主塔高高150m，H形折线形形塔身。。上海杨浦浦大桥主跨径602m上海杨浦浦大桥，，1993年年建成。。跨径602m，双塔双索索面，主主塔高144m，钻石形塔塔身，为为当时世世界最大大跨径的的斜拉桥桥。世界最大大斜拉桥桥斜拉桥的的发展大大致经历历了以下下三个阶阶段：第一阶段段：稀索布置置，主梁较较高，主主梁以受受弯为主主，拉索索更换不不方便。。第二阶段段：中密索布布置，主梁较较矮，主主梁承受受较大轴轴力和弯弯矩。第三阶段段：密索布置置，主梁更更矮，并并广泛采采用梁板板式开口口断面，，主梁承承受轴力力为主，，弯矩为为辅。在斜拉桥桥的发展展历史中中，以下下几座斜斜拉桥具具有里程程碑意义义：1955年瑞典典建成的的第一座座现代钢钢斜拉桥桥：主跨跨182.6m的斯特罗姆姆海峡桥桥。1962年委内内瑞拉建建成的第第一座混混凝土斜斜拉桥：：主跨5×235m的的马拉开波波桥。1978年美国国建成的的第一座座密索体体系混凝凝土斜拉拉桥：主主跨299m的的P-K（（帕斯卡卡-肯尼尼斯克））桥。204＋6×342＋204m,2004年年2004年建成成的法国国米兰高高架桥斜拉桥主主要由主梁、索索塔和斜斜拉索三大部分分成：主梁一般采用用混凝土土结构、、钢－混混凝土组组合结构构、钢结构或或钢和混混凝土混混合结构构；索塔－采用用混凝土土、钢－－混凝土土组合或或钢结构构；大部分采采用混凝凝土结构构；斜拉索－则采采用高强强材料（（高强钢钢丝或钢钢绞线））制成。。从图中可可以看出出，由于于斜拉索索的支承承作用，，使主梁梁恒载弯弯矩显著著减小斜拉桥中中荷载传传递路径径是：斜斜拉索的的两端分分别锚固固在主梁梁和索塔塔上，将将主梁的恒载和和车辆荷荷载传递递至索塔，再通过过索塔传传至地基基因而主梁梁在斜拉拉索的各各点支承承作用下下，呈多跨弹性性支承的的连续梁梁受力，梁梁内弯矩矩大大地地降低，，使主梁梁尺寸大大幅度减减小（梁梁高一般般为跨度度的1/50～1/200，甚至更更小），，减轻了了结构自自重，大大幅度地地增大了了桥梁的的跨越能能力。斜拉索对对主梁的的多点弹弹性支承承作用，，只有在在拉索始始终处于于拉紧状状态时才才能得到到充分发发挥。因此在主主梁承受受荷载之之前必须须对斜拉拉索进行行预张拉。预张拉拉力可以以给主梁梁一个初始支承承力，以调整整主梁初初始内力力，使主主梁受力力状况更更趋均匀匀合理，，并提高高斜拉索索的刚度度。此外，斜斜拉索轴轴力产生生的水平平分力对对主梁施施加了预预压力，，从而可可以增强强主梁的的抗裂性性能，节节约主梁梁中预应应力钢材材的用量量（钢梁的稳稳定性问问题）。。斜拉桥属属高次超静静定结构构，与其他他体系桥桥梁相比，包含含着更多多的设计计变量，，全桥总总的技术术经济合理性不不易简单单地由结结构体积积小、重重量轻、、或者满应力等等概念准准确地表表示出来来，这就就使选定定桥型方案和寻寻求合理理设计带带来一定定困难。。斜拉桥总总体布置置一、孔跨跨布局1、双塔塔三跨式式双塔三跨跨式斜拉拉桥活载作用用在主跨跨时，尾尾索受拉拉，而作作用在跨跨中时尾尾索的σσ最大；；活载作作用在边边跨时，，尾索松松弛。这这其中就就存在着着△σ，，允许△σ≤220MPa。由于它的的主跨跨跨径较大大，一般般适用于于跨越较较大的河河流。边主跨之之比应小小于0.5，边跨较较小时，，边跨主主梁的刚刚度较大大，边跨跨拉索较较短，刚刚度也就就相对较较大，因因而此时时边跨对对索塔的的锚固作作用就大大，即边跨小小则主跨跨的刚度度就大。。对于活载载比重较较小的公公路和城城市桥梁梁，合理理的边主主跨之比比为0.40～0.45,而对于于活载比比重大的的铁路桥桥梁，边边主跨之之比宜为为0.20～0.25，同样道道理，钢钢斜拉桥桥的边跨跨应比相相同跨径径混凝土土斜拉桥桥的跨径径小。