索支撑桥第十节

缆索承重桥梁—悬索桥(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:wangzhiq@一、斜拉桥静力分析

(整体分析、局部分析、稳定分析及施工理论计算等)二、斜拉桥动力分析

（风振分析和地震分析等）斜拉桥的设计与计算斜拉桥的结构体系及受力特点斜拉桥计算方法概述斜拉索的结构特性——索垂度效应平面杆系有限元法（直接刚度法）计算斜拉桥内力和变形斜拉桥的恒载计算（施工理论计算）斜拉桥的活载内力分析斜拉桥的温度内力计算和考虑收缩徐变影响的内力计算斜拉桥的稳定性及局部应力第一节斜拉桥的静力分析徐变是混凝土应力不变的情况下，其应变随时间而增长的现象。考虑收缩徐变影响徐变大小与混凝土的加载龄期、材料组成、结构所处周围环境、持荷时间等因素有关。计算徐变内力重分布的方法很多，这里简要介绍换算弹性模量法。7)斜拉桥的温度内力计算和考虑收缩徐变影响的恒载内力计算(续)受到持续应力作用后，混凝土的应变可表示为：为加载龄期系数若近似按老化理论计算:改写成：考虑收缩徐变影响_换算弹性模量法7)斜拉桥的温度内力计算和考虑收缩徐变影响的恒载内力计算(续)于是：将塔柱和主梁单元刚度矩阵中的弹性模量E改为，就可以计算,时间内应力增量产生的徐变。成为换算弹性模量。8)斜拉桥的稳定性及局部应力稳定性斜拉桥平面稳定塔墩面内、面外稳定塔柱及箱梁在横向荷载作用下的弯压稳定计算锚下局部应力计算:先进行整体分析，然后按圣维南假定，取出局部进行局部应力分析主梁及塔柱、索锚固区的局部应力斜拉桥的稳定性三、斜拉桥实例介绍1）山东济南黄河斜拉桥此桥在济南市北郊跨越黄河，全长2022.4米，混凝土斜拉桥跨径布置为：40+94+220+94+40米，五跨连续混凝土箱梁。

主桥分跨及构造型式每个索塔在一个平面内拉索为11根，全桥共44+2对拉索。索距8米,高强钢丝平行编制成束，每根拉索由4-8束组成。桥塔为塔墩固结门式构造，设三道横梁。

纵向A型塔，能很好的抵抗不平衡弯矩等。主梁为双箱梁，之间用横隔梁联系。采用冷铸镦头锚。施工方法及恒载内力计算索塔采用支架逐段现浇。主梁采用悬臂浇注，每段长度4米。墩顶段采用支架现浇，副孔部分采用搭设临时支架现浇。施工工况见表2-5-1所列。采用一次张拉索力，以后不在调索。徐变次内力在合拢前很小，因此，仅针对合拢后予以计算。活载及其它影响活载内力及挠度计算采用平面杆系有限元计算，空间影响采用横向分布系数予以考虑。温度影响计算了四种情况：体系温差±20℃、梁上下缘温差5℃、塔日照温差±5℃、索梁温差±10℃。各工况内力见右图。2）法国伯劳东纳大桥（143.5+320+143.5）法国鲁昂市附近的塞纳河上，建成于1977年，双塔空心独柱，混凝土箱梁。

主桥构造型式主梁为腹板倾斜的单箱梁，按3米间距设置一对斜撑，连接在顶、底板两端，斜撑内设置轴向预应力筋。。

3）重庆大佛寺长江大桥双塔双索面飘浮体系预应力砼斜拉桥，全桥长1176米，主桥为198m+450m+198m三跨连续双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，该桥主梁施工方法是分段悬臂现浇，主梁、横梁和桥道板3者整体现浇，待达到设计强度后再对横梁施加预应力。塔高206.68米。4）法国诺曼底大桥该桥跨越塞纳河，全长2141米，主跨856米。主孔中部钢箱梁，其余皆为混凝土梁。桥梁总体布置和梁体横断面桥塔形状和斜索分布斜索锚固细节施工步骤定义：悬索桥也叫吊桥，是以悬索（大缆）为主要承重结构,与桥塔、吊杆、锚锭和桥面结构（加劲梁）组成的缆索承重桥，悬索承受拉力,现在主要由高强钢丝制成，是目前跨越能力最大的桥梁结构型式。

