任務斜拉橋的概述

斜拉橋構造一、斜拉橋的特點斜拉橋是由主梁、塔柱和斜拉索三部分組成的一種組合體系結構。利用由塔柱伸出的斜拉索為鋼筋混凝土主梁的彈性支承，以代替中間支墩，借以降低主梁的截面彎矩，減輕自重，顯著得增大了跨越能力。同時，斜拉索拉力的水平分力對主梁起著軸向預應力作用，可以增強主梁的抗裂性能，節(jié)減了主梁高強鋼材的用量。

從其力學特性分析，與傳統(tǒng)的梁式橋比較，斜拉橋除斜拉索的水平分力所產(chǎn)生的軸向力影響外，大體上具有彈性支承連續(xù)梁的性能；和懸索橋相比，作用在斜拉橋主梁上的荷載通常是由錨固點直接傳給斜拉索的；預應力混凝土斜拉橋更能充分發(fā)揮材料的性能；斜拉橋中，因斜拉索被張拉成直線形狀，不發(fā)生大的位移，故斜拉橋整體剛度要比懸索橋大的多。

斜拉橋充分利用斜拉索的剛性，巧妙地將索與梁結合起來。因此，斜拉橋這一橋式屬于梁式橋與懸索橋之間的大跨度橋梁，它可有效的用于100—600m之間的跨度。

根據(jù)以上特點，預應力混凝土斜拉橋具有下列顯著的優(yōu)越性：1．跨越能力大；2．具有良好的結構剛度和抗風穩(wěn)定性；3．依靠斜拉索的應力調(diào)整，能設計的很經(jīng)濟；4．結構輕巧，適應性強；5．利用斜拉索，發(fā)揮無支架施工的優(yōu)越性。二、斜拉橋的總體布置（一）孔跨布置1.雙塔三跨式這是一種最常見的斜拉橋孔跨布置方式。由于它的主跨跨徑較大，一般可適用于跨越較大的河流。如下圖所示。

主跨跨徑L2與邊跨跨徑L1之間的比例關系根據(jù)統(tǒng)計資料為：

鋼斜拉橋：L1＝(0.40-0.45)L2；

其他斜拉橋：L1＝(0.33—0.50)L2；一般接近于L1＝0.4L2。國內(nèi)統(tǒng)計資料顯示：上海楊浦大橋(鋼)：L2＝602m，L1＝243m，L1＝0.40L2；武漢長江二橋(混凝土)：L2＝400m，L1＝l80m，L1＝0.45L2；山東東營黃河大橋(鋼)：L2＝288m，L1＝136．5m，L1＝0.47L2；廣西紅水河鐵路橋(混凝土)：L2＝96m，L1＝48m，L1＝0.5L2。

解決較大應力幅產(chǎn)生疲勞問題的辦法：使邊跨伸出一懸臂端(端支點內(nèi)移)，由此對端支點產(chǎn)生預壓，減小端支點上抬傾向，以減小端錨索的應力幅。如下圖所示的武漢長江二橋就是這樣做的。

2.獨塔雙跨式

這也是一種常見的斜拉橋孔跨布置方式，如下圖所示。由于它的主孔跨徑一般比雙塔三跨式的主孔跨徑小，適用于跨越中小河流和城市通道。

獨塔雙跨式斜拉橋的主跨跨徑L2與邊跨跨徑L1之間的比例關系一般為L1＝（0.5—0.8）L2，但多數(shù)接近于L1＝0.66L2。國內(nèi)資料統(tǒng)計為：重慶石門橋(混凝土)：L2＝230m，L1＝200m，L1＝0.87L2；廣東南海西樵橋(混凝土)：L2＝125m，L1＝110m，L1＝0.88L2；武漢漢水月湖橋(混凝土)：L2＝232m，L1＝138m，L1＝0.59L2；

重慶石門嘉陵江橋

武漢漢水月湖橋

3.三塔四跨式和多塔多跨式

斜拉橋很少采用三塔四跨式或多塔多跨式，因為中間塔頂沒有端錨索來有效地限制它的變位。因此，柔性結構的斜拉橋或懸索橋采用多塔多跨式將使結構柔性進一步增大，隨之而來的是變形過大。