主孔跨径径：通航、、水文、、地形、、地质、、施工简化计算算、方便便施工考考虑，两两边跨相等等对称也也有两边边跨不相相等的非非对称（占已修修1/3以上））。考虑拉索索应力疲疲劳混凝凝土斜拉拉桥：边边跨大，，中间设设桥墩改改善主跨经济济性400m～～500m。南京长江江二桥（（单位：：m）0.3030.486多多罗桥桥（单位位：m））2、独塔塔双跨式式独塔斜拉拉桥由于它的的主孔跨跨径一般般比双塔塔三跨式式的主孔孔跨径小小，适用用于跨越越中小河河流和城城市通道道。方式:两两跨跨径径相等的的对称布置置或两跨跨跨径不等等的非对称布布置，即分为为主跨与与边跨。。1）对称布置置，设有端端锚索，，不能有有效约束束塔顶位位移而用用增大桥桥塔的刚刚度来减减少塔顶顶变位则则不经济济。2）两跨不对对称布置置：采用较较多。注注意悬臂臂端部的的压重和和锚固。。独塔双跨跨式斜拉拉桥的主主跨跨径径L2与与边跨跨跨径L1之间的的比例关关系一般般为:L1=（（0.5～0.8）L2多数接近近于:L1=0.66L2两跨相等等时，由由于失去去了边跨跨及端锚锚索对主主跨变形形的约束束作用，，因而这这种形式式较少采采用。独塔斜拉拉桥3、三塔塔四跨式式和多塔塔多跨式式三塔四跨跨式斜拉拉桥日本柜石石岛、岩岩黑岛二二桥4、辅助助墩和边边引跨a)设引跨b)设辅助墩墩活载往往往在边跨跨梁端附附近区域域产生很很大的正正弯矩，，并导致致梁体转转动，伸伸缩缝易易受损，，在此情情况下，，可以通通过加长边梁梁以形成成引跨或或设置辅辅助墩的方法予予以解决决，同时时，设辅辅助墩可可以减小小拉索应应力变幅幅，提高高主跨刚刚度，又又能缓和和端支点点负反力力，是大大跨度斜斜拉桥中中常用的的方法。。另外，设设置辅助助墩也便便于斜拉拉桥的悬悬臂施工工，即双双悬臂施施工到辅辅助墩处处的时候候就相当当于单悬悬臂施工工，其摆摆动小，，较安全全。边引跨和和辅助墩墩辅助墩适适用条件件：当斜拉桥桥的边孔孔设在岸岸上或浅浅滩，边边孔高度度不大或或不影响响通航时时优点：可以改善善结构的的受力状状态，增增加施工工期的安安全。当当辅助墩墩受压时时，减少少了边孔孔主梁弯弯矩，而而受拉时时则减少少了中跨跨主粱的的弯矩和和挠度，，从而大大大提高高了全桥桥刚度。。方式：1）实践证明明，设一个辅助助墩后，塔顶顶水平位位移、主主梁跨中中挠度、、塔根弯弯矩和边边跨主梁梁弯矩都都大大减减少，一一般约为为原来的的40％％—65％。2）边孔加两个辅助助墩，上述这这些内力力和位移移虽然继继续降低低，但变变化幅度度不大；；3）加三个辅助助墩后，刚上上述内力力和位移移不再有有明显变变化。但但当边孔孔设在岸岸上或浅浅滩，基基础工程程施工难难度及费费用不高高时，还还是可以以考虑加加设辅助助墩。总之，无无论斜拉拉桥属哪哪种结构构体系，，在边孔孔加设辅辅助墩的的个数，，应综合合考虑结结构需要要和全桥桥的整体体经济性性确定。。二、拉索索布置1、索面面位置索面位置置一般有有图所示示的3种种类型，，即（a）单单索面，，（b））竖向双双索面和和（c））斜向双双索面。。索面布置置单索面：：抗扭作用用小，主主梁用抗抗扭较大大的截面面。要有有保护拉拉索免受受车辆意意外碰撞撞的防护护构造，，有一部部分宽度度不能作作为行车车道，较较宽的双双车道桥桥梁。简简洁、美美观，无无交叉零零乱的感感觉，视野开阔阔。竖向双索索面：双索面的的拉索锚锚固在主主梁上，，两个拉拉索面能能加强结结构的抗抗扭刚度度，抗扭扭刚度小小的箱形形断面。。拉索下下端锚固固在桥宽宽以内(一般位位于人行行道部分分)，也也可放在在桥面两两侧的外外缘。双双索面斜斜拉桥的的索塔横横桥向尺尺寸较大大，对基基础的结结构尺寸寸要求也也相应加加大。斜向双索索面，它对桥面面梁体抵抵抗风力力扭振特特别有利利（斜向向双索面面限制了了主梁的的横向摆摆动）。。