纜索承重橋梁之斜拉橋設(shè)計(jì)計(jì)算及實(shí)例

纜索承重橋梁之斜拉橋設(shè)計(jì)計(jì)算及實(shí)例分析一、斜拉橋靜力分析

(整體分析、局部分析、穩(wěn)定分析及施工理論計(jì)算等)二、斜拉橋動(dòng)力分析

（風(fēng)振分析和地震分析等）斜拉橋的設(shè)計(jì)與計(jì)算斜拉橋的結(jié)構(gòu)體系及受力特點(diǎn)斜拉橋計(jì)算方法概述斜拉索的結(jié)構(gòu)特性——索垂度效應(yīng)平面桿系有限元法（直接剛度法）計(jì)算斜拉橋內(nèi)力和變形斜拉橋的恒載計(jì)算（施工理論計(jì)算）斜拉橋的活載內(nèi)力分析斜拉橋的溫度內(nèi)力計(jì)算和考慮收縮徐變影響的內(nèi)力計(jì)算斜拉橋的穩(wěn)定性及局部應(yīng)力第一節(jié)斜拉橋的靜力分析徐變是混凝土應(yīng)力不變的情況下，其應(yīng)變隨時(shí)間而增長的現(xiàn)象?？紤]收縮徐變影響徐變大小與混凝土的加載齡期、材料組成、結(jié)構(gòu)所處周圍環(huán)境、持荷時(shí)間等因素有關(guān)。計(jì)算徐變內(nèi)力重分布的方法很多，這里簡要介紹換算彈性模量法。7)斜拉橋的溫度內(nèi)力計(jì)算和考慮收縮徐變影響的恒載內(nèi)力計(jì)算(續(xù))受到持續(xù)應(yīng)力作用后，混凝土的應(yīng)變可表示為：為加載齡期系數(shù)若近似按老化理論計(jì)算:改寫成：考慮收縮徐變影響_換算彈性模量法7)斜拉橋的溫度內(nèi)力計(jì)算和考慮收縮徐變影響的恒載內(nèi)力計(jì)算(續(xù))于是：將塔柱和主梁單元?jiǎng)偠染仃囍械膹椥阅Ａ縀改為，就可以計(jì)算,時(shí)間內(nèi)應(yīng)力增量產(chǎn)生的徐變。成為換算彈性模量。8)斜拉橋的穩(wěn)定性及局部應(yīng)力穩(wěn)定性斜拉橋平面穩(wěn)定塔墩面內(nèi)、面外穩(wěn)定塔柱及箱梁在橫向荷載作用下的彎壓穩(wěn)定計(jì)算錨下局部應(yīng)力計(jì)算:先進(jìn)行整體分析，然后按圣維南假定，取出局部進(jìn)行局部應(yīng)力分析主梁及塔柱、索錨固區(qū)的局部應(yīng)力斜拉橋的穩(wěn)定性三、斜拉橋?qū)嵗榻B1）山東濟(jì)南黃河斜拉橋此橋在濟(jì)南市北郊跨越黃河，全長2022.4米，混凝土斜拉橋跨徑布置為：40+94+220+94+40米，五跨連續(xù)混凝土箱梁。

主橋分跨及構(gòu)造型式每個(gè)索塔在一個(gè)平面內(nèi)拉索為11根，全橋共44+2對(duì)拉索。索距8米,高強(qiáng)鋼絲平行編制成束，每根拉索由4-8束組成。橋塔為塔墩固結(jié)門式構(gòu)造，設(shè)三道橫梁。

縱向A型塔，能很好的抵抗不平衡彎矩等。主梁為雙箱梁，之間用橫隔梁聯(lián)系。采用冷鑄鐓頭錨。施工方法及恒載內(nèi)力計(jì)算索塔采用支架逐段現(xiàn)澆。主梁采用懸臂澆注，每段長度4米。墩頂段采用支架現(xiàn)澆，副孔部分采用搭設(shè)臨時(shí)支架現(xiàn)澆。施工工況見表2-5-1所列。采用一次張拉索力，以后不在調(diào)索。徐變次內(nèi)力在合攏前很小，因此，僅針對(duì)合攏后予以計(jì)算?；钶d及其它影響活載內(nèi)力及撓度計(jì)算采用平面桿系有限元計(jì)算，空間影響采用橫向分布系數(shù)予以考慮。溫度影響計(jì)算了四種情況：體系溫差±20℃、梁上下緣溫差5℃、塔日照溫差±5℃、索梁溫差±10℃。各工況內(nèi)力見右圖。2）法國伯勞東納大橋（143.5+320+143.5）法國魯昂市附近的塞納河上，建成于1977年，雙塔空心獨(dú)柱，混凝土箱梁。

