悬索桥的桥塔

第五章悬索桥5.1悬索桥的历史与发展5.2悬索桥构造简述5.2悬索桥的形式5.4悬索桥的桥塔5.5悬索桥的缆索体系5.6悬索桥的加劲梁5.7悬索桥的锚碇第四节桥塔一、桥塔的作用：它是支承主缆的重要构件。二、结构形式：1、桥梁纵向(桥轴方向)的结构形式2、桥梁横向的结构形式1、桥梁纵向(桥轴方向)的结构形式从结构力学上来分类：(1)刚性塔（矮而胖）：指塔顶水平变位量相对较小的桥塔。分类：单柱、A字形状。适用：多塔(桥塔数量为3个或3个以上)，特别中间的桥塔，作用：通过提高桥塔的纵向刚度来控制其塔顶的纵向变位，从而减小梁内的应力。(2)柔性塔（高而细）：指塔顶水平变位量相对较大的桥塔，也就是相对于刚性塔而言的。适用：大跨度三跨(双塔)形式中，桥塔几乎全是做成柔性的。分类：一般是塔柱下端作成固接的单柱形式。(3)摆柱塔分类：摇柱塔为下端作成铰接的单柱形式。适用：它一般只用于跨度较小的悬索桥。很少用。2、桥梁横向的结构形式1）形式：（1）刚构式：形式：悬索两个平面，两根立柱支撑――单层(横梁)；(2)桁架式(3)混合式

（4）将竖直的塔柱改变为在横向略带倾斜的斜柱式或2具有转折点的折柱式。2）实例：（1）刚构式形式：悬索两个平面，两根立柱支撑――单层(横梁)；为使整个桥塔在横向能承受悬索和桥面系上全部横向风荷载的刚性，在塔定和桥下设强大的横系梁――多层横梁（塔高时）。特点：单层(横梁)或多层(横梁)的门架式，这种形式在外观上明快简洁，它既能适应钢桥塔，又能用于混凝土桥塔。(2)桁架式形式：在两根塔柱之间，为增强桥塔横向刚度，除了有水平的横梁之外还具有若干组交叉的斜杆，形成桁架式结构。优点：桥塔在横向采用这种结构形式，无论在塔顶水平变位、用钢数量(经济性)及塔架内力(功能性)等方面均较有利。在风力和地震力引起桥轴垂直方向的塔顶水平位移最小。缺点：由于交叉斜杆的施工对混凝土桥塔有较大的困难，因而这种形式一般只能适用于钢桥塔。(3)混合式形式：由以上的刚构式与桁架式可以组成混合式出塔架。这种形式一般在桥面以上不设交叉斜杆，特点：在景观上可以保留刚构式的明快简洁，而在桥面以下设置少量交叉斜杆以改善塔架的功能(内力)性和经济(耗钢)性。由于具有交叉斜杆的关系，此种形式也只宜用于钢桥塔斜柱式（折柱式）形式：竖直的塔柱改变为在横向略带倾斜的斜柱式或具有转折点的折柱式。优点：无论是斜柱式或折柱式，其优点是都有稳定感和塔顶宽度（塔柱中心距）较紧凑。2）例子（1）桁架式：开始在美国（旧金山奥克兰海湾大桥），后来又影响欧洲(里斯本4月25日桥与英国福斯公路桥)，最后被较多地引用于日本的本四连络线的各桥(因岛、大鸣门、南北备赞以及明石海峡等桥)。（2）刚构式桥塔外观简洁，它既能适用于混凝土桥塔(如恒伯尔桥、坦尔维尔桥)，又能适应于钢桥塔(如塞文桥、下津井桥以及博斯普鲁斯海峡一桥与二桥)。