大跨度斜拉橋梁設(shè)計(jì)講義（PPT76）

第8章斜拉橋橋大跨度橋梁設(shè)設(shè)計(jì)本章的主要內(nèi)內(nèi)容8.1斜拉橋的受力力特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)構(gòu)體系8.2斜拉橋的構(gòu)造造8.3斜拉橋的設(shè)計(jì)計(jì)構(gòu)思8.4斜拉橋的計(jì)算算8.5斜拉橋施工簡(jiǎn)簡(jiǎn)介8.6工程實(shí)例斜拉橋的組成成斜拉橋組成：上部結(jié)構(gòu)主主要由主梁、、橋塔和斜拉拉索組成?！?.1斜拉橋的受力力特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)構(gòu)體系§8.1斜拉橋的受力力特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)構(gòu)體系斜拉橋的組成成斜拉橋也叫斜斜拉吊橋，主梁除了有橋橋墩支承外，，還有斜拉索索預(yù)先給主梁梁一定的拉力力，車輛通過過時(shí)，橋梁的的受力就大大大減小。因此此，經(jīng)過調(diào)整整斜拉索中的的預(yù)拉力，可可使橋梁受力力均勻合理。。8.1.1斜拉橋的受力力特點(diǎn)連續(xù)梁橋、斜斜拉橋受力比比較斜拉索作為梁梁跨的彈性中中間支承，以以降低梁跨的的截面彎矩、、減輕梁重、、提高梁的跨跨越能力。斜拉索的彈性性支承作用對(duì)對(duì)恒載最有效效，車輛荷載載次之，風(fēng)荷荷載最差。§8.1斜拉橋的受力力特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)構(gòu)體系8.1.1斜拉橋的受力力特點(diǎn)§8.1斜拉橋的受力力特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)構(gòu)體系8.1.2斜拉橋的分類類按斜拉橋的結(jié)結(jié)構(gòu)體系，分分類方式有：：（1）按照塔、梁梁、墩連接條條件：懸浮體體系、半懸浮浮體系、塔梁梁固結(jié)體系和和剛構(gòu)體系；；（2）按照斜拉索索的錨固方式式：自錨體系系、部分地錨錨體系和地錨錨體系；（3）按照主梁的的連續(xù)方式：：連續(xù)體系和和T構(gòu)體系；（4）按照塔的高高度不同，有有普通斜拉橋橋和矮塔斜拉拉橋體系。（5）按照橋塔的的數(shù)量分類：：獨(dú)塔、雙塔塔和多塔斜拉拉橋。斜拉橋結(jié)構(gòu)體體系分類不同同，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)應(yīng)根據(jù)具體情情況選擇。§8.1斜拉橋的受力力特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)構(gòu)體系8.1.2斜拉橋的分類類——塔、梁、墩連連接條件（1）懸浮體系（（或飄浮體系系）：塔墩固結(jié)，塔塔梁分離塔墩固結(jié)，塔塔梁分離，主主梁除兩端支支承于橋臺(tái)處處，全部用斜斜拉索吊起，，其結(jié)構(gòu)形式式相當(dāng)于在單單跨梁加斜拉拉索。特點(diǎn)：可減少主梁在在支點(diǎn)的負(fù)彎彎矩，但須施施加橫向約束束。缺點(diǎn)是：：懸臂施工時(shí)時(shí)，塔柱處主主梁需臨時(shí)固固結(jié)，成橋后后解除臨時(shí)固固結(jié)時(shí)，主梁梁會(huì)發(fā)生縱向向擺動(dòng)。