大跨径桥梁结构体系及其优化与创新

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.结构体系结构功能第一层次，结构的使用功能。围护结构跨越结构1.结构体系第二层次，结构外形。结构形式梁式体系拱式体系斜拉体系悬索体系组合体系1.结构体系结构内部荷载的传递方式及其平衡时的内力状态，是结构体系的内核。结构受力形态外界对结构体系的约束主要受力构件间的受力分配结构内部荷载的传递方式1.结辟构馋体贷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.结库构母体毫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……结构奋受力围形态1.结像构雁体裂系结构蚀受力原形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.结果构年体悟系结构挠受力醉形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.结先构梅体乏系结构崖受力控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…………………………桥梁偷结构督体系吓的分宜类

适用于大跨度的体系？2.大跨辆径桥推梁结及构体衰系拱列桥斜拉浴桥悬索叛桥梁拢桥组合逐体系2.大跨宇径桥糖梁结还构体图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.大跨幻玉径桥揪梁结散构体孝系梁桥受力特点竖向休荷载鸣作用露下无拘水平妈反力同跨哥经下享，梁辛桥内旋弯矩室最大需用引抗弯废、抗从拉能电力强蒙的材槐料建蜓造传力假路径峰最远是否孟适合攻大跨鸟径2.大跨射径桥龟梁结与构体赵系拱桥受力特点承重隐结构球是拱违圈或侧拱肋榨，竖仿向荷拢载作最用下息，桥状墩和够桥台傻承受及水平端推力青。拱主秤要承烛受压解力，晨可充讯分发掘挥抗拳拉性无能差厨而抗猛压性舰能好刑的圬借工材兔料的伙作用届。水平有力产玻生的眼弯矩诵，基货本抵埋消了艺在拱稻内由宿荷载福引起昏的弯菊矩。是否黎适合倾大跨泛径√是否援适合迟超大吨跨径故，如不能辅用超漠高强食材料剂做为参主拱伏。2.大跨羞径桥源梁结荒构体谣系斜拉桥受力特点由塔旦柱、出主梁材和斜娃拉索肤三部扑分组疮成；停斜索北对主令梁提章供多弦点弹这性支滤承。主要抄受力逆构件日以受代拉（体拉索低）、湿受压敲（梁地，桥老塔）稳为主喇，可木充分古发挥墓材料嫂作用仁。塔柱凳、拉蜜索和华主梁喊构成墨了稳视定的浅三角剃形，仍形成卷斜拉然桥的通结构展刚度骨。是否产适合局大跨隔径√是否牧适合枪超大裤跨径√2.大跨冈径桥爪梁结适构体歌系悬索桥受力特点主缆孔作为软主要码承重辣结构恢竖向上荷载巧作用段下，冲通过震吊杆访传递缸桥面储荷载陷。主要疯受力晒构件吓以受遍拉为拍主，俩可充升分发姑挥其承材料伯作用湿。悬索民桥属称柔性取结构慢，外四载作储用下抢力与张变形卡之间蛮呈非隙线性向关系游，结秃构竖锻向刚特度主谷要由扶重力离提供帆。是否匪适合蚁大跨动径√是否医适合姐超大亿跨径√2.大跨债径桥愉梁结喝构体兽系组合体系受力特点（以斜拉悬索协作体系为例）综合工两种东体系致受力雄特点岗。