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文档简介

同济大学桥梁工程系大跨径桥梁结构体系及其优化与创新肖汝诚2011年05月31日于常州4.大跨径桥梁结构体系创新5.小结1.结构体系大跨径桥梁结构体系优化与创新2.大跨径桥梁体系3.大跨径桥梁结构体系优化1.结构体系什么是结构体系?海诺·恩格尔“结构内部荷载的传递方式以及为保持结构内部平衡而形成的内力状态”国内学者“结构主要的受力系统”1.结构体系结构体系是结构功能、外形及其受力形态的统一。结构功能结构形式结构受力形态结构体系1猴.结永构笨体却系结浴构裂功取能第一层陈次痛,找结脉构蜂的酸使峡用痛功归能讽。围胶护光结姻构跨越鸡结构1.结末构德体扑系第二榜层次别,结池构外妇形。结吓构其形象式梁式书体系拱慨式轿体穴系斜拉陈体系悬到索鞠体题系组合殃体系1兔.结呆构屠体则系结真构拳内易部锋荷崖载抗的丽传窜递废方贿式斧及鞋其态平杜衡掌时挠的后内浓力渣状者态令,他是啄结巩构刚体缎系莲的秘内刘核追。结构趟受力航形态外界环对结刘构体述系的架约束主要怠受力盘构件根间的洋受力柏分配结厅构童内当部酷荷激载孟的标传民递竹方贪式1扰.结奇构庙体依系结构形式梁桥单跨多跨……拱桥上乘式中乘式下乘式单承重面斜靠拱连拱……斜拉桥独塔斜拉桥双塔斜拉桥多塔斜拉桥独柱斜拉桥双柱斜拉桥三柱斜拉桥……悬索桥独塔悬索桥双塔悬索桥多塔悬索桥独柱悬索桥双柱悬索桥三柱悬索桥……组合体系梁拱组合斜拉-悬索协作体系……1含.结聪构柿体介系梁桥外部约束简支梁连续梁固端梁……内部连接连续梁T形刚构连续刚构……受力分配等截面梁变截面梁……结构闻受力求形态1梯.结模构原体评系结资构傻受滥力脊形尺态拱桥外部约束无铰拱两铰拱无推力拱……内部连接拱梁固结拱梁铰接拱梁自由……受力分配刚拱柔梁刚梁柔拱刚拱刚梁……1.结本构饰体捞系结重构殊受闯力拘形分态斜拉桥外部约束自锚式地锚式部分地锚……内部连接全飘浮半飘浮塔梁墩固结塔梁固结塔墩铰接……受力分配普通斜拉桥矮塔斜拉桥……1捕.结者构御体窗系结构烧受力肠形态悬索桥外部约束自锚式地锚式……内部连接双跨简支双跨连续三跨简支三跨连续……受力分配刚塔柔塔……第一层次第二层次第三层次桥梁梁式桥三跨连续梁多跨连续梁外部约束:[简支梁,连续梁,固端梁];内部连接:[连续梁,T形刚构,连续刚构]刚度分配:[等截面梁,变截面梁];拱式桥上承式中承式下承式单承重面斜靠拱连拱外部约束:[无铰拱,两铰拱,无推力拱]

内部连接:[双铰拱,三铰拱];[拱梁固结,拱梁铰接,拱梁自由];刚度分配:[刚拱柔梁,刚梁柔拱,刚拱刚梁];[等截面拱,变截面拱]斜拉桥独塔斜拉桥双塔斜拉桥多塔斜拉桥独柱斜拉桥双柱斜拉桥三柱斜拉桥外部约束:[自锚斜拉桥,地锚斜拉桥,部分地锚斜拉桥]内部连接:[全飘浮体系,半飘浮(支承)体系,塔梁墩固结体系,塔梁固结、塔墩铰接体系]刚度分配:[普通斜拉桥,矮塔斜拉桥]悬索桥单塔悬索桥双塔悬索桥多塔悬索桥独柱悬索桥双柱悬索桥三柱悬索桥外部约束:[自锚悬索桥,地锚悬索桥]内部连接:[双跨简支悬索桥,双跨连续悬索桥,三跨简支悬索桥,三跨连续悬索桥]刚度分配:[刚塔悬索桥,柔塔悬索桥]组合体系连续刚构……梁拱组合……斜拉-悬吊协作体系………………房屋…………………………桥晃梁民结料构将体宾系通的信分盾类

适用于大跨度的体系?2.大跨凡径桥扫梁结击构体延系拱荐桥斜等拉格桥悬索龟桥梁饲桥组合孤体系2某.大烧跨笛径批桥净梁岗结食构品体巩系考察标准主要受力构件的受力特性结构的传力路径结构体系的刚度2.大迟跨免径鹿桥淘梁添结叶构蔑体习系梁桥受力特点竖向尖荷载拌作用房诚下无中水平积反力同洁跨邻经悲下炒,羽梁内桥形内难弯绵矩张最馒大需用帐抗弯线、抗情拉能阻力强耽的材鼻料建瞎造传锻力颗路茅径均最盈远是否瞒适合串大跨弓径2沙.大跨胃径桥校梁结室构体歌系拱桥受力特点承烫重嗓结症构个是革拱盒圈县或台拱僻肋悉,喷竖幻玉向继荷布载伪作爷用驴下援,讨桥比墩手和牛桥御台斯承艇受反水嫌平傅推缸力冻。拱主毛要承律受压去力,至可充黑分发东挥抗佣拉性渔能差旷而抗馆压性求能好确的圬具工材些料的贤作用洋。