15座已建成的千米以上大跨，除1990m的明石海峡大桥外，其余如大贝尔特(1624m)桥，恒伯尔(1410m)桥，青马大桥(1377m)，江阴长江大桥(1385m)，瑞典的高海岸桥(1210m)等后期修建的，全部采用混凝土刚构形式。因此，混凝土刚构式桥塔一般应被认为时最佳选择。（3）混合式桁架式刚构式混合局式三、材料殿分类圬工滥桥塔商、钢加筋混咽凝土梅桥塔愁和钢纽奉桥塔女。1）圬工底桥塔求由条浪石或舰混凝辞土做外成，石料抗拉怖强度尸太低绑，在饼跨径尸较大鸡的吊信桥上裕已不里再采小用石瘦桥塔泉，仅希在古店老的前吊桥无中还罢能看没见。混凝悠土桥塔免为了姿保证敢悬索造在荷灭载作极用下镇和温所度变边化时锻产生诞的合融力偏代心不赠超过烤核心蓬范围哈，常逮把塔贩柱尺防寸设虫计得仰较大醉。为由了节桑约材爹料，泪往往似在两挤塔柱器中距戏处仅马满足宫车道馆宽，辛人行填道采蹈用外尽绕形假式，哈我国系所建责吊桥点多数伐采用每这种寄处理亮方法筹。2）钢筋妙混凝辅土桥塔胆多采给用框犬架式2）钢筋虏混凝董土桥塔提多采巩用框吉架式塔柱截面搭形式：单对室或皱双室待空心宇矩形盘截面裤，常宵见D月形截央面或删削角愚的矩慕形截杀面特点：1青、钢滑筋混谜凝土腐桥塔载的塔浸柱主磁要是确承压示构件辞，采亮用混馒凝土肚是经修济的趋。2、眉近年雹来釆懂用了慌滑模触浇注胆混凝治土的合施工抛方法屠，高怖塔柱纲的施筝工变银得非惨常方柳便。3、肚钢筋燃混凝键土桥边塔外镜形简贪洁美名观，泊维修眉养护胞费用种低。实例：英底国回恒比喝尔河改桥上栋首钓次采累用了算钢筋抓混凝惰土的熄桥塔浊，打杯破了是以前注特大蓬跨径兆吊桥陷的桥跨塔全帜部采防用钢渴桥塔框的惯忙例。3）钢桥塔笼：刚冻构式缘瑞或桁晕架式伯、混针合式特点：桁填架式途桥塔梅在横幅向地遭震力悼或风小荷载易作用束下，察塔顶由水平杂变形续最小抛，用夕钢量杯也最竭小，勇但考绢虑与疗景观做协调脂时，岁外观芹不如鞋刚构胶式桥亭塔简制洁美枝观，佩可根站据当献地条踢件选富用。刻采用镜桁架省式桥恰塔为叫多。桥塔夏截面：早期：铆视接结底构特点：1圈）钢娘板和饿角钢何联结截成多申格式构的塔劝柱，忌尺寸独1～裳1.残2m创。2）膊截面毕变化任由底哪到顶坟逐步说减少佩外侧洗格室祥的尺土寸（冻取消活）。近年：栓流接和扔焊接安技术特点：带何有加令劲大猎钢板值组成拌大格磨室五、钢桥塔乔与混凝鞭土桥塔伍比较1、60租年代召以前，全庭部恢钢材美国为代扎表。实例：1、宪30倦年代润乔治捐·华号盛顿炊桥、孙旧金伸山奥疾克兰彩海湾控大桥进、旧绪金山拉金门蔬大桥霜，1渡95励7年垃麦旱金纳醒克湖集口大毯桥铁19排64匠年维限拉扎皱诺海勾峡鉴钢桥接塔。2、脱高结也构物便混突凝土据浇注唉技术辜，特泰别模牲板技慨术，60且年前某后欧洲实例：（荡1）恳19句59燥年，杏法国使6扶08独m淹坦卡阅维尔泪桥氧混凝乓土（2桶）1站97速0年栏，丹旬麦少60首0m丧小碗贝尔挤特桥云混箭凝土歼桥塔（3出）1陷98祥1年倾英树国突恒伯后尔桥射混予凝土（4婚）9蔽0年撒代王中国殊香港避青马厦大桥洋(1危37购7m储)，疤中国勿江阴椅长江垒大桥炸(1普38末5m溪)，廊瑞典亲高海伸岸桥良(1牙21的0m旬)、袍丹麦激大贝巴尔特鞠东桥盟(1耐62我4m晚)等法混凝晚土桥孕塔。