懸索橋及斜拉橋

1、懸索橋及斜拉橋懸索橋及斜拉橋第一節(jié)第一節(jié) 懸索橋及斜拉橋的分類及構(gòu)造懸索橋及斜拉橋的分類及構(gòu)造第二節(jié)第二節(jié) 懸索橋及斜拉橋的受力特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)懸索橋及斜拉橋的受力特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)懸索橋的型式與結(jié)構(gòu)組成懸索橋的型式與結(jié)構(gòu)組成The Golden Gate Bridge金門大橋的巨大橋塔高金門大橋的巨大橋塔高227227米，每根鋼索重米，每根鋼索重64126412公噸，由公噸，由2700027000根鋼絲絞成。根鋼絲絞成。19331933年年1 1月始建，月始建，19371937年年5 5月首次建成通車。月首次建成通車。 英國恒比爾大橋于于19811981年建成，主跨為年建成，主跨為14101410

2、米米 丹麥大海帶橋主跨主跨16241624米米 日本明石海峽大橋（主跨（主跨19911991米米 ）汕頭海灣大橋19911991年年1212月月1717日，江澤民同志親自為海灣大橋奠基并啟動開工電鈕；日，江澤民同志親自為海灣大橋奠基并啟動開工電鈕；19951995年年1212月月2828日江澤民同志出席了大橋通車典禮。日江澤民同志出席了大橋通車典禮。 廈門海滄大橋（主跨648m）19961996年年1212月月1818日破土動工，主體工程于日破土動工，主體工程于9797年月份年月份正式開工建設(shè)，全橋于正式開工建設(shè)，全橋于19991999年年1212月月3030，順利通車。，順利通車。 香港青馬

3、大橋主跨一三七七米 公鐵兩用橋江陰長江大橋建成于建成于19991999年，主跨年，主跨13851385米。是一座主跨米。是一座主跨徑超過徑超過10001000米的特大型橋梁，打破了米的特大型橋梁，打破了“中中國人不能建大跨度橋梁國人不能建大跨度橋梁”的神話。的神話。5 5月月1 1日開通的潤揚(yáng)大橋日開通的潤揚(yáng)大橋 由北汊橋（斜拉橋）與南汊橋（懸索橋）兩座橋拼接而成由北汊橋（斜拉橋）與南汊橋（懸索橋）兩座橋拼接而成南浦大橋南浦大橋 （19911991）該橋全長該橋全長8346米，主橋長米，主橋長846米，主橋采用雙塔雙索面鋼與混凝米，主橋采用雙塔雙索面鋼與混凝土結(jié)合梁斜拉橋，主跨跨徑土結(jié)合梁斜拉

4、橋，主跨跨徑423米米Oresund BridgeOresundOresund橋是一座跨越了橋是一座跨越了OresundOresund海峽的公鐵兩用橋，連接了丹麥海峽的公鐵兩用橋，連接了丹麥?zhǔn)锥几绫竟腿鸬涞某擎?zhèn)。這座橋有世界上最長的首都哥本哈根和瑞典的城鎮(zhèn)。這座橋有世界上最長的490490米的斜拉米的斜拉橋主跨。全橋長橋主跨。全橋長78457845米，近似的等于丹麥和瑞典之間的距離。米，近似的等于丹麥和瑞典之間的距離。OresundOresund橋在橋在20002000年年7 7月的一個(gè)星期五通車的。月的一個(gè)星期五通車的。 Oresund BridgeThe main bridge，a h

5、arp cable-stayed bridge with two side spansAyunose Bridge （Japan 1990）峽谷深峽谷深140m，寬，寬300m，總長，總長390m，主跨，主跨200mAlamillo Bridge (Spain 1992)西班牙塞維利亞的西班牙塞維利亞的AlamilloAlamillo橋建于橋建于19921992年，是世界上第一年，是世界上第一座大跨度無背索斜塔斜拉橋，主跨座大跨度無背索斜塔斜拉橋，主跨200m200m，橋?qū)挘瑯驅(qū)?2m32m。 Marian Bridge (the Czech Republic)span=123.3m，pylo

6、n=75mSunshine Skyway Bridge (USA 1987)span=366 mSunshine SkywaySunshine Skyway橋位于佛羅里達(dá)州，系獨(dú)柱式單面索雙塔斜拉橋。橋位于佛羅里達(dá)州，系獨(dú)柱式單面索雙塔斜拉橋。主跨主跨365.76365.76米，全長米，全長88518851米，米，19871987年建成通車。該橋最大特點(diǎn)是采年建成通車。該橋最大特點(diǎn)是采用迎風(fēng)面積較小的獨(dú)柱塔和該橋所設(shè)的防撞設(shè)施。用迎風(fēng)面積較小的獨(dú)柱塔和該橋所設(shè)的防撞設(shè)施。Chesapeake&Delaware Canal Bridge (USA 1995)span=229 mChesa