水平央力产粮生的钥弯矩油,基伍本抵刘消了袜在拱闯内由曾荷载眯引起贸的弯渣矩。是否乐适合唤大跨坑径√是否思适合蚂超大桥跨径故别,费不革能斯用总超仙高伯强跪材均料浓做隙为填主软拱撇。2默.大揉跨做径障桥虽梁送结烦构宽体萝系斜拉桥受力特点由鞋塔朝柱废、滤主筛梁呼和年斜很拉动索蹈三赔部政分齿组肚成突;河斜科索杂对卖主匹梁篇提腿供粮多衔点进弹抢性窑支摘承贡。主拢要侨受勾力下构挎件营以陷受当拉堂(竖拉朱索苗)禾、凑受防压系(背梁鸡,垒桥提塔背)谱为射主有,壤可努充疮分缴发配挥外材汉料桃作研用索。塔柱认、拉即索和禁主梁逼构成立了稳家定的稠三角惑形,那形成君斜拉讲桥的零结构程刚度恒。是否栋适合覆大跨朵径√是鹿否宜适尿合育超士大侮跨脱径√2.大探跨税径蚊桥鄙梁知结闷构元体奖系悬索桥受力特点主忆缆疑作烂为欣主充要饱承胜重念结西构扬竖限向奇荷锦载床作钞用痒下颜,冠通路过放吊闲杆肌传流递恨桥抓面符荷西载怕。主乐要余受浩力匠构赞件演以复受艘拉达为时主痛,鸭可搅充撑分单发料挥胳其值材摄料处作僚用顶。悬索歼桥属料柔性侧结构纳,外牧载作杯用下搂力与离变形扣之间译呈非之线性枕关系纳,结津构竖劝向刚旋度主编要由考重力敲提供原。是否叹适合牌大跨爽径√是波否坐适辅合之超续大哥跨蜘径√2.大疤跨姓径雅桥袋梁酬结旨构略体匀系组合体系受力特点(以斜拉悬索协作体系为例)综合烦两种翠体系泪受力说特点向。对两头种体赠系取骆长补栽短,粥提高你悬索资桥刚纤度,瞎降低左斜拉屈桥主吉梁压来力。是否至适合敞大跨怪径√可变在拉不鸣同做部在分稍采厕用特不遗同哑材吓料接,挥能蝇充塞分六发更挥质材灶料招作脾用示。是谢否见适苗合选超短大烟跨绑径√2谣.大席跨舞径坟桥碍梁剑结称构愿体澡系大跨已径桥载梁结拳构体者系拱券式牧体捉系斜意拉般体蠢系悬索从体系由明此仍我天们垄知航道敲:组袜合苍体蚀系大跨译径体值系应毯该受车力途销径短佛,主避要受垂力构判件以孩拉压霸为主扔。超师大稀跨怪径云体胁系3袖.大迫跨猎径句桥挠梁凯结所构治体胃系灯优信化①绳什菠么容是吧优录化②体幼系毙优尚化火的韵特个点③矛如担何事进洒行卖桥商梁湖结理构子体这系蝴的材优消化什疗么门是施优姻化3我.大跨件径桥偏梁结茧构体备系优协化(苦1代)使所对跨象掏的键某翻个绑目窗标勇达绝到厌最陕优孤的药过稠程。桥塔梁踩结的构第体输系继优鉴化通掀过昂改盼变册参哗量窄使诸设线计刘对卧象矮的磨某桨项主目切标佳变役得扶最荡为部合质理泛的宪过保程未。3.大荡跨油径抓桥蜂梁暮结敏构忆体坊系虏优户化(洁1誉)纯理论优化设炎立覆目漂标落函半数拼(践单瞧个莫的概)满足士约束解条件求傍解最目百标炮函浪数玩极突值U为隙目兰标险函仓数怪,x为疗设阅计查变招量债,gi(x)、φi(x)为璃约活束扑条蛙件票。棋根畜据泥约怜束禽条劈燕件贩的跨存胀在来与霞否告,训优晕化雨理慢论雪分梳为结有气约击束杂优铃化蒸和僵无悼约泰束拒优庆化损。3.大电跨高径暴桥仔梁资结败构麦体邻系膨优劣化(革1片)优化方法纯理论优化参予数巷调赢整骡优活化字法数学规划法最优准则法仿生学参数略敏感编性分赚析结构参数构件参数3筒.大刮跨吹径膛桥慌梁柴结楚构浑体被系蕉优秒化(2漏)体蓬系雾优利化刊的击特送点和挡纯财理浪论午优废化采有捆很苹大绝区毅别抛,糠首豆先扫选雅择枝什耐么闸样码的惊体绿系逼?甩拱背桥湖、吵斜援拉抬桥娇、唤悬塘索蒸桥…多…布配置念什节么冶形屋式颂的勉约躬束均,替如要何波选腊择度截染面勇形绪式孝和宗大满小机?如夜何迁选玩择雀桥印梁救的懒施断工敲方厌案国?…怎…都是皆体系炼优化导要解寇决的虹问题3.大跨逆径桥貌梁结隙构体概系优腐化(2荷)桥梁设计阶段概稻念书设攻计初步爱设计技提术都设就计施约工仗设鲁计关注约体系哭的形忧式和椅总体业力学豪性能面。关注银体系起的参件数特俘性和元对体树系力继学性数能的挂影响故。关土注爹细埋节创设便计孙和违结拳构家安严全籍。关林注亿施熔工匀方怎法协、洞施夫工曾步议骤脸,寨工但期酸等误。体病系优化种的特宏点(a)优劣评价3惜.大械跨泥径除桥矮梁润结跟构刷体险系雀优姑化(余2辆)体洪系稿受棍力幕性送能造蒜价构亦造想优镰化总体堂力学件性能游,动猎力性谨能,谜整体倘稳定但性……主要沸是结沸构的凝材料已用量展和施防工费饭用。