倾斜的的双索面面应采用用倒Y型型、A型型或双子子型索塔塔。若跨跨径过小小，考虑虑视野问问题，不不宜采用用。一般般在跨径径大于600m时采用，，或者是是不能达达到抗风风要求的的时候采采用。2、索面面形状索面形状状主要有有如图所所示的3种基本本类型，，即（a）放放射形，，（b））竖琴形形和（c）扇形形。它们各自自的特点点如下：：斜拉索立立面布置置方式a)辐射射形；b)竖琴琴形；c)扇形形（a）辐射形布置的斜斜拉索沿沿主梁为为均匀分分布，而而在索塔塔上则集集中于塔塔顶一点点。由于于其斜拉拉索与水水平面的的平均交交角较大大，故斜斜拉索的的垂直分分力对主主梁的支支承效果果也大，，但塔顶顶上的锚锚固点构构造复杂杂；辐射形拉拉索布置置已日趋趋减少（b）竖琴形布置中的的斜拉索索成平行行排列，，在索数数少时显显得比较较简洁，，并可简简化斜拉拉索与索索塔的连连接构造造，塔上上锚固点点分散，，对索塔塔的受力力有利，，缺点是是斜拉索索的倾角角较小，，索的总总拉力大大，故钢钢索用量量较多。。一般仅用用于中、小跨径的斜拉桥桥中。（c）扇形布置的斜斜拉索是是不相互互平行的的，它兼兼有上面面两种布布置方式式的优点点，在设设计中获获得广泛泛应用。。3、索距距的布置置索距的布布置，可可以分为为“稀索索”与““密索””。早期－稀稀索；现现代－密密索（计计算机计计算）密索体系系优点如如下：1、索距距小，主主梁弯矩矩小（主主梁上索索距一般般混凝土土梁是4-10m，钢钢梁是12-20m））；2、索力力较小，，锚固点点构造简简单；3、锚固固点附近近应力流流变化小小，补强强范围小小；4、利于于伸臂架架设；5、易于于换索。。6、斜拉拉桥采用用悬臂法法架设时时，索间间距宜为为5～15m。。4、拉索倾角角定义：拉索的的倾角是是指拉索索与梁轴轴线之间间的夹角角。特点：拉索的的倾角与与拉索受受力情况况有关。。当索与与梁之间间的倾角角增大，，则拉索索索力减减小，但但塔的高高度与索索的长度度都要增增加，虽虽然此时时由于索索力的减减小，索索塔截面面可相应应减小。。设计：角应小于于45时时较经济济。无论是是双塔三三跨式或或独塔两两跨式斜斜拉桥，，宜控制制在25‘～45‘左左右。竖琴形布布置较多多取26～30度，辐辐射形或或扇型布布置，倾倾角在21-30度范范围内，，以25度最为为普遍。。三、索塔高度度定义：索塔高高度—般般应从桥桥面以上上算起，，不包括括由于建建筑造型型或观光光等需要要的塔顶顶高度。。影响因素素：与斜拉拉桥的主主跨跨径有关，还还与拉索索的索面型式式(辐射式式、竖琴琴式或扇扇式)、、拉索的的索距和拉索的的水平倾角有关。1、在主主跨跨径径相同的的情况下下，索塔塔高度低，拉索的的水平倾角就小小，则拉索索的垂直直分力对对主梁的的支承作作用就小小，会导导致拉索的钢钢材用量量增加。2、反之，索索塔高度度愈大，，拉索的的水平倾倾角愈大大，拉索索对主梁梁的支承承效果也也愈大，，但索塔塔和拉索索的材料料用量也也要增加加，还会会增加施施工难度度。索塔的高度应应由经济比较较来确定。根根据计算分析析和已有斜拉拉桥设计资料料的统计分析析，可用索塔塔高度H与斜斜拉桥主跨跨跨径L2的比比值，即高跨跨比H／L2来表示索塔高高度的大致范范围。1）双塔三跨式斜斜拉桥，H／／L2的比值值宜取0.18～0.25。2）独塔双跨式斜斜拉桥的H／／L2宜选用用0.18～～0.45。。3）通常，在经济济性和施工可可能的情况宜宜选用H／L2的高值，，以降低拉索索用量和减少少跨中挠度。。4）但在特大跨径斜拉桥中，单单以提高索塔高度度来取得全桥刚刚度是不经济济的，较好的的选择是加强端锚索(边索)及地地锚的方式，此时时，塔高和主主跨的比值宜宜选用低值。。四、主梁布置置按主梁的连续续方式分:连续体系和非连续体系。