对两柳种体漆系取倡长补索短，形提高困悬索蜜桥刚抵度，鸽降低脖斜拉己桥主恐梁压世力。是否络适合铸大跨往径√可在狗不同脂部分猎采用混不同碑材料令，能尼充分站发挥膨材料疏作用秃。是否过适合征超大辰跨径√2.大跨植径桥旬梁结垒构体慎系大跨版径桥私梁结名构体骄系拱式员体系斜拉稍体系悬索红体系由此奋我们龙知道执：组合问体系大跨堆径体锁系应积该受仇力途雨径短农，主念要受涂力构送件以惊拉压灵为主洲。超大酒跨径革体系3.大跨魂径桥煌梁结吼构体唤系优滚化①嫂什鄙么陈是撒优图化②体系糠优化艘的特悄点③桶如何既进行飘桥梁筹结构阁体系达的优脊化什么威是优柿化3.大跨泡径桥红梁结多构体旺系优追化(1这)使对党象的集某个证目标奇达到偶最优迅的过渡程。桥梁龟结构糖体系白优化通过君改变猎参量狮使设剩计对肯象的棒某项壶目标尤变得测最为布合理摘的过史程。3.大跨故径桥蹲梁结送构体往系优盼化(1剪)纯理论优化设立泰目标恰函数悼（单吧个的乞）满足软约束川条件求解五目标院函数容极值U为目饲标函柳数，x为设摧计变哪量，gi(x)、φi(x)为约行束条突件。陪根据味约束违条件扬的存够在与您否，申优化询理论快分为纹有约犹束优腥化和据无约诉束优志化。3.大跨陈径桥完梁结麦构体滥系优绒化(1乓)优化方法纯理论优化参数麦调整扇优化匪法数学规划法最优准则法仿生学参数盛敏感桶性分驻析结构参数构件参数3.大跨橡径桥旁梁结这构体消系优麦化(2帜)体系问优化变的特放点和纯雀理论钞优化惰有很怪大区诸别，省首先西选择领什么挤样的励体系叔？拱喝桥、听斜拉喷桥、撒悬索每桥……布置宣什么斧形式船的约俘束，叉如何宇选择雀截面押形式橡和大供小？如何久选择彼桥梁朽的施跨工方稻案？……都是亿体系译优化蠢要解饲决的君问题3.大跨陡径桥窗梁结菜构体专系优此化(2垃)桥梁设计阶段概念映设计初步址设计技术敬设计施工屠设计关注嘴体系讨的形古式和英总体洋力学挪性能颤。关注六体系苹的参拦数特走性和表对体都系力队学性饶能的符影响习。关注剖细节猜设计杰和结沸构安视全。关注界施工腐方法疗、施选工步己骤，挨工期押等。体系优化孝的特贯点（a）优劣评价3.大跨叛径桥电梁结截构体谋系优尊化(2挑)体系贱受力论性能造价构造逃优化总体尺力学愁性能费，动奥力性巷能，线整体骡稳定谎性……主要船是结李构的辜材料沃用量驾和施努工费微用。对局填部构筝造进坊行优肿化，偷达到冤局部倘受力君或其驰它性浅能合泼理化截。体系优化玩的特世点（b）3.大跨洒径桥羽梁结所构体啊系优土化(3扫)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野优化累流程3.大跨祖径桥巡寿梁结判构体跨系优气化(3胶)3-古1选择风体系河势航运桥梁悦方案桥轴芬线选尊择主跨窃跨径分孔油布局概念床生成概念坡选择概念谁设计……设计抵原则设计流程都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.大跨织径桥汉梁结初构体平系优干化(3屡)3-甲1选择猜体系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.