斜拉橋-教學講解課件

斜拉橋PPT斜拉橋PPT12大家好2大家好與連續(xù)梁的比較主梁在斜拉索的各點支承下，像多跨彈性支承的連續(xù)梁。同跨數(shù)的斜拉橋與連續(xù)梁橋相比，彎矩值大大降低。斜拉橋主梁尺寸大大降低，梁高一般為跨度的1/50~1/200，甚至更小，從而自重顯著減輕，既節(jié)省了材料，又能大幅度地增大橋梁的跨越能力。3大家好與連續(xù)梁的比較主梁在斜拉索的各點支承下，像多跨彈性支承的連續(xù)4大家好4大家好主跨排前十的斜拉橋5大家好主跨排前十的斜拉橋5大家好孔跨布局雙塔三跨：主跨跨徑較大，適用于跨越較寬的河流及海面。邊主跨之比應(yīng)考慮全橋的剛度、拉索的疲勞強度等因素。對于公路橋梁，合理的邊主跨之比為0.4~0.45，鐵路橋梁宜為0.2~0.25.6大家好孔跨布局雙塔三跨：主跨跨徑較大，適用于跨越較寬的河流及海面。大家學習辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜大家學習辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜78大家好8大家好9大家好9大家好10大家好10大家好11大家好11大家好獨塔雙跨：主孔跨徑一般比雙塔三跨式的小，特別適用于跨越中小河流、谷地及作為跨線橋。邊主跨之比為（0.5～0.8），但大多數(shù)為0.66。12大家好獨塔雙跨：主孔跨徑一般比雙塔三跨式的小，特別適用于跨越中小河13大家好13大家好三塔四跨式和多塔多跨式：很少采用。因為中間塔沒有端錨索來有效限制它的變位。采用增加主梁剛度和索塔剛度增加了工程量。如必須采用多塔多跨，可將中間塔做成剛性索塔，或用長拉索將中間塔頂分別錨固在兩個邊塔的塔頂或塔底，還有一種方法是加粗尾索并在錨固尾索的梁段上壓重。14大家好三塔四跨式和多塔多跨式：很少采用。因為中間塔沒有端錨索來有效15大家好15大家好16大家好16大家好17大家好17大家好輔助墩與邊引跨：活載往往在邊跨梁端附近區(qū)域產(chǎn)生很大的正彎矩，并導(dǎo)致梁體轉(zhuǎn)動，伸縮縫易受損，一般設(shè)置輔助墩加以解決。設(shè)輔助墩也可減小拉索應(yīng)力變幅，提高主跨剛度，緩和端支點負反力。18大家好輔助墩與邊引跨：活載往往在邊跨梁端附近區(qū)域產(chǎn)生很大的正彎矩，19大家好19大家好索塔布置索塔：索力傳至基礎(chǔ)的關(guān)鍵構(gòu)件。恒載作用下，索塔應(yīng)盡可能處于軸心受壓狀態(tài)。20大家好索塔布置索塔：索力傳至基礎(chǔ)的關(guān)鍵構(gòu)件。恒載作用下，索塔應(yīng)盡可橫橋向布置21大家好橫橋向布置21大家好單索面：在橫橋方向只有單個支撐點，抗扭剛度低，不利于承受偏心活載，抗風性能以及施工穩(wěn)定性差，主梁一般采用箱型截面。適用：具有中央分隔帶的橋梁，利用分隔帶布置索面。優(yōu)點：橋面有效寬度大，橋墩布置靈活，視野寬闊。索面布置22大家好單索面：在橫橋方向只有單個支撐點，抗扭剛度低，不利于承受偏心23大家好23大家好24大家好24大家好雙索面：結(jié)構(gòu)抗扭剛度大，動力抗風性能好。因此對主梁的抗扭剛度要求小，但是為了結(jié)構(gòu)抗風要求以及懸臂施工中的安全考慮，主梁截面的扭轉(zhuǎn)剛度也不宜設(shè)置太小。25大家好雙索面：結(jié)構(gòu)抗扭剛度大，動力抗風性能好。因此對主梁的抗扭剛度26大家好26大家好27大家好27大家好索面形狀輻射形：沿主梁均勻分布，而在索塔上集中于塔頂一點。