斜拉桥梁式桥支座设计

3.5斜拉桥定义：斜拉桥又称斜张桥，由斜索、桥塔、主梁三部分组成，是一种桥面体系受压，支承体系受拉的多次超静定结构。组成：斜索、桥塔、主梁等。受力特征：荷载由斜索传至塔柱。近代第一座斜拉桥斯特罗姆海峡桥（瑞典，1955，长182.6m）学习阶段：上世纪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）；1977年改革开放；1982年建成220m济南黄河大桥推广阶段（上世纪80年代，30余座斜拉桥）260m天津永河大桥，288m东营黄河桥（No.1钢斜拉桥），广州海印桥(单索面，B35m)，重庆石门大桥（230m不对称独塔）高潮（上世纪90年代以后）南浦大桥，杨浦大桥，南京二桥，南京三桥，铜陵长江大桥，苏通大桥等等世界十大跨径斜拉桥斜拉桥的主梁轴力主梁轴力分布随斜拉桥支承条件而变化借助斜拉索的预应力，可以对主梁进行内力调整连续梁桥与斜拉桥主梁恒载弯矩3.5.1斜拉桥的分类1、按桥塔布置方式•单塔双跨式•双塔三跨式•多塔多跨式2、按主梁支承条件•连续梁式•单悬臂式•T形刚构式3、按主梁所用材料•钢斜拉桥•混凝土斜拉桥•结合梁(叠合梁)斜拉桥•混合梁(边跨混凝土、主跨钢)斜拉桥1、飘浮体系

构造特点：•塔墩固结、塔梁分离；•主梁两端设有支座，中间无支座；•塔、梁之间设置侧向限位支座。优点：•塔柱处的主梁截面无负弯矩峰值；•温度、收缩和徐变内力均较小。缺点：悬臂法施工时，塔柱处主梁需临时固结。使用：广泛使用（受力好）。2.支承体系（半漂浮体系）构造特点：•塔墩固结；•塔墩上设置竖向支承（一般全设活动支座）；优点：在减小纵向漂移和经济方面有一定好处（优点不明显）缺点：•塔柱处主梁M-很大；•温度、收缩、徐变次内力仍较大。措施：采用可调高度的支座或弹簧支承(替代“零号索”)，并在成桥时调整支座反力，以消除大部分收缩、徐变等的不利影响。使用：早期常用。3.塔梁固结体系构造特点：•相当于斜索加强的连续梁。优点：•主梁中央段轴向拉力；•塔、梁温度力极小；•塔的内力、温度力均最小。缺点：•墩顶水平位移较大•需大吨位支座（可能为万吨级）。使用：少用。4.刚构体系构造特点：塔、梁、墩固结优点：•省大型支座；•主梁挠度小；•施工的稳定性好；缺点：•主梁固结处M更大；•温度M大(固结点、墩脚处)；使用：独塔、地基好，高墩（附加内力小）3.5.3斜拉桥的构造1、拉索（立面布置）辐射式（较少）竖琴式（中、小跨径）扇式（较多，尤其大跨径）星式（较少）拉索（横截面布置）双垂直平面索面双斜面索面单平面索面多索面双垂直平面索面优点：索的轴力可抵抗作用于桥梁上的扭矩，抗扭能力缺点：视觉效果无单索面好。使用：最常用斜拉索的组成

钢材:

抗拉强度高,弹性模量大、抗疲劳性能好

(a)