大跨恢径桥违梁结队构体望系优磁化(3盗)3-快1选择眠体系③力学与经济性能图1具有掠全部伐受拉死构件够的纯那缆索示体系材的基涨本形大式悬索逼桥增亚设的毕加劲湾梁只虑起传飞力作泊用，誓用钢划量一唯般为42海0~如58粘0k狸g/粒m2，在20次00井m跨度嫩内用焦钢量被随跨闲径的郊变化颈不大犹；斜拉碌桥的锄加劲进梁则简代替咱了纯瓶缆索绞体系膊中的截水平盐索受力）闪，使拉索算用钢俭量大躺大降敢低，盗仅相裹当于池同跨座径悬渣索桥善的60渐%左右；斜拉狗桥跨哗径小锄于50层0m时，舒主梁铺轴力搅对钢立箱梁跳设计摘的影盯响不责明显课，主刚梁的头多功柱能性建提高步了斜借拉桥满的经盾济性瞧能；在小械于40同0m的跨点径范特围内渗，主材梁可姐以采诉用预泰应力糊混凝粪土箱梯梁；在小灵于70盖0m的跨屑径范坦围内窄，可购以采疑用结码合梁编，更贱能够棒提高哥其经触济性辜能；随着毙跨径栗的进卫一步旧增加答，主蚁梁轴麦力迅税速增糊加，浊轴力屑引起阅的应斤力成窜为加宜劲梁输强度固和稳德定性莲的控竹制因核素，喷由此芽增大谣了主厦梁的届用钢依量。仪如苏颜通大钉桥近棉塔处畏加劲专梁用副钢量辞超过80霸0k傻g/请m2，从骆而降矩低了钻斜拉盏桥的荣经济粘性能。3.大跨五径桥督梁结纱构体热系优仪化(3电)3-伞1选择写体系④桥塔的影响从受缓力上敏看，稠地锚峰悬索喜桥的完塔上银不平吐衡水盒平力塌靠塔铺顶水只平变检位来高实现贴平衡瓦。只兴要桥脆塔具凤有合反适的成柔度焰，便物能使赵桥塔鹿在较椒均匀斜的受蜂压状繁态下工作众；斜拉宪桥塔上不下平衡驻水平疯力主花要由向桥塔难承担液，并锤在塔赌内产云生巨猜大的梢弯矩踏，桥芬塔必祥须有低很好地的抗遇弯能口力，谎因此碍其横辟断面析尺寸乘较悬距索桥大；从桥勉塔的姐高度说来看丢，悬请索桥返塔顶徐与跨妄中的芦高差周由矢助跨比尸确定煎，合足理的响矢跨落比一袄般为1/氧9~湾1/否12；斜拉阴桥的镇高差新则由谎最外费索与督主梁赛的夹接角确赤定，扇一般葡最小郑取为20性°左右漏，相哈当于佣矢跨暗比为1/顽6~挪1/秆5。；可见老，斜卧拉桥法的塔扁高在通相同捉跨度弟时为含悬索润桥塔肾高的1.逗5~爱2.充0倍，躺加上社其断杏面尺谨寸较瓶悬索连桥大歉，因移此其皂桥塔茂造价撤将高塌于悬滋索桥漏桥塔痒。3.大跨疲径桥裁梁结厕构体朽系优热化(3宫)3-炊1选择嫩体系⑤锚碇的影响悬索陪桥主秧缆需原由庞馆大的顽锚碇计锚固感，在牌陆地肢上重乔力式狱锚碇温的造钱价一岭般占券悬索刚桥造肠价的25召%左右泰。如放果锚屑碇需倘要建栏在水帜中，吃则造稍价还啦将大笼幅增加眠；斜拉良桥的纪拉索朴直接纹分散朋锚固萄在梁垫上，辱形成亭自锚弓体系浆。在主震跨小除于约11丸00皆m的范旦围内症，相稠同跨跑径的矛斜拉片桥性嫌能优滔于岸妥上锚大碇悬捆索桥锦。但鬼随着蹦跨度食的增染加，描斜拉驰桥塔熊、梁雕的用绩材指乖标快董速上想升，旅斜拉冬桥和暖悬索秧桥的土经济新性对凡比将抽发生京逆转猫。从疫这个侄意义顿上看迁，斜毒拉桥摸的跨袭度适催用范泄围不杀是由叉其极祸限跨狮径确昨定的余，而搭是由灶其力令学和陡经济封性能荒确定唯的。⑥单位造价随跨径变化3.大跨炸径桥齿梁结炎构体睬系优矮化(3纲)3-卵1选择研体系⑦桥跨布置的影响从布牧跨上馆看，兵悬索福桥边贴跨布亦置的竟灵活暂性大罢，除虏三跨潮悬索喊桥外帖，还咱可以定布置骄成单浸跨和奔双跨，边中秧跨比捡一般雹在0.纵2~序0.碰5之间舞。而著斜拉种桥边快跨要凑平衡袭中跨意，边曲中跨英比一宪般在0.清35刘~0趋.5之间剖。对睡于主猫跨相轿同的勤两种渣桥型醒而言钥，斜鼓拉桥另的总槐长度吵要增核加。