对局溉部构出造进奖行优趁化,尺达到幼局部赛受力马或其六它性锈能合长理化现。体鱼系优化痰的特竞点(b)3萄.大跨圈径桥妈梁结慨构体捞系优剃化(3光)如何优化选定体系,确定优化目标选择优化方法优化过程处理优化结果确定分空布跨体系黎优化村流程3.大腥跨巷径垒桥漆梁悼结别构绣体激系尿优谦化(偿3券)3-哗1选择秀体系河狂势航杨运桥梁分方案桥浊轴惰线搞选洞择主史跨捞跨阳径分孔组布局概念踢生成概念胁选择概念诵设计……设计击原则设计流么程芹图选择满足桥梁功能、结构、施工、耐久、环保、经济与美观要求和设计原则的最佳设计。①由概念设计来决定分孔布跨3.大励跨专径此桥恰梁索结济构弓体钱系群优净化(展3域)3-牺1选择藏体系②布跨确定后由体系的各种性能决定体系的选择评判标准(相同的安全度)力学与经济性能耐久性桥跨布置的灵活性可施工性级结构的刚度下面以缆索承重桥为例,说明体系选择的思考方法3.大跨可径桥衰梁结突构体交系优她化(3与)3-波1选择候体系③力学与经济性能图1具结有筋全辅部那受牲拉况构刃件贷的就纯命缆专索障体凶系工的郑基证本芬形磨式悬尿索淡桥研增糊设吩的堆加辜劲州梁贩只遗起护传卡力梢作勾用毙,筋用赠钢大量列一奔般斥为4派2宋0姿~珠5盈8蹦0硬k策g谨/顽m2,母在20酿00摔m跨坑度遵内振用妈钢犹量廊随阔跨滩径董的披变遍化匙不朗大遇;斜拉溉桥的恨加劲伏梁则疮代替曲了纯薪缆索爸体系角中的教水平布索受力喜)驴,拍使拉索唱用钢灯量大招大降萝低,节仅相帆当于竟同跨半径悬丢索桥蜻的6刊0豆%左凉右;斜拉天桥跨毙径小商于50槽0m时漏,遵主饮梁政轴蛛力哥对工钢泳箱谅梁钓设良计既的时影石响倘不方明币显疲,接主息梁宾的竟多踏功跑能丛性订提核高恨了姨斜丑拉嚷桥破的垫经药济惩性惠能;在小形于40倚0m的喊跨躺径固范座围皮内结,友主鬼梁低可剑以组采仔用村预蛋应斤力董混门凝哄土长箱梦梁;在小粥于70甜0m的库跨恋径晨范半围既内谣,慎可兴以累采傻用宜结陡合熟梁膏,虎更献能妈够肌提孔高允其广经皆济惠性馒能;随着杨跨径摇的进瓜一步添增加伴,主阁梁轴好力迅洞速增宋加,斗轴力舱引起菌的应菜力成德为加雁劲梁抬强度熟和稳贤定性定的控袜制因触素,任由此尘增大旷了主遇梁的简用钢毯量。闹如苏诱通大歇桥近差塔处侮加劲税梁用刻钢量下超过80股0k率g/旁m2,从雄而降浅低了云斜拉筋桥的圾经济施性能。3荐.大跨柏径桥慈梁结址构体鲜系优厉化(3浮)3志-龙1选承择翅体舌系④桥塔的影响从瓶受线力为上渔看持,停地桌锚翁悬淹索振桥券的紫塔掠上密不楼平逼衡违水洞平筹力悲靠扑塔员顶伍水所平卷变蹲位卧来怖实鸟现愧平成衡鞠。愉只渠要亩桥鸡塔秋具派有凝合丑适馋的稿柔泳度碌,宝便湿能蔽使竞桥厅塔爽在贞较湖均虏匀赴的连受盲压条状陷态欧下工作鸭;斜拉掏桥塔上加不蜡平版衡拖水匀平出力泽主各要糠由裙桥局塔尾承劲担均,其并恼在泰塔嫩内貌产糕生役巨季大朱的砖弯芽矩而,添桥丛塔伸必先须蛾有邪很薄好记的谊抗胳弯未能弃力星,钓因轧此裤其向横品断侦面水尺祝寸渗较固悬盏索潜桥大;从桥桥声塔浮的末高们度铁来疏看候,割悬抱索鸟桥摧塔顽顶先与选跨置中延的跟高咬差步由敞矢占跨晃比俭确剂定捐,佩合尸理狐的弹矢英跨闲比芬一途般危为1址/每9曾~墙1喂/疲1问2;斜拉刊桥的革高差豆则由兴最外仇索与具主梁知的夹钉角确裂定,吨一般楼最小跪取为20引°左框右妈,集相辜当域于沸矢补跨龟比酸为1类/弃6叙~毫1麻/讨5。;可见觉,斜祖拉桥业的塔淹高在洪相同免跨度舟时为证悬索泉桥塔亦高的1.茂5~驳2.牺0倍千,筋加捷上宗其呈断属面狂尺内寸村较谣悬伯索火桥管大糊,饿因垂此希其圾桥浙塔瞎造浸价他将厦高羽于黎悬怒索背桥评桥捧塔蹲。3夕.大跨杰径桥绢梁结厌构体睁系优睡化(3蚁)3-笑1选劳择莲体些系⑤锚碇的影响悬宗索貌桥凝主蛋缆佳需纳由阿庞储大副的疑锚糖碇纲锚蹲固休,猴在心陆蒸地醉上赤重险力材式足锚朴碇兆的区造排价目一械般蒜占溉悬根索否桥苍造并价回的25盼%左右移。如秃果锚柔碇需管要建德在水赵中,辨则造凝价还鞭将大猪幅增加莫;斜拉阻桥的话拉索董直接资分散曾锚固匹在梁仇上,椅形成搬自锚博体系郑。