斜拉桥第一节2012-11-13new58

1缆索承重桥-斜拉桥（一）_____________________________王志强，同济大学桥梁工程系，桥梁馆404室联系电话：65983115-2404：Email:缆索承重桥斜拉桥和悬索桥

教学目的：

通过对斜拉桥和悬索桥（缆索承重桥）的学习，了解这两类桥的设计、构造原则和施工过程，掌握斜拉桥、悬索桥主要结构体系的受力特点及结构计算要点。

斜拉桥、悬索桥的发展，结构体系及立面布置，主要结构体系及受力特点，施工过程，以及设计和计算要点。

教学内容：1）、斜拉桥的设计、构造、计算要点和施工过程；2）、悬索桥的设计、构造、计算要点和施工过程；3）、桥例介绍。教材与主要参考书教材：1、《桥梁工程》（下册），顾安邦等主编，人民交通出版社，2011；参考书：1、《缆索支承桥梁——概念与设计》（第二版），NielsJ.Gimsing，金增洪译，人民交通出版社，2002；2、《现代悬索桥》，严国敏编著，人民交通出版社，2002；3、《现代斜拉桥》，严国敏编著，西南交通大学出版社，1996；4、《斜拉桥》，林元培编著，人民交通出版社，1994。

美籍华人邓文中博士在“桥梁的形式与美学”一文中对桥梁的形式给出如下的描述：

“桥梁的结构形式千变万化，主要是梁、桁架、拱、斜拉或悬索等形式。尽管它们看起来迥然不同，但构成每种桥型的基本元素却万变不离其宗，即拉压构件、受弯构件和曲线形构件，我把这三种元素称为桥梁结构的A（AxialElement）、B（BendElement）、C（CurvedElement），将这三元素以不同方式组合起来，就可以变换出各式各样的桥型”。ByAxialForceByBendingByCurvatureTheA-B-Cofbasicstructuralforms邓文中博士提到：“建造简洁、自然、新颖并与环境协调的桥梁是桥梁工程师不可推卸的责任”。缆索承重（支撑）桥1）具有桥面的加劲梁（或桁架）；2）支承加劲梁的缆索体系；3）支承缆索体系的桥塔；4）竖向和水平向支承缆索体系的锚碇（或锚墩），在特殊情况下，只有竖向支承。缆索承重桥梁的组成：依据缆索体系的外形构造划分：1）悬索体系：

抛物线（悬链线）主缆和把主缆与加劲梁连接在一起的竖向（或微斜）吊杆（索）。2）斜拉索体系：由连接加劲梁和桥塔的许多直索组成，扇形体系全部斜拉索从塔顶扩散，竖琴体系采用平行的斜拉索，此外还有修正扇形体系。3）悬索和斜拉组合体系，如Brooklyn桥。依据缆索体系的外形构造划分(续)：依据缆索锚固体系划分：1）地锚体系：缆索力的竖向和水平分量传给锚碇。2）自锚体系：锚固索索力水平分量传给加劲梁，竖向分量由锚墩承受。原则上地锚和自锚两种体系既可用于悬索桥也可用于斜拉桥，但实际上地锚体系主要应用于悬索桥，自锚体系主要应用于斜拉桥。此外，孔跨、索面布置也有多种形式，三跨是标准形式双索面，但也有单跨、双跨以及多跨；也有单索面和大于两个的索面。斜拉桥

(Cable-stayedbridge，斜张桥

)定义：由梁、索、塔及边墩等构件组成，是一种桥面体系以加劲梁受压（密索）或受弯（稀索）为主，支承体系以斜拉索受拉及桥塔受压为主的桥梁。

斜拉桥雏形

斜拉桥的失败（18世纪下半叶至19世纪初）

斜拉桥的复兴和典型斜拉桥（二次世界大战后）

斜拉桥的发展阶段和世界记录

中国斜拉桥的发展斜拉桥(cable-stayedbridge

)

的发展和现状藤萝吊桥竹斜拉桥

斜拉桥雏形1617年出版物中的第一座斜拉铁链桥1784年德国Loscher设计的木斜拉桥1817年，英国的Dryburgh桥，1838重建1817年，英国的King’sMeadow桥1868年捷克的FranzJoseph桥1907年法国的Cassagne桥新加坡Cavenaph桥，1867年泰晤士河Albert桥（英国，1873）1925年法国的Lezardrieux桥112m纽伦堡萨尔河桥（德国，1824）（通车一年后倒塌）失败原因：桥梁结构的力学理论缺乏拉索材料的强度不足

斜拉桥的失败（18世纪下半叶至19世纪初）

斜拉桥的复兴迪辛格建议的一种桥梁体系1938年，德国Dischinger首先重新认识到斜拉桥结构体系的优越性，并加以大力提倡，他指出对钢斜拉索必须施加足够高的应力来消除长索自重垂度带来的柔性影响，借以使梁体的变形保持在较低范围内。斯特罗姆海峡桥（瑞典，1956，L:74.7+182.6+74.7m）复兴条件：近代桥梁力学理论、计算机技术、材料强度、施工技术（工厂制造和现场施工）的很大进展。

斜拉桥的复兴（二次世界大战后）德国杜伊斯堡弗里德里希埃伯特大桥德国Theodor-Heuss桥（260，1957）Severins桥（主跨302米,1959）Norderelbe桥，主跨171.88m1962

