《斜拉桥的分类.docVIP

斜拉桥的总体布置与结构体系 总体布置主要有跨径布置、拉索及主梁的布置、索塔高度与布置。 一、跨径布置主要有下面三种类型 （1）双塔三跨式。为目前应用最广泛的跨径布置方式。下面是立面图与其荷载作用不同位置时发生的索塔与主梁的形变。 独塔双跨式。这也是应用较为广泛的一种跨径布置，但由于它的主孔跨径一般比双塔三跨式的小，故特别适用于跨越中小河流、谷地及作为跨线桥，或用于跨越较大河流的主航道部分，也可用主跨跨越河流，索塔及边跨布置在河流一岸的方式。 独塔双跨式斜拉桥立面图 多塔多跨式。多塔多跨式斜拉桥适用于需要多个大通航孔的大江大河、宽阔湖泊或海峡上，但这种结构 一般采用较少，主要原因是中间塔顶没有端锚索来有效地限制它的变位，使结构柔性及变形增大，整体刚度差。 多塔多跨式斜拉桥示意图 拉索的布置，拉索的布置分为空间上的布置与索面内的布置。 （1）拉索索面在空间可布置成单索面和双索面，而双索面又可分为竖直双索面和倾斜双索面。 单索面斜拉桥（临海大桥） 竖直双索面斜拉桥 倾斜双索面斜拉桥 拉索在索面内的布置形式主要有以下三种：辐射形、竖琴形及扇形。 辐射形：拉索与水平面的平均交角较大，拉索的垂直分力较大，故拉索的用量最省。由于在拉索的水平分力在塔顶基本平衡，故索塔的弯矩较小，索塔高度也较小，但由于拉索都固定在塔顶，所以塔顶的结构复杂，集中应力现象突出，给施工和养护带来困难。 竖琴形：所有拉索的倾角完全相同，且拉索与索塔的锚固点分散布置，使拉索与索塔、拉索与主梁的连接构造简单，易于处理。竖琴形布置拉索加强了索塔的顺桥向刚度，对减少索塔的弯矩和提高索塔的稳定性都有利。但是其拉索的倾角与水平方向的交角较小故所需的拉索数量大，布置密集，一般都用于中小跨径的斜拉桥中。 扇形：扇形兼有辐射形和竖琴形索的特点，又可灵活布置，与索塔的各种构造形式相配合。扇形是采用最多的一种索型。 索塔与主梁的布置 索塔的布置主要在于高度的确定，矮塔斜拉桥为桥塔高度与主跨长度的比值在1/8~1/13之间的斜拉桥。一般斜拉桥，双塔三跨式的比值在0.18~0.25之间，独塔双跨式的比值在0.3~0.45之间。 矮塔斜拉桥 主梁的布置 1、主梁为连续体系，无论是双塔三跨式还是独塔双跨式，主梁在斜拉桥全长范围内布置成连续体系，这时主梁为连续梁或连续钢构（拉索作为跨内的弹性支撑），为改善结构受力布置外边孔时，斜拉桥主梁梁体还与边跨或引桥的上部结构主梁相连续。 主梁布置为连续体系 主梁为非连续体系，这种结构可以减少超静定次数，带有挂孔的主梁布置能较好地适应两个索塔基础得不均匀沉降，用剪力铰可以缓解温度内力的影响，但是这两个体系都破坏了桥的整体性和桥面的连续性。目前使用的较少。 主梁布置为非连续体系 结构体系 （1）由梁、索、塔、墩的不同结合构成四种不同的结构体系。 塔墩固结、塔梁分离—漂浮体系：主梁除两端有支承外，其余全部由拉索作为支承，成为在纵向可稍作浮动的一根具有多点弹性支承的单跨梁。优点是满载时，塔柱处主梁不出现负弯矩峰值；温度及混凝土收缩，徐变内力均较小；在密索情况下，主梁各截面的变形和内力的变化较平缓，受力较均匀。地震时允许全梁纵向摆动，从而起到抗震消能作用。 漂浮体系（南浦大桥） 塔墩固接、塔梁分离，在塔墩处主梁下设置竖向支承—半漂浮体系:在主梁穿过桥塔位置一般通过垂直的吊索来支承主梁，如将0号吊索换成在塔柱横梁上的竖向支座，主梁成为在跨内具有多点弹性支撑的连续梁，可设一个固定 支座，多个活动支座，但一般均 设活动支座。半漂浮体系的主梁内力在塔墩支承处出现负弯矩峰值，温度及混凝土收缩、徐变内力也较大，通常需加强支承区段的主梁截面。 塔墩固结体系 塔梁固结、塔墩分离—塔梁固接体系：这时主梁相当于顶面用拉索加强的一根连续梁或悬臂梁。优点是取消了承受很大弯矩的梁下塔柱部分，代之以一般桥墩，致使塔柱和主梁的温度内力极小，并可显著减小主梁中央段承受的轴向拉力。但当跨中满载时，由于主梁在墩顶处的转角位移导致塔柱倾斜，是塔顶产生较大的水平位移，因而显著增大了主梁的跨中挠度和边跨的负弯矩。并且上部结构的重力和活载反力均由支座传给桥墩，这就要求设置承受很大吨位的支座，故该体系一般仅用于小跨径斜拉桥。 塔梁固结体系 主梁、索塔、桥墩三者互为固接—刚构体系：主梁成为在跨内有多点弹性支承的刚构。优点是结构刚度大，主梁和塔柱的挠度均较小，不需要大吨位支座，最适合用悬臂法施工。但刚构体系动力性能差，尤其是在窄桥时。 刚构体系斜拉桥 按拉索的锚固体系不同而形成的体系 自锚式斜拉桥：自锚式斜拉桥塔前侧的拉索分散锚固在主梁梁体上，而塔后侧的拉索除了最后边的锚