平行粗钢筋束(b)平行（半平行）钢丝束（镀锌钢丝7mm）(c)平行（半平行）钢铰线束（钢铰线）(d)单股钢铰缆（各层镀锌钢丝绕芯丝扭转而成）(e)封闭式刚缆（Z形镀芯钢丝组成封闭索）防护措施：黑色聚乙烯套管2、索塔受力：N（主要）、M，压弯构件立面布置形式：横向布置形式桥面较高时索塔横向布置形式（增加横梁）3、主梁板式截面分离式双箱截面分离式双肋截面闭合箱形截面3.卡5.巴4斜拉桥呢的设计浩要点一、计算悼手段高次如超静裤定孟采用捞有限汇元法昆计匠算机旋计算二、计齿算图式1、空硬间结枯构(商用寇有限产元软中件)2、平扶面杆薯系结莲构索—拉杆梦单元梁、塔—梁单元3.胶6梁式旁桥支爷座支座的法作用传递村上部哑结构赠的各尘种荷抬载；适应障温度直、收据缩徐价变等类因素绞产生膏的位萄移。支座察的分脚类按功能分：•固定支键座•活动佩支座按材料分：•橡胶谱支座•钢支谜座•钢筋杀混凝杯土支忍座•简易旗油毛班毡支抢座按外形分：•板式支宿座•盆式支德座•球型堪支座按是卸否有特殊泼功能分：•普通顿支座•拉压惧支座•减震支无座固定、挡活动支拥座示意3.6盆.1常用轿支座1、板式辞橡胶鸭支座特点•简单、奸安装方阶便；•高度尊小（14-弄106钓mm）；•适应良任何燃方向枣变形乔（适阻于宽根、曲圣、斜裹桥）训；•吸震（击地震区不有利）养；•支座屯摩阻汉小（蜡对高句墩有过利）胜。工作原础理橡胶不腿均匀压讨缩牢转角θ，橡胶胜剪切辜变形忙水平哲位移Δ形状诊系数构造组成薄钢富片+橡胶片外形矩形—常用辈；圆形—用于弯照桥，适兆应结构肠多向变每形。适用竖向承燥载力N=7管0～360液0kN，L≤20m。2、盆式屿橡胶支粉座特点由钢构示件、橡纳胶、聚妖四氟乙画烯板组竞合而成刺；水平录位移轿量大婚；转动灵钞活；承载能弹力大，马适用于嫩支座承秀载力100汗0KN以上的大伟、中跨限径桥。工作寨原理透及构慢造•不锈钢需板与聚钟四氟乙沈烯板相筛对滑移Δ；•橡胶华板压寨缩θ；•橡胶板稿三向受结压，承端载力大妥（千吨旨级以上宁）；3.6征.2特殊功温能支座球形钢以支座特点•由钢融、四脸氟板丸组成迷，不氏老化麦。•受力叮均匀前；•转动量然大（球体形）；•各向励转动么性能归一致垃，适丹于曲亿、宽女桥（炼球形逝）；•大吨位犁；工作原瞒理及构铜造•平面四椒氟板滑趟移Δ；•球面徐四氟烟板遭滑移θ。2.拉力再支座连续梁伙桥、斜膛桥、小汉半径曲互桥，悬傲臂板桥血（某些爱支点产阅生拉力搏）。处理方垫式：加猾受拉螺汁栓(板式、已盆式、刮球式)。球形扬拉力毁支座3.抗震界支座减震工壤作原理付：减震器勇和侧摩匹擦板吸羡收墩台梢传来的摇部分水平演位移期，减亏少梁佛位移仅。类型摔：高阻辱尼橡万胶支榜座、助铅芯际支座缴、抗子震球羊形钢狼支座烤。铅芯振橡胶复支座3.6旅.3支座畏的布脚置简支厕梁、刊悬臂丢梁桥芬的锚淡固跨勒、连密续梁伏桥每欺联均等只设丈置一打个固狐定支爱座。多跨简纱支梁桥辣，一个滔桥墩不院宜设两惯个固定票支座。连续斥梁桥单，每刻联一观个固呼定支机座，郊且设乖于中成间墩医。坡桥身，固惯定支军座设泰于标界高低宽的墩诊台上弯。特别挤宽的睁桥，拍设置每纵横诵向均鸦能移摔动的虫活动山支座鄙，满哪足横刃向变策形要单求。弯桥活何动支座宋布置3.蛾6.假4支座诸的计胖算与嘴选择支座灵反力寨的确况定结构浓自重外反力描；活载昼最不船利状赴态下柔支点守反力部，汽孝车荷继载应裕计入光冲击影响禾力；正交抽直线话桥，溉计算漂纵向催水平亦力（话汽车伪制动藏力、礼支座晴摩阻蹦力、夸温度其变化/支座变塔形/桥梁纵筒坡等引夫起）；斜桥辆、弯每桥还纯需计闷算横源向水筑平力沃（汽躺车离弯心力飞、风市力等苍引起诸）。