在片主陕跨他小缸于浪约1孔1握0威0化m的桥范般围吓内战,参相际同岸跨锯径档的武斜雕拉权桥拐性筒能焦优蒙于鹊岸惰上衬锚进碇细悬论索翁桥封。状但抽随皱着剥跨尾度既的题增送加摄,届斜误拉挠桥维塔慌、待梁载的集用毅材趴指厘标响快截速裂上井升陡,彻斜堆拉械桥梨和兴悬魄索京桥嚼的野经设济民性调对黄比格将冈发固生胡逆系转数。肚从所这务个夫意枪义疏上周看砌,笨斜杀拉暴桥败的炸跨秩度托适水用酬范你围剩不袖是种由舌其括极引限料跨京径滤确过定乳的挡,穴而匹是病由触其惕力危学全和容经咐济碑性践能皆确绣定普的惧。⑥单位造价随跨径变化3.大句跨萄径里桥摸梁泥结午构求体铺系典优羊化(暖3版)3耀-琴1选歼择滔体肾系⑦桥跨布置的影响从布彼跨上志看,完悬索米桥边渡跨布居置的柳灵活踢性大宽,除煮三跨武悬索改桥外震,还膜可以资布置忽成单党跨和祝双跨熊,边中辰跨比介一般宣在0.杆2~叨0.宏5之程间言。摘而药斜昆拉莫桥肺边赔跨团要慕平践衡浇中鲜跨更,悲边译中置跨埋比唐一详般均在0.挖35洋~0签.5之仆间榆。表对天于啄主董跨坝相开同遮的糕两才种逆桥榜型寄而净言竭,侵斜锯拉碌桥食的颠总蓄长有度集要就增拒加夜。(芒a务)单跨但悬索楼桥—肚—江绝阴长吴江大宿桥(b协)双驾跨歌悬娃索吓桥嫌—掉—锻舟始山客西邀堠熄门辨大巩桥3.大援跨贤径础桥肾梁劈燕结紧构煮体直系盟优泼化(讽3食)3-棚1选择梢体系⑦桥跨布置的影响当肌跨坊越乓同敬一瓜水狠域些时熊,鲁为弄了居避机免钉水艳中朽锚装碇及,衔必往须攻增语大软悬露索皇桥构的摧跨绿度捎;赔而隆斜洁拉触桥跃的涉主胸跨高跨贡度山则储可刮根抛据纵通久航全要饭求脖而卖定膏,灿相尿对筝较奔小店。富例织如艇,19恋64年业通户车赴的佛英兔国F西o深r对t元h悬索集桥,寸为利笨用地谎形采帜用隧鉴道式符锚碇胶,将版主跨亦增加蹲到1公0赚0崇6村m;葬由军于弹交捎通托量康的腹增励长螺和并主阵缆乱钢倾丝撞的衔腐禽蚀位问蛙题报,乞于20邀07年拘决研定腰在F沟o士r违t翠h桥附敌近新箭建一虫座桥糊梁代呈替旧夕桥,喊新建逮方案倍采用抓了双袜向分絮孔通医航的加三塔毕四跨贞斜拉扁桥,懒跨度康为32棍5+穿65句0+兵65值0+靠32挥5m,翅如留图4所示训。斜踏拉桥堪方案漆既满者足了押通航淘要求您,又赵减小旗了主买跨跨诱径,象从而悟降低际了全扛桥造盘价。3.大规跨古径血桥律梁唯结沃构矩体龙系线优瓣化(3孝)3促-永1选奏择挡体蜜系⑧斜拉桥和悬索桥与其它缆索承重桥的比较随着李跨度邀的增材大,护要充敞分利籍用斜债拉桥角经济侨指标邻有利间的一抓面,塑就要厘在结症构体役系上驰作变默化,胆通过协降低斯斜拉奶桥索头塔高驶度,扯改善馋其受告力性对能来门降低惨塔的多造价刊。这爷样的帽体系兆就是垃部分练地锚秩斜拉弃桥和扭斜拉堡悬吊朵协作捕体系劣(图5)。月前者缝可有毫效降念低主趋梁最芦大压敲力,响后者软不仅畜可降俗低主皮塔高恭度,誓改善俭主塔恐受力借,同娇时可僚以减己小主蜜梁压躺力,丘改善基总的个经济听性能概。(a摩)部分跪地锚涛斜拉百桥(b筹)斜拉悬筋吊协浩作体昌系3.大恰跨闷径鞋桥数梁倦结昏构兆体浑系志优以化(啊3柜)3-豪1选择弄体系⑧斜拉桥和悬索桥与其它缆索承重桥的比较部分拳地锚塌斜拉乐桥和习斜拉计悬吊来协作讲体系葱的结锄构刚扑度随烟自锚字斜拉跟梁段曾长度里与主也跨比诵例的如改变刷而改骆变。跨由于烟悬索洽桥与桌其他炸体系刑在14侮00看m附献近挖形凳成享竞消争逢,乓因牢此身对脖主竖跨14写00沟m的隐缆竞索左承继重白桥炼进落行过分首析闷,查从疏而件比乓较仗各务种茄体睛系凤结恭构雷刚为度酬的惑相麦对勾大与小叨。3.大讲跨鼻径拜桥职梁占结录构据体候系往优拿化(锄3镜)3-供1选择涛体系⑨斜拉桥和悬索桥与其它缆索承重桥的经济性比较根魔据团我缓们邻的挣研因究提和魔预库测织,潜给恩出煌了绵各储种蹈斜蛙拉但和形悬柳索偶体叼系泳以守及必混忙合瞧体扑系扯的牢单住位滨桥纲面坊造胆价羞与厅跨汉径任关龄系胁的障预载测很图掩(务见遥图7),均其中9善0伍0舌~箱1艘2峰0密0瞒m跨度埋范围微内各纪种缆叫索体宽系的纯造价筛曲线眨较为火密集瓶,详芒见图8所示枣。3青.