第二篇砼斜拉橋章PPT課件

1、第二章 混凝土斜拉橋的構造Construction of CSCB第一節(jié) 拉索Cables of CSCB第二節(jié) 混凝土主梁Main Girder of CSCB第三節(jié) 索塔Pylons of CSCB第四節(jié) 拉索錨固結構Anchoring Structures of Cables第五節(jié) 斜拉橋的支承Support of CSCB第1頁/共81頁第一節(jié) 拉索 Cables of CSCB一、拉索的種類與構造 Types and Structures of Cables 二、拉索端部的錨具 Anchorages at the End of Cables三、拉索的防護Protection of C

2、ables第2頁/共81頁第一節(jié) 拉索 Cables of CSCB 對拉索的要求：具有良好的抗疲勞性、耐久性、抗腐蝕性 目前斜拉索的能力：破斷索力30000kN，耐疲勞應力幅值200250Mpa，使用壽命超過30年 拉索的技術經(jīng)濟指標：強度、剛度、耐疲勞性、耐銹蝕性、施工難易、價格第3頁/共81頁第一節(jié) 拉索 Cables of CSCB一、拉索的種類與構造 Types and Structures of Cables 1、平行鋼筋索由一定數(shù)量的高強度粗鋼筋平行布置組成，標準強度不低于1470Mpa（圖a）所示）第4頁/共81頁第一節(jié) 拉索 Cables of CSCB一、拉索的種類與構造

3、Types and Structures of Cables 2、鋼絲索（1）平行鋼絲股索：一定根數(shù)的鍍鋅鋼絲平行捆扎成股）平行鋼絲股索：一定根數(shù)的鍍鋅鋼絲平行捆扎成股 圖圖c（2）平行鋼絲索：將預應力鋼絲平行并攏扎緊，整體入套管）平行鋼絲索：將預應力鋼絲平行并攏扎緊，整體入套管 b（3）半平行鋼絲索）半平行鋼絲索:預應力鋼絲同向輕度扭絞，包帶扎緊灌漿預應力鋼絲同向輕度扭絞，包帶扎緊灌漿第5頁/共81頁第一節(jié) 拉索 Cables of CSCB一、拉索的種類與構造 Types and Structures of Cables 3、鋼絞線索（1）平行鋼絞線索：圖）平行鋼絞線索：圖c）（2）半平行

4、鋼絞線索：索中鋼絞線輕度扭絞）半平行鋼絞線索：索中鋼絞線輕度扭絞第6頁/共81頁第一節(jié) 拉索 Cables of CSCB一、拉索的種類與構造 Types and Structures of Cables 4、封閉式鋼纜核心部分是多層圓形鋼絲組成的單股鋼絞纜（圖核心部分是多層圓形鋼絲組成的單股鋼絞纜（圖e e所所示）示）第7頁/共81頁第一節(jié) 拉索 Cables of CSCB一、拉索的種類與構造 Types and Structures of Cables 5、單股鋼鉸纜以一根鋼絲為纜心，逐層增加鋼絲，逐層鋼絲的扭絞方向相以一根鋼絲為纜心，逐層增加鋼絲，逐層鋼絲的扭絞方向相反，抵抗張拉扭矩（

5、圖反，抵抗張拉扭矩（圖d d所示）所示）第8頁/共81頁第一節(jié) 拉索 Cables of CSCB一、拉索的種類與構造 Types and Structures of Cables 二、拉索端部的錨具 Anchorages at the End of Cables三、拉索的防護Protection of Cables第9頁/共81頁第一節(jié) 拉索 Cables of CSCB二、拉索端部的錨具 Anchorages at the End of Cables 錨具是斜拉橋錨具是斜拉橋極其重要的部件極其重要的部件 拉索錨具拉索錨具：熱鑄錨、鐓頭錨、冷鑄錨、：熱鑄錨、鐓頭錨、冷鑄錨、夾片式錨夾片式錨