3、日本：钢实例：（咬1）南备态赞大吐桥(咱11撤00昨m)搭、北攻备赞所大桥轻(9震90鲜m)（2）90梦年代扶第一炼大跨司度(常19助90驶m)某的明撞石海决峡大女桥、碑来岛庭第一巾(6盟00宝m)商、第霜二(稿10忍20孩m)虏及第状三(烈10攻30狡m)吨等毫全部歉采用扒钢桥咏塔。原因：1角、是希钢材吹生产垂大国等。2、英地震眼频繁阴出现安的地等区，贺钢结唱构轻困于混薪凝土姿结构疮，因虫而在即发生敢地震山时因左结构袖物自掏重产首生的彼惯性兼力也昼较小纱，采封用钢范桥塔切对抵惨抗大跑地震浆是有汽效的增措施败之一宽。3、祖日本侧的高途度工怨业化穗，在道钢桥潜塔的倘制造菌和安徒装架委设方肉面可融以采雁用优后质的杨栓焊现技术抛及利涂用大口型浮寻吊整怎体施牲工，出从而揭在一蓝定程担度上颠可加帽快工撒期与石减少若劳力便。方针溜政策：1披、悬宽索桥彻和斜辅拉桥痒的桥棍塔，若和一不般大美跨度秃桥梁叙的上断部结帮构而愉言，趴也是色优先狮采用份与发到展钢横结构肤。2、渗桥梁话连水剂中桥慨墩都垮采用磨钢结递构，验如关遍西新呀机场回连络室桥的可海中烛桥墩剃与横黎跨东同京湾肌道路者的海营中桥害墩等鼓。六、悬索轨桥与椒斜拉须桥的党桥塔比较1、桥塔风的高兼度(以剧桥面村以上静的桥县塔高辱度为教准)勒来说颂，悬绸索桥办塔高节(1姑／9坑～1稼／1滋1)揭L，俊斜拉叹桥塔毛高(挽1／灾4～哥1／莲5)怎L，停L主藏孔跨渗度，书悬索何桥的普桥塔国高度碰大致肺仅为科斜拉眨桥的狼一半耻。2、塔架(桥害塔在女桥梁呆横向科的布抗置形私式)泉的形状来说斜拉悉桥丰仿富：（1商）斜撒单索逆面与谜双索拒面、虫平面芒索与暗立体烫索等依。（2君）简堪单独京柱式煮、双搜柱式购、单冷层或逃多层潮门式蕉构架弊，和析较复以杂的柔H形螺、A殖形、雕倒V述形以握及倒介Y形优等塔锯架。悬索叠桥简天单：绝拘大部皆分为存单层葵或多伙层门败式构防架，往另有接一部奴分在享两根公塔柱级之间念具有哄交叉懂的桁香式斜答杆，乐但这陕种形较式仅胸限于苍钢桥绪塔。3、构造遵上悬简索桥毅简单：悬索与桥桥产塔只赢需考励虑在虫塔顶尤上布线置主蛋缆的睁鞍座瓜，而骡斜拉各桥的能则必姐须考板虑在辩塔柱孙上设近有量蜓多且丧细节悬复杂怕的斜船拉索夺的锚伪固构圾造。七、特例：倒牵V形夕及菱革形桥炒塔特点：1、烈桥塔鼻形状竟作成屯如单迈索面泡斜拉爽桥中炕出现释的倒蚁V形堡及菱遇形，2、初两座符悬索畏桥的摆跨度升均较奏小，宿但是革—种谨新的称花色族。实例：1、怖日本各大阪碌的此花食大桥(原纸名北盐港大香桥)此花竿大桥造为1延50液m+兆30坏0m稼+1宫50袖m三鹿跨连禾续钢钟箱梁需自锚窗式单赏主缆远悬索驳桥，游全桥挡仅设丈置一防个采国用斜则吊索体的索愿面，坐因此尊采用央倒V夹形的计钢桥芬塔。2、励韩国挣仁川楚新机