(a进)单跨滨悬索才桥—蛾—江膜阴长羊江大弹桥(b报)双跨舰悬索吩桥—摧—舟魄山西放堠门棋大桥3.大跨覆径桥球梁结底构体鸣系优唯化(3削)3-携1选择存体系⑦桥跨布置的影响当跨斜越同寸一水品域时榆，为足了避扒免水韵中锚蒸碇，瞎必须配增大存悬索诸桥的蜡跨度瘦；而丹斜拉祝桥的妈主跨累跨度点则可涨根据上通航吹要求贸而定拴，相债对较蜡小。袜例如蜂，19卫64年通防车的剪英国Fo河rt拴h悬索楼桥，梨为利涛用地住形采筝用隧烘道式淋锚碇最，将东主跨忙增加葵到10屠06拿m；由龙于交旗通量锻的增址长和耍主缆量钢丝酷的腐谷蚀问庆题，遣于20瞧07年决压定在Fo神rt钥h桥附蚂近新俱建一孝座桥百梁代裂替旧语桥，世新建尸方案幼采用导了双任向分虾孔通拿航的革三塔榜四跨放斜拉荷桥，辞跨度衣为32慌5+汁65恨0+遭65仁0+慨32也5m，如委图4所示孕。斜矿拉桥揪方案转既满届足了兆通航伴要求疑，又斥减小爱了主岛跨跨抛径，请从而仙降低巴了全粱桥造诊价。3.大跨渴径桥院梁结腥构体懂系优弱化(3城)3-秀1选择锁体系⑧斜拉桥和悬索桥与其它缆索承重桥的比较随着暮跨度给的增抛大，出要充评分利峰用斜补拉桥键经济感指标逝有利册的一奶面，摩就要捷在结版构体安系上答作变坛化，斯通过辫降低遍斜拉持桥索盘塔高李度，凶改善抽其受继力性来能来锁降低川塔的投造价椒。这推样的闷体系评就是午部分返地锚团斜拉旧桥和仍斜拉丸悬吊沈协作感体系泽（图5）。认前者育可有涝效降所低主勒梁最侵大压椅力，兄后者翅不仅馒可降灭低主塞塔高群度，类改善耍主塔包受力偶，同幸时可流以减邀小主唉梁压墓力，寻改善暑总的蒙经济捆性能轨。(a垒)部分棵地锚裕斜拉怪桥(b然)斜拉悬到吊协睡作体胆系3.大跨锯径桥叠梁结钩构体若系优茶化(3页)3-守1选择碑体系⑧斜拉桥和悬索桥与其它缆索承重桥的比较部分屠地锚拦斜拉四桥和坝斜拉症悬吊扔协作躲体系鞠的结易构刚愉度随橡自锚盼斜拉遇梁段升长度朱与主截跨比壤例的忽改变跃而改钩变。雪由于冷悬索格桥与倘其他僵体系行在14背00别m附近鼻形成盖竞争垄，因层此对歪主跨14单00前m的缆孕索承鞠重桥衔进行距分析直，从敌而比修较各矿种体奥系结狂构刚变度的溜相对工大小领。3.大跨懂径桥经梁结听构体倍系优闹化(3发)3-突1选择杠体系⑨斜拉桥和悬索桥与其它缆索承重桥的经济性比较根据荣我们落的研包究和井预测我，给污出了淹各种纽奉斜拉朽和悬庭索体蜘系以扑及混溉合体徒系的寄单位炮桥面何造价头与跨煤径关供系的而预测育图（进见图7），损其中90枕0~另12邮00称m跨度缺范围绣内各便种缆龟索体券系的已造价摸曲线缠较为水密集叼，详芳见图8所示孔。3.大跨丢径桥灶梁结匀构体蓬系优盐化(3刃)3-盐1选择槽体系⑨斜拉桥和悬索桥与其它缆索承重桥的经济性比较根据致我们御的研控究和疮预测猾，给弟出了德各种却斜拉貌和悬培索体害系以洋及混秤合体膜系的金单位宣桥面询造价望与跨巾径关裂系的夜预测撇图（旺见图7），临其中90掠0~喊12岛00荷m跨度森范围告内各钞种缆颜索体底系的门造价币曲线造较为顾密集欲，详它见图8所示给。3.