主橋構(gòu)造型式主梁為腹板傾斜的單箱梁，按3米間距設(shè)置一對(duì)斜撐，連接在頂、底板兩端，斜撐內(nèi)設(shè)置軸向預(yù)應(yīng)力筋。。

3）重慶大佛寺長江大橋雙塔雙索面飄浮體系預(yù)應(yīng)力砼斜拉橋，全橋長1176米，主橋?yàn)?98m+450m+198m三跨連續(xù)雙塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，該橋主梁施工方法是分段懸臂現(xiàn)澆，主梁、橫梁和橋道板3者整體現(xiàn)澆，待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再對(duì)橫梁施加預(yù)應(yīng)力。塔高206.68米。4）法國諾曼底大橋該橋跨越塞納河，全長2141米，主跨856米。主孔中部鋼箱梁，其余皆為混凝土梁。橋梁總體布置和梁體橫斷面橋塔形狀和斜索分布斜索錨固細(xì)節(jié)施工步驟定義：懸索橋也叫吊橋，是以懸索（大纜）為主要承重結(jié)構(gòu),與橋塔、吊桿、錨錠和橋面結(jié)構(gòu)（加勁梁）組成的纜索承重橋，懸索承受拉力,現(xiàn)在主要由高強(qiáng)鋼絲制成，是目前跨越能力最大的橋梁結(jié)構(gòu)型式。

懸索橋(SuspensionBridge)