三塔四跨式（洞庭湖大橋）

在必須采用多塔多跨式斜拉橋時，可將中間做成剛性索塔，或用拉索對中間塔頂加勁，如香港汀九大橋。

三塔四跨式（香港汀九大橋）

多塔多跨式（MillauViaduct）

（二）斜索布置1.索面布置索面布置一般有3種類型，即單索面、豎向雙索面和斜向雙索面。

單索面雙索面斜向雙索面

單索面（錢江三橋）

從力學角度來看，采用單索面時，拉索對抗扭不起作用。因此，主梁應采用抗扭剛度較大的截面。采用雙索面時，作用于橋梁上的扭矩可由拉索的軸力來抵抗，主梁可采用較小抗扭剛度的截面。至于斜向雙索面，它對橋面梁體抵抗風力扭振特別有利。

斜向雙索面（?？谑兰o大橋）

2.索面形狀索面形狀主要有3種基本類型，即放射形、扇形和豎琴形。

放射形豎琴形扇形

PASCO-KENNEWICK（放射形）

豎琴形湖（西樵豎山橋）扇形貿(mào)（海昆印橋膨）根據(jù)力郵學觀點忠，以放趴射形趴較優(yōu)。原譽因是永：(1城)斜索與瞇水平面庸的平均與交角較使大，斜溉索垂直鍛分力對狡梁的支慎承效果酷較大，積而對主追梁產(chǎn)生役的軸力否較?。?2)因斜索臺的水平主分力在鳴塔頂基扒本平衡并，塔的添彎矩較已小。但根放射形狡的斜索韻集中匯于交于塔協(xié)頂，塔待頂構造雷細節(jié)較思為復雜辜。反之房誠，豎琴形由于所酷有斜索快的傾角淡相同，罵錨固點增結構可約以單一顧化，塔率上錨固宴點的間億距大，葡對索塔版的受力活有利。扇形布置膜則介這于兩藥者之謠間，秘它的識斜索雨垂直抬分力說小于走放射羨形但尸大于秩豎琴統(tǒng)形，嫌而水悉平分紹力大公于放貓射形窗小于次豎琴副形。摩塔上座錨固袋點的己間距齡也同徹樣介熊于放均射形跟和豎魚琴形鼠之間謀。3.索距的驗布置索距的布置，可以鉤分為“富稀索”糊與“密腫索”。礎現(xiàn)代斜懸拉橋則析多為“甚密索”密索雄優(yōu)點如下：(1)索距服小，頃主梁閱彎矩丟??；(2)索力刑較小患，錨拉因點瘡構造勉簡單冠；(3)錨固點運附近應斯力流變相化小，聽補強范鑒圍??；(4拌)便于伸葛臂架設怪；(5)易于堵?lián)Q索都。稀索密索販（法楚國諾箭曼底西大橋窮）（三）濫梁體布愚置1.連續(xù)體村系在斜架拉橋木的全披長范職圍內(nèi)雷，梁社體布趟置成謊連續(xù)筐的形謊式，如圖：連續(xù)途的梁額體（眨湖北型荊州苗長江艇大橋具）在某個些場京合下籍，由紅于結慘構受左力的兇需要各，還樸可將拆梁體蜓的連兩續(xù)延劉伸至宗斜拉松橋以退外部曾分，鋒即斜爽拉橋影的梁包體還襲與其倘邊跨攪或主溪跨以善外部損分的蔑引橋肅跨或最其他參跨的績梁體膝相連抱。梁體撇連續(xù)捐的延鍛伸（討日本Ayu勉nos她eBr炕id烘ge）斜拉蘇與連盟續(xù)混瓜合（程招寶生山橋相）2.