6、錨具的組成錨具的組成：錨杯、錨圈、錨墊板、填充：錨杯、錨圈、錨墊板、填充固化料、防漏板及夾片固化料、防漏板及夾片第10頁/共81頁第一節(jié) 拉索 Cables of CSCB二、拉索端部的錨具 Anchorages at the End of Cables1 1、熱鑄錨熱鑄錨 在錨杯中灌入低熔點合金，澆注溫度在錨杯中灌入低熔點合金，澆注溫度仍超過仍超過400400度度第11頁/共81頁第一節(jié) 拉索 Cables of CSCB二、拉索端部的錨具 Anchorages at the End of Cables2 2、鐓頭錨鐓頭錨 鋼索的每根鋼絲在穿過孔板后將末端鐓粗鋼索的每根鋼絲在穿過孔板后將末端

7、鐓粗第12頁/共81頁第一節(jié) 拉索 Cables of CSCB二、拉索端部的錨具 Anchorages at the End of Cables3 3、冷鑄錨冷鑄錨 在錨杯錐形空腔后增設一塊鋼絲定位板，在錨杯錐形空腔后增設一塊鋼絲定位板，鋼絲穿過定位板上孔眼鐓頭就位，溫度低于鋼絲穿過定位板上孔眼鐓頭就位，溫度低于180180第13頁/共81頁第一節(jié) 拉索 Cables of CSCB二、拉索端部的錨具 Anchorages at the End of Cables4 4、夾片式群錨夾片式群錨 是一種后張預應力體系演變而來的拉索錨具型式是一種后張預應力體系演變而來的拉索錨具型式第14頁/共81

8、頁第一節(jié) 拉索 Cables of CSCB一、拉索的種類與構造 Types and Structures of Cables 二、拉索端部的錨具 Anchorages at the End of Cables三、拉索的防護Protection of Cables第15頁/共81頁第一節(jié) 拉索 Cables of CSCB三、拉索的防護 Protection of Cablesu拉索不加防護拉索不加防護銹蝕十分驚人銹蝕十分驚人u拉索防護防止拉索防護防止鋼絲的銹蝕鋼絲的銹蝕u拉索防護分兩類：拉索防護分兩類：鋼絲防護鋼絲防護和和拉索防護拉索防護第16頁/共81頁第一節(jié) 拉索 Cables of C

9、SCB三、拉索的防護 Protection of Cables1、鋼絲防護、鋼絲防護 鍍鋅、鍍防銹脂、涂防銹底漆鍍鋅、鍍防銹脂、涂防銹底漆2、拉索防護、拉索防護 涂料保護、卷帶保護、套管保護、拉索外加塑料纏繞保護層涂料保護、卷帶保護、套管保護、拉索外加塑料纏繞保護層3、國內(nèi)常用的方法、國內(nèi)常用的方法（1）熱擠高密度聚乙烯套管防護（最常用）熱擠高密度聚乙烯套管防護（最常用）（2）高密度聚乙烯套管內(nèi)灌注水泥漿防護）高密度聚乙烯套管內(nèi)灌注水泥漿防護（3）環(huán)氧樹脂形成玻璃鋼外殼防護）環(huán)氧樹脂形成玻璃鋼外殼防護（4）多層玻璃纖維纏繞，鋼套管外防銹漆保護）多層玻璃纖維纏繞，鋼套管外防銹漆保護第17頁/共8

10、1頁第二章 混凝土斜拉橋的構造Construction of CSCB第一節(jié) 拉索Cables of CSCB第二節(jié) 混凝土主梁Main Girder of CSCB第三節(jié) 索塔Pylons of CSCB第四節(jié) 拉索錨固結構Anchoring Structures of Cables第五節(jié) 斜拉橋的支承Support of CSCB第18頁/共81頁 第二節(jié) 混凝土主梁Main Girder of CSCB一、混凝土主梁的總體布置Global Arrangement of Concrete Main Girder二、混凝土主梁的主要尺寸擬定Sizes of CMG三、混凝土主梁鋼筋(束)布置