2、板赶式橡羞胶支迟座的大设计呈计算（1）支座弹尺寸确赠定一般情跌况下，森面积由惯橡胶支臭座控制舰设计：支座正平面恩尺寸式中：--桥上中全部速恒载章与活帅载(包括敲冲击徐力)所产姿生的亮最大僵支点羡反力赛；--橡胶支穷座平面袋面积，躺矩形支确座为ab，圆形孩支座为；--橡胶骗支座包的平块均容馒许压警应力好，当主支座岔形状爹系数S>8时，[]=1卡0；当5S8时，[]=主7～9欺支座显高度主梁由进温度变贺化等因籍素在支抱座处产肺生的纵剧向水平腐位移，依靠黄全部甩橡胶悼片的陈剪切绩变形t来实昏现。ah由有--橡胶季片容由许剪惠切角夸的正凑切，觉可取皱用0.5～0.腹7，不墨计活壳载制鞠动力时用0.5；计捕及活滑载制甜动力裳时取挽用0.毁7，则上佛式可写知成：---由上部结构温度变化、桥面纵坡等因素，引起支座顶面相对于底面的水平位移。当跨径为L的简支梁桥两端采用等厚橡胶支座时，因温度变化每个支座承担的水平位移可取简支梁向温变变形的一半，即--活载制动力在一个支座上的水平力；--由制动力引起在支座顶面相对于底面的水平位移，可按下式计算---橡胶的剪切模量，---橡胶支座的面积。AG（2）支座帐偏转与芝平均压扒缩变形营验算主梁受诸荷挠曲迅时，梁乳端将产堵生转动乔角。梁扮端转动更时，支抖座就受隙到一个碧偏心竖向菌力的作误用，表告面将产莲生不均率匀的压糟缩变形求，一端旷为,另一传端为绝，给其平仙均压组缩变饰形陡，根围据下总式计秩算Nh式中挎：E-穿-橡胶脖支座悬的弹固性模墨量。当无亮试验佳数据纹时，验可按兔下式躺计算若梁端让转角已知端，或炼按<<材料力吹学>>公式算惨得，则南有：时，表氧示支座馆与梁底鹊产生了糖部分脱稼空，支闯座是局潮部承压李。因此海设计时佣必须保爸证<<公路镰钢筋阿混凝鸟土及寻预应奖力混晚凝土想桥涵小设计授规范>>规定，候橡胶支格座的最煌大平均役压缩变冤形除不攻应大于巩支座橡钢胶总厚甩的0.0缎5倍。其中教，a为主梁秋跨径方去向的支挖座尺寸元，又因固当（3）支苹座抗作滑性姿验算橡胶支酸座一般去直接搁辜置在墩泊台与梁削底之间对，在它嫌受到梁输体传来福的水平刃力后，岂应保证县支座不啊滑动，兔亦即支茄座与混证凝土之朽间要有阿足够大化的摩阻锣力来抵呢抗水平夸力，故往应满足恋下式：无活载因作用时有活载粘作用时--沸-活载制淹动力分洒在一个池支座上挽的水平牢力；温复度变化全等因素闸分在一纽奉个支座上程的水平武力。式中--阳-在上牙部结工构重糖力作庭用下渗的支味座反叹力；---与计准算制泉动力替相应绣的汽基车活业载产火生的煤最小米支座惕反力扮；橡胶支弟座与混苦凝土表潜面的摩决阻系数剩采用0.民3--底---铲-与计算缸制动力嚼相应的牙汽车活叼载产生袍的最小麦支座反丑力；橡惨胶支座阅与混凝土肯表面的滤摩阻系鞋数采用0.校3；与钢逝板的摩捏阻系数御采用0.阵2；（4）成品宇板式获橡胶架支座丈的选讲配成品爆板式名橡胶星支座飘在一僻般情漫况下许，不雕必自倘行设太计，党只需服根据颂标准验成品尝支座生的目抢录，淋选配串合适途的产鸡品。成品板命式橡胶顾支座代唱号表示你方法，去按交通惜部JT标准有并这样几爹项代码介组成：蚕名称、摄型式、雁规格及缺胶种。乘如：GJ雁Z3邮0040荒047粉(C勇R)，表示葛公路摆桥梁款矩形沃、平松面尺30铲0400、厚馒度为47的氯丁绝橡胶支引座；GYZ钩F43姜0054(法NR)，表示助