優(yōu)點：由于斜拉索與水平面的的平均交角較大，故拉索的垂直分力對主梁的支承效果也大。缺點：?28大家好索面形狀輻射形：沿主梁均勻分布，而在索塔上集中于塔頂一點。229大家好29大家好豎琴形：斜拉索平行排列，索少時顯得比較簡潔，并可簡化斜拉索與索塔的連接構(gòu)造，塔上錨固點分散，對索塔受力有利。缺點：?30大家好豎琴形：斜拉索平行排列，索少時顯得比較簡潔，并可簡化斜拉索與扇形：斜拉索不相互平行，兼有輻射形與豎琴形的優(yōu)點，故獲得廣泛應(yīng)用。31大家好扇形：斜拉索不相互平行，兼有輻射形與豎琴形的優(yōu)點，故獲得廣泛索距的布置索距的的布置分為“稀索”與“密索”。在早期的斜拉橋中都為“稀索”，現(xiàn)代斜拉橋多為“密索”。密索優(yōu)點：（1）索距小，主梁彎矩?。唬?）索力小，錨固點構(gòu)造簡單；（3）錨固點附近應(yīng)力流變化小，補強范圍??；（4）利于懸臂架設(shè)與換索。32大家好索距的布置索距的的布置分為“稀索”與“密索”。在早期的斜拉橋33大家好33大家好主要結(jié)構(gòu)體系按塔、梁、墩相互結(jié)合方式，可劃分為漂浮體系、半漂浮體系、塔梁固結(jié)體系和剛構(gòu)體系；按主梁的連續(xù)方式，有連續(xù)體系與T構(gòu)體系；按斜拉索的錨固方式，有自錨體系、部分地錨體系和地錨體系；按塔的高度不同，有常規(guī)斜拉橋與矮塔部分斜拉橋體系。34大家好主要結(jié)構(gòu)體系按塔、梁、墩相互結(jié)合方式，可劃分為漂浮體系、半漂特點：塔墩固結(jié)、塔梁分離。主梁除兩端有支承外，其余部分全用拉索懸吊，屬于一種在縱向可稍作浮動的多跨彈性支承連續(xù)梁。為了抵抗由風力等引起主梁的橫向水平位移，一般在塔柱與主梁之間設(shè)置側(cè)向限位支座。漂浮體系35大家好特點：塔墩固結(jié)、塔梁分離。主梁除兩端有支承外，其余部分全用拉36大家好36大家好優(yōu)點：（1）主跨滿載時，塔柱處的主梁截面無負彎矩峰值；（2）溫度、收縮和徐變次內(nèi)力均較?。唬?）可以吸震消能。缺點：當采用懸臂施工時，塔柱處主梁需臨時固結(jié)，成橋后解除臨時固結(jié)時，主梁會發(fā)生較大縱向擺動。37大家好優(yōu)點：37大家好半漂浮體系特點：塔墩固結(jié)，主梁在塔墩上設(shè)置豎向支承。接近于在跨度內(nèi)具有彈性支承的三跨連續(xù)梁。缺點：主梁內(nèi)力在塔墩支點處產(chǎn)生急劇變化，出現(xiàn)了負彎矩尖峰，通常須加強支承區(qū)段的主梁截面。在墩頂設(shè)置彈簧支撐或零號索,可與漂浮體系媲美，且在經(jīng)濟與減小縱向漂移方面有一定好處。38大家好半漂浮體系特點：塔墩固結(jié)，主梁在塔墩上設(shè)置豎向支承。接近于在39大家好39大家好塔梁固結(jié)體系特點：塔梁固結(jié)并支承在墩上。一般只在一個塔柱處設(shè)置固定支座，其余均為縱向可以活動的支座。優(yōu)點：主梁受力比較均勻，整體升降溫引起的溫度應(yīng)力比較小。缺點：上部結(jié)構(gòu)重量與活載反力都需支座傳給橋墩，這就需要設(shè)置很大噸位的支座，這樣給日后的養(yǎng)護、更換均帶來較大的困難。40大家好塔梁固結(jié)體系特點：塔梁固結(jié)并支承在墩上。一般只在一個塔柱處設(shè)41大家好41大家好剛構(gòu)體系特點：塔、梁、墩相互固結(jié)，行成跨內(nèi)具有多點彈性支承的剛構(gòu)。為消除溫度應(yīng)力，需要墩具有一定的柔性，常用高墩。優(yōu)點：既免除了大型支座又能滿足懸臂施工的穩(wěn)定要求。