11、Reinforced Bar (Rope) Arrangement of CMG四、鋼砼結合梁的構造特點Structural Characteristics of Girder in Combination with Steel and Concrete第19頁/共81頁一、混凝土主梁的總體布置 Global Arrangement of CMG 主梁的設計必須考慮主梁、索塔、拉索三者之間的因果關系1、主梁的立面布置Longitudinal Arrangement of Main Girder2、主梁的橫斷面 Cross Section Types of Main Girder第20頁/共81

12、頁一、混凝土主梁的總體布置Global Arrangement of CMG1、主梁的立面布置Longitudinal Arrangement of Main Girder（1）立面布置于結構體系漂浮體系、半漂浮體系、塔梁固結體系、剛漂浮體系、半漂浮體系、塔梁固結體系、剛構體系與跨內(nèi)彈性支承的單跨梁、連續(xù)梁、懸構體系與跨內(nèi)彈性支承的單跨梁、連續(xù)梁、懸臂梁、臂梁、T T型剛構、連續(xù)剛構等之間選擇與搭配型剛構、連續(xù)剛構等之間選擇與搭配第21頁/共81頁四種結構體系主梁的彎矩、撓度和軸力比較第22頁/共81頁一、混凝土主梁的總體布置Global Arrangement of CMG1、主梁的立面布置

13、Longitudinal Arrangement of Main Girder（2）主梁的邊、主跨度比對于獨塔斜拉橋：一般取對于獨塔斜拉橋：一般取 0.50-1.00.50-1.0雙塔三跨斜拉橋：一般取雙塔三跨斜拉橋：一般取 0.25-0.50.25-0.5第23頁/共81頁一、混凝土主梁的總體布置Global Arrangement of CMG1、主梁的立面布置Longitudinal Arrangement of Main Girder（3）主梁端部構造邊主跨比小于邊主跨比小于0.50.5的雙塔三跨式斜拉橋，為平的雙塔三跨式斜拉橋，為平衡，宜將背索集中錨固在局部加厚的端部主梁衡，宜將背索

14、集中錨固在局部加厚的端部主梁上，邊跨端橫梁壓重上，邊跨端橫梁壓重第24頁/共81頁 混凝土主梁端部構造第25頁/共81頁重慶大佛寺長江大橋混凝土主梁端部構造第26頁/共81頁重慶李家沱長江大橋混凝土主梁端部構造第27頁/共81頁一、混凝土主梁的總體布置Global Arrangement of CMG1、主梁的立面布置Longitudinal Arrangement of Main Girder（4）主梁高度沿跨長的變化稀索布置：主梁彎矩大密索布置：主梁彎矩小第28頁/共81頁一、混凝土主梁的總體布置 Global Arrangement of CMG 主梁的設計必須考慮主梁、索塔、拉索三者之

15、間的因果關系1、主梁的立面布置Longitudinal Arrangement of Main Girder2、主梁的橫斷面 Cross Section Types of Main Girder第29頁/共81頁2、主梁的橫斷面 Cross Section Types of Main Girder混凝土斜拉橋截面形式選擇需考慮：（1）拉索布置（2）主梁對斜拉橋索力的傳遞（3）扭矩傳遞（4）施工方法（5）抗風穩(wěn)定性問題第30頁/共81頁Cross Section Types of Main Girder分離式雙箱截面形式分離式雙箱截面形式實體雙主梁截面形式實體雙主梁截面形式整體箱形截面整體箱形截

16、面板式邊主梁截面形式板式邊主梁截面形式第31頁/共81頁板式梁截面形式板式梁截面形式整體箱形截面整體箱形截面三角形雙室箱截面三角形雙室箱截面Cross Section Types of Main Girder第32頁/共81頁 第二節(jié) 混凝土主梁Main Girder of CSCB一、混凝土主梁的總體布置Global Arrangement of Concrete Main Girder二、混凝土主梁的主要尺寸擬定Sizes of CMG三、混凝土主梁鋼筋(束)布置Reinforced Bar (Rope) Arrangement of CMG四、鋼砼結合梁的構造特點Structural C

