斜拉桥第二节new

缆索承重桥梁—斜拉桥（二）1_____________________________王志强，同济大学桥梁工程系，桥梁馆404室联系电话：65983115-2404：Email:wangzhiq@受力特点斜拉桥的传力路径主梁与斜拉索相互作用特点桥塔与斜拉索相互作用特点主梁、桥塔和索相互耦合特点斜拉桥受力特点及结构体系（按梁、索、塔和墩的不同结合方式）结构体系依据支承体系划分的结构体系类型依据锚拉体系划分的结构体系类型斜拉桥传力路径示意简单桁架桥的传力受力体系桥面体系支撑体系主梁斜拉索桥塔压弯构件，稀索以受弯为主，密索以受压为主。受拉构件；竖向形成多个弹性支撑，水平向形成对主梁的阶梯状轴向力。刚性支撑，压弯构件，以受压为主。受力特点_传力路径主梁在斜拉索支承下，主梁像多点弹性支承的连续梁那样工作，使“局部跨度”显著减小，让“整体跨度”能显著提高，主梁高度“相对”降低。受力特点_主梁与斜拉索相互作用特点斜拉桥主梁变形特点连续梁桥主梁变形特点受力特点_主梁与斜拉索相互作用特点斜拉桥主梁受力特点连续梁桥主梁受力的特点斜拉桥是高次内部超静定结构，可通过调整拉索的张拉力来改善主梁和塔柱的恒载作用状态；设计合理的斜拉桥在恒载作用下，主梁弯矩与剪力应接近多跨连续梁、塔柱基本只承担轴向压力。受力特点_主梁与斜拉索相互作用特点受力特点_主梁与斜拉索相互作用特点主梁恒载弯矩图主梁恒载剪力图主梁恒载轴力图桥塔恒载轴力图受力特点_桥塔与斜拉索相互作用特点自重与斜拉索张力的竖向分力表现为轴力；两侧索力纵向不平衡的水平力产生弯矩；顺桥向的刚度与端锚索的关系很大。在不对称荷载作用下，拉索对主梁的弹性支承作用将受塔柱顺桥向弯曲的影响。限制塔顶水平位移是控制主梁内力的关键，边跨的端锚索对主跨受力起着至关重要的作用。受力特点_主梁、桥塔和斜拉索相互耦合特点中跨作用活载时，中跨主梁下挠、索力增加，塔柱向中跨弯曲；边跨端锚索及辅助墩处拉索比跨内其它拉索刚度大，比其它拉索的索力增大更多，并限制了塔顶向跨中移动，使中跨主梁的正弯矩及挠度减小。受力特点_主梁、桥塔和斜拉索相互耦合特点荷载作用在边跨时，由于有边墩或有辅助墩的支承，主梁的弯矩和挠度较小。引起的塔顶水平位移也较小，从而中跨主梁负弯矩也较小。受力特点_主梁、桥塔和斜拉索相互耦合特点三跨斜拉桥主梁的最大弯矩与连续梁有很大不同，活载弯矩包络图见右上角图。受力特点_主梁、桥塔和斜拉索相互耦合特点斜拉桥是由上部结构的主梁、拉索、索塔及下部结构桥墩、桥台等基本构件组成的组合体系。斜拉桥的结构体系可以根据主梁、拉索、索塔和桥墩的不同结合方式（支承体系）形成不同的结构体系，也可以根据拉索的锚拉体系来形成斜拉桥的不同结构体系。斜拉桥的结构体系依据支承体系划分的结构体系类型斜拉桥的结构体系漂浮体系（塔墩固结、塔梁分离）依据支承体系划分的结构体系类型斜拉桥的结构体系主梁除两端有支座支承外，其余位置均由拉索支承，成为纵向可自由漂移的多点弹性支承连续梁。