非連續(xù)拳體系一是卻在斜灣拉橋旱主跨何中央箭部分扶插入寫一小牧跨簡量支結辛構。庫二是梯以“彩剪力枕鉸”魄代替小簡支舒結構安，這讀種剪似力鉸蛾的功省能是窩只傳虜軸力救、剪凈力，辮不傳麻彎矩魯。3.主梁的拘跨高比主梁的跨高車比是指膜主跨L2與梁高H的比滔值。與現(xiàn)代酬密索獻式斜擋拉橋傅主梁災的跨川高比捉一般齡在100葬—15婚0之間昏。至禮于鐵吐路、航公鐵疼兩用茫斜拉叨橋。悼特別蔥是主易梁為多鋼桁訪架梁寒的，育其主敞梁的慕跨高鬧比不掀足30，如格下圖歌的蕪眠湖長尋江大裳橋。（四）唯索塔布豈置1.塔架磨的形響式單索碑面斜撈拉橋同和雙膊索面衰斜拉遼橋索蜜塔塔逐架的哭縱向詠布置舍形式匹如圖蟲所示合：倒Y形（濟污南黃河著橋）圖中的(a扁)為單柱貸形，(b拍)為雙柱吸形，(c)為門祝形，(d壩)為H形，(f牛)為斜廈腿門鋪式，(h)為A形，(i)為倒V形，(j平)為倒Y形；(k綱)為寶石護式。雙柱奏形及賠門形鍛塔架術的面治內(nèi)剛昌度最陰小，棒適用相于中季小跨譯徑的浙斜拉凳橋。躺對較輩大跨鞭徑的輕斜拉刺橋，抹從改員善扭滋振的湖角度欄出發(fā)陽，一秀般傾釣向采結用A形的或犁倒Y形的肯索塔絞。H形（東策營黃河撞橋）斜腿詞門式駁（天倍津永急和橋要）倒Y形（楊哥浦大橋邪）2.塔的島高跨聲比塔的高扮跨比范臟圍如下偉圖所示率。索塔磚的適宜汁高度H要由經(jīng)賓濟比較她來決定薯。H/l臂2=1/古4～1/7H/賞l2=1胡/2堤.7～1/敏4.倒7（五敬）斜筋拉橋遣的錨施拉體弄系一般頃來說高，懸積索橋構的主宅纜多去數(shù)是呈地錨房誠體系晴；而并斜拉摟橋的庫斜索鴨則相薄反，照多數(shù)口是自肺錨體蘋系。自錨始體系號斜拉漏橋的碗端錨微索地錨猶式斜蒜拉橋地錨舉式斜千拉橋三、主坑梁截面（一）假鋼凈梁1.工字翁形鋼喉主梁如下攀圖所鑰示，斧一般役采用貼兩根決工字量形鋼績主梁創(chuàng)的“淺雙主您梁”散布置琴。工字形究鋼主梁衰（汀九稍大橋）斜索下邀端一般溜直接錨訓固在鋼叫主梁上使，其錨同固細節(jié)救如下圖充所示。汀九大例橋的錨淚固2.鋼箱梁及截面主絲式梁鋼箱梁臉截面，楚可以采固用相當雜于工字拒形雙主采梁的布叔置方式筑，只是祖將工字昌形鋼梁妖換成鋼萍箱梁。賓在現(xiàn)代緒斜拉橋玻中，鋼牲主梁更賞多地采幣用整體戒構造的吹流線型飾扁平鋼恐箱梁。南京乏長江鼓二橋靠鋼箱養(yǎng)梁截犬面南京墨長江奧三橋賞鋼箱魔梁截選面（慰鋼箱右梁）3.鋼桁梁斜拉遞橋采鞋用鋼換桁梁災，主眠要是洗由于箏布置肅雙層扔橋面耳的需滑要。在我國伴，有兩銳座著名魂的公鐵偷兩用鋼要桁梁斜糠拉橋，懂分別是著蕪湖長況江大橋象和武漢丸天興洲須長江大肝橋。蕪湖長贈江大橋武漢岡天興礎洲長衰江大填橋4.單索面燒斜拉橋范中的鋼竟梁截面由于單五索面斜嘆拉橋的閉斜索對叢橋梁抗護扭不起灘作用，會因此一誕般都采宰用抗扭替剛度較奪大的整開體構造俱的箱梁灑。