大跨洪径桥绳梁结羞构体溉系优脉化(3纸)3-沈1选择去体系⑨斜拉桥和悬索桥与其它缆索承重桥的经济性比较主跨小于11般00怒m时，假斜拉借桥具羊有优青势，武不同闸跨径扬范围剧内可您采用直相应璃的主晓梁结所构形崇式，尺其中顶钢主佩梁斜盐拉桥企的适拳用跨赶径为70裕0~营14摩00随m；(2做)跨度宗超过90肤0后，物岩石窗锚悬停索桥流始终者占优绕，但厨此桥惹型对业于桥头位处篇的水型文地陶质条镜件要皇求高郑，因咳此适从用性蹦受到蝴很大欧限制；(3歉)岸上没锚碇晌悬索勾桥的葬适用沙跨径般为11婚00浩~2六30棋0m，在匀此跨欠度范御围内帮部分泻地锚炉斜拉捞桥和糕斜拉奸悬吊拢协作千体系巨可以驶与之俩竞争翅，尤群其部够分地袜锚斜牛拉桥摔在11寄00焰~1烈60密0m、斜子拉悬肿吊协腥作体幕系在14相00捉~1举80周0m跨度辽内更箩具优宪势，录而当丧跨度列超过18失00艘m后，默岸上绪锚碇含悬索非桥占异优；(4锅)跨度终超过23急00留m时，哄一般爱是跨吉海工盏程的甲需要冰，锚哭碇可固能要暮设在吼水中兽，与室部分斥地锚乡丰斜拉氏桥和沟斜拉泻悬吊稼协作遍体系往相比忧，浅茎水锚见碇悬禽索桥牢开始肾占据忌优势；(5恢)跨度炼超过30我00柄m后，扮与隧侵道相庆比，斧单一鼓主跨榜桥梁拾方案裳已经低不占吩优势。(6柔)可以敲预计压，桥娱隧竞庄争区租将落鸣在桥朵梁主桑跨约10冬00说~3祝00执0m的跨赌度范搅围内绢。3.大跨追径桥么梁结结构体叮系优刷化(3观)3-远2体系紫确定幼后的鸡优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.大跨距径桥狭梁结淹构体狗系优召化(3奸)参数调整优化法桥梁举设计仍参数参数判敏感侦性分慕析重要兴参数取值幼范围分确定优化颤参数运，取击定终岛值进行确定参数鱼分析确定3-众2体系除确定树后的宋优化3.大跨在径桥上梁结们构体遣系优爷化(3启)参数总体纺布置结参数构件堡参数决定凭结构水的受伙力形捡态决定伪结构讯的荷认载状兵态和县构件伏的抗蜡力外部番约束内部损连接内部毕受力有分配体系浇参数构件津的几鹅何形含状钢筋盼和预伪应力舞筋布普置加劲忙肋形豆式及搭布置材料结构喂参数参数调整优化法3-闸2体系素确定芽后的药优化3.大跨勿径桥吗梁结其构体姓系优铺化(3粗)总体周布置瞧参数描述话结构煎外形犬尺寸无和比北例的宅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结菌构受顾力形唇态影尽响较影大的麻参数参数调整优化法3-庸2体系瓶确定载后的晚优化3.大跨惜径桥迈梁结富构体举系优迫化(3华)部分地锚式斜拉桥体系优化(体系受力性能)（14料4+们30欲0）+1悄40善0+（30蛙0+珠14辉4）＝22云88形m。主跨10厦00潜m自锚絮，40犯0m地锚。13对地际锚拉俊索，概全漂渴浮体痛系。例（1）3-阳2体系管确定责后的弦优化3.大跨务径桥外梁结野构体晨系优璃化(3述)A型全板混凝券土塔全高35视7m桥面近以上28挥7m，塔够跨比0.娃20艇5扁平休钢箱刃梁；态全宽41园m（宽朽跨比1:唯34基.1）中心狼线处援全高4.脸5m（高深跨比1:更31望1）根据酬板厚久分为苹四种辜断面拉索桂：PE德S7赔-2约11～31升3部分地锚式斜拉桥体系优化(体系受力性能)例（1）3-谢2体系佳确定智后的图优化3.大跨饲径桥利梁结烟构体看系优街化(3老)体系扒参数盘的改愤变：外部暗约束全自基锚－>部分姥地锚内部浮连接全自黎锚－>部分顺地锚内部遍受力绞分配主塔衡高跨价比塔梁裹连接到方式地锚岛拉索搭数量逝变化畏（地事锚段晃主梁领长度解）辅助渗墩数匹量部分地锚式斜拉桥体系优化(体系受力性能)例（1）3-阳2体系沿确定埋后的驾优化3.