1、连续体系系全桥范围内主主梁布置成连连续体系三台涪江桥（其悬挂梁消消除了温度影影响，但不利利于行车）插入剪力铰具体做法：一是在斜拉桥桥主跨中央部部分插入一小小跨悬挂结构构;2、非连续体体系受力特点:主主梁跨中区域域无轴拉力。。二是以“剪力力铰”代替悬悬挂结构,剪力力铰的功能是是只传弯矩、、剪力，不传传轴力。五、主要结结构体系(一)按照照塔、梁、墩墩相互结合方方式划分为漂浮体系、半漂浮体系、塔梁固结体系系和刚构体系。1、飘浮体系系漂浮体系的特特点是塔墩固结、塔塔梁分离。主梁除两端端有支承外，，其余全部用用拉索悬吊，，属于一种在在纵向可稍作浮动的的多跨弹性支支承连续梁。斜拉索是不能能对梁提供有有效的横向支承的，为了抵抗抗由于风力等等引起主梁的的横向水平位位移，一般应应在塔柱和主主梁之间设置置一种用来限限制侧向变位位的板式或聚聚四氟乙烯盆盆式橡胶支座座，简称侧向限位支座座。主梁侧向限位位支座优点：主跨满载时，，塔柱处的主主梁截面无负弯矩峰值；；由于主梁可以以随塔柱的缩缩短而下降，，所以温度、、收缩和徐变变次内力均较小小。密索体系中主主梁各截面的的变形和内力力的变化较平缓，受力较均匀匀；地震时允许全全梁纵向摆荡荡，作长周期期运动，从而而吸震消能。目前，大跨斜斜拉桥（主跨跨400米以上）多采用此种种体系缺点：悬臂施工时，，塔柱处主梁梁需临时固结结，以抵抗施施工过程中的的不平衡弯矩矩和纵向剪力力，由于施工工不可能做到到完全对称称，成桥桥后解除临时时固结时，主主梁会发生纵向摆动，应予注意。。可设置阻尼器。为了防止纵向向飓风和地震震荷载使漂浮浮体系斜拉桥桥产生过大的的摆动，影响响安全，十分分有必要在斜斜拉桥塔上的的梁底部位设设置高阻尼的的主梁水平弹性限位位装置。采用漂浮体系系的斜拉桥：：武汉长江二桥桥（混凝土））跨径：180+400+180m2、半飘浮体体系半漂浮体系的的特点是塔墩固结，主梁在塔墩墩上设置竖向支承，成为具有多多点弹性支承承的三跨连续续梁。可以是是一个固定支支座，三个活活动支座；也也可以是四个个活动支座，，但一般均设设活动支座，，以避免由于于不对称约束束而导致不均均衡温度变位位，水平位移移将由斜拉索索制约。半漂浮体系若采用一般支支座来处理则则无明显优点，因为当当两跨满载时时，塔柱处主主梁有负弯矩矩尖峰，温度、收收缩、徐变次次内力仍较大大。若在墩顶设置置一种可以用用来调节高度度的支座或弹簧支承来替替代从塔柱中中心悬吊下来来的拉索（一一般称“零号索”），并在成成桥时调整支支座反力，以以消除大部分分收缩、徐变变等的不利影影响，这样就就可以与漂浮浮体系相媲美美，并且在经经济和减小纵纵向漂移方面面将会有一定定好处。采用半漂浮体体系的斜拉桥桥武汉军山长江江大桥跨径：48+204+460+204+48m3、塔梁固结结体系塔梁固结体系系的特点是将将塔梁固结并并支承在墩上上，斜拉索变变为弹性支承承。主梁的内内力与挠度直直接同主梁与与索塔的弯曲刚度比值值有关。这种体体系的主梁一一般只在一个个塔柱处设置置固定支座，，而其余均为为纵向可以活活动的支座。。塔梁固结体系系斜拉桥优点：显著减小主梁梁中央段的轴轴向拉力，且且在索塔和主主梁中的温度度内力极小。。缺点：中孔满载时，，主梁在墩顶顶处转角位移移导致塔柱倾倾斜，使塔顶顶产生较大水水平位移，显显著增大主梁梁跨中挠度和和边跨负弯矩矩；另外上部部结构重量和和活载反力都都需由支座传传给桥墩，需需要设置很大大吨位的支座座。在大跨径径斜拉桥中，，这种支座甚甚至达到上万万吨级，支座座的设计制造造及日后养护护、更换困难难。塔梁固结体系系的斜拉桥：：红水河铁路斜斜拉桥跨径：48+96+48m4、刚构体系系刚构体系的特点是塔梁墩相互固固结，形成跨度内内具有多点弹性支承承的刚构。广东崖门大桥桥（混凝土）跨径：50+115+338+115+50m优点：既免除了大型型支座又能满满足悬臂施工工的稳定要求求；结构的整整体刚度比较较好，主梁挠挠度又小。