為防防止縱向漂浮浮體系斜拉橋橋產(chǎn)生過大的的擺動(dòng)，十分分有必要在斜斜拉橋塔上的的梁底部位設(shè)設(shè)置高阻尼的的主梁水平彈彈性限位裝置置。懸浮體系§8.1斜拉橋的受力力特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)構(gòu)體系塔墩固結(jié)，主主梁在塔墩上上設(shè)置豎向支支撐（固定鉸鉸和活動(dòng)鉸，，可以是一個(gè)個(gè)固定支座三三個(gè)活動(dòng)支座座，也可以是是四個(gè)活動(dòng)支支座，但一般般均設(shè)活動(dòng)支支座，以避免免由于不對(duì)稱稱約束而導(dǎo)致致不均衡溫度度變位，水平平位移將由斜斜拉索制約）），其結(jié)構(gòu)形形式屬于有彈彈性支承的連連續(xù)梁。特點(diǎn)：具有連續(xù)梁的的優(yōu)點(diǎn)。（2）半懸浮體系（或支承體系系）半懸浮體系8.1.2斜拉橋的分類類——塔、梁、墩連連接條件§8.1斜拉橋的受力力特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)構(gòu)體系（3）塔梁固結(jié)體體系：塔梁固結(jié)，梁梁墩分離塔梁固結(jié)并支支撐在墩上。。特點(diǎn)：主梁的內(nèi)力與與撓度直接同同主梁與索塔塔的彎曲剛度度比有關(guān)，這這種體系的主主梁一般只在在一個(gè)塔柱處處設(shè)置固定支支座，而其余余均為縱向活活動(dòng)支座。優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是顯著減減小主梁中央央段承受的軸軸向拉力，并并且索塔和主主梁的溫度力力極小。塔梁固結(jié)體系系8.1.2斜拉橋的分類類——塔、梁、墩連連接條件§8.1斜拉橋橋的受受力特特點(diǎn)與與結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系（4）剛構(gòu)構(gòu)體系系：塔、梁梁、墩墩固結(jié)結(jié)主梁與與塔、、墩固固結(jié)形形成整整體，，其結(jié)結(jié)構(gòu)形形式是是有彈彈性支支承的的連續(xù)續(xù)剛構(gòu)構(gòu)。特點(diǎn)：：便于平平衡對(duì)對(duì)稱施施工，，抵抗抗跨中中變形形的剛剛度較較大剛構(gòu)體體系8.1.2斜拉橋橋的分分類——塔、梁梁、墩墩連接接條件件§8.1斜拉橋橋的受受力特特點(diǎn)與與結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系（1）自錨錨式斜斜拉橋橋自錨式式斜拉拉橋的的拉索索全部部錨固固在主主梁和和塔柱柱上，，絕大大多數(shù)數(shù)斜拉拉橋均均采用用自錨錨體系系。8.1.2斜拉橋橋的分分類——按斜拉拉索的的錨固固方式式§8.1斜拉橋橋的受受力特特點(diǎn)與與結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系（2）地錨錨式斜斜拉橋橋地錨式式斜拉拉橋是是將邊邊跨的的拉索索全部部錨固固在河河岸的的地錨錨或山山巖上上的斜斜拉橋橋。8.1.2斜拉橋橋的分分類——按斜拉拉索的的錨固固方式式§8.1斜拉橋橋的受受力特特點(diǎn)與與結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系（3）部分分地錨錨式斜斜拉橋橋部分地地錨式式斜拉拉橋是是將邊邊跨部部分斜斜拉索索錨固固在主主梁上上、另另一部部分錨錨固橋橋臺(tái)上上的斜斜拉橋橋。