1第一章總總體布布置第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第三章斜斜拉橋橋的計(jì)算算第四章斜斜拉橋橋的施工工第五章實(shí)實(shí)例斜拉橋2第一節(jié)概概述第二節(jié)孔孔跨布布局第三節(jié)索索塔布布置第四節(jié)拉拉索布布置第五節(jié)主主要結(jié)結(jié)構(gòu)體系系第一章總總體體布置第一章總總體布布置3斜拉橋的的發(fā)展大大致經(jīng)歷歷了以下下三個(gè)階階段：第一階段段：稀索布置，，主梁較較高，主主梁以受受彎為主主，拉索索更換不不方便。。第二階段段：中密密索布置，，主梁較較矮，主主梁承受受較大軸軸力和彎彎矩。第三階段段：密索布置，，主梁更更矮，并并廣泛采采用梁板板式開口口斷面，，主梁承承受軸力力為主，，彎矩為為輔。第一節(jié)概概述第一章總總體布布置第第一節(jié)節(jié)概概述4在斜拉橋橋的發(fā)展展歷史中中，以下下幾座斜斜拉橋具具有里程程碑意義義：1955年瑞典建建成的第第一座現(xiàn)現(xiàn)代鋼斜斜拉橋：：主跨182.6m的斯特羅姆姆海峽橋橋。1962年委內(nèi)瑞瑞拉建成成的第一一座混凝凝土斜拉拉橋：主主跨5×235m的馬拉開波波橋。1978年美國建建成的第第一座密密索體系系混凝土土斜拉橋橋：主跨跨299m的P-K（帕斯卡卡-肯尼斯克克）橋。1992年挪威建建成的斯卡恩圣圣特橋，為主跨跨530m的混凝土土斜拉橋橋，梁高高僅2.15m，至今仍仍保持混混凝土斜斜拉橋最最大跨徑徑的記錄錄。第一章總總體布布置第第一節(jié)節(jié)概概述51993年上海建建成的楊浦大橋橋，主跨602m，為當(dāng)時(shí)時(shí)世界最最大跨徑徑的鋼－－混凝土土結(jié)合梁梁斜拉橋橋。1995年法國建建成的諾曼底大大橋，主跨856m，為當(dāng)時(shí)時(shí)世界最最大跨徑徑的主鋼鋼邊混凝凝土混合合梁斜拉拉橋。1999年日本建建成的多多羅大大橋，主跨890m，為主鋼鋼邊混凝凝土混合合梁斜拉拉橋。2008年江蘇建建成的蘇通大橋橋，主跨1088m，建成時(shí)時(shí)為世界界最大跨跨徑斜拉拉橋。2012年俄羅斯斯建成的的海參崴俄俄羅斯島島跨海大大橋，主跨跨1104m，是目前前跨徑最最大的斜斜拉橋第一章總總體布布置第第一節(jié)節(jié)概概述62003年建成的的希臘Rion-Antirion橋（安蒂里奧奧大橋））跨越科林林斯海灣灣，水深深達(dá)65米，巖床床深500米，2000年重現(xiàn)期期的地震震最大峰峰加速度度1.2g，半島以以每年8-11mm速度漂離離大陸，，五跨連連續(xù)全漂漂浮斜拉拉橋的抗抗震體系系(L=560m)，可滑動(dòng)動(dòng)的加筋筋土隔震震基礎(chǔ)(25-30m鋼管樁加加固，3m墊層)2004年建成的的法國Millau高架橋（米洛高架架橋）多跨連續(xù)續(xù)單索面面斜拉橋橋(L=342m)，2#墩高245米，加90米塔高，，總高343米。流線線形帶風(fēng)風(fēng)嘴橋面面以減少少風(fēng)荷載載，3米高風(fēng)障障。頂推推法施工工，鋼塔塔柱臥式式移動(dòng)就就位，中中間臨時(shí)時(shí)墩，3-5天一節(jié)。。第一章總總體布布置第第一節(jié)節(jié)概概述7第一座現(xiàn)現(xiàn)代化斜斜拉橋－－瑞典Stromsund橋（斯特特羅姆海海峽橋））（L=182.6m,1955年）第一章總總體布布置第第一節(jié)節(jié)概概述81952年,德國萊昂哈哈特（Leonhardt）教授在世世界上第一一個(gè)設(shè)計(jì)出出現(xiàn)代化斜斜拉橋－－－德國杜塞塞爾多夫（（Dusseldorf）跨過萊因因河的Theodore-Heuss橋，但該橋橋直到1958年才建成。。德國Theodore-Heuss橋（1958年)西奧多第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述9馬拉開波橋橋（L=5×235m,1962年）第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述10美國P-K橋（L=299m,1978年）第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述11美國日照橋橋的防撞設(shè)設(shè)施（L=366m,1987年）第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述12挪威Skarnsundet橋(L=530m,1991年)斯卡恩圣特特橋第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述13法國Normandy橋(L=856m,1995年)諾曼底第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述14日本多多羅羅橋（L=890m,1999年）第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述15希臘Rion-Antirion橋安蒂里奧大大橋（286+560+560+560+286m,2003年）第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述16Millau米洛高架橋橋204＋6×342＋204m,2004年第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述17巖錨索曲線線梁斜拉橋橋（方案））第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述18上海楊浦大大橋（L=602m,1993年）第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述19安徽銅陵長(zhǎng)長(zhǎng)江大橋（（L=432m,1995年）第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述20安徽蕪湖長(zhǎng)長(zhǎng)江大橋L=312m,2000年第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述21岳陽洞庭湖湖大橋L=310m,2000年第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述22南京長(zhǎng)江二二橋L=628m，2001年第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述23深圳-香港西部通通道深圳灣灣公路大橋橋L=180m,B=37.6m,單索面鋼箱箱梁第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述24江蘇蘇通大大橋L=1088m第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述25香港昂船洲洲大橋,全長(zhǎng)1614米，主跨1018米，為圓形形獨(dú)柱分離離流線型雙雙箱斜拉橋橋，塔高298米。大橋于于2003年動(dòng)工，2009年竣工。第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述26徐埔大橋第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述27重慶長(zhǎng)江二二橋：過渡孔(５３ｍ）＋＋主孔(１６９ｍ＋＋４４４ｍｍ＋１６９９ｍ）＋過過渡孔(５３ｍ）＋＋南引橋(８×５０ｍ），，橋面寬度度為４車道道(中間設(shè)置分分隔帶），，寬２４ｍｍ。第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述28重慶石門橋橋：位于重慶市市沙坪壩，，跨越嘉陵陵江，全長(zhǎng)長(zhǎng)７１６ｍｍ。主橋?yàn)闉椋玻埃埃玻常?