悬索桥(SuspensionBridge)结构污构件加劲走梁/坚桁架主缆主塔吊杆锚碇公元五6统517适06A.霞D.19槽74蝇~弯1橡98岁119厦9819煤31侍~1蛇96基419押9818锤2618悄8319壁31爆1抽06劣7m乔治钢华盛浮顿桥19供37熟1沫28固0m金门桌大桥19针64普1贡29再8mVe捎ra泥zz谋an疲o英国ME舒NA凯I17酿6m，笼18勒26年中国索泸定狗桥11坊0m，岸17知06年Br能oo瞎kl洽yn48舅6米勉，1训88渗3年Se誉ve暮rn艰b打ri撤dg归e庸19拳74罚，9堵88寄mHu南mb源er肌b堡ri膀dg筑e乐19漂81驶，1使41汇0mGr脑ea谁tb橡el孔t请br呆id嗓ge淹1弊99悲8,娃16潜24汇m明石马海峡撤大桥日本19仔91m,肉19量99我国跨海外峡桥Me奥ss栏in递a导br渔id环ge添3进30紧0m安澜启桥、珠厘浦桥秦朝,煎61报m缆索喜承重亚桥梁——悬索弊桥的缸发展悬索葡桥的姑起源巧可以粉追溯痕到很幼久以封前，盗世界怀公认随悬索德桥最浇早出谢现在左中国厌，公秃元前秆3世省纪四丘川已占有竹住索桥忆，公稻元前咳2世筐纪，孔陕西旗已有物铸铁低修建懂的铁柄索桥介。铸铁节悬索素桥起久源于居东方杆，1难6世未纪出央现于插欧洲电，发口展于闯18柜世纪靠。缆索陆承重丽桥梁——悬索嫂桥的掉发展卢定勾桥组四川17们05,威10舞4m缆索序承重歉桥梁——悬索娘桥的稳发展ME井NA鸡I悬索邻桥轿1衔76墙米，库18申26颈年，俊英国缆索彼承重案桥梁——悬索榴桥的始发展CL乐IF户TO某N悬索域桥役2浅14拌米，灯18执64算年，映英国缆索银承重腰桥梁——悬索法桥的夸发展BR序OO奶KL角YN桥浅28骂6+过48尘6+腰28野6米气，1描88筝3年缆索营承重斗桥梁——悬索裕桥的振发展GE威OR粮GE样_W嫁AS猫HI固NG端TO奇N_拿BR接ID寻GE勇，1愉06先7m草,贤19狡31缆索锤承重厦桥梁——悬索陷桥的否发展美国金门大桥美国金门大桥Go越ld田en垮G晒at脖e拉Br掀id认ge19所37年，尚12恢80挣米，烘主缆吉直径锋0.首93挂米塔可菜马桥美国盼主跨85役3米旧桥烈宽：浩11测.9m，梁高估：2侍.4吓4m;新桥季宽：毙18蚂.3m，梁高响：1乎0.泉06mVe吸ra灶zz课an岔o12某98米，19惯64年，美国Se爹ve金rn造B康ri夏dg哪e,效W馆al很es锄,战fi翻rs钓t谱su胆sp伤en凳si铅on深b缴ri镰dg晋e加of坡t追he叹m妨od藏er婶n眠ty崭pe苍,茎98穿8m罢,骄19阴66Fi血rt罗h嫩of抵F茶or海th绑R究oa誓d轨Br咳id四ge贞,仙19酒6440爷8.葡4+流10欠05毒.8夹+4剂08氏.4缆索孟承重亩桥梁——悬索久桥的五发展HU明MB飞ER草_B哑RI里DG板E19棚81暗，1孕41莫0米缆索或承重挡桥梁——悬索松桥的触发展Gr尊ea何tb准el浓tBr披id始ge(E夕as孕t斧Br燥id皇ge加1遮99峰8)sp印an雁=1拆62勒4厌m缆索眼承重荣桥梁——悬索字桥的蔑发展明石通海峡舟大桥日本缆索蜓承重焦桥梁——悬索薄桥的懂发展缆索辣承重命桥梁——悬索棕桥的糊发展1Akashi-Kaikyo1991Kobe-Naruto,Japan19982Xihoumen1650ZhoushanIsland,China20083GreatBeltEast1624Korsor,Denmark19984RunyangSouth1490Zhenjiang,China20055Humber1410Kingston-upon-Hull,UK19816Jiangyin1385Jiangsu,china19997TsingMa1377HongKong,China19978Verrazano-Narrows1298NewYork,USA19649GoldenGate1280SanFrancisco,CA,USA193710Yangluo1280Wuhan,China200711HögaKusten1210Kramfors,Sweden199712Mackinac1158MackinawCity,MI,USA195713MinamiBisan-seto1100Kojima-Sakaide,Japan198814FatihSultanMehmet1090Istanbul,Turkey198815Bosporus1074Istanbul,Turkey197316GeorgeWashington1067NewYork,NY,USA193117Kurushima-31030Onomichi-Imabari,Japan199918Kurushima-21020Onomichi-Imabari,Japan199919Ponte25deAbril1013Lisbon,Portugal196620ForthRoad1006Edinburgh,UK1964世界箱大跨吓径悬美索桥昆一览唇表世界换悬索某桥现李状总基结美国赠流派肢悬索洽桥（出乒现较之早，使技术茅成熟瘦）（1裕）主柄缆采挥用AS法架话设；（2肆）加温劲梁废采用就非连的续的吊钢桁阁梁，锅适应高双层略桥面完，并盟在桥矩塔处宏设有哨伸缩协缝；（3竹）桥闭塔采仗用铆机接或谢者栓颤接钢愿结构刚；（4超）吊宏索采俘用竖束直的菊4股答骑跨缴式；（5喉）索题夹分膛为左里右两倡半，长在其倚上下滨采用坝水平兄高强呜螺栓北紧固晨；（6应）鞍领座采捆用大败型铸肉钢件馒；（7照）桥良面板艰采用RC构件芬。缆索聚承重喘桥梁——悬索锡桥的仆发展英国害流派乏悬索兆桥（出功现较毁晚）（1扫）采卵用流薯线型滨扁平笼钢箱榨梁作扎为加层劲梁爬；（2恭）早镇期采促用铰减接斜晨吊索体，经雹塞文士桥、稻博斯壳普鲁芬斯一隶桥以酬及恒絮伯尔秆桥的掘实践峰之后鞠，在路博斯手普鲁董斯二星桥中予改回诊为竖纽奉直吊蒜索；（3馆）索覆夹分血为上棍下两揪半，晌在其冈两侧炉采用车垂直锅于主认缆的岂高强葡螺栓站紧固绪；（4狱）桥阶塔采慕用焊续接钢倚结构筒或者闸钢筋雄混凝折土结祝构；（5雕）钢鹿桥面化板采惩用沥欧青混基合料线铺装肺。世界买悬索睛桥现接状总肆结（旨续）缆索臣承重泼桥梁——悬索覆桥的劣发展世界结悬索牲桥现征状总辩结（名续）日本萌流派断悬索恢桥（1慢）采彩用预站制平沸行钢乡丰丝索志股架骡设主彼缆，都简称PW请S法；（2现）加渔劲梁岭主要躺沿袭神美国跳流派柱的钢生桁梁拳形式随，但院近年绵来对羡于非治双层傻桥面奋的加酿劲梁将也开衡始采界用流近线型压扁平康钢箱疫梁；（3裤）桥畜塔主勿要采高用焊烫接钢阔结构准；（4他）吊引索沿滤袭美首国流阴派的逢竖直蛾4股干骑跨付式；（5丑）鞍墨座采育用铸俭焊混领合方脑式；（6什）采米用钢谜桥面跨板沥鼻青混范合料邪铺装绍桥面脂；（7傻）主蠢缆索同股与妙锚碇枯内钢信构架趣采用刃预应斯力工旁艺锚臭固。缆索盆承重毛桥梁——悬索阵桥的阅发展重庆蓄朝阳丹桥21渐.6武+1括86剑+2裳1.竿6m19租69年我国哨悬索暮桥的驱发展排和现奥状西藏倍拉萨础达孜森桥爽50钩0陈米，19享84年缆索储承重径桥梁——悬索犬桥的虎发展福建涉泰宁迷金湖捐桥裳28帐4米，19勺89年四川掘奉节酷梅溪王桥稼20椒5米，19蒜90年大连碍市北献桥4甩8+民13昨2+眠48绢米，19倘87年缆索就承重菠桥梁——悬索热桥的饥发展汕头储海湾歇大桥，19机95裕.1纠24x2幼5+关15平4+彻45锈2+顷15晶4+喊4x拣25米缆索围承重烟桥梁——悬索优桥的负发展西陵泡长江派桥90耽0m查1文99锣6虎门蹈大桥88党8米轿，娘19溪97盆.6缆索而承重灭桥梁——悬索何桥的司发展青马腥大桥12垦9.途5+稍13隐77丧+4x7膊2米，佣19既97江阴味大桥13挂85叨米捧，1勤99臣9.浩10猎德次大桥简（自缘瑞锚式霸悬索惠桥）润扬冈大桥14翠90盾米20堪05缆索阻承重族桥梁——悬索坑桥的续发展我国吐悬索凝桥（架建成欠和在尝建，消12座，L>绢10彼00m）缆索冠承重昆桥梁——悬索酿桥的订发展面临扛技术德挑战忙：设计右和计淘算分谁析理鼻论如蔽抗风谨、抗保震、匠非线羽性；书深水烦基础刃25伞0-断45她0m；缆索宗新材辜料（忧碳纤恨维等说）；竿新施炊工技松术等基。展望砍21我世纪转的新辆一代户悬索逮桥：21足世纪榴在全泳球范须围内烦需要答修建阅跨海祖峡通开道目兄前已榜知有赛：1）意大孝利跨枪墨西歉拿海收峡通泪道；漏2）缸西班矿牙与糊摩洛过哥之属间跨杨直布饥罗陀丝式海峡出通道柴；3效）日炭本的兆跨津伤轻海揭峡通握道；骄4）猪我国廊跨琼纱州海宜峡通歪道。因此场研究帜30叛00m级以夸上的服特大冷跨度茧悬索真桥是菊21靠世纪融新一库代悬潮索桥阶急待昂进行块的工辉作。缆索晕承重栋桥梁——悬索尘桥的兴发展意大美利me登si痕na跨海油峡桥缆索纺承重最桥梁——悬索薯桥的油发展意大敢利Me换ss斗in蚀a大桥鸦设计Me旬ss饰in差a大桥漂截面障设计直布电罗陀饶海峡往桥水深俊达25存0-研80下0m宵,规划油跨径20肝00浴-5水00插0m缆索微承重帮桥梁——悬索粉桥的报发展跨