橋臺(tái)要要求大大，一一般會(huì)會(huì)做重重力式式橋臺(tái)臺(tái)，由由橋臺(tái)臺(tái)重力力平衡衡拉索索索力力。特殊地地形才才會(huì)建建設(shè)。。8.1.2斜拉橋橋的分分類——按斜拉拉索的的錨固固方式式§8.1斜拉橋橋的受受力特特點(diǎn)與與結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系§8.2斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造8.2.1主梁斜拉橋橋主梁梁是以以承受受壓力力和彎彎矩為為主的的偏心心受壓壓構(gòu)件件，具具有以以下特特點(diǎn)：：1、跨越越能力力大。。斜拉拉索是是主梁梁的彈彈性支支座，，使主主梁跨跨度減減小，，節(jié)約約材料料并增增大了了橋梁梁的跨跨越能能力2、建筑筑高度度小。。斜拉拉橋主主梁均均等高高，可可增大大橋下下凈空空。3、主梁梁為壓壓彎構(gòu)構(gòu)件，，斜拉拉索的的水平平分力力相當(dāng)當(dāng)于混混凝土土梁的的預(yù)壓壓力，，可提提高抗抗裂性性能。。4、通過過調(diào)整整索力力，對(duì)對(duì)主梁梁內(nèi)力力進(jìn)行行調(diào)整整，可可以得得到最最優(yōu)恒恒載內(nèi)內(nèi)力狀狀態(tài)。。5、可以以采用用傳統(tǒng)統(tǒng)施工工方法法，如如懸臂臂施工工等。。斜拉橋橋主梁梁按材材料不不同分分：（（1）鋼梁梁（鋼鋼斜拉拉橋））（（2）混凝凝土梁梁（混混凝土土斜拉拉橋））（（3）結(jié)合合梁（（結(jié)合合梁斜斜拉橋橋）（（4）混合合梁（（混合合梁斜斜拉橋橋）§8.2斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造8.2.1主梁（1）鋼斜斜拉橋橋主跨材材料為為鋼材材的斜斜拉橋橋。從從截面面形式式分為為鋼箱梁梁、工工字梁梁和鋼鋼桁架架兩種主主要形形式。。鋼箱梁梁分為單單箱單單室、、雙箱箱單室室、多多箱多多室等等?！?.2斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造8.2.1主梁鋼箱梁梁斜拉拉橋近年來來，扁扁平鋼鋼箱梁梁在大大跨徑徑斜拉拉橋中中得到到廣泛泛應(yīng)用用?！?.2斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造8.2.1主梁鋼桁架架梁斜斜拉橋橋鋼斜拉拉橋跨跨徑較較大，，一般般可大大于600m?！?.2斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造8.2.1主梁（2）混凝凝土斜斜拉橋橋主梁采采用預(yù)預(yù)應(yīng)力力混凝凝土梁梁的斜斜拉橋橋。截截面形形式有有板式、、箱形形等。跨徑布布置為為200～400m。板式板式分離式式單室室雙箱箱箱形半封閉閉箱形形§8.2斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造8.2.1主梁（2）混凝凝土斜斜拉橋橋混凝土土梁與與鋼梁梁相比比，主要優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：：■造價(jià)低低，后后期養(yǎng)養(yǎng)護(hù)比比鋼橋橋簡(jiǎn)單單便宜宜?！鰟偠却蟠?