7、peake&Delaware Canal Bridge (USA 1995)Pylon and main span during construction 南京長江二橋南汊橋南京長江二橋南汊橋南京長江二橋南汊主橋于南京長江二橋南汊主橋于19971997年年1010月月6 6日正式開工，于日正式開工，于20002000年年7 7月月9 9日全橋順利合龍，主橋施工時(shí)間為日全橋順利合龍，主橋施工時(shí)間為2 2年年9 9個(gè)月。是一座主跨個(gè)月。是一座主跨628m628m，雙塔、雙索面鋼主梁的斜拉橋。，雙塔、雙索面鋼主梁的斜拉橋。多多羅大橋主跨為多多羅大橋主跨為890890米，總長是米，總長是148

8、01480米，是世界上最米，是世界上最長的斜拉橋。包括長的斜拉橋。包括4 4條車道及自行車，輕型摩托車和行條車道及自行車，輕型摩托車和行人的附加車道。人的附加車道。 19991999年建成通車。年建成通車。 南京長江第三大橋南京長江第三大橋 世界上第一座世界上第一座“人人”字弧線形鋼塔斜拉橋，字弧線形鋼塔斜拉橋，20052005年年1010月月7 7日日7 7日中午日中午1212時(shí)正式通車。主橋跨徑時(shí)正式通車。主橋跨徑648648米。米。一、懸索橋及斜拉橋的分類一、懸索橋及斜拉橋的分類二、懸索橋及斜拉橋的構(gòu)造二、懸索橋及斜拉橋的構(gòu)造第一節(jié)第一節(jié) 懸索橋及斜拉橋的分類及構(gòu)造懸索橋及斜拉橋的分類及

9、構(gòu)造一、懸索橋及斜拉橋的分類一、懸索橋及斜拉橋的分類按懸吊跨數(shù)分類：單跨懸索橋、三跨懸索橋、多跨（四跨、按懸吊跨數(shù)分類：單跨懸索橋、三跨懸索橋、多跨（四跨、五跨）懸索橋。五跨）懸索橋。按主纜的錨固方式分類：地錨式懸索橋和自錨式懸索橋。按主纜的錨固方式分類：地錨式懸索橋和自錨式懸索橋。根據(jù)懸吊方式分類：根據(jù)懸吊方式分類：（1 1）采用豎直吊索，用鋼桁架作為加勁梁（美國式懸索）采用豎直吊索，用鋼桁架作為加勁梁（美國式懸索橋）；橋）； （2 2）采用三角形的斜吊索，并以高度較小的扁平流線形翼）采用三角形的斜吊索，并以高度較小的扁平流線形翼狀鋼箱梁作為加勁梁（英國式懸索橋）；狀鋼箱梁作為加勁梁（英國式

10、懸索橋）；（3 3）混合式懸索橋，采用豎直吊索和斜吊索，流線形鋼箱）混合式懸索橋，采用豎直吊索和斜吊索，流線形鋼箱梁作為加勁梁。梁作為加勁梁。按支承結(jié)構(gòu)分類：單跨兩鉸加勁梁懸索橋、三跨兩鉸加勁按支承結(jié)構(gòu)分類：單跨兩鉸加勁梁懸索橋、三跨兩鉸加勁梁懸索橋、三跨連續(xù)加勁梁懸索橋梁懸索橋、三跨連續(xù)加勁梁懸索橋主要組成部分為主梁、索塔及拉索。主要組成部分為主梁、索塔及拉索。1 1）按索塔布置方式分：單塔式斜拉橋、雙塔式斜）按索塔布置方式分：單塔式斜拉橋、雙塔式斜拉橋、多塔式斜拉橋。拉橋、多塔式斜拉橋。2 2）按主梁的支承條件分：連續(xù)梁式斜拉橋、單懸）按主梁的支承條件分：連續(xù)梁式斜拉橋、單懸臂式斜拉橋、臂