委内瑞拉马拉开波湖桥（1962，160+5×235+160m）船撞弗里特里希-欧贝特桥friedrichebertbridge（1967，120.1+5×280+120.1m）挪威斯卡恩圣特桥（SkarnsundetBridge，1991）190+530+190m法国Normandy桥，主跨856m，1995日本tatara桥，890米

，1999俄罗斯岛跨海大桥，1104米

，2012大桥全长3150m，跨径布置为：60＋72＋3×84＋1104＋3×84＋72＋60m希腊Rion-Antirion,560米,2004Oresund

丹麦490米，2000

TheGanterBridgeonthesimplonPassRoadAyunoseBridge（Japan1990）峡谷深140m，宽300m，总长390m，主跨200mAlamilloBridge(Spain1992)MarianBridge(theCzechRepublic捷克共和国)1、稀索布置2、中密索布置3、密索布置斜拉桥的发展阶段稀索布置密索布置世界大跨度斜拉桥一览表国家桥名用途梁体主跨（米）完成俄罗斯俄罗斯岛大桥公路钢11042012中国江苏苏通大桥公路钢10882008中国香港昂船洲大桥公路混合10182009中国湖北鄂东长江大桥公路混合926m2010日本多多罗大桥公路钢8901999法国NormandyBridge公路混合8561995中国南京长江三桥公路钢6482005中国南京长江第二大桥公路钢6282001中国武汉白沙洲大桥公路混合6182000中国青州闽江大桥公路钢6052001中国上海杨浦大桥公路组合6021993中国上海徐浦大桥公路混合5901997日本名港中央大桥公路钢5901998中国周山逃夭门大桥公路钢5802003希腊Rion_AntirionBridge公路组合5602004挪威SkarnsundetBridge公路PC5301991泰国GoldenJubileeBridge公路混合524-中国汕头海湾二桥公路混合5181998日本鹤见航道桥公路钢5101994中国安庆长江大桥公路钢5102005中国荆州长江大桥公路PC5002002学习阶段： 60年代初传入我国； 1975年四川、上海先后建成试验性钢筋混凝土斜拉桥 （75.8m云阳汤溪河桥，54m新五桥）；

1978年改革开放；1982年建成220m济南黄河大桥

中国斜拉桥的发展四川75.8m云阳汤溪河桥上海54m新五桥1982年建成220m济南黄河大桥广西红水河桥（铁路）主跨96米，1981推广阶段（80年代，30余座斜拉桥）260m天津永定河大桥，288m东营黄河桥（No.1钢斜拉桥），广州海印大桥(单索面，175m)，重庆石门大桥（230m不对称独塔，1988）高潮（90年代）1991上海南浦大桥，1993上海杨浦大桥中国已建成100余座各类斜拉桥。在超过500米的世界大跨斜拉桥中，中国已占有重要地位。东营黄河大桥（钢桥）1987年，主跨288米广州海印大桥(1988年，175m)重庆石门大桥1988年，主跨230米上海南浦大桥1991，主跨423米上海杨浦大桥1993，主跨602米福建青州大桥2001年，主跨605米徐浦大桥，1996年，590米南京二桥，2001年，628米南京三桥，2005年，648米香港丁九桥，448+475m,1998上海长江大桥，730m，2009苏通大桥100+100+300+1088+300+100+100香港昂船州大桥2009年12月底鄂东长江大桥3×67.5m+72.5m+926m+72.5m+67.5m=1476m闵浦大桥闵浦大桥是黄浦江上第一次出现的双层斜拉桥，主跨达708米，主梁所采用的双层板桁梁结构形式斜拉桥，2009年底建成。我国斜拉桥（L>400m）中国湛江海湾大桥公路混合4802006中国鄂黄长江大桥公路PC4802003中国武汉天心洲长江大桥公、铁桁架5042006中国香港汀九桥公路组合448＋4751998中国武汉军山长江大桥公路钢4602001中国奉节长江大桥公路PC4602005中国重庆大佛寺长江大桥公路PC4502001中国杭州湾大桥公路PC4482008中国重庆长江二桥公路PC4441995中国铜陵长江大桥公路PC4321995中国香港汲水门大桥公路混合4301997中国上海南浦大桥公路组合4231991中国陨阳汉江大桥公路PC4141993中国润扬长江公路大桥公路钢4062005中国武汉长江二桥公路PC4001995国家桥名用途梁体主跨完成中国江苏苏通大桥公路混合10882009中国香港昂船洲大桥公路混合10182008中国南京长江三桥公路钢6482005中国南京长江第二大桥公路钢6282001中国武汉白沙洲大桥公路混合6182000中国青州闽江大桥公路组合6052001中国上海杨浦大桥公路组合6021993中国上海徐浦大桥公路混合5901997中国周山逃夭门大桥公路钢5802003中国汕头海湾二桥公路混合5181998中国安庆长江大桥公路钢5102005中国荆州长江大桥公路PC5002002武汉天兴洲长江大桥,98+196+504+196+98，2009年芜湖长江大桥，低塔斜拉桥桥型，主跨312米，2000年湖北黄冈公铁两用长江大桥，其主跨达567米铜陵长江大桥正桥，90+240+630+240+90公铁两用长江大桥独塔斜拉桥（8座，150m<L<400m）主桥为独塔双索面双层斜拉桥，主跨251.4m，锚跨147m+38.25m，主桥总长436.65m，2010年

对200~500米（或400～800）跨度最有竞争力景观方面的新颖感新材料开发的配合设计理论和计算技术的进步施工技术的进步整体