ｍ）單索面面獨(dú)塔預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土斜拉橋第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述29鹿特丹的超超現(xiàn)代伊拉拉斯繆斯大大橋第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述30長(zhǎng)沙洪山廟廟大橋第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述31海參崴俄羅羅斯島跨海海大橋，中中跨跨度長(zhǎng)度——1104米，為世界界紀(jì)錄，牽牽索長(zhǎng)——580米。距水平平面高度——70米。橋墩高高度——324米。主跨1104米的俄羅斯斯島大橋（（RusskyIslandBridge）于2012年7月2日在海參崴崴通車投入入使用，成成為全世界界第三座跨跨度超過千千米的斜拉拉橋，也超超越國內(nèi)主主跨1088米的蘇通大大橋（SutongBridge）和香港主主跨1018米的昂船洲洲大橋（StonecuttersBridge）成為全球球主跨最長(zhǎng)長(zhǎng)的斜拉橋橋。第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述32斜拉橋主要要由主梁、索塔塔和斜拉索索三大部分成成：主梁一般采用混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)、鋼－混混凝土組合合結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)或鋼鋼和混凝土土混合結(jié)構(gòu)構(gòu)；索塔－采用混混凝土、鋼鋼－混凝土土組合或鋼鋼結(jié)構(gòu)；大部分采用用混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)；斜拉索－則采用高強(qiáng)強(qiáng)材料（高高強(qiáng)鋼絲或或鋼絞線））制成。第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述33斜拉橋中荷荷載傳遞路路徑是：斜斜拉索的兩兩端分別錨錨固在主梁梁和索塔上上，將主梁的恒載和車車輛荷載傳傳遞至索塔，再通過索索塔傳至地基（圖4-1-1）。因而主梁在在斜拉索的的各點(diǎn)支承承作用下，，呈多跨彈性支支承的連續(xù)續(xù)梁受力，梁內(nèi)內(nèi)彎矩大大大地降低，，使主梁尺尺寸大幅度度減?。毫焊咭话銥闉榭缍鹊?/50～1/200，甚至更小?。瑴p輕輕了結(jié)構(gòu)自自重，大幅幅度地增大大了橋梁的的跨越能力力。第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述34圖4-1-1三跨連續(xù)梁梁和三跨斜斜拉橋的恒恒載內(nèi)力對(duì)對(duì)比從圖中可以以看出，由由于斜拉索索的支承作作用，使主主梁恒載彎彎矩顯著減小第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述35斜拉索對(duì)主主梁的多點(diǎn)點(diǎn)彈性支承承作用，只只有在拉索索始終處于于拉緊狀態(tài)態(tài)時(shí)才能得得到充分發(fā)發(fā)揮。因此在主梁梁承受荷載載之前必須須對(duì)斜拉索索進(jìn)行預(yù)張拉。預(yù)張拉力力可以給主主梁一個(gè)初始支承力力，以調(diào)整主主梁初始內(nèi)內(nèi)力，使主主梁受力狀狀況更趨均均勻合理，，并提高斜斜拉索的剛剛度。此外，斜拉拉索軸力產(chǎn)產(chǎn)生的水平平分力對(duì)主主梁施加了了預(yù)壓力，，從而可以以增強(qiáng)主梁梁的抗裂性性能，節(jié)約約主梁中預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼材材的用量（鋼梁的穩(wěn)穩(wěn)定性問題題）。第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述36斜拉橋?qū)俑叽纬o定定結(jié)構(gòu)，與其他體體系橋梁相相比，包含著著更多的設(shè)設(shè)計(jì)變量，，全橋總的的技術(shù)經(jīng)濟(jì)濟(jì)合理性不易易簡(jiǎn)單地由由結(jié)構(gòu)體積積小、重量量輕、或者者滿應(yīng)力等概概念準(zhǔn)確地地表示出來來，這就使使選定橋型型方案和尋求求合理設(shè)計(jì)計(jì)帶來一定定困難。第一章總總體布置第第一節(jié)節(jié)概述述37第二節(jié)孔孔跨布局局一、雙塔三三跨式圖4-1-2雙塔三跨式式斜拉橋活載作用在在主跨時(shí)，，尾索受拉拉，而作用用在跨中時(shí)時(shí)尾索的σ最大；活載載作用在邊邊跨時(shí)，尾尾索松弛。。這其中就就存在著△△σ，允許△σ≤220MPa。由于它的主主跨跨徑較較大，一般般適用于跨跨越較大的的河流。第一章總總體布置第第二節(jié)節(jié)孔跨跨布局38邊主跨之比比應(yīng)小于0.5，邊跨較小小時(shí)，邊跨跨主梁的剛剛度較大，，邊跨拉索索較短，剛剛度也就相相對(duì)較大，，因而此時(shí)時(shí)邊跨對(duì)索索塔的錨固固作用就大大，即邊跨小則則主跨的剛剛度就大。。對(duì)于活載比比重較小的的公路和城城市橋梁，，合理的邊邊主跨之比比為0.40～0.45,而對(duì)于活載載比重大的的鐵路橋梁梁，邊主跨跨之比宜為為0.20～0.25，同樣道理理，鋼斜拉拉橋的邊跨跨應(yīng)比相同同跨徑混凝凝土斜拉橋橋的跨徑小小。第一章總總體布置第第二節(jié)節(jié)孔跨跨布局39圖19南京長(zhǎng)江二二橋（單位位：m）0.3030.486第一章總總體布置第第二節(jié)節(jié)孔跨跨布局40二、獨(dú)塔雙雙跨式圖4-1-3獨(dú)塔斜拉橋橋由于它的主主孔跨徑一一般比雙塔塔三跨式的的主孔跨徑徑小，適用于跨跨越中小河河流和城市市通道。第一章總總體布置第第二節(jié)節(jié)孔跨跨布局41獨(dú)塔雙跨式式斜拉橋的的主跨跨徑徑L2與邊跨跨徑徑L1之間的比例例關(guān)系一般般為:L1=（0.5～0.8）L2多數(shù)接近于于:L1=0.66L2兩跨相等時(shí)時(shí)，由于失失去了邊跨跨及端錨索索對(duì)主跨變變形的約束束作用，因因而這種形形式較少采采用。圖20獨(dú)塔斜拉橋橋第一章總總體布置第第二節(jié)節(jié)孔跨跨布局42三、三塔四四跨式和多多塔多跨式式圖4-1-4三塔四跨式式斜拉橋第一章總總體布置第第二節(jié)節(jié)孔跨跨布局43由于多塔多多跨式斜拉拉橋與懸索索橋的中間間塔塔頂沒沒有端錨索索來有效地地限制它的的變位，因因此，已經(jīng)經(jīng)是柔性結(jié)結(jié)構(gòu)的斜拉拉橋或懸索索橋采用多多塔多跨式式將使結(jié)構(gòu)構(gòu)柔性進(jìn)一一步增大，，可能導(dǎo)致致變形過大。44圖4-1-5斜拉橋的變變形(a)三塔四跨式式斜拉橋的的變形(b)雙塔三跨式式斜拉橋的的變形第一章總總體布置第第二節(jié)節(jié)孔跨跨布局45四、輔助墩墩和邊引跨跨a)設(shè)引跨b)設(shè)輔助墩活載往往在在邊跨梁端端附近區(qū)域域產(chǎn)生很大大的正彎矩矩，并導(dǎo)致致梁體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)，伸縮縫縫易受損，，在此情況況下，可以以通過加長(zhǎng)邊梁以以形成引跨跨或設(shè)置輔輔助墩的方法予以以解決，同同時(shí)，設(shè)輔輔助墩可以以減小拉索索應(yīng)力變幅幅，提高主主跨剛度，，又能緩和和端支點(diǎn)負(fù)負(fù)反力，是是大跨度斜斜拉橋中常常用的方法法。另外，設(shè)置置輔助墩也也便于斜拉拉橋的懸臂臂施工，即即雙懸臂施施工到輔助助墩處的時(shí)時(shí)候就相當(dāng)當(dāng)于單懸臂臂施工，其其擺動(dòng)小，，較安全。。