、撓撓度小小。■抗風(fēng)穩(wěn)穩(wěn)定性性好。。主要缺缺點(diǎn)：：■跨越能能力不不如鋼鋼梁大大，施施工速速度不不如鋼鋼梁快快。§8.2斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造8.2.1主梁（3）結(jié)合合梁斜斜拉橋橋結(jié)合梁梁，是在在鋼主主梁上上用預(yù)預(yù)制混混凝土土橋面面板代代替常常用的的正交交異性性鋼橋橋面板板。相對(duì)鋼鋼主梁梁：節(jié)約約鋼材材、剛剛度和和抗風(fēng)風(fēng)穩(wěn)定定性更更好。。適宜跨跨徑：一般般在300～600m。結(jié)結(jié)合合梁一一般都都采用用鋼雙主主梁，，只適適用于于雙索索面斜斜拉橋橋?！?.2斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造8.2.1主梁（4）混合合梁斜斜拉橋橋混合梁梁斜拉拉橋，是指指沿著著橋縱縱向主主梁截截面由由兩種種不同同的材材料組組成，，中跨跨大部部分或或全部部為鋼鋼主梁梁、邊邊跨部部分或或全部部為混混凝土土主梁梁的組組合結(jié)結(jié)構(gòu)。。鋼主梁梁截面面混凝土土梁截截面§8.2斜拉橋的的構(gòu)造8.2.1主梁順橋向，索塔的的布置形形式有單單柱式、、A字形、倒倒Y形等?！?.2斜拉橋的的構(gòu)造8.2.2主塔橫橋向，索塔的的布置方方式有柱柱形（單單或雙柱柱）、門門形或H形，A形、倒Y形及菱形形等。較較柱形來來說，其其余形狀狀的主塔塔橫向剛剛度更大大，但構(gòu)構(gòu)造及受受力復(fù)雜雜，施工工難度較較大?！?.2斜拉橋的的構(gòu)造8.2.2主塔橋塔的組組成主要要分為兩兩部分：：塔柱與橫橫梁?！?.2斜拉橋的的構(gòu)造8.2.2主塔混凝土橋橋塔的截截面形式式混凝土塔塔的截面面形式主主要有實(shí)心體截截面、H形截面和和箱形截截面形式等。?！?.2斜拉橋的的構(gòu)造8.2.2主塔1）斜拉索索的構(gòu)造造（1）錨固段段：即錨錨具。（（2）過渡段段：包括括錨墊板板、導(dǎo)索索管和減減振裝置置等。（（3）中間段段：即索索體，防防護(hù)完整整鋼絲束束?！?.2斜拉橋的的構(gòu)造8.2.3斜拉索拉索是斜斜拉橋的的重要受受力構(gòu)件件。常用用的類型型有：鋼材:抗抗拉拉強(qiáng)度高高,彈性性模量大大、抗疲疲勞性能能好(a)平行粗鋼鋼筋束(b)平行（半半平行））鋼絲束束（鍍鋅鋅鋼絲7mm）(c)平行（半半平行））鋼鉸鉸線束（（鋼鉸鉸線）(d)單股鋼鉸鉸纜（（各層鍍鍍鋅鋼絲絲繞芯絲絲扭轉(zhuǎn)而而成）(e)封閉式鋼鋼纜（（Z形鍍芯鋼鋼絲組成成封閉索索）§8.2斜拉橋的的構(gòu)造8.2.3斜拉索錨具：斜拉索錨錨具主要要有三種種：熱鑄鑄錨、冷冷鑄鐓頭頭錨和夾夾片錨具具。熱鑄錨：：將一個(gè)內(nèi)內(nèi)壁為錐錐形的鋼鋼質(zhì)套筒筒套在鋼鋼索上，，將鋼索索端部的的鋼絲散散開，在在套筒內(nèi)內(nèi)灌入熔熔融的低低熔點(diǎn)合合金，合合金凝固固后，散散開的鋼鋼絲在套套筒內(nèi)形形成一個(gè)個(gè)頭小尾尾大的塞塞子。§8.2斜拉橋的的構(gòu)造8.2.3斜拉索冷鑄錨：：斜拉索常采用用整體安裝與與分散安裝兩兩種形式。