飘浮图体系疯的主改要缺盟点是故：采用柜悬臂总施工舞时，健塔柱柴需临穷时固春结，郊以抵篮抗施背工时焰不平姜衡弯仍矩和奸纵向店剪力垄。飘浮钻体系闯的主筹要优轧点是怜：满载撒时塔战柱处查主梁攀不出稼现负滋弯矩叮峰值寒，温缝度及远混凝殿土收希缩、绪徐变模内力卵较小槽，主翼梁变贪形平殖缓、谁受力灯均匀微；地震输时主住梁的心纵向搅摆动佣可起已到抗斩震消辨能作差用，悟地震葵烈度这较高炮地区嫁应优俊先考序虑选衔择这蜓种体喉系；但应善在塔爱梁交慢接处微对飘返浮的物主梁宜施加悠一定洋的横纤向柔铲性约吃束，滔以抵斯抗风榆力、奋地震莲力等突引起腔的横芳向冲弦击力隶；塔梁垒交接锯处施泡加横执桥向呈约束蜜，可果提高章主梁洗横桥承向自久振频租率、夺改善妙动力登性能图。半漂肆浮体头系：塔墩常固结颜、塔粥梁分熔离，泻塔墩泊处主息梁下细设置盾竖向罗支承币。依据扛支承辱体系驼划分辣的结拢构体者系类未型斜拉毛桥的拖结构品体系半漂匙浮体岸系比尿全漂增浮体刚系具舞有主协梁刚冈度大淘的优朱点；对限属制主魔梁纵兰向位停移更通为有眠利；省去塘了将输施工腔临时刑支承骡换成0号索行的复柔杂工灰序；缺点朴是但主衡梁在逃塔墩词支承阳处出尿现负曾弯矩鸦峰值殿，温巾度及财混凝强土收们缩、晃徐变尾引起庸的内愈力也胶较大秘，通维常须舅加强外支承座区段加的主因梁截租面或常采取撇其它太措施蜻。塔梁延固结偷体系塔梁夫固结块、塔浆墩分浓离塔梁释固结岗体系样的主碍要优阁点是潜：取消午了承茫受很鸟大弯配矩的奔下塔咱柱，雹代之绸以一留般桥帆墩，师使塔注柱和景主梁瞒的温筒度次钟内力竟消除侮；可乱显著非减小炊主梁制中央锐段承墙受的核轴向阅拉力能。塔梁福固结怀体系卸的主导要缺哥点是兆：中跨罚满载森时，扶主梁弹在墩合顶处纠的转休角导迟致塔迎顶产骂生较掩大水药平位习移，甩显著乐增大絮了主凯梁跨椒中挠城度和便边跨唇负弯棒矩；拉索滚体系村提高虚结构不刚度洗的效医果很乒差，稀全桥漫刚度控主要层取决忆与主熊梁刚腥度，缸主梁陵大多唇采用赶梁高舞较大贩的箱周形截座面；上部扬结构坚的反余力均事由支讨座传训给桥察墩，迅要求伐设置葡很大文吨位跌的支繁座，幼限制渴了在杏大跨许度桥震梁上辽的应禽用；体系畅动力林特性畜不理翁想，范对于亡抗风艺、抗们震不垦利，歪不宜府在大薪跨度香桥梁盖上应掏用。刚构骄体系主梁箭、塔曲和墩咳三者岩为固画结塔梁祝墩固娇结体肺系优祥点是摆：结构赔刚度莲大；主梁箭和塔徐柱的睬挠度结均较挨小，虾不需颂要大谣吨位朱支座类；最适锁合用裙悬臂中法施钩工；在独田塔双钢跨式屈斜拉妨桥中贺，边述墩设练置活征动支侵座可该以使给主梁钓纵向牲自由番伸缩满，故气该体仗系得垄到广掩泛应若用。协作宾体系名斜拉劲桥斜拉总桥的陡结构洞体系协作房诚体系忘斜拉门桥——主梁炎端部怀直接捏与连跌续梁笨或连幅续刚遗构完松全联枪结一雄体的洲斜拉找桥。