大跨伶径桥睬梁结霜构体舞系优模化(2而)优化愧结果径（辅忠助墩吗数量部）：刚度虾↑，谜但超罗过2个后苦效果诉不再晋明显合理诞数量蝇：1~森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.大跨兵径桥区梁结槽构体旅系优躲化(3德)优化要结果索（塔蜓梁连偶接方锁式）旧：漂浮体系支承体系固结体系差别鄙不大棉，可诊行温度线应力久下劣拣势明雀显，已不可庙行部分地锚式斜拉桥体系优化(体系受力性能)例（1）3-漫2体系涛确定攀后的坡优化3.大跨堆径桥堤梁结笼构体植系优藏化(3塌)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-况2体系超确定贯后的竟优化3.大跨廊径桥匠梁结热构体替系优物化(3扮)斜拉悬索协作体系优化（15洽2+盖30吸0）+1狱40姑0+（30诱0+激15判2）=畜23袜04申m主跨98暂4m斜拉垒，41宵6m悬吊全漂敬浮体慨系部位面积(m2)主梁断面A1.7029主梁断面B1.8632主梁断面C1.9817与部午分地醋锚相盆同例（2）3-衬2体系亚确定舱后的尤优化3.大跨问径桥赠梁结趟构体摔系优借化(3介)斜拉悬索协作体系优化H型混手凝土工塔全高30虫6m桥面笑以上23叨6m，塔日跨比0.最16撇9里(斜拉堤部分凳为0.艘24扛0）部位面积(m2)塔顶29.556主塔塔底66.300例（2）3-匹2体系信确定罢后的淋优化3.大跨赌径桥烤梁结梯构体拨系优斧化(3康)斜拉悬索协作体系优化参数毯研究毯：吊跨肆比交叉签吊索柱数例（2）3-当2体系沾确定急后的苦优化3.大跨窃径桥盆梁结达构体时系优复化(3阔)斜拉悬索协作体系优化参数含研究瞧（吊裕跨比姥）：主梁从轴力锡↓主缆坝轴力省↑锚固筐力↑恒载栏下：例（2）3-踏2体系宴确定延后的馆优化3.大跨针径桥使梁结臂构体版系优争化(3讲)斜拉悬索协作体系优化参数球研究毫（吊败跨比滤）：（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↓↑吊跨故比合午理范锁围：震同部尘分地膊锚斜炸拉桥例（2）3-陵2体系袋确定产后的葛优化3.大跨超径桥判梁结咏构体斜系优采化(3被)斜拉悬索协作体系优化参数见研究赵（交扔叉吊域索数穗）：设置茂交叉遣吊索蒸可显踢著降穴低吊菠索和听拉索辽应力滴幅即使爬不设锯交叉战吊索烦也能牛满足困材料疏疲劳推强度腊要求设置渐交叉皆吊索纷带来梳构造吃问题吊索找应力榆幅↓斜拉引索应蜜力幅枪↓例（2）3-轻2体系站确定疲后的约优化3.大跨筋径桥芽梁结摊构体汽系优英化(3墙)斜拉悬索协作体系优化吊跨组比：40寨0m导~8衬00辜m交叉解吊索徐数：设置盯交叉沈吊索傅能显陕著降挎低吊奸索和铃拉索匆应力其幅，镜但会课带来协构造莲问题柳。结论即：不设猛置交缠叉吊拢索也笛能满减足疲条劳要责求。例（2）3-叮2体系姿确定泉后的狗优化在关睬键参屿数取紫值范奔围确抓定后,再根吵据经瓶济性洗能、护施工凡难易蛾程度赛等目截标，义综合复比选渣，确殊定最荣佳体处系4.大跨弱径桥沸梁结咳构体注系创摆新①贡什音么熔是庭创稍新②辛历史蝇中的纺桥梁难结构光体系帅创新③阿桥梁本结构郑体系勾中的夜创新4.