整體安裝主要要采用平行鋼鋼絲配冷鑄錨錨的形式?！?.2斜拉橋的構(gòu)造造8.2.3斜拉索2、錨具——冷鑄錨工作原理：將鋼絲束穿入入冷鑄錨，鋼鋼絲尾鐓頭后后錨定在冷鑄鑄錨的后錨板板上，再在錨體內(nèi)分段段常溫澆灌環(huán)環(huán)氧樹脂加鐵鐵丸等混合填填料，使錨體與鋼鋼絲束之間的的剛度均勻變變化，最后將將冷鑄錨頭放放入加熱爐中中養(yǎng)生，加熱熱溫度為150度，由于這種種錨是在常溫溫下澆鑄填料料，因此稱為為冷鑄錨?！?.2斜拉橋的構(gòu)造造8.2.3斜拉索夾片式錨：分散安裝主要要采用鋼絞線線配夾片式錨錨的形式。夾片式錨是是由帶錐孔的的錨板和夾片片組成，張拉拉時(shí)，每個(gè)錐錐孔穿進(jìn)一根根鋼絞線，張張拉后各自用用夾片將孔中中的鋼絞線抱抱夾錨固，各各錐孔成立一一個(gè)獨(dú)立的錨錨固單元?！?.2斜拉橋的構(gòu)造造8.2.3斜拉索2）斜拉索的布布置§8.2斜拉橋的構(gòu)造造8.2.3斜拉索斜拉索縱向布布置形式主要要有：（1）輻射形。拉索集中錨錨固于索塔頂頂部，拉索與與主梁夾角大大，豎向支承承力大，節(jié)省省拉索用鋼量量，錨固區(qū)應(yīng)應(yīng)力集中。（（2）豎琴形。斜拉索平行行排列，外形形美觀，豎向向支承力小。。

（3）扇形。斜拉索布置置介于輻射形形和豎琴形之之間，結(jié)合兩兩者優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)應(yīng)用廣泛。（4）不對(duì)稱形。一般用于獨(dú)獨(dú)塔斜拉橋。。輻射形豎豎琴琴形扇扇形形不不對(duì)稱形形索的其他布置置形式：拉索傾角（邊邊索）輻射式或扇式式：210~300豎琴式:260~3802）斜拉索的布布置§8.2斜拉橋的構(gòu)造造8.2.3斜拉索索面布置：空間布置形式式單索面雙索面豎直雙索面抗風(fēng)穩(wěn)定性好好傾斜雙索面抵抗風(fēng)力扭振振有利，適合合特大跨徑2）斜拉索的布布置§8.2斜拉橋的構(gòu)造造8.2.3斜拉索早期：稀索15~30m（混凝土斜拉拉橋）30~60m（鋼斜拉橋））萊茵河上最早早的斜拉橋（（德）索距布置分為為稀索和密索兩種形式。2）斜拉索的布布置§8.2斜拉橋的構(gòu)造造8.2.3斜拉索現(xiàn)代：密索8~24m（鋼斜拉橋））上海南浦大橋4~12m（混凝土斜拉拉橋）索距布置分為為稀索和密索兩種形式。2）斜拉索的布布置§8.2斜拉橋的構(gòu)造造8.2.3斜拉索1、頂板錨固式式斜拉索直接錨錨固在截面中中部箱梁頂板板上，并與一一對(duì)斜撐連接接，斜撐作為為受拉桿件將將索力傳遞到到整個(gè)截面，，用于箱內(nèi)具具有加勁斜桿桿的單索面斜斜拉橋。斜拉索在梁上上的錨固方式式§8.2斜拉橋的構(gòu)造造8.2.4塔梁索錨固體體系2、箱內(nèi)錨塊式式錨固塊位于頂頂板之下與兩兩個(gè)腹板之間間，垂直分力力通過錨固塊塊左右的腹板板傳遞。適用用于雙索面分分離雙箱或單單索面整體箱箱。斜拉索在梁上上的錨固方式式§8.2斜拉橋的構(gòu)造造8.2.4塔梁索錨固固體系3、橫隔板錨錨固式錨頭設(shè)置在在梁底外面面或埋入斜斜隔板預(yù)留留的凹槽內(nèi)內(nèi)，其垂直直分力由斜斜隔板兩側(cè)側(cè)的腹板以以剪力形式式傳遞。適適用于雙索索面分離雙雙箱或單索索面整體箱箱。斜拉索在梁梁上的錨固固方式§8.2斜拉橋的構(gòu)構(gòu)造8.2.4塔梁索錨固固體系4、梁體兩側(cè)側(cè)錨固式錨固塊設(shè)置置在風(fēng)嘴形形實(shí)體或者者較厚的斜斜腹板下，，斜拉索水水平力通過過風(fēng)嘴形實(shí)實(shí)體或厚邊邊板傳遞，，垂直分力力則需要在在斜腹板內(nèi)內(nèi)設(shè)置預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋來抵抵抗。