湄南找河橋屠單索遞面橋混鋼梁似截面坦單位寧（mm）（二曬）混碰凝土絮梁1.實體邊順主梁和單板式梁實體給邊主揀梁是紙混凝鼓土斜白拉橋爹中比群較簡海單的灑一種穗截面繩形式獸。下數(shù)圖所村示為刪宜賓瘦中壩主金沙川江大掀橋的肢主梁送形式正，采涉用雙鋒主肋蝕加小欺縱肋券型式詠，與桃橫隔失梁一咐起形切成正冠交異鼻型混坡凝土寒板，永有效罰減小項剪力靠滯效震應。實體匯邊主活梁和擋板式循梁的龍截面惰形式儀，具醒有在斃結構村上有某效和干施工盟簡便飲的優(yōu)固點。2.箱形百截面混凝由土斜針拉橋建主梁斑采用盛箱形蠻截面件，在碰現(xiàn)代莊斜拉居橋中現(xiàn)是經(jīng)爆常采猛用的谷截面廚形式捉。這臭是因夜為它陰的抗傘彎和玩抗扭抓剛度腦大，熄能適騎應稀抗索、趣密索俗、單秩索面鴉或雙戚索面域等不榆同斜牢索布浪置；受其組趙合截付面，識也可魚以方緞便地扶形成朵封閉乎式的患單箱碗形式壟或分溜離式箏的雙緊箱形揪式，血以適求應不擦同橋備寬的堤需要見；截確面的饞組合熔構造鐵，也批可以刮部分統(tǒng)預制瞞、部筍分現(xiàn)青場灌礙筑，默為橋在梁施安工方充案提忍供更溜多選敬擇單砌索面山布置要的箱謝形截鳳面。在雙智索面推混凝碼土斜身拉橋活中，指箱形攻截面腸的主刻梁常午以分播離式維的兩麗個箱航體各途自錨晝固于拿斜索濟，兩柜箱之維間則椅以橫帽梁和棗橋面幸板連棒結。撿雙箱刮梁的護典型固截面即為倒牌梯形蹄，如下帽圖所致示濟涼南黃現(xiàn)河橋凱和武促漢長認江二錄橋賄：瀘州泰濟安長江掠大橋的越單箱三曲室截面起與分段餡現(xiàn)澆施赴工方案必（單位cm）瀘州泰附安長江矛大橋主鮮橋跨度20粉8+釋27秧0+宵35榆+3渾0m，PC單箱三貢室箱梁盼，PC索塔靜，不訂對稱斥獨塔血雙索伙面斜萌拉橋放。單奸箱三拉室流滾線形著梁段庫，梁鴉寬29.詞5m，梁高3m。頂施板厚40旁~2熱0c粱m，底燃板厚70煩~2辣5c批m，腹甲板厚50~升25c半m，斜腹墓板厚23約cm，斜拉倦索外側孟設寬度2.省4m的人撇行道貞懸臂廳。梁抄頂設2%雙向辣橋面景橫坡跳。主財梁截裂面寬字高比B/瘋h=擱9.黎83饑3:掃1，高跨版比h/麗L=木1/園90，跨寬涌比L/B酸=9.境153猶:1。黑龍斤江省巨綏芬卷河市稅新華燈街立翁交橋仇的主發(fā)橋為100瓣m+1骨00m雙孔獨押塔單索頭面斜拉警橋，跨廚越綏芬圾河鐵路怠站場。丑主梁橫俊斷面為羊全預應蒼力混凝刃土單箱鈔三室。委梁底平璃齊，梁績高由外洪至內(nèi)1.斥8m～1.祥92勞m。梁呈頂寬23.豈5m，底駝寬11絨.5什m，兩側吹懸臂各師長3.0暈m,外腹板懷傾斜?；炷仆羻卫巯淙┦遥ㄍ藿椃覄詈邮醒蛐氯A尊街立績交橋寄的主血橋摩單位幸：m）（三亂）結養(yǎng)合梁結合梁公斜拉橋押是指鋼碑主梁的梯上翼緣堅與設置裕其上的淡混凝土默橋面板探之間用由剪力鍵智結合共兇同受力扁的梁體曾結構。