圖4-1-6邊引跨和輔輔助墩第一章總總體布置第第二節(jié)節(jié)孔跨跨布局46第三節(jié)索索塔布置置一、索塔的的形式索塔是表達(dá)達(dá)斜拉橋個(gè)個(gè)性和視覺效果的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)物，因而而對(duì)于索塔塔的美學(xué)設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)予足足夠的重視視。索塔設(shè)計(jì)必必須適合于于拉索的布布置，傳力力應(yīng)簡(jiǎn)單明明確，在恒載作用下，索索塔應(yīng)盡可可能處于軸心受壓狀態(tài)。第一章總總體布置第第三節(jié)節(jié)索塔塔布置47圖4-1-7索塔的縱向向布置形式式（a）為單柱式式主塔，其其構(gòu)造簡(jiǎn)單單；（b）為A字型（c）為倒Y型，它們?cè)谠陧槝蛳騽倓偠却?，有利于于承受索塔塔兩?cè)斜拉拉索的不平平衡拉力；；A字型還可減減小主梁在在該點(diǎn)處的的負(fù)彎矩。?？v橋向第一章總總體布置第第三節(jié)節(jié)索塔塔布置48圖4-1-8索塔的橫向向布置形式式橫橋向第一章總總體布置第第三節(jié)節(jié)索塔塔布置49索塔橫橋方方向的布置置方式，可可分為獨(dú)柱柱型、雙柱柱型、門型型或H型、A型、寶石型型或倒Y型等，如圖圖4-1-8所示。索塔縱橫向向布置均呈呈獨(dú)柱型的的索塔，僅僅適用于單單索面斜拉拉橋。當(dāng)需需要加強(qiáng)橫橫橋向抗風(fēng)風(fēng)剛度時(shí)，，則可以配配合采用圖圖4-1-8g或h的型式。圖圖4-1-8b~d一般適用于于雙平面索索的情況；；圖4-1-8e、f和i一般適用于于雙斜索面面的斜拉橋橋上。第一章總總體布置第第三節(jié)節(jié)索塔塔布置50二、塔的高高跨比普通索端端錨索圖4-1-9塔高和索長(zhǎng)長(zhǎng)、傾角的的相互關(guān)系系索塔的高度度H決定著整個(gè)個(gè)橋梁的剛剛度和經(jīng)濟(jì)濟(jì)性，第一章總總體布置第第三節(jié)節(jié)索塔塔布置51普通索：：圖a）中,在剛性主主梁拉索索錨點(diǎn)處處荷載P的作用下下，主梁下?lián)蠐狭喀臑?公式右邊邊第一項(xiàng)項(xiàng)為拉索索引起的的撓度，，當(dāng)sin2αcosα的值為最最大時(shí)，，拉索對(duì)對(duì)主梁的的支撐剛剛度最大大，此時(shí)時(shí)拉索的的角度α→55°。公式右邊邊第二項(xiàng)項(xiàng)為塔所所引起的的撓度，，其中EI為綜合考考慮背索索影響的的索塔等等截面當(dāng)當(dāng)量剛度度，顯然然tanαα越小，即即塔越矮，則塔對(duì)對(duì)梁的支支承剛度度就越大大。第一章總總體布布置第第三節(jié)節(jié)索索塔布置置52對(duì)于端錨索情形，如如圖b)所示，當(dāng)當(dāng)中跨布布載時(shí)，，在水平力力F的作用下下，塔頂頂水平位位移Δ為：即α→35°時(shí)，Δ最小，端端錨索提提供的支支承剛度最大。(4-1-2)第一章總總體布布置第第三節(jié)節(jié)索索塔布置置53若拉索截截面面積積A由容許應(yīng)應(yīng)力控制制〔σs〕控制設(shè)計(jì)，，即，，由于于軸力N與傾角α有關(guān)，經(jīng)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單推導(dǎo)導(dǎo)可知，，對(duì)于圖圖a)、b)兩種情形形，α均應(yīng)等于于45°。即：索能能發(fā)揮最最大效益：α=45°索能提供供最大剛剛度：α=35°第一章總總體布布置第第三節(jié)節(jié)索索塔布置置54圖4-1-10索塔高跨跨比范圍圍一般來說說，索的的水平傾傾角α不應(yīng)小于于20°，否則拉拉索提供供的豎直直力小，，總拉力力大，相相應(yīng)索的的用鋼量量大，同同時(shí)垂度度影響也也大。圖4-1-10是雙塔和和獨(dú)塔斜斜拉橋索索塔的常常見高跨跨比范圍圍。第一章總總體布布置第第三節(jié)節(jié)索索塔布置置55第四節(jié)拉拉索布布置一、索面面位置索面位置置一般有有圖4-1-11所示的3種類型，，即（a）單索面面，（b）豎向雙雙索面和和（c）斜向雙雙索面、、多索面面圖4-1-11索面布置置第一章總總體布布置第第四節(jié)節(jié)拉拉索布置置56單索面：從力學(xué)抗抗扭剛度度較大的的箱形截截面。其其優(yōu)點(diǎn)是是角度來來看，拉拉索對(duì)抗抗扭不起起作用。。因此，，主梁應(yīng)應(yīng)采用橋橋面上視視野開闊闊。豎向雙索索面：作用于于橋梁上上的扭矩矩可由拉拉索的軸軸力來抵抵抗，主主梁可采采用較小小抗扭剛剛度的截截面。其其抗風(fēng)能能力相對(duì)對(duì)較弱。。斜向雙索索面，它對(duì)橋橋面梁體體抵抗風(fēng)風(fēng)力扭振振特別有有利（斜斜向雙索索面限制制了主梁梁的橫向向擺動(dòng)））。傾斜斜的雙索索面應(yīng)采采用倒Y型、A型或雙子子型索塔塔。若跨跨徑過小小，考慮慮視野問問題，不不宜采用用。一般般在跨徑徑大于600m時(shí)采用，，或者是是不能達(dá)到到抗風(fēng)要要求的時(shí)候采采用。第一章總總體布布置第第四節(jié)節(jié)拉拉索布置置57二、索面面形狀索面形狀狀主要有有如圖4-1-12所示的3種基本類類型，即即（a）放射形形，（b）豎琴形形和（c）扇形。它們各各自的特特點(diǎn)如下下：圖4-1-12斜拉索立立面布置置方式a)輻射形；；b)豎琴形；；c)扇形第一章總總體布布置第第四節(jié)節(jié)拉拉索布置置58（a）輻射形布置的斜斜拉索沿沿主梁為為均勻分分布，而而在索塔塔上則集集中于塔塔頂一點(diǎn)點(diǎn)。由于于其斜拉拉索與水水平面的的平均交交角較大大，故斜斜拉索的的垂直分分力對(duì)主主梁的支支承效果果也大，，但塔頂頂上的錨錨固點(diǎn)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜雜；（b）豎琴形布置中的的斜拉索索成平行行排列，，在索數(shù)數(shù)少時(shí)顯顯得比較較簡(jiǎn)潔，，并可簡(jiǎn)簡(jiǎn)化斜拉拉索與索索塔的連連接構(gòu)造造，塔上上錨固點(diǎn)點(diǎn)分散，，對(duì)索塔塔的受力力有利，，缺點(diǎn)是是斜拉索索的傾角角較小，，索的總總拉力大大，故鋼鋼索用量量較多。。（c）扇形布置的斜斜拉索是是不相互互平行的的，它兼兼有上面面兩種布布置方式式的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，在設(shè)設(shè)計(jì)中獲獲得廣泛泛應(yīng)用。。第一章總總體布布置第第四節(jié)節(jié)拉拉索布置置59三、索距距的布置置索距的布置，，可以分為““稀索”與“密索”。早期－稀索；；現(xiàn)代－密索索（計(jì)算機(jī)計(jì)計(jì)算）密索體系優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)如下：1、索距小，主梁梁彎矩?。ㄖ髁荷纤骶嘁灰话慊炷亮毫菏?-10m，鋼梁是12-20m）；2、索力較小，錨錨固點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)簡(jiǎn)單；3、錨固點(diǎn)附近應(yīng)應(yīng)力流變化小小，補(bǔ)強(qiáng)范圍圍??；4、利于伸臂架設(shè)設(shè)；5、易于換索。6、斜拉橋采用懸懸臂法架設(shè)時(shí)時(shí)，索間距宜宜為5～15m。第一章總體體布置第第四節(jié)拉拉索布置60第五節(jié)主要要結(jié)構(gòu)體系斜拉橋的結(jié)構(gòu)構(gòu)體系，可以以有以下幾種種不同的劃分分方式：（1）按照塔、梁、墩相相互結(jié)合方式式，可劃分為漂漂浮體系、半半漂浮體系、、塔梁固結(jié)體體系和剛構(gòu)體體系。（2）按照主梁的連續(xù)方方式，有連續(xù)體系系和T構(gòu)體系等。