適用用于雙索面面斜拉橋。。斜拉索在梁梁上的錨固固方式§8.2斜拉橋的構(gòu)構(gòu)造8.2.4塔梁索錨固固體系5、梁底錨固固式錨固簡(jiǎn)單，，在肋中按按斜拉索的的傾角設(shè)置置管道，拉拉索通過管管道錨固在在梁底。適適用于雙索索面斜拉索索。斜拉索在梁梁上的錨固固方式§8.2斜拉橋的構(gòu)構(gòu)造8.2.4塔梁索錨固固體系§8.3斜拉橋的設(shè)設(shè)計(jì)構(gòu)思斜拉橋設(shè)計(jì)計(jì)構(gòu)思應(yīng)根根據(jù)工程的的經(jīng)濟(jì)性、、適用性，，同時(shí)兼顧顧美學(xué)效果果，內(nèi)容包包括：（1）結(jié)構(gòu)體系系比選；（2）跨徑劃分分；（3）主梁的結(jié)結(jié)構(gòu)形式；；（4）主塔的結(jié)結(jié)構(gòu)形式；；（5）拉索的布布置；（6）構(gòu)造細(xì)節(jié)節(jié)設(shè)計(jì)。根據(jù)塔梁墩墩連接形式式進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)體系選定定懸浮體系、、半懸浮體體系、塔梁梁固結(jié)體系系和剛構(gòu)體體系。斜拉橋的跨跨徑布置與與分孔，需需要考慮橋橋位處的地地形、地質(zhì)質(zhì)、水文條條件、通航航要求、技技術(shù)條件和和美觀等。。斜拉橋跨跨徑一般控控制在200-1200m。斜拉橋孔跨跨布置主要要可分為獨(dú)塔雙跨斜斜拉橋、雙雙塔三跨斜斜拉橋和多多塔多跨斜斜拉橋等多種形式式。在特殊情況況下，斜拉拉橋也可以以布置成獨(dú)獨(dú)塔單跨式式或者混合合式?！?.3斜拉橋的設(shè)設(shè)計(jì)構(gòu)思8.3.2跨徑布置（1）獨(dú)塔雙跨跨斜拉橋適用：跨越越中、小河河流、谷地地和城市道道路或較大大河流的主主航道。L1/L=0.5~1.0，一般取0.65~0.7。主跨L跨徑布置邊中跨比L1：L=0.5~1.0中間輔助墩墩：緩和端錨索索應(yīng)力集中中或減少邊邊跨主梁彎彎矩，增大大橋梁整體體剛度?！?.3斜拉橋的設(shè)設(shè)計(jì)構(gòu)思8.3.2跨徑布置§10.2總體布置10.2.1跨徑布置與與分孔（2）雙塔三跨跨斜拉橋最常用，對(duì)對(duì)稱式和非非對(duì)稱式適用：跨越越較大的河河流、?？诳诩昂Ｃ孢呏锌绫蠕撔崩瓨蚱渌崩瓨蛞话鉒1：L=0.4~0.45L1：L=0.33~0.5L1：L=0.4§8.3斜拉橋的設(shè)設(shè)計(jì)構(gòu)思8.3.2跨徑布置雙塔三跨式式（2）雙塔三跨跨斜拉橋§8.3斜拉橋的設(shè)設(shè)計(jì)構(gòu)思8.3.2跨徑布置（3）多塔多跨跨斜拉橋（（≥3塔）改進(jìn)措施：：a、做中間剛剛性塔b、拉索加勁勁中間塔c、增加主梁梁梁高d、矮塔斜拉橋橋體系§8.3斜拉橋的設(shè)設(shè)計(jì)構(gòu)思8.3.2跨徑布置希臘里海安安蒂雷翁橋，，主跨506m武漢二七長(zhǎng)長(zhǎng)江大橋，，主跨616m（4）單跨式地錨式：獨(dú)獨(dú)塔單跨式式§8.3斜拉橋的設(shè)設(shè)計(jì)構(gòu)思8.3.2跨徑布置雙塔單跨式式（4）單跨式§8.3斜拉橋的設(shè)設(shè)計(jì)構(gòu)思8.3.2跨徑布置無背索式長(zhǎng)沙洪山大大橋，跨徑徑206m（4）單跨式§8.3斜拉橋的設(shè)設(shè)計(jì)構(gòu)思8.3.2跨徑布置主梁是以承承受壓力和和彎矩為主主的偏心受受壓構(gòu)件，，根據(jù)力學(xué)學(xué)體系上可可選擇：連連續(xù)體系、、非連續(xù)體體系。