所結合梁鳳一般只針適用于儀雙索面素斜拉橋刪。結合墓梁斜拉褲橋在80年代檢后才忙得到昨發(fā)展英。其海代表汁作首今推加愿拿大匪的安霞那西倡斯(Ann廁aci均s)橋其結撕合梁主傷梁截面墨如圖所篩示。（四）趟混合梁混合梁耐斜拉橋侍是指其產(chǎn)主跨為你鋼梁而鈔邊跨為宵混凝土摘梁的斜打拉橋。卸鋼梁與每混凝土狗梁的連雄接點一酬般設在賭索塔附崖近，可顯以在邊薦跨側，括也可以刪在主跨剖側。斜附拉橋邊格跨采用役混凝土刺梁的構賤思，是非取其梁徑的自重吸大，有近利于邊誰跨發(fā)揮呆其錨固喇跨的作聰用?；炷溜w梁與鋼吳梁的連姓接點選報擇在索扔塔附近西，原因痕是該處獅梁的彎棋矩最小稼，梁的而軸力為召最大。倚對混凝捆土梁與膊鋼梁連翼接的細閑節(jié)構造害而言，流傳遞軸惠力的構蹄造要比銹傳遞彎磁矩的構腹造容易童處理得丙多。19構94年底法川國建成蝕的諾曼繭底大橋歡是混合尺梁斜拉喜橋，主屈孔跨度杠為85倒6m。諾曼購底大激橋主借梁截像面（峰單位m）諾曼隸底大葛橋主牽梁截縣面（五摘）斜隆拉橋域三種碰主梁鬼截面譽形式熊的比巡壽較斜拉橋硬的三種逃主梁截暫面，即眾鋼梁、穴混凝土患梁和結榆合梁，懸其各自絡的特點丟可以通惕過下表腔來說明棉。表中準混凝土的斜拉橋驕與鋼斜五拉橋、園結合梁棟斜拉橋掩的比較(表中的A、B、C、D表示優(yōu)勿劣等級)。項目鋼斜拉橋結合梁斜拉橋混凝土斜拉橋性能要求預制拼裝就地澆注恒載ABCC減輕橋梁自重質(zhì)量CBAA空氣動力質(zhì)量材料阻尼CBAA改善空氣動力徐變ABCD尺寸線形的穩(wěn)定性收縮ABCD尺寸線形的穩(wěn)定性耐久性CBAA最佳耐久性改造的難易ABCC易于改造施工的難易BACD易于施工路面造價BAAA降低路面的造價斜索的連結CBAA連結的難易斜索疲勞CBAA降低活載恒載比值基本造價CABB與跨度及地區(qū)有關四、聽斜盞索（一縮慧）斜喘索的毒構造在近陷代大籠跨度臣斜拉嗽橋中貫，斜稍索的卸構造證基本孕上分遺為整蝴體安錦裝的喚斜索符和分炸散安宏裝的故斜索玻兩大脆類。壁前者晃的代手表為饞平行梯鋼絲答索和氧冷鑄竄錨，語后者湯的代奸表為窩平行望鋼絞膊線索憑和夾扁片錨炊。1.平行鋼隸絲索和村冷鑄錨平行鋼昌絲索的唐截面組妨成和冷爐鑄錨如劫圖所示肝：平行綱她絲索和假冷鑄錨致的斜索漁，整體序在工廠深制造。挽平行鋼太絲索由φ5右mm或φ7m森m高強度緞鍍鋅鋼蹤蝶絲(抗拉強瞇度σb＝16嶄00苗MP添a左右)組成，所一般排吳列成六昨角形。平行濟鋼絲脾索和究冷鑄判錨，得以其號性能雀可靠(承載能鏟力、疲圖勞強度尾和防腐敞措施)從70年代在愈歐洲和撤日本始死用起至靠今已被辛廣泛使鹽用。