大跨陵径桥宋梁结由构体径系创克新(1荷)原始被的或弟突破丝式性的移，而汤且是彻与核束心技对术相耳关的亡。在原长有基备础上谨的局胆部的绩量变漂和改王进改进更新or创新何为倒创新虎？体系吼创新勉也可炕算一秀种形次式的淋体系添优化挡。当这餐种优舰化是补不曾贡出现较过的鹅，就忽叫创羊新。4.大跨淘径桥复梁结勿构体伍系创塌新(1作)“创彻新源编于提冬问”如何范建立要创新息理念搬？Wh猪y路?Wh衣y碌no相t共?Wh古at圈i僻f弓?破旧疑、立植新和认形成恒合理网稳妥惕的新丈技术成功排关键“工露程是豆多方半案的典，所辩以工阔程师闷的职煎责就模是要稿选择靠一种曲最适灭合的敏方案育”我们在设秆计中决德不能判满足岩于“碰可行谱”，卵而要传追求烛“卓捆越”丝式，从宽各方僵面的险要求脱和条静件中系寻找养一个跪最优绞的解钥决方锐案。4.大跨买径桥翅梁结倦构体笛系创艺新(1娇)为满足通航净空刚度要求传统礼上承编式拱中承式下承式为满足施工要求满堂渗支架斜拉础扣挂劲性户骨架桁架4.大跨功径桥童梁结浩构体验系创副新(1敞)为使拱桥在软土地基下合理受力传统的有推掌力拱部分错有推是力拱无推刚力拱为提高拱桥横向稳定性4.大跨哑径桥俘梁结寄构体拌系创颈新(2嘱)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.大跨秒径桥扬梁结距构体注系创薪新(2牲)50~60年代历史中的桥梁结构体系创新斜拉涌桥,德国Di均sh跌in稀ge赏r,瑞典St污rö顽ms繁un毒d桥,盏19终56带挂驴孔混洒凝土签斜拉爹桥,意大浆利Mo吐ra果nd默i,者Ma谅ra星ca辜ib案o桥,冻19堪62提篮绸拱桥,德国Le修on谊ha剂rd撤t,Fe梦hm睬ar蛛ns丛un中d海峡搅桥,崇19缠63流线舅形箱村梁悬沫索桥,英国Gi仰lb腰er膊t匆Ro研be倾rt玻s爬,辈Se鸭ve伴rn桥,胜19隶66密索队体系即斜拉统桥,德国Ho招mb车er蹈g,邻Fr咳ie穗dr有ic够h喊Eb抹er射t桥,后19爬67无风盼撑拱导桥及虎斜拉即桥，国考虑辣非保肌向力妹效应膝的稳漂定理甘论，盼德国Kn炎ie莱茵晓河桥端，19动694.大跨白径桥踩梁结绝构体咸系创疼新(2贯)70年代历史中的桥梁结构体系创新混合拨桥面联斜拉扭桥,德国Le饭on赵ha浅rd隐t，Ku书rt充-S软ch谋um剩ac喷he疮r桥,辜19猛71悬带疫桥，胳美国国际怜，哥劝斯达勇黎加渐，科脖罗拉绝多桥卖，19巧72脊骨扑梁桥毫，美丹国国际光，旧伏金山嚼机场抗高架俯桥，19帽73倾斜更索面绳斜拉追桥，塌德国Kö穗hl乒br您an膏d桥，19诞73单索徒面混喊凝土扁斜拉肯桥，腔法国Mü基ll畜er，Br瞒ot练to融ne桥，19沫77连续仆刚构堂桥，线瑞士Me袄nn，Fe亭gi戒re桥，19河794.大跨超径桥偏梁结蹦构体荣系创誓新(2历)80~90年代历史中的桥梁结构体系创新矮塔党斜拉耍桥,瑞士Me迟nn,Ga惩nt漫er桥,清19温80斜拉—刚构矩协作抛体系,德国Sv欲en蜓ss诸on,E.扇Hu愈nt悄in爸gt社on桥,鲁19作85用波挺折钢枕板做姻腹板闪的结瞒合梁币桥,法国Ma跨up扎re桥,拦19椅87无背疯索斜映拉桥,西班毁牙Ga严la州tr隶av还a,Al善am吗il贿lo桥,究1完99狡2斜拉—悬索帐协作修体系,英国Fl拒in沃t-路Ne阶il公司,塞Ba调li海峡愁大桥,浴19脚974.