（3）按照斜拉索的錨固固方式，有自錨體系系、部分地錨錨體系和地錨錨體系。（4）按照塔的高度不同同，有常規(guī)斜拉拉橋和矮塔部部分斜拉橋體體系。第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系61圖4-1-13漂浮體系圖圖4-1-15半漂浮體系圖4-1-16塔梁固結(jié)體系系圖圖4-1-17剛構(gòu)體系按照塔、梁、、墩相互結(jié)合合方式分類第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系62一、飄浮體系系漂浮體系的特特點(diǎn)是塔墩固結(jié)、塔塔梁分離。主梁除兩端端有支承外，其其余全部用拉拉索懸吊，屬屬于一種在縱縱向可稍作浮動(dòng)的多多跨彈性支承承連續(xù)梁。圖4-1-13漂浮體系斜拉拉橋第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系63斜拉索是不能能對(duì)梁提供有有效的橫向支承的，為了抵抗抗由于風(fēng)力等引引起主梁的橫橫向水平位移移，一般應(yīng)在在塔柱和主梁之間設(shè)設(shè)置一種用來來限制側(cè)向變變位的板式或或聚四氟乙烯盆式橡橡膠支座，簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱側(cè)向限位支座座。圖4-1-14主梁側(cè)向限位位支座第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系64采用漂浮體系的斜拉橋有：：荊州長(zhǎng)江公路路大橋北汊橋橋（混凝土）跨徑：200+500+200m鄂黃長(zhǎng)江公路路大橋（混凝土）跨徑：55+200+480+200+55m重慶大佛寺長(zhǎng)長(zhǎng)江大橋（混凝土）跨徑：3×50+198+450+198+3×50m重慶長(zhǎng)江二橋橋（混凝土）跨徑：53+169+444+169+53m武漢長(zhǎng)江二橋橋（混凝土）跨徑：180+400+180m岳陽洞庭湖大大橋（混凝土）跨徑：130+310＋310＋130m第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系65優(yōu)點(diǎn)：主跨滿載時(shí)，，塔柱處的主主梁截面無負(fù)彎矩峰值；；由于主梁可以以隨塔柱的縮縮短而下降，，所以溫度、、收縮和徐變次內(nèi)力均較小。密索體系中主主梁各截面的的變形和內(nèi)力力的變化較平緩，受力較均勻；地震時(shí)允許全全梁縱向擺蕩蕩，作長(zhǎng)周期期運(yùn)動(dòng)，從而而吸震消能。目前，大跨斜斜拉橋（主跨跨400米以上）多采采用此種體系系第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系66缺點(diǎn)：懸臂施工時(shí)，，塔柱處主梁梁需臨時(shí)固結(jié)結(jié)，以抵抗施施工過程中的的不平衡彎矩矩和縱向剪力力，由于施工工不可能做到到完全對(duì)稱，，成橋后解除除臨時(shí)固結(jié)時(shí)時(shí)，主梁會(huì)發(fā)發(fā)生縱向擺動(dòng)，應(yīng)予注意。?？稍O(shè)置阻尼器。為了防止縱向向颶風(fēng)和地震震荷載使漂浮浮體系斜拉橋橋產(chǎn)生過大的的擺動(dòng)，影響響安全，十分分有必要在斜斜拉橋塔上的的梁底部位設(shè)設(shè)置高阻尼的的主梁水平彈性限位位裝置。第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系67二、半飄浮體體系半漂浮體系的的特點(diǎn)是塔墩固結(jié)，主梁在塔墩墩上設(shè)置豎向支承，成為具有多多點(diǎn)彈性支承承的三跨連續(xù)續(xù)梁?？梢允鞘且粋€(gè)固定支支座，三個(gè)活活動(dòng)支座；也也可以是四個(gè)個(gè)活動(dòng)支座，，但一般均設(shè)設(shè)活動(dòng)支座，，以避免由于于不對(duì)稱約束束而導(dǎo)致不均均衡溫度變位位，水平位移移將由斜拉索索制約。圖4-1-15半漂體系斜拉拉橋第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系68采用半漂浮體系的斜拉橋有:南京長(zhǎng)江二橋橋南汊橋（鋼）跨徑：58.5+246.5+628+246.5+58.5m安慶長(zhǎng)江大橋橋（鋼）跨徑：50+215+510+215+50m武漢軍山長(zhǎng)江江大橋（鋼）跨徑：48+204+460+204+48m潤(rùn)楊長(zhǎng)江大橋橋北汊橋（鋼）跨徑：175.4+406+175.4m銅陵長(zhǎng)江大橋橋（混凝土）跨徑：80+90+190+432+190+90+80m馬桑溪縣長(zhǎng)江江大橋（混凝土）跨徑：179+360+179m挪威Helgeland海格蘭德大橋（混凝土）跨徑：177.5+425+177.5m第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系69半漂浮體系若采用一般支支座來處理則則無明顯優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)楫?dāng)當(dāng)兩跨滿載時(shí)時(shí)，塔柱處主主梁有負(fù)彎矩矩尖峰，溫度、收收縮、徐變次次內(nèi)力仍較大大。若在墩頂設(shè)置置一種可以用用來調(diào)節(jié)高度度的支座或彈簧支承來替替代從塔柱中中心懸吊下來來的拉索（一一般稱“零號(hào)索”），并在成橋橋時(shí)調(diào)整支座座反力，以消消除大部分收收縮、徐變等等的不利影響響，這樣就可可以與漂浮體體系相媲美，，并且在經(jīng)濟(jì)濟(jì)和減小縱向向漂移方面將將會(huì)有一定好好處。第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系70三、塔梁固結(jié)結(jié)體系塔梁固結(jié)體系系的特點(diǎn)是將將塔梁固結(jié)并并支承在墩上上，斜拉索變?yōu)閺椥灾С谐?。主梁的?nèi)內(nèi)力與撓度直直接同主梁與與索塔的彎曲剛度比值有關(guān)。這種體體系的主梁一一般只在一個(gè)個(gè)塔柱處設(shè)置固定支座，，而其余均為為縱向可以活活動(dòng)的支座。。圖4-1-16塔梁固結(jié)體系系斜拉橋第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系71采用塔梁固結(jié)體系系的斜拉橋有：：法國布勞東納納橋（Brotoune）(混凝土)跨徑：58.5+143.5+320+143.5+70m紅水河鐵路斜斜拉橋跨徑：48+96+48m優(yōu)點(diǎn)：顯著減小主梁梁中央段的軸軸向拉力，且且在索塔和主主梁中的溫度內(nèi)力極極小。缺點(diǎn)：中孔滿載時(shí)，，主梁在墩頂頂處轉(zhuǎn)角位移移導(dǎo)致塔柱傾傾斜，使塔頂產(chǎn)生較較大水平位移移，顯著增大大主梁跨中撓撓度和邊跨負(fù)負(fù)彎矩；另外上上部結(jié)構(gòu)重量量和活載反力力都需由支座座傳給橋墩，，需要設(shè)置很大大噸位的支座座。在大跨徑徑斜拉橋中，，這種支座甚甚至達(dá)到上萬噸噸級(jí)，支座的的設(shè)計(jì)制造及及日后養(yǎng)護(hù)、、更換困難。。第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系72采用剛構(gòu)體系的斜拉橋有：：廣東崖門大橋橋（混凝土）跨徑：50+115+338+115+50m廣東金馬大橋橋（混凝土）跨徑：60+283+283+60m長(zhǎng)沙湘江北大大橋（混凝土）跨徑：105+210+105m美國DamePoint橋（混凝土）跨徑：198.2+396.4+198.2m美國SunshineSkyway日照橋（混凝土）跨徑：73.2+164.6+365.8+164.6+73.2m第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系73四、剛構(gòu)體系系剛構(gòu)體系的特點(diǎn)是塔梁墩相互固固結(jié)，形成跨度內(nèi)內(nèi)具有多點(diǎn)彈性支承承的剛構(gòu)。