懸索橋的橋塔

第五章懸索橋5.1懸索橋的歷史與發(fā)展5.2懸索橋構(gòu)造簡述5.2懸索橋的形式5.4懸索橋的橋塔5.5懸索橋的纜索體系5.6懸索橋的加勁梁5.7懸索橋的錨碇第四節(jié)橋塔一、橋塔的作用：它是支承主纜的重要構(gòu)件。二、結(jié)構(gòu)形式：1、橋梁縱向(橋軸方向)的結(jié)構(gòu)形式2、橋梁橫向的結(jié)構(gòu)形式1、橋梁縱向(橋軸方向)的結(jié)構(gòu)形式從結(jié)構(gòu)力學(xué)上來分類：(1)剛性塔（矮而胖）：指塔頂水平變位量相對較小的橋塔。分類：單柱、A字形狀。適用：多塔(橋塔數(shù)量為3個(gè)或3個(gè)以上)，特別中間的橋塔，作用：通過提高橋塔的縱向剛度來控制其塔頂?shù)目v向變位，從而減小梁內(nèi)的應(yīng)力。(2)柔性塔（高而細(xì)）：指塔頂水平變位量相對較大的橋塔，也就是相對于剛性塔而言的。適用：大跨度三跨(雙塔)形式中，橋塔幾乎全是做成柔性的。分類：一般是塔柱下端作成固接的單柱形式。(3)擺柱塔分類：搖柱塔為下端作成鉸接的單柱形式。適用：它一般只用于跨度較小的懸索橋。很少用。2、橋梁橫向的結(jié)構(gòu)形式1）形式：（1）剛構(gòu)式：形式：懸索兩個(gè)平面，兩根立柱支撐――單層(橫梁)；(2)桁架式(3)混合式

（4）將豎直的塔柱改變?yōu)樵跈M向略帶傾斜的斜柱式或2具有轉(zhuǎn)折點(diǎn)的折柱式。2）實(shí)例：（1）剛構(gòu)式形式：懸索兩個(gè)平面，兩根立柱支撐――單層(橫梁)；為使整個(gè)橋塔在橫向能承受懸索和橋面系上全部橫向風(fēng)荷載的剛性，在塔定和橋下設(shè)強(qiáng)大的橫系梁――多層橫梁（塔高時(shí)）。特點(diǎn)：單層(橫梁)或多層(橫梁)的門架式，這種形式在外觀上明快簡潔，它既能適應(yīng)鋼橋塔，又能用于混凝土橋塔。(2)桁架式形式：在兩根塔柱之間，為增強(qiáng)橋塔橫向剛度，除了有水平的橫梁之外還具有若干組交叉的斜桿，形成桁架式結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：橋塔在橫向采用這種結(jié)構(gòu)形式，無論在塔頂水平變位、用鋼數(shù)量(經(jīng)濟(jì)性)及塔架內(nèi)力(功能性)等方面均較有利。在風(fēng)力和地震力引起橋軸垂直方向的塔頂水平位移最小。缺點(diǎn)：由于交叉斜桿的施工對混凝土橋塔有較大的困難，因而這種形式一般只能適用于鋼橋塔。(3)混合式形式：由以上的剛構(gòu)式與桁架式可以組成混合式出塔架。這種形式一般在橋面以上不設(shè)交叉斜桿，特點(diǎn)：在景觀上可以保留剛構(gòu)式的明快簡潔，而在橋面以下設(shè)置少量交叉斜桿以改善塔架的功能(內(nèi)力)性和經(jīng)濟(jì)(耗鋼)性。由于具有交叉斜桿的關(guān)系，此種形式也只宜用于鋼橋塔斜柱式（折柱式）形式：豎直的塔柱改變?yōu)樵跈M向略帶傾斜的斜柱式或具有轉(zhuǎn)折點(diǎn)的折柱式。優(yōu)點(diǎn)：無論是斜柱式或折柱式，其優(yōu)點(diǎn)是都有穩(wěn)定感和塔頂寬度（塔柱中心距）較緊湊。2）例子（1）桁架式：開始在美國（舊金山奧克蘭海灣大橋），后來又影響歐洲(里斯本4月25日橋與英國福斯公路橋)，最后被較多地引用于日本的本四連絡(luò)線的各橋(因島、大鳴門、南北備贊以及明石海峽等橋)。（2）剛構(gòu)式橋塔外觀簡潔，它既能適用于混凝土橋塔(如恒伯爾橋、坦?fàn)柧S爾橋)，又能適應(yīng)于鋼橋塔(如塞文橋、下津井橋以及博斯普魯斯海峽一橋與二橋)。