結(jié)構(gòu)構(gòu)件加勁梁/桁架主纜主塔吊桿

錨碇公元頌65170銷6A.竭D.19召74~19屯81199豪819浩31~196掛419罰98182鍵618鉛8319志31頓1甲06語7m喬治華飄盛頓橋19檢37卸1墨28撈0m金門熔大橋196晚41僚298mVer衣azz踩ano英國MEN聯(lián)AI176m，非18剃26年中國瀘消定橋11徑0m，1感706年Bro勤okl欄yn48憂6米爪，1露88分3年Se悉ve擱rn黨b斧ri沖dg狂e植19校74膨，9慕88較mHu遣mb冠er材b那ri敢dg幕e喚19惑81健，1媽41歲0mGre朋atb泊elt膚br距idg令e1堂998福,16且24隨m明石暮海峽偶大橋日本19臟91m,祖19友99我國跨海介峽橋Me腰ss短in槽a蒼br早id御ge邀3避30桂0m安瀾橋、珠漫浦橋秦朝,由61床m纜索承尼重橋梁——懸索紙橋的次發(fā)展懸索橋公的起源攏可以追軌溯到很勇久以前生，世界擔(dān)公認(rèn)懸納索橋最增早出現(xiàn)擾在中國泰，公元岸前3世代紀(jì)四川集已有竹桑索橋，棒公元前封2世紀(jì)降，陜西貝已有鑄稿鐵修建窗的鐵索爹橋。鑄鐵流懸索弦橋起冬源于褲東方月，1普6世披紀(jì)出永現(xiàn)于障歐洲張，發(fā)香展于燦18廚世紀(jì)紐奉。纜索承景重橋梁——懸索填橋的盒發(fā)展盧定旦橋右四川170妥5,1蜜04m纜索承芒重橋梁——懸索啟橋的挺發(fā)展MEN度AI懸索且橋堆1協(xié)76口米，紫18騎26宋年，偷英國纜索承錘重橋梁——懸索橋逆的發(fā)展CL昨IF障TO孤N懸索匹橋嫩2削14仗米，貝18圓64腎年，墊英國纜索微承重齡橋梁——懸索橋儉的發(fā)展BRO蔥OKL獲YN橋2栗86+繡486胸+28哪6米，腸188口3年纜索倡承重概橋梁——懸索攤橋的杯發(fā)展GEO糞RGE偵_WA搭SHI柄NGT樣ON_侄BRI帽DGE騎，10笑67m自,1割931纜索叔承重質(zhì)橋梁——懸索茂橋的睛發(fā)展美國金門大橋美國金門大橋Gol評(píng)den窯Ga際te脾Bri終dge19糖37年，銳12嫌80聽米，墻主纜翠直徑岔0.丸93繁米塔可馬頸橋美國盾主跨85糖3米舊橋啟寬：側(cè)11牲.9m，梁高足：2輕.4梨4m;新橋矩寬：揚(yáng)18概.3m，梁高衫：1急0.宗06mVer覆azz注ano129喚8米，196朵4年，美國Sev椅ern廣Br薄idg沙e,缺Wal滿es,畏fi諸rst拿su本spe委nsi垃on膚bri綿dge土of錘th臭em拜ode弟rn烘typ及e,接988碗m,永196翼6Fir篇th喂of領(lǐng)For沾th勉Roa蘭dB猴rid克ge蜻,19曉6440曠8.趕4+養(yǎng)10吐05統(tǒng).8距+4父08熊.4纜索承氣重橋梁——懸索蛇橋的劈燕發(fā)展HUM聞BER攤_BR永IDG肉E19山81梅，1斷41蘭0米纜索維承重看橋梁——懸索橋殲的發(fā)展Gre椒atb脂eltBri稍dge(Ea院st約Bri啦dge濕19城98)sp興an緣瑞=1內(nèi)62斯4股m纜索奏承重別橋梁——懸索橋遍的發(fā)展明石海睜峽大橋日本纜索弦承重臣橋梁——懸索址橋的役發(fā)展纜索承嗚重橋梁——懸索私橋的餓發(fā)展1Akashi-Kaikyo1991Kobe-Naruto,Japan19982Xihoumen1650ZhoushanIsland,China20083GreatBeltEast1624Korsor,Denmark19984RunyangSouth1490Zhenjiang,China20055Humber1410Kingston-upon-Hull,UK19816Jiangyin1385Jiangsu,china19997TsingMa1377HongKong,China19978Verrazano-Narrows1298NewYork,USA19649GoldenGate1280SanFrancisco,CA,USA193710Yangluo1280Wuhan,China200711H?gaKusten1210Kramfors,Sweden199712Mackinac1158MackinawCity,MI,USA195713MinamiBisan-seto1100Kojima-Sakaide,Japan198814FatihSultanMehmet1090Istanbul,Turkey198815Bosporus1074Istanbul,Turkey197316GeorgeWashington1067NewYork,NY,USA193117Kurushima-31030Onomichi-Imabari,Japan199918Kurushima-21020Onomichi-Imabari,Japan199919Ponte25deAbril1013Lisbon,Portugal196620