大伯跨暗径劲桥拌梁妨结迟构求体亡系庄优确化(3曲)3-赖1选择亭体系⑨斜拉桥和悬索桥与其它缆索承重桥的经济性比较根芝据妇我奏们叛的煎研华究长和躲预驱测芳,饰给挎出薪了就各紧种遍斜付拉蹈和绘悬楚索福体滩系咐以锻及役混掀合其体挪系渡的旬单覆位烘桥衡面喜造圈价育与剃跨雨径寺关寸系磁的虫预脏测趴图共(旦见揪图7),虏其中90踢0~啄12灭00张m跨度离范围灾内各袖种缆僵索体昏系的积造价恳曲线葡较为旁密集建,详起见图8所原示困。3嘱.大甘跨语径叨桥升梁衡结悔构鸣体银系旁优研化(区3很)3由-佩1选择珠体系⑨斜拉桥和悬索桥与其它缆索承重桥的经济性比较主惜跨小于1队1科0堵0俱m时,寒斜拉盆桥具编有优玩势,芦不同替跨径竖范围释内可荐采用破相应压的主坊梁结巧构形耐式,骂其中奇钢主咳梁斜傅拉桥序的适农用跨盆径为7础0字0拆~学1搂4植0梁0膜m;(2酷)跨炕度肺超礼过90献0后贤,五岩垮石乘锚氧悬屈索厘桥阿始飘终款占似优危,向但偿此赔桥扎型杠对欠于列桥恒位城处训的活水海文扇地还质胁条孤件丸要伙求茧高隐,赞因泡此照适坝用蜓性雅受揉到推很口大凶限充制;(3搜)岸假上招锚顶碇抽悬释索收桥员的慈适漠用恳跨盟径迫为11鸽00满~2凶30礼0m,在惜此跨译度范跟围内之部分近地锚割斜拉梯桥和凳斜拉阴悬吊眠协作合体系笨可以疗与之酿竞争绩,尤球其部朝分地悬锚斜邻拉桥拥在1狗1啊0嫩0中~菠1浊6迅0院0亩m、斜感拉悬科吊协暮作体兵系在14义00员~1躁80季0m跨度纪内更策具优妥势,材而当谊跨度外超过1忆8犯0槐0孔m后,悼岸上羽锚碇畏悬索搞桥占赠优;(4精)跨度剥超过23放00障m时,咸一般长是跨湿海工届程的矩需要鸦,锚怎碇可滑能要幻玉设在真水中柔,与酿部分剖地锚脑斜拉衰桥和对斜拉霜悬吊跃协作恢体系化相比男,浅榨水锚部碇悬评索桥撞开始幻玉占据爹优势;(5指)跨饱度军超烘过3虫0只0略0瓶m后趟,高与狠隧焰道坟相惜比陪,咬单棵一挪主君跨贤桥深梁矩方仔案扫已看经岁不因占栋优固势。(逼6赠)可以熟预计余,桥腰隧竞肿争区奔将落苦在桥薄梁主疾跨约1房诚0垮0刷0纲~靠3焦0哪0金0碍m的跨政度范与围内捡。3.大独跨拜径但桥受梁鸦结灾构员体谷系捧优虹化(3松)3涌-弟2体养系蜓确夕定济后阶的遗优业化体系确定后的优化根据体系特点,确定优化的目标(多参数)采用参数调整法3调.大跨帅径桥遇梁结溜构体德系优烈化(罪3静)参数调整优化法桥梁绪设计素参数参数植敏感陵性分柴析重蜜要腿参停数取拆值瞧范炉围姜确戚定优傍化兴参稿数梅,爹取答定却终郑值进昏行确定参数嫩分析确外定3-煎2体系筹确定细后的赶优化3懂.大肺跨稿径穗桥尺梁包结烟构们体共系纽奉优粱化(3驱)参在数总拆体卵布陷置必参忆数构件熟参数决泻定侦结异构算的摆受岭力助形罚态决定目结构婆的荷清载状杀态和愧构件瞧的抗究力外陡部原约篇束内散部透连俭接内沉部黄受缘瑞力糕分嫩配体系泡参数构姐件鄙的返几赚何绿形架状钢榴筋序和器预秃应骗力扛筋榴布劲置加劲抵肋形概式及话布置材料结构荣参数参数调整优化法3由-旦2体耍系鞋确毙定宗后怠的喷优厨化3改.大跨失径桥退梁结顾构体膀系优贴化(挥3弟)总体吹布置护参数描述碍结构糖外形陪尺寸撑和比横例的损参数桥型梁桥拱桥斜拉桥悬索桥结构参数边中跨比拱肋矢跨比边中跨比塔高与中跨比梁高与中跨比主缆矢跨比对凝结销构霉受删力炉形兔态轻影刺响护较桌大坚的瘦参冒数参数调整优化法3-烫2体猫系赞确束定艘后嘉的园优鸽化3.大跨悟径桥卷梁结霉构体化系优娇化(染3怨)部分地锚式斜拉桥体系优化(体系受力性能)(1期4鸦4洪+理3犯0充0)+1差40槐0+(30世0+鼓14宜4)找=2额2肤8嫩8袍m。主巡寿跨1论0首0理0畜m自锚体,40己0m地锚。1泽3对地形锚拉嫂索,韵全漂叛浮体保系。例烘(1)3尾-惕2体逆系吨确飞定经后敏的雷优股化3.大跨约径桥设梁结讲构体骡系优轿化(粒3宋)A型爷全神混教凝蜘土插塔全街高3惜5裹7防m桥面傲以上28肢7m,塔支跨比0.脚20并5扁作平击钢厕箱绝梁托;曾全模宽41曲m(宽构跨比1:鹅34叉.1)中督心萍线蛙处谱全棵高4轿.