17、haracteristics of Girder in Combination with Steel and Concrete第33頁/共81頁二、混凝土主梁的主要尺寸擬定Sizes of CMG1、主梁的高度梁高與主跨之比梁高與主跨之比 h/L=1/50h/L=1/501/200 1/200 之間之間2、主梁橫截面寬度B取決于行車道、人行道寬、拉索布置、橫斷面布置、取決于行車道、人行道寬、拉索布置、橫斷面布置、抗風穩(wěn)定性等?？癸L穩(wěn)定性等。B/L1/30, B/h8B/L1/30, B/h83、橫梁與橋面板據(jù)橋面局部荷載按常規(guī)方法確定橫梁及橋面板尺寸據(jù)橋面局部荷載按常規(guī)方法確定橫梁及橋面板尺寸

18、第34頁/共81頁4、截面驗算與調(diào)整初步擬定尺寸后，必須根據(jù)橋規(guī)要求對其強度、剛初步擬定尺寸后，必須根據(jù)橋規(guī)要求對其強度、剛度和穩(wěn)定性進行驗算，對初擬尺寸進行調(diào)整。度和穩(wěn)定性進行驗算，對初擬尺寸進行調(diào)整。驗算主梁的抗扭剛度確定梁高和主梁細部尺寸驗算主梁的抗扭剛度確定梁高和主梁細部尺寸第35頁/共81頁 第二節(jié) 混凝土主梁Main Girder of CSCB三、混凝土主梁鋼筋(束)布置Reinforced Bar (Rope) Arrangement of CMG1、斜拉橋砼主梁是受軸力、彎矩和剪力構件，除了配置非預應力鋼筋外，還需配置各種受力的預應力鋼筋。計算與砼構件相同。2、拉索與主梁的錨

19、固區(qū)段應力狀態(tài)復雜，在計算基礎上，配筋適當加強。第36頁/共81頁三、混凝土主梁鋼筋(束)布置Reinforced Bar (Rope) Arrangement of CMG3、縱向預應力筋不必沿主梁通長布置，根據(jù)受力分段布置。沿橫向中間稀側邊密。4、橫向預應力筋：為克服局部應力、拉索橫張力及寬橋面橫梁受力，需設置橫向預應力筋第37頁/共81頁三、混凝土主梁鋼筋(束)布置Reinforced Bar (Rope) Arrangement of CMG5、預應力度施加預應力的大小及范圍砼主梁預應力束的配置可據(jù)主梁受力情況、經(jīng)濟性原則、施工方法等因素采用不同的預應力度。第38頁/共81頁 第二節(jié)

20、混凝土主梁Main Girder of CSCB一、混凝土主梁的總體布置Global Arrangement of Concrete Main Girder二、混凝土主梁的主要尺寸擬定Sizes of CMG三、混凝土主梁鋼筋(束)布置Reinforced Bar (Rope) Arrangement of CMG四、鋼砼結合梁的構造特點Structural Characteristics of Girder in Combination with Steel and Concrete第39頁/共81頁四、鋼砼結合梁的構造特點Structural Characteristics of Gird

21、er in Combination with Steel and Concrete主梁由鋼和混凝土兩種材料組成，通常主梁由鋼和混凝土兩種材料組成，通常縱梁及橫梁縱梁及橫梁是鋼材，是鋼材，橋面是砼橋面是砼第40頁/共81頁四、鋼砼結合梁的構造特點Structural Characteristics of Girder in Combination with Steel and Concrete 結合梁斜拉橋疊合梁斜拉橋 主梁由鋼和混凝土兩種材料組成，通?？v梁及橫梁是鋼材，橋面是砼 結合梁斜拉橋比鋼斜拉橋經(jīng)濟 與砼斜拉橋比，下部結構恒載減小應力降低 鋼梁制作、橋面預制，拼裝簡便，施工迅速第41頁/

22、共81頁四、鋼砼結合梁的構造特點Structural Characteristics of Girder in Combination with Steel and Concrete1、總體布置（1）結合梁結構體系（2）邊跨設置輔助墩及過渡孔問題（3）結合梁的節(jié)段布置（4）結合梁的橫斷面布置（5）混凝土橋面板第42頁/共81頁四、鋼砼結合梁的構造特點Structural Characteristics of Girder in Combination with Steel and Concrete1、總體布置（1）結合梁結構體系體系與跨徑關系大，一般是塔墩固結、塔梁分離的漂浮體系，因橋面易開裂