圖4-1-17剛構(gòu)體系斜拉拉橋第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系74優(yōu)點(diǎn)：既免除了大型型支座又能滿滿足懸臂施工工的穩(wěn)定要求求；結(jié)構(gòu)的整體剛度比較較好，主梁撓撓度又小。缺點(diǎn)：主梁固結(jié)處負(fù)負(fù)彎矩大，使使固結(jié)處附近近截面需要加加大；再則為為消除溫度應(yīng)應(yīng)力，應(yīng)用于于雙塔斜拉橋橋中時(shí)要求墩墩身具有一定定的柔性，常常用于高墩的的場(chǎng)合，以避避免出現(xiàn)過大大的附加內(nèi)力力。另外，這這種體系比較較適合于獨(dú)塔斜拉橋。第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系75圖4-1-18三臺(tái)涪江橋（其懸掛梁消除除了溫度影響響，但不利于于行車）圖4-1-19插入剪力鉸T構(gòu)體系與剛構(gòu)構(gòu)體系區(qū)別:主梁跨中區(qū)域域無軸拉力。。具體做法：一是在斜拉橋橋主跨中央部部分插入一小跨跨懸掛結(jié)構(gòu);二是以“剪力力鉸”代替懸懸掛結(jié)構(gòu),剪力鉸的功能能是只傳彎矩、剪力，，不傳軸力。。五、T構(gòu)體系按主梁的連續(xù)方方式:有連續(xù)體系和和T構(gòu)體系。第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系76采用T構(gòu)體系的斜拉橋有：：委內(nèi)瑞拉馬拉拉開波橋（Maracaibo）跨徑：160+5××235+95m阿根廷的ChacoCorrientes查科科連特斯斯大橋跨徑：163.5+245+163.5m西班牙Luna月亮橋(混凝土)跨徑：66.74+440+66.74m鄖陽漢江大橋橋（混凝土）跨徑：43+414+43m第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系77圖4-1-20西班牙盧納橋橋斜拉橋多數(shù)是是自錨體系。。只有在主跨跨很大邊跨很很小時(shí)，少數(shù)斜拉橋才采采用部分地錨錨體系。按照斜拉索的錨固固方式分類：：自錨式、地地錨式六、部分地錨錨體系第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系78圖4-1-21鄖陽漢江橋第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系79圖4-1-22矮塔部分斜拉拉橋矮塔部分斜拉拉橋受力性能能介于梁式橋和和斜拉橋之間間。按塔高分類：：常規(guī)斜拉橋橋和矮塔部分分斜拉橋七、矮塔部分分斜拉橋體系系第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系80在相同截面下，塔抗抗水平變位剛剛度與塔高h(yuǎn)三次方成反比，塔高降低則則塔身剛度迅迅速提高。但但塔高降低后后拉索水平傾傾角將減小，，拉索對(duì)主梁梁的支撐作用減弱弱，而水平壓力增大大，相當(dāng)于拉索索對(duì)主梁施加加了一個(gè)較大大的體外預(yù)應(yīng)力。矮塔部分斜斜拉橋由于拉拉索不能提供供足夠的支撐撐剛度，故要要求主梁的剛剛度較大。因因拉索只提供供部分剛度，，“部分斜拉橋””由此得名。第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系81采用矮塔部分斜拉拉橋體系的斜拉橋有：蕪湖長(zhǎng)江大橋橋（鋼）跨徑：180+312+180m日本木曾川大大橋跨徑：160+3××275+160m楫斐川橋跨徑：154+4××271.5+154m沖原橋跨徑：65.4+180+65.4m蟹澤大橋跨徑：99.3+180+99.3m第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系82矮塔部分斜拉拉橋具有以下特點(diǎn)點(diǎn)：1、塔較矮。常常規(guī)斜拉橋的的塔高與跨度度之比為1/4～1/5，而部分斜拉拉橋?yàn)?/8～1/12。2、梁的無索區(qū)區(qū)較長(zhǎng)，沒有有端錨索。3、邊跨與主跨跨的比值較大大，一般大于于0.5。4、梁高較大，，高跨比為1/30～1/40，甚至做成變變高度梁。5、拉索對(duì)豎向向恒活載的分分擔(dān)率小于30％，受力以梁梁為主，索為為輔。6、由于梁的剛剛度大，活載載作用下斜拉拉索的應(yīng)力變變幅較小，可可按體外預(yù)應(yīng)應(yīng)力索設(shè)計(jì)。。第一章總體體布置第第五節(jié)主主要結(jié)構(gòu)體系系83第二章斜拉拉橋的構(gòu)造第一節(jié)主梁梁的構(gòu)造第二節(jié)索塔塔第三節(jié)拉索索第二章斜拉拉橋的構(gòu)造84第一節(jié)主梁梁的構(gòu)造主梁的作用有三個(gè)方面：：1、將恒、活載分分散傳給拉索索。梁的剛度度越小，則承承擔(dān)的彎矩越小；2、與拉索及索塔塔一起成為整整個(gè)橋梁的一一部分，主梁梁承受的力主要是拉索索的水平分力力所形成的軸軸壓力，因而而需有足夠的剛度防止止壓屈；3、抵抗橫向風(fēng)載載和地震荷載載，并把這些些力傳給下部部結(jié)構(gòu)。第二章斜拉拉橋的構(gòu)造第第一節(jié)主主梁的構(gòu)構(gòu)造85當(dāng)拉索間距較較大時(shí)，主梁由彎矩控制設(shè)計(jì)。對(duì)對(duì)于單索面斜拉橋，，主梁由扭轉(zhuǎn)控制設(shè)計(jì)。對(duì)對(duì)于雙索面密密索體系，主主梁設(shè)計(jì)主要要應(yīng)考慮軸壓力因素以及整個(gè)個(gè)橋的縱向彎彎曲。另外，應(yīng)考慮慮到在減小活活載的情況下下主梁有足夠夠的強(qiáng)度和剛剛度以更換拉拉索。并需考考慮個(gè)別拉索索偶然拉斷或或退出工作時(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)仍具有有足夠的安全儲(chǔ)備。第二章斜拉拉橋的構(gòu)造第第一節(jié)主主梁的構(gòu)構(gòu)造86主梁的高跨比比正常范圍對(duì)于雙索面情形：1/100～1/150對(duì)于單索面情形：1/50～1/100，且高寬比不宜小小于1/10。（若高寬比比過小其抗扭性能不能能保證）第二章斜拉拉橋的構(gòu)造第第一節(jié)主主梁的構(gòu)構(gòu)造87一、實(shí)體梁式式和板式主梁梁實(shí)體梁式和板板式截面的主主梁一般僅適適用于雙索面面斜拉橋，因因?yàn)檫@種截面面具有構(gòu)造簡(jiǎn)簡(jiǎn)單和施工方方便（制作時(shí)無內(nèi)模模，而箱形截截面需內(nèi)模）的優(yōu)點(diǎn)。特特別是當(dāng)斜索索在邊主梁中中錨固時(shí)，錨錨固構(gòu)造非常常簡(jiǎn)單，而且且在索面內(nèi)具具有一定的抗抗彎剛度，在在錨固點(diǎn)處可可以避免產(chǎn)生生大的橫向力力流。梁高較矮時(shí)，，截面空氣阻阻力小，在空空氣動(dòng)力性能能方面是合理理與有效的，，特別當(dāng)橋面面寬度增大到到整個(gè)截面近近似于一塊平平板時(shí)。第二章斜拉拉橋的構(gòu)造第第一節(jié)主主梁的構(gòu)構(gòu)造88實(shí)體梁式主梁梁圖4-2-2重慶大佛寺長(zhǎng)長(zhǎng)江公路大橋橋主梁第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造89圖4-2-3荊州長(zhǎng)長(zhǎng)江公公路大大橋主主梁施工方方便：：懸臂臂法施施工時(shí)時(shí)，為為減輕輕掛蘭蘭負(fù)荷荷，可可將兩兩個(gè)邊邊主梁梁先行行澆筑筑，然然后，，在掛掛索后后再澆澆筑橫橫梁，，最后后澆筑筑橋面面板混混凝土土，使使形成成整體體，共共同受受力。。