斜拉桥与悬索桥性能对比分析.doc

斜拉桥与悬索桥性能对比分析斜拉桥与悬索桥之分析比较摘要: 斜拉桥又叫斜张桥, 是一种用斜锁直接将主梁悬吊在塔柱上的桥梁, 是一种组合受力体系桥梁, 外荷载主要靠受弯压、斜拉索来承担。悬索桥的构造方式是 19 世纪初被发明的,现在许多桥梁使用这种结构方式。现代悬索桥, 是由索桥演变而来。适用范围以大跨度及特大跨度公路桥为主, 当今大跨度桥梁全采用此结构。现代悬索桥通常有桥塔、锚碇、主缆、吊索、加劲梁及鞍座等主要部分组成。关键词:斜拉桥、悬吊、斜拉索、悬索桥、大跨度、一、构造特点比较斜拉桥 1 、斜拉索组成: 抗拉强度高、弹性模量大且抗疲劳性能好的钢平行高强钢丝束、平行钢绞线束斜拉索造价约占全桥造价的 25 %一 30 %。斜拉索防护——使用寿命 2 、主梁主梁力学体系:偏心受压构件连续体系——多非连续体——主跨中央插入小跨悬挂结构剪力铰主梁的跨高比主跨跨长与梁高的比值。密索 100-200 3 、索塔(1) 索塔的纵向布置独柱式、 A 字形、倒 Y形悬索桥 1 、桥塔桥塔是支撑主缆的重要构件。 2、锚碇锚碇是主缆的锚固体。通常采用的有重力式锚碇和隧洞式锚碇。重力式锚碇和隧洞式锚碇 3 、主缆主缆是悬索桥的主要承重构件。 4、吊索是将活载和加劲梁的恒载传递到主缆的构件。 5、加劲梁加劲梁的主要功能是提供桥面和防止桥面发生过大的挠曲变形和扭曲变形。 6 、鞍座鞍座是支承主缆的重要构件。二、结构类型比较斜拉桥的结构体系: 飘浮体系、支承体系、塔梁固结体系、刚构体系。 1. 飘浮体系定义: 又称悬浮体系, 该体系塔墩固结、塔梁分离, 主梁除两端外全部用缆索吊起而在纵向可稍作浮动, 是一种具有多跨弹性支承的单跨梁。 2. 支承体系定义:该体系塔墩固结、塔梁分离,主梁在塔墩上设置竖向支承,接近于在跨度内具有弹性支承的三跨连续梁,又称半飘浮体系。 3. 塔梁固结体系定义: 塔梁固结并支承在墩上, 斜拉索为弹性支承, 相当于梁顶面用斜索加强的一根连续梁。 4. 刚构体系定义:梁、塔、墩互为固结,形成跨度内具有多点弹性支承的刚构。悬索桥结构类型 1. 柔式悬索桥:不设加劲梁; 只在活载于恒载的比值不大时适用:如人行桥或早期的一些主缆很大的悬索桥等。 2. 单跨悬吊: 仅主跨悬吊, 并在主跨上设加劲梁; 如存在边跨, 则边跨独立。 3. 三跨悬吊简支体系:加劲梁为三跨简支梁。 4. 三跨悬吊连续体系:加劲梁为三跨连续梁。 5. 自锚式悬索桥: 与组合体系中的系杆拱相似, 悬索的水平拉力不传给锚碇二传给加劲梁。 6. 缆索中段同加劲桁架的上弦合为一体。三、结构受力特点斜拉桥是一个空间结构, 要简化计算图式。例如, 在竖向荷载作用下, 可以将双索面斜拉桥简化为两片平面结构, 而将荷载在两片平面结构间分配。这种做法略去了活载偏心作用下结构的扭转效应, 而用横向分布系数来粗略计入空间影响。由于对斜拉索施工阶段所施加的初始张拉力( 指活载作用前的索力) 足以抵消活载作用下对索产生的压力, 斜拉索始终处于张紧状态, 因此, 即使对于柔性索, 计算中仍将可其作为受拉杆单元对待; 对于主梁和索塔, 则作为梁单元处理。结构计算简图、几何特性、边界条件须与实际结构相一致; 结构计算简图必须能反映结构分阶段形成的特点, 正确反映各重要工况下的结构特性及荷载状况, 如结构形成、体系转换、拉索张拉