11、式斜拉橋、T T形剛架式斜拉橋形剛架式斜拉橋2 2、斜拉橋、斜拉橋1 1、懸索橋上部結(jié)構(gòu)的主要形式和構(gòu)造特點(diǎn)、懸索橋上部結(jié)構(gòu)的主要形式和構(gòu)造特點(diǎn)主纜主纜(main flexible cable)(main flexible cable)：是懸索橋的主要承重：是懸索橋的主要承重構(gòu)件構(gòu)件吊索的結(jié)構(gòu)吊索的結(jié)構(gòu)(sling)(sling)：是連接主纜和加勁梁的構(gòu)件，：是連接主纜和加勁梁的構(gòu)件，它通過索夾把加勁梁懸掛于主纜上。它通過索夾把加勁梁懸掛于主纜上。索夾索夾(clamp)(clamp)：是緊箍主纜索股并連接主纜與吊索的：是緊箍主纜索股并連接主纜與吊索的構(gòu)件。構(gòu)件。索鞍（索鞍（saddlesadd

12、le）：為主纜提供支承并使主纜平順地）：為主纜提供支承并使主纜平順地改變方向構(gòu)件。改變方向構(gòu)件。二、懸索橋及斜拉橋的構(gòu)造二、懸索橋及斜拉橋的構(gòu)造加勁梁加勁梁(stiffening girder) (stiffening girder) ：提供橋面直接承受荷載的：提供橋面直接承受荷載的梁體結(jié)構(gòu)，防止橋面變形；梁體結(jié)構(gòu)，防止橋面變形；加勁梁的布置：雙鉸加勁梁簡支體系和連續(xù)加勁梁的連續(xù)加勁梁的布置：雙鉸加勁梁簡支體系和連續(xù)加勁梁的連續(xù)體系。體系。橋面：鋼橋面和混凝土加勁梁橋面。橋面：鋼橋面和混凝土加勁梁橋面。橋塔橋塔(bridge tower)(bridge tower)：支承主纜的重要構(gòu)件；：支承

13、主纜的重要構(gòu)件；錨碇錨碇(anchorage)(anchorage)：主纜的錨固體：主纜的錨固體1 1、懸索橋上部結(jié)構(gòu)的主要形式和構(gòu)造特點(diǎn)、懸索橋上部結(jié)構(gòu)的主要形式和構(gòu)造特點(diǎn) 大纜以大纜以asas法（空中送絲法）或法（空中送絲法）或ppwsppws法（預(yù)制束股法）制法（預(yù)制束股法）制造，美國、英國、法國、丹麥等國均采用造，美國、英國、法國、丹麥等國均采用asas法，中國、日本法，中國、日本采用采用ppwsppws法。法。 塔架型式一般采用門式框架，材料用鋼和混凝土，美國、塔架型式一般采用門式框架，材料用鋼和混凝土，美國、日本、英國采用鋼塔較多，中國、法國、丹麥、瑞典采用混日本、英國采用鋼塔較多

14、，中國、法國、丹麥、瑞典采用混凝土塔。凝土塔。 加勁梁有鋼桁架梁和扁平鋼箱梁，美國、日本等國用鋼加勁梁有鋼桁架梁和扁平鋼箱梁，美國、日本等國用鋼桁架梁較多，中國、英國、法國、丹麥用鋼箱梁較多。桁架梁較多，中國、英國、法國、丹麥用鋼箱梁較多。 錨碇有重力式錨碇和隧道錨碇，采用重力式錨碇居多。錨碇有重力式錨碇和隧道錨碇，采用重力式錨碇居多。 拉索的布置拉索的布置：輻射式、豎琴式、扇式、星式：輻射式、豎琴式、扇式、星式拉索的索面布置可用單面索或雙面索；拉索必須用高強(qiáng)度拉索的索面布置可用單面索或雙面索；拉索必須用高強(qiáng)度的鋼筋、鋼絲或鋼絞線制作。的鋼筋、鋼絲或鋼絞線制作。塔柱塔柱 主要承受軸力沒，除柱底

15、鉸支的輻射式斜索布置主要承受軸力沒，除柱底鉸支的輻射式斜索布置外，也要承受彎矩。外，也要承受彎矩。從橋梁的立面看，塔柱主要有獨(dú)柱式、從橋梁的立面看，塔柱主要有獨(dú)柱式、A A形和倒形和倒Y Y形三種。形三種。從橋梁的橫斷面看，塔柱主要有獨(dú)柱型式、雙柱式、門式、從橋梁的橫斷面看，塔柱主要有獨(dú)柱型式、雙柱式、門式、斜腿門式、倒斜腿門式、倒V V式、寶石式和倒式、寶石式和倒Y Y式等。式等。主梁主梁 斜拉橋常用的主梁形式，按靜力體系分有連續(xù)梁、斜拉橋常用的主梁形式，按靜力體系分有連續(xù)梁、懸臂梁和懸臂剛構(gòu)等。懸臂梁和懸臂剛構(gòu)等。2 2、斜拉橋、斜拉橋密索斜拉橋Tatara日本，日本，19991999年年