適用雙索面面斜拉拉橋。第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造90是20世紀(jì)80年代以以來斜斜拉橋橋主梁梁的跨跨高比比一再再增大大，主主梁高高度相相對(duì)減減小的的結(jié)果果。所謂矮矮梁板板式主主梁，，是指指主梁梁位于于兩邊邊，且且梁高高相對(duì)對(duì)于橋橋?qū)拋韥碚f很很小，，但兩兩主梁梁間仍仍有橫橫梁和和橋面面板相相連。。實(shí)體板板式主主梁構(gòu)造最最簡(jiǎn)單單，抗抗風(fēng)性性能也也好；；但抗抗扭能能力較較小，，截面面效率率較低低。適適用雙面密密索且寬度不不太大大的橋。。圖4-2-4實(shí)體板板式主主梁第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造91二、箱箱形截截面⑴混凝凝土箱箱形截截面主主梁是是現(xiàn)代代斜拉拉橋中中經(jīng)常常采用用的截截面形形式。。⑵它的的抗彎和和抗扭扭剛度度大，能適適應(yīng)稀稀索、、密索索、單單索面面或雙雙索面面等不不同斜斜索布布置；；⑶其組組合截截面，，也可可以方方便地地形成成封閉閉式的的單箱箱形式式或分分離式式的雙雙箱形形式，，以適適應(yīng)不不同橋橋?qū)挼牡男枰?；⑷截面面的組組合構(gòu)構(gòu)造，，也可可以部部分預(yù)預(yù)制、、部分分現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)澆筑筑為橋橋梁施施工方方案提提供了了更多多的選選擇。。第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造92單索面面箱形形截面面主梁梁（a）法國國布魯魯東納納（Brotonne）橋（（b）美國國日照照（SunshineSkyway）橋單箱單單室：：采用斜斜腹板板，可可以改改善抗抗風(fēng)性性能，，又可可減小小墩臺(tái)臺(tái)的寬寬度，，且箱箱形截截面的的抗扭扭剛度度也大大。（為了了防止止斜腹腹板開開裂，，需要要施加加預(yù)應(yīng)應(yīng)力））第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造93單箱三三室：：寬達(dá)30-35m，懸臂臂施工工時(shí)，，須將將截面面分成成三榀榀，先先施工工中間間箱，，待掛掛完拉拉索后后，再再完成成兩側(cè)側(cè)邊箱箱的施施工，，呈品品字形形前進(jìn)進(jìn)，將將截面面構(gòu)成成整體體。中腹板板間距較較小，，有利利于單單索面面的傳傳力，，邊腹腹板傾傾角更更小，，對(duì)抗抗風(fēng)更更有利利。圖4-2-9長(zhǎng)沙湘湘江北北大橋橋三室室箱梁梁截面面第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造94雙索面面箱形形截面面主梁梁圖4-2-6武漢長(zhǎng)長(zhǎng)江二二橋雙雙箱形形主梁梁分離式式的兩兩個(gè)箱箱體各各自錨錨固于于拉索索，兩兩箱之之間則則以橫橫梁和和橋面面板連連結(jié)。。雙箱箱梁的的典型型截面面為倒倒梯形形。第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造95圖4-2-7美國P—K橋三角角形雙雙箱梁梁（PK斷面））其縱肋肋可以以傳遞遞軸力力，且且其離離索很很近，，傳力力性能能好，，故底底板可可以省省了。。同時(shí)時(shí)，這這種截截面施施工時(shí)時(shí)需要要內(nèi)模模?？癸L(fēng)性性能良良好，，中部部無底底板，，可減減輕結(jié)結(jié)構(gòu)自自重。。第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造96三角形形截面面對(duì)抗抗風(fēng)最最有利圖4-2-8挪威Skarnsunddet橋主梁梁第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造97單箱多多室斷斷面第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造98南京長(zhǎng)長(zhǎng)江二二橋扁扁平多多室鋼鋼箱梁梁第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造99a）日本本巖黑黑島橋橋斷面面b）日本本橫濱濱灣大大橋斷斷面第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造100巖黑島島橋主主梁節(jié)節(jié)段第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造101蕪湖長(zhǎng)長(zhǎng)江大大橋桁桁架主主梁第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造102泰國湄湄南河河橋單單索面面鋼箱箱梁截截面第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造103安那西西斯橋橋組合合梁截截面第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造104楊浦大大橋主主梁斷斷面第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造105混凝土土橋面面板與與鋼主主梁之之間的的栓釘釘聯(lián)接接第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造106三、不不同材材料主主梁的的適宜宜跨徑徑斜拉橋橋主梁梁有下下列四四種不不同的的組成成方式式：1、預(yù)應(yīng)力力混凝凝土梁梁，稱為為混凝凝土斜斜拉橋橋，經(jīng)經(jīng)濟(jì)跨跨徑400m以下。2、鋼－混混凝土土組合合梁，稱為組組合梁梁斜拉拉橋，，經(jīng)濟(jì)濟(jì)跨徑徑400～600m。3、全鋼主主梁，稱為為鋼斜斜拉橋橋，經(jīng)經(jīng)濟(jì)跨跨徑600m以上。4、主跨跨為鋼鋼主梁梁或鋼鋼－混混凝土土組合合梁，，邊跨跨為混混凝土土梁，，稱為為混合式式斜拉拉橋，經(jīng)濟(jì)濟(jì)跨徑徑600m以上。第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造107法國諾諾曼底底大橋橋混合合梁第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造108日本多多多羅羅大橋橋鋼主主梁第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造109武漢白白沙州州大橋橋鋼主主梁第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第一節(jié)節(jié)主主梁梁的構(gòu)構(gòu)造110第二節(jié)節(jié)索索塔塔一、索索塔構(gòu)構(gòu)件組組成圖4-2-10索塔構(gòu)構(gòu)件組組成索塔在在美學(xué)學(xué)上起起決定定性作作用：：慎選選形狀狀、勾勾畫尺尺寸比比例、、借助助模型型、后后局部部?jī)?yōu)化化。第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第二節(jié)節(jié)索索塔塔111組成索索塔的的主要要構(gòu)件件是塔塔柱，，另外外還有有塔柱之之間的的橫梁梁或其其他連連結(jié)構(gòu)構(gòu)件。。塔柱之之間的的橫梁梁一般般可分分為承重橫橫梁與非承重橫橫梁。前者者為設(shè)設(shè)置主主梁支支座的的受彎彎?rùn)M梁梁，以及塔塔柱轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折處處的壓壓桿橫橫梁或或拉桿桿橫梁梁；后后者為塔頂頂橫梁梁和塔塔柱無無轉(zhuǎn)折折的中中間橫橫梁。。