利用胆连续拥梁或社连续烈刚构脱的负止弯矩积卸载咱作用预，减深少远头离塔刷柱段版主梁挺的正碎弯矩西，减稠少拉国索用主量、绪降低内总造裕价；能在衡拉索盈用量案相同内的条遮件下终获得龄更大苏的跨搏径，吼增加晴桥面隐连续陕长度般，提惯高行寄车舒振适度郑。梁体氧的支刻承体帖系斜拉何桥的校梁体意除了条用斜栏拉索哈以弹琴性支蛋点的链形式职支承脸外，妨其纵罢、横锡和竖畏三个且方向捞均应现在边矿墩及驱塔墩邪上有程所支战承，债塔梁融墩固宿结也波是一糕种支臣承形叶式，盈除此引之外团还可刻以采逆用活歌动支俘座（M），障固定贩支座织（F）、光铰（H）阻酒尼减胸震支肢座（D）和剧弹性卷支点骨等多姓种方雨式的驳支承逆。1、竖锹向的掏支承2、横间向的院支承3、纵血向的愧支承(纵桥彻向支遍承条奋件要拌考虑加地震腿力、帜温度躬变化粉、制滔动力鲜和风切力等)阻尼皮减震眨装置顺桥众向全东桥支丸座形觉式布届置采用削一处傻固定草支承喜，其蒸余可隙纵向烧滑动采用皮多处驱固定徒支承采用回水平菌弹性裁固定脸支承采用蛇飘浮饼式按拉应索的演锚拉烤体系灿分类自锚疑式斜验拉桥地锚飞式斜茄拉桥斜拉芹桥的击结构库体系锚拉拴体系欠与主险梁轴爷力的栏关系部分移地锚抹式斜统拉桥郧阳槽汉江硬桥斜拉贡桥主爪梁内看的轴拾力随粘斜拉漆桥的闷斜索槽锚拉嗓体系禾及梁恐体支或承条卫件不敏同而鱼变化型。三跨而斜拉厉桥梁辅体轴坛力Ch细ri析st匙ia养n隐Me伐nn设计父的建蛛于19膏81年的帅甘特(G栗an诱te萄r)大桥部分劫斜拉陷桥（音矮塔舌）斜拉悼桥的膨结构齐体系小田驻原港考（O据da摔wa厅ra恼B温lu印ew绘ay榜)桥,球19链94部分博斜拉远桥（慕矮塔键）斜拉冷桥的讯结构悉体系19茫88年法探国工颈程师J.舒Ma呼th糟iv跨at赵eEx储tr悟a-两do奶se母d淹Pr肃es艘tr黄es蚕si咳ng阵C朱on建cr遣et虫e龄Br参id蛋ge瑞士机森尼忽伯格(S忆un陪ni御be秆rg敢)桥，徒19架94途,5合跨，14津0米部分独斜拉办桥（恒矮塔屯）斜拉土桥的谎结构王体系部分乒斜拉猛桥——兼有链斜拉背桥与牧连续虾梁或介连续古刚构觉桥受赶力和隙构造呈特点叠，有聋斜拉夺索和简塔柱长类似垫构造沙但非纽奉索支差承结打构，网有连佩续梁钳或连艘续刚挽构的篮构造犯特点药和外肚部受咏力图由式但斑有别亿其受率力；斜拉俩索只辅分担震部分圣荷载旦，其访余仍躺由主卫梁及远其内滚预应围力钢廊束承油担，零这就间是所督谓部毛分斜易拉桥极名称沙的来夜源。部分溉斜拉饼桥的序塔高犯约为冠常规真斜拉元桥的烤一半议，故旱也俗话称矮污塔斜室拉桥两；福建窗樟洲街战备动桥斜拉廉桥结敏构示兄意图侧及其壮弯矩苗示意各图矮塔辜斜拉验桥结培构示屯意图症及其础弯矩睡示意余图三跨完连续知梁结鸭构示段意图苍及其诵弯矩吼示意细图塔柱纲处的瞎主梁河高度欠也约乘为常坦规连恳续梁颈或连厘续刚斩构桥却的一条半；塔高饥低、榜斜拉原索倾谢角小爸，拉讯索承戴担的扎荷载脸比例愤小（宇约30％）钩；拉索著活载撕应力晓幅一犬般在50死MP堤a以下钱，而连常规瘦斜拉普桥拉签索的壤活载或应力右幅