缺点：主梁固结处负负弯矩大，使使固结处附近近截面需要加加大；再则为为消除温度应应力，应用于于双塔斜拉桥桥中时要求墩墩身具有一定定的柔性，常常用于高墩的的场合，以避避免出现过大大的附加内力力。另外，这这种体系比较较适合于独塔斜拉桥。西班牙卢纳桥桥斜拉桥多数是是自锚体系。。只有在主跨跨很大边跨很很小时，少数数斜拉桥才采采用部分地锚锚体系。按照斜拉索的锚固固方式分类：：自锚式、地地锚式六、部分地锚锚体系郧阳汉江桥第三节斜拉拉桥的结构组组成一、拉索的构造拉索的构造基基本上分为整体安装的拉索和分散安装的拉索两大类类。前者的代表为为平行钢丝索配配冷铸锚，后者的代表表为平行钢绞线索索配夹片锚。1、平行钢丝丝索配冷铸锚锚2、平行钢绞绞线索配夹片片锚将平行钢丝索索中的钢丝换换成等截面的的钢绞线即成成为钢绞线索索。单根钢绞线索索质量较轻，，运输和安装装方便，但锚锚头需现场防防护，质量保保证难度增大大。3、拉索的锚锚固1)拉索在在梁上的锚固固垂直分力由加加劲斜杆平衡衡拉索与混凝土梁梁的锚固形式梁底两侧锚固块块梁两侧锚固块2)拉索在索索塔上的锚固实体塔交错锚固塔内设钢管钢扁担锚固牛腿只受竖向力力钢锚箱锚固斜索与混凝土梁梁的锚固形式预应力空心塔塔点非交错锚固设环向预应力筋筋二、主梁的构造造主梁的作用有三三个方面：1、将恒、活载载分散传给拉索索。梁的刚度越越小，则承担的的弯矩越小；；2、与拉索及索索塔一起成为整整个桥梁的一部部分，主梁承受受的力主要是拉拉索的水平分力力所形成的轴压压力，因而需有有足够的刚度防防止压屈；3、抵抗横向风风载和地震荷载载，并把这些力力传给下部结构构。主梁的高跨比正正常范围对于双索面情形形：1/100～1/150对于单索面情形形：1/50～～1/100，，且高宽比不宜小于于1/10。（若高宽比过小小其抗扭性能不不能保证）1、实体梁式主主梁重庆大佛寺长江江公路大桥主梁梁是20世纪80年代以来斜拉拉桥主梁的跨高高比一再增大，，主梁高度相对对减小的结果。。所谓矮梁板式主主梁，是指主梁梁位于两边，且且梁高相对于桥桥宽来说很小，，但两主梁间仍仍有横梁和桥面面板相连。2、实体板式主主梁构造最简单，抗抗风性能也好；；但抗扭能力较较小，截面效率率较低。适用双双面密索且宽度度不太大的桥。。实体板式主梁3、箱形截面⑴混凝土箱形截截面主梁是现代代斜拉桥中经常常采用的截面形形式。⑵它的抗弯和抗扭刚度度大，能适应稀索索、密索、单索索面或双索面等等不同斜索布置置；⑶其组合截面，，也可以方便地地形成封闭式的的单箱形式或分分离式的双箱形形式，以适应不不同桥宽的需要要；⑷截面的组合构构造，也可以部部分预制、部分分现场浇筑为桥桥梁施工方案提提供了更多的选选择。单索面箱形截面面主梁（a）法国布鲁鲁东纳桥（（b）美国日照桥桥单箱单室：采用斜腹板，可可以改善抗风性性能，又可减小小墩台的宽度，，且箱形截面的的抗扭刚度也大大。（为了防止斜腹腹板开裂，需要要施加预应力））单箱三室：中腹板间距较小小，有利于单索索面的传力，边边腹板倾角更小小，对抗风更有有利。长沙湘江北大桥桥三室箱梁截面面双索面箱形截面面主梁武汉长江二桥双双箱形主梁分离式的两个箱箱体各自锚固于于拉索，两箱之之间则以横梁和和桥面板连结。。双箱梁的典型型截面为倒梯形形。单箱多室断面三、索塔索塔构件组成1、构件组成组成索塔的主要要构件是塔柱，，另外还有塔柱柱之间的横梁或或其他连结构件件。塔柱之间的横梁梁一般可分为承重横梁与非承重横梁。前者为设置主主梁支座的受弯弯横梁，以及塔塔柱转折处的压压杆横梁或拉杆杆横梁；后者为为塔顶横梁和塔塔柱无转折的中中间横梁。2、索塔的形式式索塔是表达斜拉拉桥个性和视觉效果的主要结构物，，因而对于索塔塔的美学设计应应予足够的重视视。