15座已建成的千米以上大跨，除1990m的明石海峽大橋外，其余如大貝爾特(1624m)橋，恒伯爾(1410m)橋，青馬大橋(1377m)，江陰長江大橋(1385m)，瑞典的高海岸橋(1210m)等后期修建的，全部采用混凝土剛構(gòu)形式。因此，混凝土剛構(gòu)式橋塔一般應(yīng)被認(rèn)為時(shí)最佳選擇。（3）混合式桁架式剛構(gòu)式混合局式三、材料殿分類圬工濫橋塔商、鋼加筋混咽凝土梅橋塔愁和鋼紐奉橋塔女。1）圬工底橋塔求由條浪石或艦混凝辭土做外成，石料抗拉怖強(qiáng)度尸太低綁，在餅跨徑尸較大雞的吊信橋上裕已不里再采小用石瘦橋塔泉，僅希在古店老的前吊橋無中還罷能看沒見?；炷仆翗蛩鉃榱俗吮ＷC敢懸索造在荷滅載作極用下鎮(zhèn)和溫所度變邊化時(shí)鍛產(chǎn)生誕的合融力偏代心不贈超過烤核心蓬范圍哈，常逮把塔販柱尺防寸設(shè)蟲計(jì)得仰較大醉。為由了節(jié)桑約材爹料，淚往往似在兩擠塔柱器中距戲處僅馬滿足宮車道館寬，辛人行填道采蹈用外盡繞形假式，哈我國系所建責(zé)吊橋點(diǎn)多數(shù)伐采用每這種寄處理亮方法籌。2）鋼筋妙混凝輔土橋塔膽多采給用框犬架式2）鋼筋虜混凝董土橋塔提多采鞏用框吉架式塔柱截面搭形式：單對室或皺雙室待空心宇矩形盤截面褲，常宵見D月形截央面或刪削角愚的矩慕形截殺面特點(diǎn)：1青、鋼滑筋混謎凝土腐橋塔載的塔浸柱主磁要是確承壓示構(gòu)件辭，采亮用混饅凝土肚是經(jīng)修濟(jì)的趨。2、眉近年雹來釆懂用了慌滑模觸澆注膽混凝治土的合施工拋方法屠，高怖塔柱綱的施箏工變銀得非慘常方柳便。3、肚鋼筋燃混凝鍵土橋邊塔外鏡形簡貪潔美名觀，泊維修眉養(yǎng)護(hù)胞費(fèi)用種低。實(shí)例：英底國回恒比喝爾河改橋上棟首釣次采累用了算鋼筋抓混凝惰土的熄橋塔濁，打杯破了是以前注特大蓬跨徑兆吊橋陷的橋跨塔全幟部采防用鋼渴橋塔框的慣忙例。3）鋼橋塔籠：剛凍構(gòu)式緣瑞或桁暈架式伯、混針合式特點(diǎn)：桁填架式途橋塔梅在橫幅向地遭震力悼或風(fēng)小荷載易作用束下，察塔頂由水平雜變形續(xù)最小拋，用夕鋼量杯也最竭小，勇但考絹慮與療景觀做協(xié)調(diào)脂時(shí)，歲外觀芹不如鞋剛構(gòu)膠式橋亭塔簡制潔美枝觀，佩可根站據(jù)當(dāng)獻(xiàn)地條踢件選富用。刻采用鏡桁架省式橋恰塔為叫多。橋塔夏截面：早期：鉚視接結(jié)底構(gòu)特點(diǎn)：1圈）鋼娘板和餓角鋼何聯(lián)結(jié)截成多申格式構(gòu)的塔勸柱，忌尺寸獨(dú)1～裳1.殘2m創(chuàng)。2）膊截面畢變化任由底哪到頂墳逐步說減少佩外側(cè)洗格室祥的尺土寸（凍取消活）。近年：栓流接和扔焊接安技術(shù)特點(diǎn)：帶何有加令勁大獵鋼板值組成拌大格磨室五、鋼橋塔喬與混凝鞭土橋塔伍比較1、60租年代召以前，全庭部恢鋼材美國為代扎表。實(shí)例：1、憲30倦年代潤喬治捐·華號盛頓炊橋、孫舊金伸山奧疾克蘭彩海灣控大橋進(jìn)、舊緒金山拉金門蔬大橋霜，1渡95勵7年垃麥旱金納醒克湖集口大毯橋鐵19排64匠年維限拉扎皺諾海勾峽鑒鋼橋接塔。2、脫高結(jié)也構(gòu)物便混突凝土據(jù)澆注唉技術(shù)辜，特泰別模牲板技慨術(shù)，60且年前某后歐洲實(shí)例：（蕩1）懇19句59燥年，杏法國使6扶08獨(dú)m淹坦卡閱維爾淚橋氧混凝乓土（2桶）1站97速0年欄，丹旬麥少60首0m喪小碗貝爾擠特橋云混箭凝土殲橋塔（3出）1陷98祥1年傾英樹國突恒伯后爾橋射混予凝土（4婚）9蔽0年撒代王中國殊香港避青馬廈大橋洋(1危37購7m儲)，疤中國勿江陰椅長江壘大橋炸(1普38末5m溪)，廊瑞典親高海伸岸橋良(1牙21的0m旬)、袍丹麥激大貝巴爾特鞠東橋盟(1耐62我4m晚)等法混凝晚土橋孕塔。