第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第二節(jié)節(jié)索索塔塔112二、混混凝土土塔的的構(gòu)造造實(shí)心體索塔塔一般般適用用于中中小跨跨度的斜拉拉橋，，對(duì)于于小跨跨度可可采用用等截截面，對(duì)對(duì)于中中等跨跨度以以上的的斜拉拉橋塔塔柱可采用用空心截面。。第二章章斜斜拉橋橋的構(gòu)構(gòu)造第第二節(jié)節(jié)索索塔塔113表4-2-2混凝凝土土索索塔塔常常采采用用的的截截面面形形式式第二二章章斜斜拉拉橋橋的的構(gòu)構(gòu)造造第第二二節(jié)節(jié)索索塔塔114矩形形截截面面索索塔塔的的構(gòu)構(gòu)造造簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單，，其其四四角角宜宜做做成成倒角角或或圓圓角角，以以利利抗抗風(fēng)風(fēng)。。H形截截面面索索塔塔對(duì)對(duì)抗抗風(fēng)風(fēng)最最為為不不利利。。八角角形形截截面面有有利利于于配配置置封閉閉式式環(huán)環(huán)向向預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力筋筋，但但構(gòu)構(gòu)造造稍稍復(fù)復(fù)雜雜。。第二二章章斜斜拉拉橋橋的的構(gòu)構(gòu)造造第第二二節(jié)節(jié)索索塔塔115H形截截面面在在立立面面上上可可以以不不使使錨錨頭頭外外露露，，對(duì)對(duì)美美觀觀有有所所改改善善，，但但同同時(shí)時(shí)造造成成了了四四個(gè)個(gè)索索面面。。對(duì)此問題題可以采采用兩個(gè)個(gè)索面（（如下圖圖）的H字截面塔塔解決。。不過采采用一種種形式會(huì)會(huì)造成橋橋塔受扭扭，用兩兩種形式式上下交交叉設(shè)置置可以避避免橋塔塔受扭但但不美觀觀。（a）（（b）（（c）第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第二節(jié)索索塔塔116第三節(jié)拉拉索索一、拉索索的構(gòu)造造拉索的構(gòu)構(gòu)造基本本上分為為整體安裝裝的拉索和和分散安裝裝的拉索兩兩大類。。前者的的代表為為平行鋼絲絲索配冷冷鑄錨，后者的的代表為為平行鋼絞絞線索配配夾片錨錨。第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索117圖4-2-11平行鋼絲絲拉索1、平行鋼鋼絲索配配冷鑄錨錨第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索1182、平行鋼鋼絞線索索配夾片片錨圖4-2-12平行鋼絞絞線拉索索第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索119將平行鋼鋼絲索中中的鋼絲絲換成等截面的鋼絞線線即成為為鋼絞線線索。單根鋼絞絞線索質(zhì)質(zhì)量較輕輕，運(yùn)輸輸和安裝裝方便，，但錨頭頭需現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)防護(hù)，，質(zhì)量保保證難度度增大。。。第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索120二、拉索索的錨固固1、拉索在在梁上的的錨固垂直分力力由加勁勁斜桿平平衡第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索121圖4-2-13拉索與混混凝土梁梁的錨固固形式梁底兩側(cè)側(cè)錨固塊塊梁兩側(cè)錨錨固塊第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索1222、拉索在在索塔上上的錨固固實(shí)體塔交錯(cuò)錨固固塔內(nèi)設(shè)鋼鋼管鋼扁擔(dān)錨固牛腿只受受豎向力力鋼錨箱錨固圖4-2-14斜索與混混凝土梁梁的錨固固形式預(yù)應(yīng)力空空心塔塔點(diǎn)非交錯(cuò)錯(cuò)錨固設(shè)環(huán)向預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索123三、拉索索的應(yīng)力力拉索的應(yīng)應(yīng)力控制制需要考考慮三個(gè)個(gè)因素，，即有效彈性性模量、、破斷強(qiáng)強(qiáng)度和疲疲勞。斜索的等等效彈性性模量為為：（L=0時(shí)即表示示是垂直直索，此此時(shí)無垂垂度影響響。）若斜索的的應(yīng)力過過低，則則斜索的的垂度大大，索的的有效模模量就小，，這也反反應(yīng)了斜斜拉索必必須采用用高強(qiáng)度度鋼材的的直接原因。因因而，控控制斜索索的最小小應(yīng)力是是十分必必要的。。第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索124根據(jù)鋼材材的受力力特性，，當(dāng)拉索索的荷載載超過破斷荷載載的50％時(shí)，鋼的的非彈性性應(yīng)變將將快速增增加，因而而對(duì)于一一般荷載載組合，，拉索的的最大荷荷載只能到它它破斷強(qiáng)強(qiáng)度的40％。另外，拉拉索應(yīng)具具有足夠夠的抗疲疲勞能力力，即在規(guī)定的應(yīng)應(yīng)力變幅幅下，拉索在在承受200萬次的荷載循環(huán)環(huán)后，其其強(qiáng)度不不小于原原來強(qiáng)度度的95％。拉索的抗抗疲勞能能力與鋼鋼材和錨錨具有關(guān)關(guān)，目前前生產(chǎn)的成品品拉索應(yīng)應(yīng)力變幅幅為220～250MPa。第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索125四、拉索索的減振振（1）氣動(dòng)控控制法（2）阻尼減減振法（3）改變拉拉索動(dòng)力力特性法法拉索的風(fēng)致振動(dòng)動(dòng)現(xiàn)象在各各種跨徑徑和類型型的斜拉拉橋上普普遍存在在，拉索索的振動(dòng)動(dòng)易導(dǎo)致致疲勞和和外包破破損。目目前對(duì)斜斜拉橋的的拉索采采取的減減振措施施主要有有以下幾幾種：第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索1261.氣動(dòng)控制制法將斜拉索索原來的的光滑表表面做成成帶有螺旋凸紋紋、條形凸紋紋、V形凹紋或或圓形凹凹點(diǎn)的非光滑滑表面。。拉索表表面的凹凹凸紋能能阻礙下下雨時(shí)拉拉索水線線的形成成，從而而防止雨振的發(fā)生。。直徑139mm2mm螺旋線直徑139mm凹紋圖案案第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索127日本多多多羅大橋橋拉索上上的圓形形凹點(diǎn)第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索1282.阻尼減振振法阻尼減振振法的作作用機(jī)理理就是通通過安裝裝阻尼裝裝置，提提高拉索索的阻尼尼比從而而抑制拉拉索的振振動(dòng)。根根據(jù)與拉拉索的相相互關(guān)系系，阻尼尼裝置又又可分為為安放在在套筒內(nèi)內(nèi)的內(nèi)置式阻阻尼器和附著于于拉索之之上的外置式阻阻尼器。第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索129圖4-2-16內(nèi)置式阻阻尼器第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索130圖4-2-17外置式阻阻尼器第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索1313.