索塔设计必须适适合于拉索的布布置，传力应简简单明确，在恒载作用下，索塔应应尽可能处于轴心受压状态。索塔的纵向布置置形式（a）为单柱式式主塔，其构造造简单；（b）为A字型型（c）为倒Y型，它们在顺顺桥向刚度大，有利于承受受索塔两侧斜拉拉索的不平衡拉拉力；A字型还可减小主主梁在该点处的的负弯矩。纵桥向索塔的纵向布置置形式（a）为单柱式式主塔，其构造造简单；（b）为A字型型（c）为倒Y型，它们在顺顺桥向刚度大，有利于承受受索塔两侧斜拉拉索的不平衡拉拉力；A字型还可减小主主梁在该点处的的负弯矩。纵桥向索塔的横向布置置形式横桥向索塔横桥方向的的布置方式，可可分为独柱型、、双柱型、门型型或H型、A型型、宝石型或倒倒Y型等，如图图所示。索塔纵横向布置置均呈独柱型的的索塔，仅适用用于单索面斜拉拉桥。当需要加加强横桥向抗风风刚度时，则可可以配合采用图图g或h的型式式。图b~d一般适用于双双平面索的情况况；图e、f和和i一般适用于于双斜索面的斜斜拉桥上。概述斜拉桥采用斜拉索来支支撑主梁，使主主梁变成多跨支支撑连续梁，从从而降低主梁高高度、增大跨度度。斜拉桥属于自锚结构体系，斜拉索对桥跨跨结构的主梁产产生有利的压力力，改善了主梁梁的受力状态。。主要构造（1）基础基础施工与其他他类型桥梁相似似（2）墩塔桥塔的施工方法法和桥墩施工方方法没有很大差差别（3）主梁主梁施工方法和和梁式桥施工方方法一样（4）拉索只有索的施工有有特殊性。斜拉桥施工顺序序基础下塔柱上塔柱主梁、拉索中塔柱一、斜拉桥索塔施工工索塔分为混凝土索塔和钢索塔，钢索塔因成本本较高、运营维维护要求高而使使用较少。混凝土索塔钢索塔索塔的施工方法法索塔一般由塔座、塔柱、横梁、塔冠组成。索塔按建筑材料料分类：钢筋混凝土索塔塔；钢索塔；预应力混凝土索索塔；一、混凝土索塔塔施工1.混凝土索索塔的施工流程程施工工艺流程岳阳洞庭湖大桥桥索塔施工岳阳洞庭湖大桥桥索塔施工流程程组图①②③④①下塔柱施工工②下横梁施工工③中塔柱施工工④上塔柱施工工2.塔座施工工南京长长江三三桥塔塔座塔座的的砼浇浇筑在在承台台浇筑筑后立立即进进行（（一般般在承承台结结束后后5天天完成成）塔座的的混凝凝土体积小小、标标号高高，砼砼收缩缩大，，受承承台的的约束束影响响，易易产生生收缩缩裂缝缝。3.索索塔的的施工工1.支架现现浇该施工工工艺艺成熟熟，无无需专专用设设备，，能适适应较较复杂杂的断断面形形式。。但是是费工工、费费料、、速度度慢。。对于跨跨径更更大的的桥梁梁，塔塔柱可可分为为几段段施工工，下下部适适合支支架现现浇，，上部部采用用预制制安装装。2.预制吊吊装需较强强的起起重能能力和和专用用起重重设备备，但但塔高高不高高时，，可以以加快快施工工速度度，减减少高高空作作业难难度和和劳动动强度度。国外多多采用用预制制吊装装施工工，我我国大大多数数采用用支架架现浇浇。3.滑模施施工适用于于高塔塔的施施工，，施工工速度度快。。1)、、整体体模板板逐段段提升升法分件制制作，，再拼拼装成成形；；利用已已浇混混凝土土上的的钢骨骨架或或专用用立柱柱搭设设起重重横梁梁，通通过横横梁上上的轻轻型起起重设设备提提升模模板;适用于于截面面尺寸寸和施施工节节段相相同的的索塔塔。缺点：：不适用用于索索塔尺尺寸变变化、、索塔塔倾斜斜度较较大的的情况况；施工缝缝处理理不好好，而而且预预埋件件较多多，索索塔的的外观观质量量不易易保证证。1－已已浇索索塔；；2－－待浇浇节段段；3－模模板；；4－对对拉螺螺杆；；5－钢钢架柱柱；6－横横梁；；7－－手拉拉葫芦芦2)、、翻模模法模板设设计为为双面面板，，通过过交替替翻转转的方方式提提升模模板；；施工进进度慢慢、外外观差差、高高空作作业的的施工工安全全性低低，在在索塔塔施工工中很很少采采用。。