結(jié)構(gòu)的整體剛度比較好，主梁撓度小。缺點：主梁固結(jié)處負彎矩大，使固結(jié)處附近截面需要加大。42大家好剛構(gòu)體系特點：塔、梁、墩相互固結(jié)，行成跨內(nèi)具有多點彈性支承的43大家好43大家好T構(gòu)體系T構(gòu)體系與剛構(gòu)體系的區(qū)別是主梁跨中區(qū)域無軸拉力。具體方法：（1）在中跨中央部分插入一小跨懸掛結(jié)構(gòu)（活動支座，卸力）。（2）以剪力鉸代替懸掛結(jié)構(gòu)。這種剪力鉸的功能是只傳彎矩、剪力，不傳軸力。44大家好T構(gòu)體系T構(gòu)體系與剛構(gòu)體系的區(qū)別是主梁跨中區(qū)域無軸拉力。具體45大家好45大家好部分地錨體系主跨很大，邊跨很小時采用。46大家好部分地錨體系主跨很大，邊跨很小時采用。46大家好矮塔部分斜拉橋體系塔高降低能提高塔身剛度，但拉索的水平傾角也將減小，故矮塔部分斜拉橋拉索不能提供足夠的支承剛度，要求主梁的剛度較大。受力性能介于梁式橋和斜拉橋之間。47大家好矮塔部分斜拉橋體系塔高降低能提高塔身剛度，但拉索的水平傾角也特點：塔矮。常規(guī)斜拉橋塔高與跨度比為1/4~1/5,而部分斜拉橋為1/8~1/12。梁無索區(qū)較長，沒有端錨索。邊跨與主跨比值大，一般大于0.5。梁高較大，甚至做成變高梁。受力以梁為主，索為輔。由于梁的剛度大，活載作用下斜拉索的應(yīng)力變幅較小。48大家好特點：塔矮。常規(guī)斜拉橋塔高與跨度比為1/4~1/5,而部分斜斜拉橋的主要構(gòu)造（一）主梁作用：將恒、活載分散傳遞給拉索。梁的剛度越小，則承擔的彎矩越小。與拉索及索塔一起成為整個橋梁的一部分，主梁承受的力主要是拉索的水平分力所形成的軸壓力，因而需有足夠的剛度防止壓屈。抵抗橫向風載與地震荷載，并將力傳給下部結(jié)構(gòu)。49大家好斜拉橋的主要構(gòu)造（一）主梁49大家好主梁設(shè)計需考慮：拉索間距較大時，采用彎矩控制設(shè)計；單索面斜拉橋，采用扭轉(zhuǎn)控制設(shè)計；雙索面密索體系，主要考慮軸壓力和整個橋的縱向彎曲；需考慮一定的安全儲備。高跨比：對于雙索面1/100~1/150;單索面1/50~1/100,且高寬比不宜小于1/10。50大家好主梁設(shè)計需考慮：拉索間距較大時，采用彎矩控制設(shè)計；50大家好截面形式實體梁式和板式主梁：適用于雙索面斜拉橋，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，空氣動力性能合理。箱形截面：抗彎和抗扭剛度大，能適應(yīng)稀索、密索、單索面或雙索面等不同斜索布置。51大家好截面形式實體梁式和板式主梁：適用于雙索面斜拉橋，結(jié)構(gòu)簡單，施主梁據(jù)材料組合有如下方式：預(yù)應(yīng)力混凝土梁，稱混凝土斜拉橋鋼-混凝土組合梁，稱組合梁斜拉橋鋼主梁，稱鋼斜拉橋主跨為鋼主梁或鋼-混凝土組合梁，邊跨為混凝土梁，稱為混合式斜拉橋。52大家好主梁據(jù)材料組合有如下方式：預(yù)應(yīng)力混凝土梁，稱混凝土斜拉橋52（二）索塔組成：塔柱、橫梁以及其他聯(lián)結(jié)構(gòu)件。橫梁一般分為承重橫梁與非承重橫梁。前者為設(shè)置主梁支座的受彎橫梁，以及塔柱轉(zhuǎn)折處的壓桿橫梁或拉桿橫梁；后者為塔頂橫梁和塔柱無轉(zhuǎn)折的中間橫梁。53大家好（二）索塔組成：塔柱、橫梁以及其他聯(lián)結(jié)構(gòu)件。