大跨眠径桥吴梁结酱构体似系创碎新(3孔)桥梁星结构犁体系烤创新抵？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缠之一间或任阿意的无组合罚就是价桥梁飞结构扭体系恨创新绿！结构外形改变4.大跨雪径桥商梁结逼构体掠系创担新(3陕)希腊Rion-Antirion桥(约束条件创新)抗震举安全晒是设疾计最附主要按的控研制因利素五跨书连续巷的全辈漂浮扶体系踪蝶斜拉言桥可相割对滑云动的玩“加投筋土津隔震斑基础舅”例（1）原设董计桥甲型桁架矩式拱屠桥固端笼拱体枕系存在菜问题天津殖为软浙土地芹基，寇结构轮体系饱与建遍桥条佣件存手在矛恨盾。为减诊小常嫌年温扯差对灭结构随的影厉响，幼需在迷拱梁敬连接舒处设贴置牛午腿，贿水平测推力拉只有竿依靠垮通长扫的水柄平拉给索承月受，普桥面育需设皱置多补道伸筑缩缝裹，使书得结袋构构鲜造复杂杂，蚕并影置响行脑车舒文适度峡。桥头谢建筑以需传载递拱非肋上雕弦的销拉力叼，受众力复娘杂，端体系匆抗震怠性能样较差赠。天津国泰桥(荷载传递方式创新)例（2）优化税思路改拱寨脚处泄固结干为铰鹊支，逃释放饰水平武方向涌约束扎，基评础只鞭受竖悟向力枝，水纹平力浇由主收梁承率受。结构搞水平沸方向专自由橡伸缩著，因节此年婚温差络对内姨力影冶响较烘小，博拱梁怎处采这用固揭结，易桥面尸无需痕增设秒伸缩惠缝。桥头版建筑重与主潜结构刃分开茧，仅略作景舍观，袋体系鞋抗震领性能己大大计改善屯。中承属式三继跨无赠推力勉拱梁筝组合握体系结果天津国泰桥(荷载传递方式创新)例（2）4.大跨字径桥携梁结德构体兵系创列新桥型娱为无暮背索技斜拉沸桥，哨主跨60翠m传统滨无背活索斜贵拉桥够要求妹塔重愁而刚具，外独型有珍头重悟脚轻彻之感灯，并帜使造爪价提照高通过预改变膏结构睡内部网构件失的受闯力分赢配，扁提出推无背揉索部舍分斜木拉桥凝体系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（3）4.大跨塘径桥晋梁结铲构体肥系创精新菜园坝大桥(各种体系的组合)为了扫满足聪多功碰能要四求，钉主梁堤应选壁择双甩层结删构。为了伴满足聚轻轨炒的净桌空要开求，项梁高丝式应为11赵m。考虑坑美观辣，箱鸡梁内贼的通危风、骗照明负等问箭题，浪采用伟桁架僚梁。将桁苗梁断黎面取定为倒且梯形适，不刷仅满稀足交绸通要晋求，剧还能苗直接斗将吊受杆力表传递撇到中普间桁泛架上珠，大渗大降图低了握横梁害的弯繁曲内忘力。采用丸柔拱哑可满剥足受融力要匠求，页考虑北美观陶，拱茄肋选粥择较饰纤细弯的钢堵箱拱但。例（4）4.大跨相径桥顾梁结川构体武系创手新菜园坝大桥(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.大跨登径桥期梁结筝构体夸系创瓶新伶仃洋大桥方案(各种体系的组合)（15勒2+挑30贝0）+1港40合0+（30盯0+劳15自2）=椒23刑04写m主跨98绢4m斜拉肝，41邮6m悬吊全漂魔浮体白系例（5）4.大跨饭径桥浆梁结酿构体街系创喝新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蜘径斜详拉桥孩（14罢00苦m以上柄）例（7）4.大跨矛径桥盛梁结伞构体练系创台新FR