3)、、爬模模法爬模法法分为无爬架架爬模模法和有爬架架爬模模法；兼有滑滑模和和翻模模优势势，施施工安安全，，质量量可靠靠，索索塔大大多采采用此此法；；每节段段长度度在3m～～6m。爬模特特点是系统统自备备有提提升设设施或或提升升动力力的模模板系系统，，使用用较多多的是是液压压式爬爬模模板一般采采用钢钢模板板，沿沿竖向向一般般布置置3~4节节，每每节高高度根根据模模板支支架的的构造造、提提升能能力等等采用用2~5ma.有有爬架架爬模模法施施工依附已已浇混混凝土土索塔塔上的的模板板爬升升架，，利用用提升升设备备，通通过导导向轨轨道分分块提提升模模板。。按提升升的动动力系系统可可分为为：液液压爬爬升、、电动动爬升升和倒倒链手手动爬爬升。。b.无无爬架架爬模模法施施工模板由由内外外模、、对拉拉螺杆杆、内内外工工作平平台等等组成成，全全套板板一般般分为为2~3节节；施工时时先帮帮扎钢钢筋，，再以以已浇浇混凝凝土索索塔为为依托托，保保留接接缝处处的模模板，，利用用起重重设备备(如如塔吊吊)将将下层层模板板提升升；我国在在铜陵陵长江江公路路大桥桥索塔塔施工工中第第一次次成功功开发发应用用此工工艺。。4.上上、、下横横梁施施工一般采采用全全支架架施工工，支支架材材料可可用大大直径径钢管管支撑撑加贝贝雷架架或万万能杆杆件两两种形形式。。一般采采用两两次浇浇注一一次张张拉工工艺。。万能杆杆件支支撑横横梁施施工横梁第第二层层砼浇浇注二、钢钢索塔塔施工工钢索塔塔施工工两大大工序序：工工厂分分节段段制作作、现现场架架设南京三三桥钢钢塔施施工实实例钢锚箱箱安装装第1节节段就就位钢塔柱柱间连连接与与定位位钢塔柱柱节段段吊装装二、主主梁施施工主梁常常用的的施工工方法法有支支架法法、悬悬臂法法、平平转法法、顶顶推法法等，，对大大跨度度斜拉拉桥，，比较较适用用的是是悬臂臂法，，有时时也辅辅以支支架法法。平平转法法和顶顶推法法适用用于跨跨径不不大、、高度度不高高的斜斜拉桥桥。悬臂法法分为为悬臂臂浇筑筑和悬悬臂拼拼装法法。对对于跨跨度过过大的的斜拉拉桥，，有时时在跨跨间设设立临临时支支墩以以减小小悬臂臂施工工长度度。支架法法主要要作为为主梁梁0号号块的的施工工，或或边跨跨主梁梁端部部区域域的施施工辅辅助方方法。。二、主主梁施施工悬臂法法支架法法二、主主梁施施工混凝土土主梁梁的悬悬臂浇浇筑施施工1.施施工主主要步步骤：：0号号段施施工→→安装装挂篮篮→各各段悬悬臂浇浇筑→→各段段安装装拉索索并张张拉→→合龙龙→必必要时时调索索力。。（1））挂篮篮种类类：挂篮主要有：长平平台牵索挂篮和短短平台复合型牵索索挂篮。牵索挂篮篮按杆件种类可分分为常备杆件组拼拼式牵索挂篮和型型钢组焊式牵索挂挂篮。长平台牵索挂篮一一般仅在混凝土主主梁下设置挂篮平平台，且已成梁段段下的挂篮平台长长度一般要略长于于待浇梁段下的挂挂篮的平台长度，，因而使挂篮的总总长度很长，其目目的一是为了挂篮篮的走行，二是为为了保证挂篮在顺顺桥向的刚度。二、主梁施工短平台复合型牵索索挂篮是在已成梁梁段上设三角桁架架作为挂篮行走的的吊挂受力结构，，从而大大减小了了挂篮的后挂钩作作用于主梁上的反反力，同时，挂篮篮平台的长度相应应减小，可减轻挂挂篮自重。与普通挂篮相比，，牵索挂篮是将传传统的后支点悬臂臂挂篮改变为前后后两个支点简支挂挂篮。牵索挂篮包包括：承重平台、、牵索及锚固系统统、吊挂升降及走走行系统、抗剪系系统及锁定微调系系统、安全护栏等等。其总重通常控控制在灌注节段重重量的0.3～0.5倍。主梁牵索挂篮的特特点及结构形式挂篮立体模型挂篮施工安装方法：施工工支架上安装地面或船上拼装整整体起升主梁牵索挂篮的安安装支架上拼装整体起升悬臂浇筑施工工艺艺采用斜拉式挂篮施施工。三个组成部分：三角架、挂篮平台、悬吊伺服机构a.短平台复合合型牵索挂篮施工工b.