3、日本：鋼實(shí)例：（咬1）南備態(tài)贊大吐橋(咱11撤00昨m)搭、北攻備贊所大橋輕(9震90鮮m)（2）90夢年代扶第一煉大跨司度(常19助90駛m)某的明撞石海決峽大女橋、碑來島庭第一巾(6盟00寶m)商、第霜二(稿10忍20孩m)虜及第狀三(烈10攻30狡m)噸等毫全部歉采用扒鋼橋詠塔。原因：1角、是希鋼材吹生產(chǎn)垂大國等。2、英地震眼頻繁陰出現(xiàn)安的地等區(qū)，賀鋼結(jié)唱構(gòu)輕困于混薪凝土姿結(jié)構(gòu)瘡，因蟲而在即發(fā)生敢地震山時(shí)因左結(jié)構(gòu)袖物自掏重產(chǎn)首生的彼慣性兼力也晝較小紗，采封用鋼范橋塔切對抵慘抗大跑地震漿是有汽效的增措施敗之一寬。3、祖日本側(cè)的高途度工怨業(yè)化穗，在道鋼橋潛塔的倘制造菌和安徒裝架委設(shè)方肉面可融以采雁用優(yōu)后質(zhì)的楊栓焊現(xiàn)技術(shù)拋及利涂用大口型浮尋吊整怎體施牲工，出從而揭在一藍(lán)定程擔(dān)度上顛可加帽快工撒期與石減少若勞力便。方針溜政策：1披、懸寬索橋徹和斜輔拉橋癢的橋棍塔，若和一不般大美跨度禿橋梁敘的上斷部結(jié)幫構(gòu)而愉言，趴也是色優(yōu)先獅采用份與發(fā)到展鋼橫結(jié)構(gòu)膚。2、滲橋梁話連水劑中橋慨墩都垮采用磨鋼結(jié)遞構(gòu)，驗(yàn)如關(guān)遍西新呀機(jī)場回連絡(luò)室橋的可海中燭橋墩剃與橫黎跨東同京灣肌道路者的海營中橋害墩等鼓。六、懸索軌橋與椒斜拉須橋的黨橋塔比較1、橋塔風(fēng)的高兼度(以劇橋面村以上靜的橋縣塔高辱度為教準(zhǔn))勒來說頌，懸綢索橋辦塔高節(jié)(1姑／9坑～1稼／1滋1)揭L，俊斜拉嘆橋塔毛高(挽1／災(zāi)4～哥1／蓮5)怎L，停L主藏孔跨滲度，書懸索何橋的普橋塔國高度碰大致肺僅為科斜拉眨橋的狼一半恥。2、塔架(橋害塔在女橋梁呆橫向科的布抗置形私式)泉的形狀來說斜拉悉橋豐仿富：（1商）斜撒單索逆面與謎雙索拒面、蟲平面芒索與暗立體燙索等依。（2君）簡堪單獨(dú)京柱式煮、雙搜柱式購、單冷層或逃多層潮門式蕉構(gòu)架弊，和析較復(fù)以雜的柔H形螺、A殖形、雕倒V述形以握及倒介Y形優(yōu)等塔鋸架。懸索疊橋簡天單：絕拘大部皆分為存單層葵或多伙層門敗式構(gòu)防架，往另有接一部奴分在享兩根公塔柱級之間念具有哄交叉懂的桁香式斜答桿，樂但這陜種形較式僅胸限于蒼鋼橋緒塔。3、構(gòu)造遵上懸簡索橋毅簡單：懸索與橋橋產(chǎn)塔只贏需考勵慮在蟲塔頂尤上布線置主蛋纜的睜鞍座瓜，而騾斜拉各橋的能則必姐須考板慮在辯塔柱孫上設(shè)近有量蜓多且喪細(xì)節(jié)懸復(fù)雜怕的斜船拉索奪的錨偽固構(gòu)圾造。七、特例：倒?fàn)縑形夕及菱革形橋炒塔特點(diǎn)：1、烈橋塔鼻形狀竟作成屯如單邁索面泡斜拉爽橋中炕出現(xiàn)釋的倒蟻V形堡及菱遇形，2、初兩座符懸索畏橋的擺跨度升均較奏小，宿但是革—種謹(jǐn)新的稱花色族。實(shí)例：1、怖日本各大阪碌的此花食大橋(原紙名北鹽港大香橋)此花竿大橋造為1延50液m+兆30壞0m稼+1宮50袖m三鹿跨連禾續(xù)鋼鐘箱梁需自錨窗式單賞主纜遠(yuǎn)懸索駁橋，游全橋擋僅設(shè)丈置一防個(gè)采國用斜則吊索體的索愿面，坐因此尊采用央倒V夾形的計(jì)鋼橋芬塔。2、勵韓國掙仁川楚新機(jī)