俯5削m(高席跨比1:根31残1)根梯据镇板付厚务分我为趴四镇种白断耻面拉泄索墓:P珠E菌S漂7枯-奥2稿1掘1~3旁1掉3部分地锚式斜拉桥体系优化(体系受力性能)例(1)3-镇2体壤系浪确岛定程后轨的衔优奔化3阁.大跨纳径桥江梁结赖构体锣系优秋化(惯3需)体系狼参数记的改座变:外部隐约束全自亏锚->部钻分烛地戚锚内部妈连接全概自认锚锦->部分园地锚内奖部侍受甲力胶分围配主链塔摄高陷跨刷比塔页梁孕连蜜接罪方茧式地锚螺拉索炭数量弟变化亲(地凑锚段早主梁龟长度违)辅助后墩数奶量部分地锚式斜拉桥体系优化(体系受力性能)例(1)3天-筒2体系扒确定番后的侦优化3.大趣跨体径立桥菊梁胃结煌构裹体新系墙优锋化(2威)优化衔结果捧(辅梳助墩辅数量方):刚席度际↑雅,叉但驴超愿过2个后野效果究不再报明显合理乳数量提:1域~授2个活载主梁应力活载主梁位移极限静侧风主梁侧向位移部分地锚式斜拉桥体系优化(体系受力性能)例(1)3.大荡跨抢径隶桥偷梁派结道构垒体捏系坝优芹化(安3负)优环化穴结洪果趣(摸塔泻梁院连矿接互方顿式终)项:漂浮体系支承体系固结体系差毕别赛不治大鲁,饱可阁行温度愈应力贺下劣张势明衣显,缩慧不可鼠行部分地锚式斜拉桥体系优化(体系受力性能)例腹(1)3乳-恰2体娇系妈确扶定脚后牧的露优早化3.大跨真径桥票梁结眠构体吨系优洲化(伐3怎)部分地锚式斜拉桥体系优化(体系受力性能)优化参数优化结果地锚拉索数量400~800m辅助墩数量1~2个塔梁连接采用支承或漂浮主塔高跨比采用较大值锚拉索角度采用较小倾角主梁宽跨比较大值,中央开槽有利主梁高跨比较小值例(1)3牲-裕2体仓系粗确取定惩后鸣的脖优算化3.大概跨吨径摧桥恋梁粪结答构扫体咬系启优马化(3哲)斜拉悬索协作体系优化(15星2+惊30蚀0)+1炉40伴0+(3械0辱0哑+颂1隙5虹2)=且2惩3另0聋4湾m主仁跨98轻4m斜蠢拉急,41历6m悬倒吊全漂而浮体虹系部位面积(m2)主梁断面A1.7029主梁断面B1.8632主梁断面C1.9817与部克分地步锚相贿同例道(2)3竞-谊2体蚊系椅确帮定获后抢的队优岗化3刑.大寄跨研径断桥修梁倒结淋构泉体窑系插优孤化(3岗)斜拉悬索协作体系优化H型益混寒凝抵土亚塔全烘高3灯0徒6织m桥面使以上2检3锐6善m,到塔匆跨英比0金.餐1孙6纷9魔(斜拉昨部分股为0.卸24举0)部位面积(m2)塔顶29.556主塔塔底66.300例暑(2)3树-液2体系西确定法后的稻优化3.大爹跨嘉径是桥贫梁让结弓构孟体晓系蒸优称化(3牢)斜拉悬索协作体系优化参数膏研究恐:吊搅跨杨比交叉瓜吊索吴数例(2)3物-间2体敌系渣确尿定窑后长的呜优恼化3锻.大咏跨椒径馋桥疏梁进结恨构抄体青系钟优滥化(3炊)斜拉悬索协作体系优化参造数只研惭究顶(突吊坦跨短比妇)君:主赌梁宾轴割力车↓主缆挽轴力遣↑锚贴固报力啦↑恒载忧下:例亚(2)3-辛2体系脏确定抗后的睬优化3京.大跨倾径桥惨梁结狼构体状系优牢化(坑3起)斜拉悬索协作体系优化参数麻研究辆(吊胃跨比业):(活载响应)主梁应力↓

主塔应力↓主梁位移↓↑恒载+侧风主梁应力↓↑

侧风主梁位移↓↑纵风结构位移↓↑吊予跨窜比彼合爆理气范就围叫:醋同壤部坊分阀地丘锚翻斜省拉绝桥例贡(2)3-溪2体狭系颠确花定浆后薄的同优它化3焦.大劝跨筛径卧桥轿梁择结本构姐体租系替优构化(3礼)斜拉悬索协作体系优化参数弦研究浊(交连叉吊纺索数票):设置故交叉蹲吊索队可显罪著降倒低吊货索和普拉索序应力壳幅即法使垒不妥设筝交育叉但吊发索跌也弃能意满吴足崭材殊料品疲愤劳到强伐度套要针求设置强交叉续吊索研带来课构造卵问题吊索制应力陡幅↓斜拉短索应鲁力幅奖↓例(2)3错-节2体系挪确定画后的缓优化3.大职跨慈径端桥粘梁泪结冷构伙体称系讯优蚀化(3堡)斜拉悬索协作体系优化吊炎跨出比耀:4仓0杰0但m治~确8别0脑0百m交叉班吊索歇数:设残置毯交剧叉片吊泛索窝能游显扩著阀降暂低免吊赛索泡和盐拉修索功应表力湾幅介,主但星会解带际来娃构嫌造却问的题易。结骂论塔:不斗设桶置掀交素叉跪吊援索皂也巴能动满顷足去疲厉劳莲要羞求释。例巴(2)3拐-恼2体恐系崇确你定薪后吧的见优甩化在关换键参拿数取俭值范修围确像定后,再姿根筝据淘经捏济丝式性肾能邻、狮施鬼工熄难识易犬程么度炕等掏目垄标惕,恰综巡寿合选比遭选替,宅确盛定玩最著佳叙体朱系4伴.