23、國內(nèi)建成的400米以上結合梁斜拉橋都采用密索漂浮體系第43頁/共81頁四、鋼砼結合梁的構造特點Structural Characteristics of Girder in Combination with Steel and Concrete1、總體布置（2）邊跨設置輔助墩及過渡孔問題設置輔助墩可提高斜拉橋總體剛度、減少索塔彎矩、跨中撓設置輔助墩可提高斜拉橋總體剛度、減少索塔彎矩、跨中撓度、增強施工期抗風穩(wěn)定性、減少邊跨主梁尾端負彎矩度、增強施工期抗風穩(wěn)定性、減少邊跨主梁尾端負彎矩1 1設輔助墩設輔助墩2 2不設輔助墩不設輔助墩1 1設輔助墩設輔助墩2 2不設輔助墩不設輔助墩第44頁/共81

24、頁四、鋼砼結合梁的構造特點Structural Characteristics of Girder in Combination with Steel and Concrete1、總體布置（3）結合梁主梁節(jié)段布置l 主梁節(jié)段長度應配合密索的索距布置l 節(jié)段長度以能布置12根拉索、24根橫梁為宜第45頁/共81頁四、鋼砼結合梁的構造特點Structural Characteristics of Girder in Combination with Steel and Concrete1、總體布置（4）結合梁橫斷面布置l 結合梁斜拉橋常采用雙索面布置配雙鋼主梁l 鋼主梁截面根據(jù)跨徑、橋?qū)?、荷載等級

25、等定l 斷面常采用開口實腹工字形、箱形等第46頁/共81頁四、鋼砼結合梁的構造特點Structural Characteristics of Girder in Combination with Steel and Concrete1、總體布置（5）混凝土橋面板l 橋面板必須與鋼主梁一起受力，共同變形l 橋面板厚度根據(jù)荷載及結合梁總應力確定l 橋面板施工方法：預制或現(xiàn)澆第47頁/共81頁四、鋼砼結合梁的構造特點Structural Characteristics of Girder in Combination with Steel and Concrete2、混凝土橋面板與鋼主梁的聯(lián)結（1）

26、保證結合梁協(xié)調(diào)工作（2）抗剪栓釘?shù)淖饔?，考慮焊接疲勞問題第48頁/共81頁四、鋼砼結合梁的構造特點Structural Characteristics of Girder in Combination with Steel and Concrete3、拉索在結合梁上的錨固構造（1）拉索直接錨固在鋼主梁上使橋面系獲得較大的抗扭剛度（2）拉索與開口工字形鋼主梁的錨固結構l 錨固于鋼主梁頂面l 錨固于鋼主梁腹板l 錨固區(qū)域受力復雜，重視索力傳遞過程第49頁/共81頁3、拉索在結合梁上的錨固構造第50頁/共81頁四、鋼砼結合梁的構造特點Structural Characteristics of Gir

27、der in Combination with Steel and Concrete3、拉索在結合梁上的錨固構造（3）采用拉索錨固梁l 錨固梁直接承受拉索的集中錨固力，錨固梁將錨固力傳遞到鋼主梁及結合梁全截面l 錨固梁于鋼主梁腹板連接采用摩擦型高強螺栓連接，受力性能穩(wěn)定，耐疲勞第51頁/共81頁 第二節(jié) 混凝土主梁Main Girder of CSCB一、混凝土主梁的總體布置Global Arrangement of Concrete Main Girder二、混凝土主梁的主要尺寸擬定Sizes of CMG三、混凝土主梁鋼筋(束)布置Reinforced Bar (Rope) Arrange

28、ment of CMG四、鋼砼結合梁的構造特點Structural Characteristics of Girder in Combination with Steel and Concrete第52頁/共81頁第二章 混凝土斜拉橋的構造Construction of CSCB第一節(jié) 拉索Cables of CSCB第二節(jié) 混凝土主梁Main Girder of CSCB第三節(jié) 索塔Pylons of CSCB第四節(jié) 拉索錨固結構Anchoring Structures of Cables第五節(jié) 斜拉橋的支承Support of CSCB第53頁/共81頁 第三節(jié) 索塔的類型與構造Types