16、5 5月月1 1日建成通車日建成通車, ,其主跨長達(dá)其主跨長達(dá)890890米米, , 主梁為主梁為P.C.P.C.與鋼箱梁混合結(jié)構(gòu)與鋼箱梁混合結(jié)構(gòu) 密索斜拉橋Normandie法國，法國，19951995年建成的主跨為年建成的主跨為856856米米 縱橋向造型縱橋向造型橫橋向造型橫橋向造型塔、梁、墩的連接形式漂浮體系漂浮體系濟(jì)南黃河橋半漂浮體系半漂浮體系青州大橋塔梁固結(jié)體系塔梁固結(jié)體系上海鉚港大橋剛構(gòu)體系剛構(gòu)體系長沙湘江北大橋一、懸索橋和斜拉橋的受力特點(diǎn)一、懸索橋和斜拉橋的受力特點(diǎn)二、懸索橋和斜拉橋的設(shè)計(jì)要點(diǎn)二、懸索橋和斜拉橋的設(shè)計(jì)要點(diǎn)第二節(jié)第二節(jié) 懸索橋及斜拉橋的受力特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)懸索橋及斜

17、拉橋的受力特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)懸索橋的受力特點(diǎn)懸索橋的受力特點(diǎn)懸索橋的活載和恒載通過吊索和索夾傳遞至主纜，再經(jīng)懸索橋的活載和恒載通過吊索和索夾傳遞至主纜，再經(jīng)過鞍座傳至橋塔頂，經(jīng)橋塔傳遞到下部的塔墩和基礎(chǔ)。過鞍座傳至橋塔頂，經(jīng)橋塔傳遞到下部的塔墩和基礎(chǔ)。斜拉橋的受力特點(diǎn)斜拉橋的受力特點(diǎn)斜拉橋從塔柱上伸出并懸吊起主梁的高強(qiáng)度鋼索起著主斜拉橋從塔柱上伸出并懸吊起主梁的高強(qiáng)度鋼索起著主梁彈性支承的作用，從而大大減小梁內(nèi)彎矩，使梁截面梁彈性支承的作用，從而大大減小梁內(nèi)彎矩，使梁截面尺寸減小，減輕了主梁的重量，加大了橋的跨越能力。尺寸減小，減輕了主梁的重量，加大了橋的跨越能力。一、懸索橋和斜拉橋的受力特點(diǎn)一、

18、懸索橋和斜拉橋的受力特點(diǎn)塔柱塔柱承擔(dān)錨固區(qū)傳來的重力承擔(dān)錨固區(qū)傳來的重力主梁主梁承擔(dān)斜拉索水平力、承擔(dān)活載彎矩承擔(dān)斜拉索水平力、承擔(dān)活載彎矩斜拉索斜拉索將主梁承擔(dān)的荷載傳遞到塔柱或基礎(chǔ)將主梁承擔(dān)的荷載傳遞到塔柱或基礎(chǔ)斜拉橋斜拉橋1 1、懸索橋的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、懸索橋的設(shè)計(jì)要點(diǎn)懸索橋的設(shè)計(jì)順序一般可以分為兩部分考慮；先考慮主懸索橋的設(shè)計(jì)順序一般可以分為兩部分考慮；先考慮主纜及加勁梁的設(shè)計(jì)，然后根據(jù)已決定的主纜及加勁梁體纜及加勁梁的設(shè)計(jì)，然后根據(jù)已決定的主纜及加勁梁體系考慮橋塔的設(shè)計(jì)。系考慮橋塔的設(shè)計(jì)。1 1）加勁梁：擬定懸索橋的形式、選擇邊孔與主孔的跨）加勁梁：擬定懸索橋的形式、選擇邊孔與主孔的跨度比等；度比等；2 2）主纜：確定主纜的垂跨比等）主纜：確定主纜的垂跨比等3 3）橋塔：確定橋塔的構(gòu)架形式等）橋塔：確定橋塔的構(gòu)架形式等二、懸索橋和斜拉橋的設(shè)計(jì)要點(diǎn)二、懸索橋和斜拉橋的設(shè)計(jì)要點(diǎn)結(jié)構(gòu)幾何尺寸的確定結(jié)構(gòu)幾何尺寸的確定 斜拉橋作為塔、梁、索組成斜拉橋作為塔、梁、索組成的組合體系，進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合考慮塔、梁、索三的組合體系，進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合考慮塔、梁、索三者之間的相互關(guān)系。者之間的相互關(guān)系。整體靜力分析