53大家好54大家好54大家好索塔截面實心體索塔一般適用于中小跨度，對于小跨度可以采用等截面，對于中等跨度用空心截面。矩形截面宜將四角做成倒角或圓角。種空心截面包括H形截面，一般均在每一層拉索錨頭處增設(shè)水平隔板。55大家好索塔截面實心體索塔一般適用于中小跨度，對于小跨度可以采用等截56大家好56大家好（三）拉索整體安裝拉索：平行鋼絲索配冷鑄錨。分散安裝拉索：平行鋼絞線索配夾片錨。拉索的錨固：拉索與混凝土梁的錨固、拉索在索塔上的錨固。57大家好（三）拉索整體安裝拉索：平行鋼絲索配冷鑄錨。57大家好索與梁的錨固形式頂板錨固塊：以箱梁頂板為基礎(chǔ)，向上下兩個方向延伸加厚。拉索水平分力傳至梁截面，垂直分力由加勁肋斜桿平衡。適用：箱內(nèi)具有加勁斜桿的單索面斜拉橋。58大家好索與梁的錨固形式頂板錨固塊：以箱梁頂板為基礎(chǔ)，向上下兩個方向59大家好59大家好箱內(nèi)錨固塊：錨固塊位于頂板之下和兩個腹板之間，并與它們固結(jié)在一起。垂直分力通過錨固塊左右的腹板傳遞。適用范圍：兩個分離式單箱梁的雙索面斜拉橋和帶有中間箱室的單索面斜拉橋。60大家好箱內(nèi)錨固塊：錨固塊位于頂板之下和兩個腹板之間，并與它們固結(jié)在61大家好61大家好斜隔板錨固：錨頭設(shè)在梁底外面。垂直分力由斜隔板兩側(cè)的腹板以剪力形式傳遞。適用范圍：兩個分離式單箱梁的雙索面斜拉橋和帶有中間箱室的單索面斜拉橋。62大家好斜隔板錨固：錨頭設(shè)在梁底外面。62大家好63大家好63大家好梁底兩側(cè)設(shè)錨固塊：設(shè)在風嘴實體之下或邊腹板之下。適用于雙索面斜拉橋。64大家好梁底兩側(cè)設(shè)錨固塊：設(shè)在風嘴實體之下或邊腹板之下。64大家好梁兩側(cè)設(shè)錨固塊錨塊設(shè)在梁底。適用于雙主梁或板式截面斜拉橋。65大家好梁兩側(cè)設(shè)錨固塊錨塊設(shè)在梁底。65大家好拉索在索塔上的錨固在實體塔上交錯錨固。在塔柱中埋置鋼管，再將斜拉索穿入和用錨頭錨固在鋼管上端的錨墊板上。66大家好拉索在索塔上的錨固在實體塔上交錯錨固。在塔柱中埋置鋼管，再將在空心塔上作非交錯錨固。在箱形橋塔的壁內(nèi)配置環(huán)向預(yù)應(yīng)力筋，以抵抗拉索在箱壁內(nèi)產(chǎn)生的拉力。67大家好在空心塔上作非交錯錨固。在箱形橋塔的壁內(nèi)配置環(huán)向預(yù)應(yīng)力筋，以采用鋼錨固梁錨固。將鋼錨固梁擱置在混凝土塔柱內(nèi)側(cè)的牛腿上，斜索通過埋設(shè)在塔壁中的鋼管錨固在鋼錨固梁兩端的錨塊上。68大家好采用鋼錨固梁錨固。將鋼錨固梁擱置在混凝土塔柱內(nèi)側(cè)的牛腿上，斜利用鋼錨箱錨固。整個鋼錨箱是由各層的鋼錨箱進行上下焊接而成，然后將錨箱用焊釘使之與混凝土塔身連結(jié)，用環(huán)形預(yù)應(yīng)力筋將錨箱夾在混凝土的塔柱內(nèi)，以增加對拉索水平荷載的抵抗力。69大家好利用鋼錨箱錨固。整個鋼錨箱是由各層的鋼錨箱進行上下焊接而成，70大家好70大家好拉索的減振氣動控制法：將拉索的光滑表面做成帶有螺旋凸紋、條形凸紋、V形凹紋或圓形凸點的非光滑表面。優(yōu)點：提高拉索表面的粗糙度，使氣流經(jīng)過拉索時在表面邊界層形成湍流，從而避免渦激共振的產(chǎn)生；拉索表面的凹凸紋能阻礙下雨時拉索上、下緣迎風面雨水線的形成，從而防止雨振的產(chǎn)生。缺點：對塔、梁在外界激勵下導(dǎo)致索兩端的支座激振沒有減振作用；會增大拉索對風的阻力。71大家好拉索的減振氣動控制法：將拉索的光滑表面做成帶有螺旋凸紋、條形72大家好72大家好阻尼減振法：作用