大件跨课径位桥真梁奖结絮构营体粱系潜创企新①处什悟么渠是劝创酿新②尚历明史树中理的井桥纤梁蛙结吵构粪体现系尤创挨新③顺桥涉梁遭结喷构虎体咬系玩中科的丸创用新4.大方跨厨径倘桥趴梁析结容构永体辜系挤创屿新(觉1询)原始耽的或兄突破椅性的制,而傻且是苍与核负心技淹术相糠关的交。在推原古有父基胸础设上己的脆局拾部裤的柱量己变侦和鲜改混进改进更景新or创洪新何浙为抛创本新娱?体系没创新马也可擦算一帽种形避式的增体系馋优化鞋。当易这什种煎优豆化芹是发不脊曾存出库现套过列的竿,稳就虑叫怨创婆新孩。4.大跨风径桥介梁结缝构体耳系创度新(签1甘)“创歌新源己于提刺问”如何净建立嘴创新充理念饰?Wh勤y沈?W万h相y吃n省o偿t脾?W丽h早a面t割i冶f英?破左旧离、薪立裙新思和婚形然成巡寿合机理慌稳怜妥子的享新提技武术成功捎关键“工逃程是戚多方汁案的演,所喷以工桌程师云的职洪责就疾是要记选择作一种谋最适椅合的辈方案第”我们在踪蝶设迫计中累决项不唇能弦满孤足瞎于仰“印可灾行惜”向,稻而市要挽追绞求裕“忍卓享越厨”敌,凭从读各煌方辞面趋的星要减求膏和垦条素件南中肃寻航找术一足个病最娱优洁的精解仆决王方呜案来。4潜.大跨病径桥拢梁结慢构体装系创削新(1自)为满足通航净空刚度要求传鲁统妈上源承削式拱中承式下承式为满足施工要求满堂加支架斜拉暖扣挂劲戏性锄骨逝架桁谅架4辉.大乞跨好径侄桥织梁酱结虫构距体遭系趴创玻新(哲1芬)为使拱桥在软土地基下合理受力传统形有推箱力拱部近分亚有斯推丧力螺拱无推润力拱为提高拱桥横向稳定性4.大跨悉径桥猎梁结住构体服系创分新(2疲)历史中的桥梁结构体系创新奠基时期(1660-1765)进步时期(1765-1874)发展成熟时期(1874-1945)现代桥梁发展阶段(1945-)4冤.大轨跨满径益桥鱼梁另结翠构台体秩系题创庄新(2固)50~60年代历史中的桥梁结构体系创新斜洒拉吼桥,德国Di驻sh棋in么ge研r,瑞典St距rö缴ms鬼un筹d桥,坊19栋56带昏挂筝孔鸟混附凝虹土花斜沫拉丘桥,意棚大垒利Mo端ra湖nd抓i,游Ma段ra凉ca也ib匆o桥,储1斩9职6惊2提裂篮饭拱婚桥,德竿国L非e版o性n梁h独a澡r冷d检t,Fe该hm镇ar授ns震un贴d海枝峡凯桥,茫19绵63流践线案形粱箱设梁颤悬允索距桥,英国G侦i晕l廊b待e拘r泰t裳R晒o坊b霉e欲r璃t屿s蹄,搬S吨e面v海e捧r住n桥,堤19束66密索住体系粥斜拉呀桥,德说国H档o描m原b煮e址r恋g,拢Fr柔ie沾dr争ic锁h厚Eb猪er投t桥,绘1平9挪6坏7无风缓撑拱致桥及奸斜拉奥桥,题考虑书非保较向力财效应土的稳衫定理牛论,骄德国K筹n甚i碍e莱茵肆河桥踪蝶,19浓694巧.大阶跨未径弦桥些梁叹结君构羞体遭系矩创甘新(施2掌)70年代历史中的桥梁结构体系创新混合浮桥面王斜拉绘桥,德国L耗e盾o梯n侧h狮a腔r昏d纷t,K卵u吴r攻t弃-未S隆c经h货u他m亮a槐c牲h讯e派r桥,第1抵9谱7庆1悬带暑桥,亭美国国际岭,哥孔斯达虾黎加述,科燃罗拉目多桥溉,19丢72脊那骨抱梁担桥寨,求美充国国际肥,旧疲金山默机场他高架俊桥,1任9曾7砖3倾斜狸索面敬斜拉池桥,仁德国K之ö暮h嚷l遇b液r蹄a克n溜d桥,1滨9内7锁3单索温面混曾凝土离斜拉疏桥,柄法国M掩ü匪l敌l冠e石r,Br堂ot较to桐ne桥,1阵9孔7晋7连续穴刚构申桥,碌瑞士M乌e尺n梳n,Fe许gi皱re桥,1僻9宗7嫂94渐.大跨桥径桥超梁结验构体握系创烫新(踩2虫)80~90年代历史中的桥梁结构体系创新矮塔运斜拉强桥,瑞士M猴e伶n直n,Ga钳nt劝er桥,嫁1墙9呈8路0斜拉—刚拔构栽协条作蹄体套系,德怖国S涂v孙e袋n潜s饭s站o尖n,E痕.组H纳u括n贯t业i储n曲g肝t题o宿n桥,率19强85用波羡折钢文板做脉腹板闸的结蛾合梁皂桥,法国M陆a界u卫p炼r竹e桥,摆1奔9弃8美7无适背雹索渣斜扁拉旧桥,西班香牙G减a泼l蓄a渴t它r旱a译v松a,Al默am志il姥lo桥,纽奉1侄99视2斜拉—悬索塘协作狐体系,英国Fl鬼in刊t-爹Ne画il公司,胖B科a闯l吩i海辜峡毫大宅桥,偏19昼974.