由于尊運輸蜂需求哲，鋼饒索必慎須盤絲式繞在購圓筒屢上，綠為避黃免索迎的鋼彼絲產(chǎn)墓生過我高的粘彎曲殼應力牧和外黃包PE套被旬撕裂代，一芳般規(guī)欣定圓檢筒直販徑不爸小于停索徑印的20-管25倍。2.平行嗽鋼絞雖線索太和夾旁片錨平行檢鋼絞鵲線索精截面推組成膚和夾郵片錨打如圖盤所示脅。將技平行催綱絲坐索中蠅的鋼塔絲換夾成等孝截面宗的鋼膨絞線黨即成繞為平寨行綱洽絞線錄索。平行鋼佳絞線索航和夾片苦錨對平行辛鋼絞線揉索和夾砍片錨體身系，需字要注意泄的問題惠是：(1相)夾片錨幕的疲勞淋強度；(2友)夾片資和錨肅孔之嶺間的岡圓錐附度配秤合要蒜精確納，否想則咬帳合力鈔將集茂中在禽夾片擦小端各形成朵“切遞口效第應”薯，成某為疲宰勞破罷壞之赤源；(3我)對夾急片應弓設置故防松院脫裝混置，訊否則榮在較役小索療力(小于0.2中5心)下受然振動篩荷載宴時，亮夾片革可因芳咬合固力不董足而唇松脫兵導致拼事故查；(4)鋼絞線普進入錨制管內(nèi)有燦兩處轉歸折，一恐在鋼絞近線散開歲的約束多圈處；熱二在鋼躲絞線進彎入錨孔濾處。在始第二個面轉折處茶，亦為瞞拉索的多錨固點災，存在莊著固端貸撓矩。路由于軸節(jié)向索應邪力和撓齒曲應力唯的疊加恢，該處趣產(chǎn)生最眠大的應炒力幅。表為分散狠應力幅爭，需在誰錨管內(nèi)據(jù)加設一鋤“支承暗圈”。（二）眼斜索的歡錨固1.斜索在供主梁上筍的錨固斜索在抵主梁上格的錨固殃，可以樣分為“韻吊拉”乒和“承庭托”兩梢種形式蹤蝶。在工掌字形主蘋梁上，爛大都采脾用“吊鑰拉”型捎式，如示下圖所軍示：在混朽凝土油主梁政上，想都采忍用“鎖承托牛”型旦式，京如下這圖所芝示：斜索在絨混凝土隙主梁上童的錨固2.斜索尾在索廁塔上餓的錨扯固(1難)斜索堆在實必體塔清柱上善的交米錯錨晴固，喉如圖壟所示曉：(2)斜索關在空阻心塔張柱上箱的非擁交錯倦錨固膜，如未下圖乎所示拍：空心塔攔柱非交矮錯錨固崇（蘭州獨小西湖蝴橋）(3新)采用鋼茅錨固梁派錨固，郵如圖所壓示蘇通迎大橋的爆鋼錨箱完結構圖帆：（三定）斜虛索防虧腐斜索防照腐是斜傅拉橋設汁計的重丹要課題將。在現(xiàn)代頭斜拉橋道所廣泛鹿采用的玻兩種斜辱索—平行鋼包絲索和肆冷鑄錨術、平行魄鋼絞線霸索和夾具片錨中彼，斜索從防腐的紛典型措疤施是這更樣的：平行寨鋼絲燃索和辮冷鑄陣錨鍍下鋅鋼辨絲為襪擠高盆密度PE套所防絮護，裸痕索埋于斃冷鑄錨品的環(huán)氧兄樹脂混芽合料中筍。鋼絲肢受到鍍欣鋅層和績高性能PE套的保耐護。平行鋼礎絞線索緒和夾片燦錨歪鍍鋅鋼危絞線涂踏以油(或蠟)層后精，用券雙層PE套防只護并捷將整抵索平朵行鋼扎絞線潤索和丟夾片盤錨汪鍍手鋅鋼植絞線曬涂以查油(或蠟)層后抬，用遷雙層PE套防護稍并將整筐索。彎于PE套內(nèi)老，套掉內(nèi)灌篩以水獎泥砂雷漿或縣其他奏有機羊防腐途劑，夢裸索牲埋于蘿鋼套淚的防懂腐油具脂中遺。鋼趨絞線榴受到系鍍鋅擊層