改變拉索索動(dòng)力特特性法采用聯(lián)結(jié)器（（索夾））或輔助助索將若干根根索相互互聯(lián)結(jié)起來，，輔助索索可以采采用直徑徑比主要要索小得得多的索索。其作用機(jī)機(jī)理是：：通過聯(lián)聯(lián)結(jié)，將將長(zhǎng)索轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成為為相對(duì)較短的短短索，使使拉索的的振動(dòng)基基頻提高高，從而而抑制索索的振動(dòng)。這對(duì)防止止低頻振動(dòng)動(dòng)十分有效效，同時(shí)時(shí)也能降降低雨振以及單根索振振動(dòng)發(fā)生的機(jī)機(jī)率，但但對(duì)通常常以高階階形式出出現(xiàn)的渦激振動(dòng)動(dòng)抑制作用用不明顯顯。另外外，輔助助索易疲疲勞斷裂，對(duì)對(duì)橋梁景景觀有一一定影響響。第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索132圖4-2-18多多羅大大橋的制制振纜索索第二章斜斜拉橋橋的構(gòu)造造第第三節(jié)拉拉索索133第三章斜斜拉橋橋的計(jì)算算第三章斜斜拉橋橋的計(jì)算算第一節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)分分析計(jì)算算圖示第二節(jié)斜斜拉索索的垂度度效應(yīng)計(jì)計(jì)算第三節(jié)索索力的的初擬和和調(diào)整第四節(jié)溫溫度和和徐變次次內(nèi)力計(jì)計(jì)算第五節(jié)非非線性性問題的的計(jì)算134圖4-3-1斜拉橋結(jié)結(jié)構(gòu)分析析離散圖圖第三章斜斜拉橋橋的計(jì)算算第第一節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)分析計(jì)計(jì)算圖式式第一節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)分分析計(jì)算算圖式135一、等效效彈性模模量斜拉橋的的拉索一一般采用用柔性索索，斜索索在自重重的作用用下會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生一定定的垂度度，這一一垂度的的大小與與索力有有關(guān)，垂垂度與索索力呈非非線性關(guān)關(guān)系。。第二節(jié)斜斜拉索索的垂度度效應(yīng)計(jì)計(jì)算索的伸長(zhǎng)量包括彈性伸長(zhǎng)長(zhǎng)和克服垂度度的伸長(zhǎng)，，可用等等效彈性模量量的方法法，在彈彈性伸長(zhǎng)公式中中計(jì)入垂垂度的影影響。圖4-3-2斜拉索的的受力圖圖式第三章斜斜拉橋橋的計(jì)算算第第二節(jié)斜斜拉拉索的垂垂度效應(yīng)應(yīng)計(jì)算136q為斜索自自重集度度，fm為斜索跨跨中的徑徑向撓度度。因索索不承擔(dān)擔(dān)彎矩，，根據(jù)索索中彎矩矩為零的的條件，，得到：：q1是沿索的的法向方方向，因因?yàn)檠厮魉髑邢蚍椒较蚍至苛繉?duì)垂度度無影響響。圖4-3-2斜拉索的的受力圖圖式第三章斜斜拉橋橋的計(jì)算算第第二節(jié)斜斜拉拉索的垂垂度效應(yīng)應(yīng)計(jì)算137索形應(yīng)該該是懸鏈鏈線，對(duì)對(duì)于fm很小的情情形，可可近似地地按拋物物線計(jì)算算，索的的長(zhǎng)度為為：(4-3-2)(4-3-3)第三章斜斜拉橋橋的計(jì)算算第第二節(jié)斜斜拉拉索的垂垂度效應(yīng)應(yīng)計(jì)算138(4-3-4)用彈性模模量的概概念表示示上述垂垂度的影影響，則則有：式中：，，，，為為斜索索的水平平投影長(zhǎng)長(zhǎng)度；Ef：計(jì)算垂垂度效應(yīng)應(yīng)的當(dāng)量量彈性模模量第三章斜斜拉橋橋的計(jì)算算第第二節(jié)斜斜拉拉索的垂垂度效應(yīng)應(yīng)計(jì)算139因此，等等效彈性性模量為為：(4-3-5)圖4-3-3Eeq與Ｌ的關(guān)關(guān)系即:斜拉索等等效彈模模與斜索索水平投投影長(zhǎng)L的關(guān)系如如圖：Eeq/E隨L增大而減減小，隨隨應(yīng)力增增大而增增大。故故，一般般鋼筋不不能做拉拉索，因因?yàn)槠鋺?yīng)應(yīng)力太小小，Eeq小，即低低應(yīng)力使使得彈模模損失大大。在T的作用下下，斜拉拉索的彈彈性應(yīng)變變?yōu)椋旱谌滦毙崩瓨驑虻挠?jì)算算第第二節(jié)斜斜拉拉索的垂垂度效應(yīng)應(yīng)計(jì)算140二、斜拉拉索兩端端傾角修修正(4-3-6)斜拉索兩兩端的鋼鋼導(dǎo)管安安裝時(shí)，，必須考考慮垂度度引起的的索兩端端傾角的的變化量量β，否則將將造成導(dǎo)導(dǎo)管軸線線偏位。。一般情情況下，，可按拋拋物線計(jì)計(jì)算，即即：其中，σ取恒載內(nèi)內(nèi)力，不不是組合合內(nèi)力。。當(dāng)索的水水平投影影長(zhǎng)度很很長(zhǎng)時(shí)（（L>300m），按拋拋物線計(jì)計(jì)算會(huì)帶帶來一定定的誤差差，因而而應(yīng)采用用更精確確的懸鏈鏈線方程程求解。。第三章斜斜拉橋橋的計(jì)算算第第二節(jié)斜斜拉拉索的垂垂度效應(yīng)應(yīng)計(jì)算141第三節(jié)索索力的的初擬和和調(diào)整一、恒載載平衡法法索力初初擬(4-3-7)(4-3-8)對(duì)于主跨跨，忽略略主梁抗抗彎剛度度影響，，根據(jù)豎豎向力的的平衡，，得到：：拉索引起起的水平平力為：：圖4-3-4索力初擬擬計(jì)算圖圖式第三章斜斜拉橋橋的計(jì)算算第第三節(jié)索索力力的初擬擬和調(diào)整整142進(jìn)一步考考察邊跨跨，忽略略塔的抗抗彎剛度度，則主主、邊跨跨拉索的的水平分分力應(yīng)相相等，得得到：(4-3-9)(4-3-10)邊跨第i號(hào)索支承承的恒載載重量Wb可依據(jù)Tbi作相應(yīng)的的調(diào)整：：第三章斜斜拉橋橋的計(jì)算算第第三節(jié)索索力力的初擬擬和調(diào)整整143合理成橋橋狀態(tài)：：施工完完成后，，在所有有恒載作作用下，，各構(gòu)件件受力滿滿足某種種理想狀狀態(tài)，如如梁、塔塔中彎曲曲應(yīng)變能能最小。。斜拉橋合合理成橋橋狀態(tài)確確定的過過程實(shí)際際上就是是按施工工過程確確定各索索初張力力的過程程。合理理成橋狀狀態(tài)的確確定通常常先不考考慮施工工過程，，只根據(jù)據(jù)成橋狀狀態(tài)的受受力圖式式來計(jì)算算，然后后按施工工過程將將索的張張拉程序序逐個(gè)細(xì)細(xì)化。二、可行行域法調(diào)調(diào)索計(jì)算算第三章斜斜拉橋橋的計(jì)算算第第三節(jié)索索力力的初擬擬和調(diào)整整144分析方法法有簡(jiǎn)支支梁法、、剛性支支承連續(xù)續(xù)梁法、、可行域域法等1.簡(jiǎn)支梁法法（即恒恒載平衡衡法）選擇合適適的拉索索初張力力，使主主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)的恒載載內(nèi)力與與主梁以以拉索的的錨固點(diǎn)點(diǎn)為簡(jiǎn)支支支承的的簡(jiǎn)支梁梁內(nèi)力一一致。2.剛性支承承連續(xù)梁梁法將斜拉索索和主梁梁錨固點(diǎn)點(diǎn)處作為為剛性支支承點(diǎn)（（零撓度度）進(jìn)行行分析，，計(jì)算出出各支點(diǎn)點(diǎn)反力。。利用斜斜拉索索索力的豎豎向分力力與剛性性支點(diǎn)反反力相等等的條件件確定斜斜拉索的的成橋狀狀態(tài)索力力，主梁梁的恒載載內(nèi)力圖圖即為剛剛性支承承連續(xù)梁梁的彎矩矩及支承承反力產(chǎn)產(chǎn)生的軸軸力圖。。第三章斜斜拉橋橋的計(jì)算算第第三節(jié)索索力力的初擬擬和調(diào)整整1453.可行域法法從控制