29、 of Pylons of CSCB一、索塔的結構形式Types of Pylons in CSCB二、索塔的組成Structures of Pylons in CSCB三、索塔的截面尺寸Sizes of Sections of Pylons in CSCB第54頁/共81頁 第三節(jié) 索塔的類型與構造Types of Pylons of CSCB一、索塔的結構形式Types of Pylons in CSCB1、索塔必須滿足強度、剛度及穩(wěn)定性要求2、索塔的美學效果要求 優(yōu)美造型與環(huán)境協(xié)調(diào)的斜拉橋成為城市標志建筑，成為人們精神文化享受的藝術品3、索塔的結構形式順橋向有單柱形、A形、Y形橫橋向有：

30、第55頁/共81頁 第三節(jié) 索塔的類型與構造Types of Pylons of CSCB一、索塔的結構形式Types of Pylons in CSCB3、索塔的結構形式順橋向有單柱形、A形、Y形橫橋向有：第56頁/共81頁 第三節(jié) 索塔的類型與構造Types of Pylons of CSCB二、索塔的組成Structures of Pylons in CSCB塔墩固結體塔墩固結體系的索塔由系的索塔由l基礎基礎l承臺承臺l橫梁橫梁l塔柱塔柱l塔頂建筑塔頂建筑組成組成第57頁/共81頁 第三節(jié) 索塔的類型與構造Types of Pylons of CSCB三、索塔的截面尺寸Sizes of

31、Sections of Pylons in CSCB1、塔柱截面類型：矩形截面矩形截面形式矩形截面形式第58頁/共81頁 第三節(jié) 索塔的類型與構造Types of Pylons of CSCB三、索塔的截面尺寸Sizes of Sections of Pylons in CSCB1、塔柱截面類型：非矩形截面非矩形截面形式非矩形截面形式第59頁/共81頁 第三節(jié) 索塔的類型與構造Types of Pylons of CSCB三、索塔的截面尺寸Sizes of Sections of Pylons in CSCB2、塔柱截面尺寸根據(jù)塔柱受力、拉索錨固區(qū)構造位置以及張拉設備所需空間等確定3、橫梁與塔

32、柱的連接一般采用矩形實心截面、T形截面、工字形實體截面、空心截面，注意與塔柱截面相配合第60頁/共81頁第二章 混凝土斜拉橋的構造Construction of CSCB第一節(jié) 拉索Cables of CSCB第二節(jié) 混凝土主梁Main Girder of CSCB第三節(jié) 索塔Pylons of CSCB第四節(jié) 拉索錨固結構Anchoring Structures of Cables第五節(jié) 斜拉橋的支承Support of CSCB第61頁/共81頁第四節(jié) 拉索錨固結構Anchoring Structures of Cables1、拉索與主梁的錨固2、拉索與索塔的錨固錨固是關鍵第62頁/共81

33、頁第四節(jié) 拉索錨固結構Anchoring Structures of Cables1、拉索與主梁的錨固（1）主梁頂板設置錨固構造第63頁/共81頁第四節(jié) 拉索錨固結構Anchoring Structures of Cables1、拉索與主梁的錨固（2）箱梁內(nèi)設置錨固構造第64頁/共81頁第四節(jié) 拉索錨固結構Anchoring Structures of Cables1、拉索與主梁的錨固（3）主梁底設置錨固構造第65頁/共81頁第四節(jié) 拉索錨固結構Anchoring Structures of Cables2、拉索與索塔的錨固（1）拉索在塔柱上交叉錨固第66頁/共81頁2、拉索與索塔的錨固（2）拉索在塔柱上對稱錨固空心塔柱內(nèi)側對稱錨固第67頁/共81頁2、拉索與索塔的錨固（2）拉索在塔柱上對稱錨固鋼錨固梁對稱錨固第68頁/共81頁2、拉索與索