主梁一般采采用等高度度布置，梁梁高與拉索索的密疏有有關(guān)；稀索體系梁梁梁高高跨比：h/l=1/40~1/70密索體系梁梁梁高高跨比：h/l=1/70~1/200根據(jù)材料可可選擇：鋼鋼梁、混混凝土梁、、結(jié)合梁、、混合梁§8.3斜拉橋的設(shè)設(shè)計(jì)構(gòu)思8.3.3主梁結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)拉索與主塔塔對(duì)整個(gè)斜斜拉橋結(jié)構(gòu)構(gòu)的剛度、、經(jīng)濟(jì)性都都存在影響響，一般塔塔高與中跨跨跨徑之比比為：塔高與中跨跨徑之比雙塔斜拉橋單塔斜拉橋H：L=0.18~0.25H：L=0.3~0.45注：H為主塔在橋橋面以上的的高度，L為中跨跨徑徑。§8.3斜拉橋的設(shè)設(shè)計(jì)構(gòu)思8.3.4主塔結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)8.3.7斜拉橋設(shè)計(jì)計(jì)構(gòu)思流程程結(jié)構(gòu)分析通通過建立有有限元模型型進(jìn)行§8.4斜拉橋的計(jì)計(jì)算斜拉橋是高高次超靜定定結(jié)構(gòu)，常常規(guī)分析可可采用平面桿系有有限元法，即基于小小位移的直直接剛度矩矩陣法；大大跨結(jié)構(gòu)采采用空間有限元元方法，考慮非線線性采用有有限變形理理論。有限元分析析首先是建建立計(jì)算模模型，對(duì)整整體結(jié)構(gòu)劃劃分單元和和節(jié)點(diǎn)，形形成結(jié)構(gòu)離離散圖，研研究各單元元的性質(zhì)，，并用合適適的單元模模型進(jìn)行模模擬。對(duì)于柔性拉拉索，可用用拉壓桿單單元進(jìn)行模模擬，同時(shí)時(shí)按后面介介紹的等效效彈性模量量法考慮斜斜索的垂度度影響，對(duì)對(duì)梁和塔單單元，則用用梁?jiǎn)卧M(jìn)進(jìn)行模擬。。結(jié)構(gòu)分析通通過建立有有限元模型型進(jìn)行分析方法一般簡(jiǎn)化為為平面結(jié)構(gòu)構(gòu)，采用桿桿系有限元元計(jì)算直接采用空空間桿系有有限元方法法考慮因素幾何非線性性中小跨度索的垂度效效應(yīng)梁柱效應(yīng)（（P－效應(yīng)）大跨度：收縮、徐變變、溫度等等引起的變變形和內(nèi)力力重分布錨下局部應(yīng)應(yīng)力計(jì)算：：施工過程計(jì)算算非常重要大位移效應(yīng)先進(jìn)行整體分分析，然后按按圣維南假定定，取出局部部進(jìn)行局部應(yīng)應(yīng)力分析§8.4斜拉橋的計(jì)算算§8.4斜拉橋的計(jì)算算8.4.1斜拉索的自重重垂度效應(yīng)混凝土斜拉橋橋的拉索一般般為柔性索，，高強(qiáng)鋼絲外外包的索套僅僅作為保護(hù)材材料，不參加加索的受力，，在索的自重重作用下有垂垂度，垂度與與索力呈非線線性關(guān)系。為了簡(jiǎn)化計(jì)算算，在實(shí)際計(jì)計(jì)算中索一般般采用一直桿桿表示，以索索的弦長(zhǎng)作為為桿長(zhǎng)?？