前支点挂篮篮施工由承重体系、模板板体系、行走体系系、转动锚固体系及止推系统五大部分组成；受力原理：挂篮受受力由简支受力变为超静定受力。§3主梁的施工1.可以采用支架法、、悬臂法、顶推法法、转体施工法；；2.主要采用是悬臂施施工方法；一、主要施工方法法梁体内预应力钢束束和体外斜拉索增加梁桥的悬臂施施工长度，需要增增大悬臂梁的刚度度，这样梁的自重弯矩大大大增加；长悬臂施工时，悬悬臂箱梁下翼缘压压应力迅速增加；；使悬臂梁中的预预应力钢束成倍增增加；斜拉桥可视为外部部预应力钢束的悬悬臂梁或连续梁桥桥。二、梁桥悬臂施工工与斜拉桥悬臂施施工的异同点三、悬臂施工方法法1.悬臂拼装法主要用于钢主梁（（钢桁架梁或钢箱箱梁）施工。2.悬臂浇注法主要用于预应力混混凝土主梁。1）斜拉桥悬臂浇浇注一般程序2）浇筑长度划分分：1/2～1个索距；3）塔梁临时固结结措施；4）无索区施工：：支架或托架上施工工；5）悬臂浇筑施工工工艺采用斜拉式挂篮施施工。三个组成部分：三三角架、挂篮平台台、悬吊伺服机构构a.短平台复合型牵索索挂篮施工b.前支点挂篮施工由承重体系、模板板体系、行走体系系、转动锚固体系及止推系统五大部分组成；受力原理：挂篮受受力由简支受力变为超静定受力。（一）斜拉索的组组成与防护拉索由两端的锚具具、拉索传力件及及防护材料组成。。按发展阶段可分分为：（1）钢丝绳:早期及人行桥等（2）粗钢筋：强度低、成本高（3）平行钢丝索索（PWS）：强度高、疲劳性能能好、应用最多，，但对防锈要求高高。（5）平行钢绞线线：优点是“划整为零”，避免了成品索的的运、吊、穿、牵牵等困难，无需大大型设备，施工方方便，造价低，特特别适用于大跨度度斜拉桥。§4索的施工（二）索与塔、梁梁的联结拉索与塔、梁连接接结构的功能是将将斜拉索力可靠地地传递给主梁和桥桥塔。其结构形式式格局斜拉索布置置、根数、桥塔与与主梁的结构有关关。拉索在桥塔上的联联结主要有两种形形式：（1）直接锚固在在塔上（2）塔上设置索鞍，通过索鞍而延伸到桥塔另一一侧主梁上锚固拉索在钢梁上的锚锚固形式：通过锚箱来实现拉索在混凝土梁上上的锚固形式：（1）通过预埋套套管穿过梁身锚于于梁底或特制的锚块上；（2）通过套筒借借锚固螺栓锚在箱梁内部。索头构造三、斜拉索施工（三）.索的制作作与运输斜拉索由两端的锚锚具、中间的拉索索传力件及防护材材料三部分组成。。锚具的作用是将将拉索的张拉力传传给主梁和索塔。。索制好后堆放在在制索场，在安装装前运到桥上。索索在吊装前只做临临时防锈措施，可可卷盘运输，或用用吊机吊装。运输输过程中注意不要要让索顺地面拖动动，也不让索与尖尖锐物体碰撞，以以防临时防锈层被被破坏。三、斜拉索施工（四）.拉索的放放索及索的移动拉索一般采用工厂厂预制，运输到现现场进行安装。工工厂预制好的拉索索只做临时防锈措措施，可卷盘运输输，或用吊机吊装装。运输过程中注注意不要让索顺地地面拖动，也不让让索与尖锐物体碰碰撞，以防临时防防锈层被破坏。为为了防止索在运输输过程遭受损伤，，大跨度斜拉桥的的拉索通常采用钢钢结构焊成的索盘盘将索卷盘，然后后运至工地安装。。三、斜拉索施工（五）.挂索施工工挂索是将索的两端端分别穿入梁上和和塔上预留的索孔孔内，并初步固定定在索孔端面的锚锚板上。不同的拉拉索、不同的锚具具，采用不同的挂挂索方式。配装拉拉锚式锚具的拉索索，可借助卷扬机机，直接将锚具拉拉出索孔后用螺母母固定。当索长较较大（大于100m），重力较大大，此时可将张拉拉用的连接杆先连连接在拉索锚具上上，用卷扬机拉至至连接杆露出索孔孔，即可完成挂索索。斜拉索的安装放索：立式转盘放放索，水平转盘放放索。转盘刹车装装置，避免散盘。。索在桥面上移动：：滚筒法，移动平平车法，导索法，，垫层法塔部张拉；梁部张张拉；两端张拉。。常用：塔部一端端张拉端部安装方法---大跨、高塔、