大跨部径桥辫梁结这构体曲系创殊新(泛3低)桥宁梁牧结沉构县体威系扣创充新助?外部约束创新荷载传递方式创新主要构件受力分配创新体系之间的组合新材料的应用其中航之一帆或任话意的签组合拼就是鸽桥梁裁结构躁体系努创新狡!结构外形改变4滑.大俭跨样径思桥投梁雾结明构已体夜系泊创呀新(问3监)希腊Rion-Antirion桥(约束条件创新)抗茶震近安秤全悦是筒设芳计仓最最主贞要迁的兄控条制谅因励素五跨辰连续谷的全卖漂浮评体系闲斜拉鼓桥可额相塌对把滑答动宽的骑“剑加进筋肃土裁隔不震死基苍础鼻”例忠(1)原设领计桥伴型桁架郊式拱台桥固端探拱体汉系存在腥问题天津脆为软叨土地柔基,腹结构文体系谨与建敏桥条特件存棚在矛决盾。为怎减耗小赢常嫂年尖温钞差获对倒结恼构毒的雨影轧响淋,傅需葵在肿拱沿梁石连绣接旧处拆设办置赠牛医腿吃,叮水妹平尼推裹力袋只隐有堵依汤靠岗通络长码的脱水颈平羞拉菠索锐承友受坑,岸桥规面添需屋设祥置旅多利道朗伸喊缩领缝识,顶使终得逗结窑构常构书造劝复盼杂掠,街并桑影宵响鼠行秋车兵舒挠适涌度益。桥头直建筑茄需传板递拱饿肋上遵弦的趟拉力勤,受竿力复弟杂,庭体系摘抗震始性能炼较差忽。天津国泰桥(荷载传递方式创新)例(2)优斑化猾思受路改遍拱荡脚盒处滑固菠结租为版铰轿支族,佳释泉放厘水软平申方吩向巧约归束腰,霸基随础托只未受陷竖季向港力扶,合水潜平善力赏由旁主久梁形承溜受扣。结构写水平旋方向块自由写伸缩览,因色此年脉温差畜对内腥力影盟响较伐小,录拱梁娇处采寺用固卧结,们桥面氧无需光增设愁伸缩控缝。桥厉头辆建择筑倍与证主适结暂构准分妄开载,鼓仅固作保景茎观岸,校体短系雪抗为震催性迅能戚大楼大赴改灵善派。中签承抱式隐三存跨关无幻玉推组力端拱虹梁公组卖合脏体震系结果天津国泰桥(荷载传递方式创新)例加(2)4灶.大慕跨给径局桥肤梁撑结默构伤体牲系堵创晒新桥训型乏为铃无美背返索户斜妙拉番桥姓,假主乓跨60晋m传寒统貌无除背熟索定斜语拉粒桥竟要裤求乱塔啊重行而采刚警,铺外偿型傍有渴头鸣重骡脚骡轻永之环感叫,藏并痒使究造盘价车提横高通过族改变帜结构南内部斧构件规的受屈力分伙配,拾提出鞭无背亮索部则分斜震拉桥湖体系a、传统无背索斜拉桥。b、无背索部分斜拉桥:一部分荷载由斜拉索传至斜塔,最后传到基础;另一部分由主梁传递到两边基础。昆山夏家河桥(构件受力分配创新)例失(3)4.大党跨辉径幅桥遗梁钥结皇构赵体轿系贴创减新菜园坝大桥(各种体系的组合)为了传满足半多功仔能要养求,纱主梁秧应选乳择双卖层结直构。为了舰满足拌轻轨趋的净技空要晌求,晋梁高药应为1凑1车m。考已虑轻美好观觉,炎箱棒梁绩内路的楼通让风捏、吼照跨明怎等调问蹈题曾,当采匪用摸桁卫架巴梁轮。将积桁垂梁刮断饰面踩取寺为胃倒仰梯睛形孤,烟不被仅搬满另足梳交独通蔬要训求椅,矛还导能妹直鼓接缎将仰吊触杆冰力菠传步递脱到贼中纵间题桁勾架泻上勉,侄大洽大姑降款低郊了界横裙梁忧的果弯守曲纳内丘力枝。采用吃柔拱种可满帮足受膛力要霸求,居考虑分美观峰,拱缩慧肋选元择较兵纤细咽的钢鼓箱拱屈。例桑(4)4牺.大跨拘径桥烤梁结帽构体拔系创错新菜园坝大桥(各种体系的组合)一对对称的预应力混凝土连续刚构+系杆拱组合式刚构系杆拱桥例(4)4.大跨轰径桥看梁结归构体岸系创廉新伶仃洋大桥方案(各种体系的组合)(15估2+找30换0)+1妹40慕0+(3股0桌0拴+帆1献5夺2)=问23置04哨m主跨9饶8拐4处m斜拉钓,41歇6m悬挪吊全唇漂煤浮冶体献系例非(5)4.大跨灾径桥纽奉梁结姥构体葡系创善新FRP与钢组合斜拉索(新材料在桥梁中的应用)钢斜拉索自重大、垂度效应明显

CFRP斜拉索性能优越CFRP与钢组合斜拉索无法适应大跨径斜拉桥的设计要求材料弹性模量较低,优越性能无法发挥发挥二者优势,避免对结构刚度产生负面影响大跨专径斜恶拉桥子(14岔00藏m以上么)例(7)4.大跨宜径桥吹梁结味构体买系创关新FR

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