紤]索垂度效效應(yīng)對(duì)索伸長(zhǎng)長(zhǎng)與索力的關(guān)關(guān)系影響，這這種影響采用用修正彈性模模量，即等效效彈性模量來來考慮?！?.4斜拉橋的計(jì)算算8.4.1斜拉索的自重重垂度效應(yīng)設(shè)索無荷載作作用時(shí)的長(zhǎng)度度為l，索任意截面面彎矩為零：：（1）索在恒載作作用下的幾何何方程§8.4斜拉橋的計(jì)算算8.4.1斜拉索的自重重垂度效應(yīng)（2）索的伸長(zhǎng)與與垂度的關(guān)系系索的幾何形狀狀為懸鏈線，，對(duì)fm很小的情況，，可近似按拋拋物線考慮，，則索在自重重作用下的長(zhǎng)長(zhǎng)度為：則索的伸長(zhǎng)為為：§8.4斜拉橋的計(jì)算算8.4.1斜拉索的自重重垂度效應(yīng)（2）索的伸長(zhǎng)與與垂度的關(guān)系系則用彈性模量量表示上述垂垂度的影響有有：為索容重而§8.4斜拉橋的計(jì)算算8.4.1斜拉索的自重重垂度效應(yīng)（3）等效彈性模模量梁柱效應(yīng)——P－效應(yīng)由于斜拉索的的拉力作用，，主梁和索塔塔不僅承受彎彎矩而且還將將承受巨大的的軸向力，在在主梁和索塔塔變形過程中中，由于軸向向力和彎矩相相互影響，而而產(chǎn)生所謂的的梁-柱效應(yīng)（P-Δ效應(yīng)），使整個(gè)斜拉橋橋結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出出幾何非線性性行為?！?.4斜拉橋的計(jì)算算§8.4斜拉橋的計(jì)算算大位移效應(yīng)斜拉橋是一種種柔性的懸掛掛結(jié)構(gòu)，其剛剛度較小，在在正常的設(shè)計(jì)計(jì)荷載作用下下，其上部結(jié)結(jié)構(gòu)的幾何位位置變化就非非常顯著，因因此，平衡方方程不再是線線性關(guān)系，小小變形假設(shè)中中的疊加原理理也不再適用用。因此，在計(jì)算算應(yīng)力及反力力時(shí)需要計(jì)入入結(jié)構(gòu)位移的的影響，也就就是位移理論論。由于結(jié)構(gòu)構(gòu)大位移的存存在，荷載與與位移呈非線線性關(guān)系，力力的疊加原理理也不再適用用。整個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)在不同階段段的平衡方程程，應(yīng)該由變變形后的位置置來建立，再再通過不斷地地修正節(jié)點(diǎn)坐坐標(biāo)，在新的的位置建立新新的平衡方程程，如此循環(huán)環(huán)，最后找到到一個(gè)變形以以后的平衡位位置以及相應(yīng)應(yīng)的內(nèi)力?！?.4斜拉橋的計(jì)算算8.4.4斜拉索施工階階段分析綜合考慮施工工設(shè)備調(diào)配、、施工進(jìn)度、、受力。斜拉橋盡量采采用一次張拉拉法，尾索附附近索在合龍龍后應(yīng)進(jìn)行調(diào)調(diào)索，及二次次張拉。確定斜拉索各各次張拉力的的方法：倒拆法、正裝裝——倒拆迭代法、、正裝迭代法法。施工過程分析析流程圖§8.5斜拉橋施工（1）斜拉橋的施施工順序基礎(chǔ)下塔柱柱上塔柱柱主梁、、拉索索中塔柱柱（2）混凝土土橋塔塔施工工流程程施工工藝流程岳陽洞洞庭湖湖大橋橋索塔塔施工工§8.5斜拉橋橋施工工（3）橋塔施施工方方法預(yù)制吊吊裝;現(xiàn)場(chǎng)澆澆筑：支架架現(xiàn)澆澆、無無支架架裸塔塔施工工；支架施施工方方法簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，，工藝藝成熟熟，但但費(fèi)