ForthRoad1006Edinburgh,UK1964世界略大跨炸徑懸聽索橋報(bào)一覽睬表世界懸屢索橋現(xiàn)橫狀總結(jié)美國流斃派懸索屯橋（出繡現(xiàn)較票早，曲技術(shù)藥成熟非）（1）送主纜采霧用AS法架唯設(shè)；（2益）加部勁梁火采用抹非連黎續(xù)的明鋼桁攔梁，領(lǐng)適應(yīng)御雙層填橋面屢，并建在橋美塔處詞設(shè)有份伸縮何縫；（3）撇橋塔采乖用鉚接最或者栓居接鋼結(jié)應(yīng)構(gòu)；（4給）吊濱索采揮用豎幻玉直的賭4股泛騎跨合式；（5）踩索夾分崖為左右蘆兩半，直在其上性下采用擠水平高萌強(qiáng)螺栓賓緊固；（6）蓄鞍座采代用大型堡鑄鋼件怪；（7貓）橋六面板仇采用RC構(gòu)件。纜索給承重拌橋梁——懸索橋嗚的發(fā)展英國流嘉派懸索朵橋（出胖現(xiàn)較婦晚）（1宋）采唇用流級(jí)線型擁扁平門鋼箱疲梁作悟?yàn)榧影磩帕赫?；?）協(xié)早期采宴用鉸接架斜吊索陰，經(jīng)塞鉛文橋、泡博斯普咱魯斯一附橋以及醬恒伯爾掀橋的實(shí)裂踐之后撲，在博許斯普魯逃斯二橋糞中改回頓為豎直紅吊索；（3暗）索盾夾分剖為上屠下兩憶半，葉在其辟兩側(cè)色采用銅垂直治于主盡纜的甘高強(qiáng)斜螺栓戰(zhàn)緊固?。唬?）折橋塔采巧用焊接乳鋼結(jié)構(gòu)慎或者鋼厲筋混凝女土結(jié)構(gòu)遲；（5暖）鋼導(dǎo)橋面勸板采膝用瀝射青混匯合料仔鋪裝抱。世界影懸索瞞橋現(xiàn)卡狀總跟結(jié)（河續(xù)）纜索局承重榮橋梁——懸索濫橋的頁發(fā)展世界懸稼索橋現(xiàn)憶狀總結(jié)表（續(xù)）日本慰流派頭懸索渣橋（1）電采用預(yù)潛制平行抓鋼絲索諒股架設(shè)趣主纜，凳簡稱PW低S法；（2）蔑加勁梁賢主要沿軋襲美國州流派的嶄鋼桁梁漸形式，悼但近年安來對(duì)于救非雙層厭橋面的銳加勁梁找也開始包采用流羞線型扁完平鋼箱置梁；（3）駁橋塔主狀要采用憲焊接鋼陡結(jié)構(gòu)；（4歇）吊春索沿紅襲美婦國流丹派的異豎直幣4股堡騎跨們式；（5）乎鞍座采螞用鑄焊鄭混合方堆式；（6）壤采用鋼狠橋面板您瀝青混誦合料鋪所裝橋面粗；（7此）主舟纜索燒股與懂錨碇砍內(nèi)鋼欄構(gòu)架唉采用慶預(yù)應(yīng)澤力工票藝錨方固。纜索聲承重淚橋梁——懸索橋得的發(fā)展重慶鉆朝陽柄橋21滾.6朝+1克86墻+2眼1.社6m19疑69年我國材懸索微橋的匹發(fā)展缺和現(xiàn)搏狀西藏拉茂薩達(dá)孜欺橋5砌00瓦米，198揀4年纜索承辦重橋梁——懸索橋豎的發(fā)展福建鄰泰寧每金湖刺橋巖28圖4米，19徒89年四川潤奉節(jié)露梅溪源橋讓20愧5米，19回90年大連器市北燃橋4尸8+奮13頁2+籍48繞米，19施87年纜索承殼重橋梁——懸索橋征的發(fā)展汕頭海鵲灣大橋，19扔95納.1邊24x2書5+最15般4+黃45磁2+逝15稱4+循4x揚(yáng)25米纜索承灘重橋梁——懸索橋間的發(fā)展西陵長箭江橋900m禽1擺99俘6虎門大競橋888竊米，象199延7.6纜索貫承重貫橋梁——懸索們橋的炎發(fā)展青馬大棵橋129籃.5+逼137垃7+4x72米，傷19查97江陰描大橋138盟5米語，19視99.舞10獵德莖大橋拌（自醫(yī)錨式盆懸索動(dòng)橋）潤揚(yáng)大抵橋149緊0米20毒05纜索承瘡重橋梁——懸索亮橋的驢發(fā)展我國眾懸索斑橋（背建成夢和在類建，久12座，L>1陶000m）纜索年承重騰橋梁——懸索閃橋的轉(zhuǎn)發(fā)展面臨技悲術(shù)挑戰(zhàn)濤：設(shè)計(jì)范和計(jì)才算分影析理廊論如旋抗風(fēng)肆、抗蹤蝶震、貍非線雖性；捐深水思基礎(chǔ)噸25做0-昏45野0m；纜索新奸材料（當(dāng)碳纖維圍等）；明新施工礙技術(shù)等透。展望白21衛(wèi)世紀(jì)插的新診一代丹懸索恰橋：21世佛紀(jì)在全龍球范圍哀內(nèi)需要紋修建跨旺海峽通獨(dú)道目前趙已知有滾：1）意大伍利跨磨墨西派拿海他峽通恢道；眼2）饑西班債牙與卸摩洛畏哥之恭間跨英直布贈(zèng)羅陀礦海峽公通道鍵；3?。┤諡⒈镜奶菘缃蛳лp海認(rèn)峽通歐道；串4）俗我國登跨瓊選州海辜峽通猶道。因此攜研究掌30笑00m級(jí)以上臺(tái)的特大定跨度懸虎索橋是弱21世峰紀(jì)新一宏代懸索菊橋急待泰進(jìn)行的添工作。纜索毯承重品橋梁——懸索懲橋的涉發(fā)展意大植利mes超ina跨海峽晴橋纜索承漠重橋梁——懸索姿橋的渠發(fā)展意大利Mes氣sin挖a大橋膨設(shè)計(jì)Mes標(biāo)sin勤a大橋截創(chuàng)面設(shè)計(jì)直布羅層陀海峽龍橋水深飲達(dá)25袖0-材80逮0m偷,規(guī)劃梯跨徑200相0-5晃000果m纜索法承重友橋梁——懸索橋傲的發(fā)展跨越直慕布羅陀炎海峽的