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桥梁工程7第五篇第1页/共76页 2023/6/222第五篇 缆索承重体系桥梁第一章 概论第二章 斜拉桥第三章 悬索桥简介第2页/共76页 2023/6/223第一章 概论 1.1 桥型基本特征绝大多数缆索承重体系桥梁的结构体系分四个主要部分：包括桥面结构在内的加劲梁、支承加劲梁的缆索系统、支承缆索系统的索塔、在竖向或水平向嵌固缆索系统的锚固体。上述结构体系可以使得缆索承重体系桥梁成为跨径最大的桥梁结构体系，原因有两个方面：结构受力体系方面和材料方面。1.2缆索承重体系桥梁的类型根据缆索的布置形状，可以分为斜拉桥、悬索桥、悬索－斜拉混合体系桥和索网体系桥。第3页/共76页 2023/6/224第二章 斜拉桥第4页/共76页 2023/6/225竹斜拉桥藤萝斜拉桥第5页/共76页 2023/6/2261784年瑞士的Loscher木桥，已经具备了现代斜拉桥的特征。 1817年英国的Meadow人行桥，采用了铸铁桥塔。 第6页/共76页 2023/6/2271956年瑞典建成的新斯特罗姆海峡桥是第一座现代斜拉桥。进入20世纪后，近代桥梁力学理论、电子计算机计算技术、材料强度、施工手段等有了很大的发展，使斜拉式桥型又逐渐地重现了它的优越性，至20世纪50年代开始又得到很快的发展。第7页/共76页 2023/6/228昂船洲大桥主跨1088米的苏通长江公路大桥第8页/共76页 2023/6/229按主梁所用材料，斜拉桥可分为钢斜拉桥、混凝土斜拉桥、结合梁斜拉桥与混合梁斜拉桥四类。 芜湖长江大桥第9页/共76页 2023/6/22102.1 结构特点受拉的斜索将主梁多点吊起，并将主梁的恒载和车辆等其它荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基。塔柱基本上以受压为主。跨度较大的主梁就像一条多点弹性支承的连续梁一样工作，从而使主梁内的弯矩大大减小。由于同时受到斜拉索水平分力的作用，主梁截面的基本受力特征是偏心受压构件。第10页/共76页 2023/6/22112.2 总体布置2.2.1 索塔布置为了减少水中墩及深水基础，从经济角度考虑，宜采用独塔布置方案；根据桥位地形及跨径需要等各种因素也可选用双塔布置或多塔布置方案。2.2.2 孔跨布置斜拉桥孔跨布置主要可分为双塔三跨式、独塔双跨式和多塔多跨式等三种形式。在特殊情况下，斜拉桥也可以布置成独塔单跨式等形式。第11页/共76页 2023/6/2212双塔三跨式是一种最常见的斜拉桥孔跨布置方式。通常布置成两个边跨跨度相等的对称形式，也可以布置成两个边跨跨度不等的非对称形式。边跨跨度与主跨跨度的比例关系通常取0.4左右。由于双塔三跨式斜拉桥的主孔跨度较大，一般可适用于跨越较大的河流、河口和海峡。第12页/共76页 2023/6/2213独塔双跨式也是一种常见的孔跨布置方式。可以布置成两跨不对称的形式，即分为主跨与边跨；也可以布置成两跨对称，即等跨形式。边跨跨度与主跨跨度的比例通常介于0.6～0.7之间。由于它的主孔跨径一般比双塔三跨式的主孔跨径小，故特别适用于跨越中小河流、谷地及交通道路；当然也可用于跨越较大河流的主航道部分。第13页/共76页 2023/6/2214多塔多跨式应用较少，这是由于多塔多跨式斜拉桥的中间塔顶没有端锚索来有效地限制它的变位，结构的刚度较低。增加主梁的刚度可以在一定程度上提高多塔斜拉桥的整体刚度，但这样做必然会增加桥梁的自重。在必须采用多塔多跨式斜拉桥时，可将中间塔做成刚性索塔，此时索塔和基础的工程量将会增加很多，或用斜拉索对中间塔顶加劲，但这种长索柔度较大，且影响桥梁的美观。第14页/共76页 Rion-antirion大桥的主桥为4塔5跨连续斜拉桥，跨径组成为286＋3×560＋286 米，全长2252 米。2023/6/2215第15页/共76页 2023/6/22162.2.3 辅助墩辅助墩适用条件：当斜拉桥的边孔设在岸上或浅滩，边孔高度不大或不影响通航时。优点：可以改善结构的受力状态，增加施工期的安全。当辅助墩受压时，减少了边孔主梁弯矩，而受拉时则减少了中跨主梁的弯矩和挠度，从而大大提高了全桥刚度。实践证明，设一个辅助墩后，塔顶水平位移、主梁跨中挠度、塔根弯矩和边跨主梁弯矩都大大减少，一般约为原来的40%～65%。边孔加两个辅助墩，上述这些内力和位移虽然继续降低，但变化幅度不大。第16页/共76页 2023/6/22172.2.4 索塔高度塔的有效高度一般应从桥面以上算起，因为它与斜索的倾角有关。与斜拉桥的主跨跨径有关，还与拉索的索面型式、拉索的索距、拉索的水平倾角、主梁形式、主塔形状、施工方法和景观要求有关。在主跨跨径相同的情况下，索塔高度低，拉索的水平倾角就小，则拉索的垂直分力对主梁的支承作用就小，会导致拉索的钢材用量增加。反之，索塔高度愈大，拉索的水