月斜拉桥与悬索桥的构造设计及结构计算学习教案.pptx

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第一部分 斜拉桥
§ 总体布置
§ 斜拉桥的构造
§ 斜拉桥的计算
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§ 概述
一、斜拉桥的组成（见下图）
斜拉桥由斜拉索、塔柱和主梁2）按照主梁的连续方式：连续体系和T构体系；
（3）按照斜拉索的锚固方式：自锚体系、部分地锚体系和地锚体系；
（4）按照塔的高度不同，有常规斜拉桥和矮塔部分斜拉桥体系。
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一、漂浮体系
塔墩固结，塔梁分离，主梁除两端支承于桥台处，全部用斜索吊起，其结构形式相当于在单跨梁加斜索。
特点：可减少主梁在支点的负弯矩，但须施加横向约束。缺点是：悬臂施工时，塔柱处主梁需临时固结，成桥后解除临时固结时，主梁会发生纵向摆动。为防止纵向漂浮体系斜拉桥产生过大的摆动，十分有必要在斜拉桥塔上的梁底部位设置高阻尼的主梁水平弹性限位装置。
二、半漂浮体系
塔墩固结，主梁在塔墩上设置竖向支撑（固定铰和活动铰，可以是一个固定支座三个活动支座，也可以是四个活动支座，但一般均设活动支座，以避免由于不对称约束而导致不均衡温度变位，水平位移将由斜拉索制约），其结构形式属于有弹性支承的连续梁
特点：具有连续梁的优点。
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三、塔梁固结体系
塔梁固结并支撑在墩上。
特点：主梁的内力与挠度直接同主梁与索塔的弯曲刚度比有关，这种体系的主梁一般只在一个塔柱处设置固定支座，而其余均为纵向活动支座。优点是显著减小主梁中央段承受的轴向拉力，并且索塔和主梁的温度力极小。
四、连续刚构式（刚构体系形式）
主梁与塔、墩固结形成整体，其结构形式是有弹性支承的连续刚构。
特点：便于平衡对称施工，抵抗跨中变形的刚度较大
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五、T构体系
T构体系斜拉桥与刚构体系的区别主要是主梁跨中区域无轴拉力，具体做法两种：在斜拉桥主跨中央部分插入一小跨悬挂结构，以剪力铰代替悬挂结构，这种铰的功能是只传递弯矩、剪力，不传轴力。
六、部分地锚体系
在主跨很大边跨很小的特殊情况下，少数斜拉桥采用部分地锚式的锚拉体系。
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七、矮塔部分斜拉桥
由力学知识可知：在截面相同的情况下，塔的抗水平位移刚度与塔高的三次方成反比，因而塔高降低则塔身刚度迅速提高，但塔高降低后拉索的水平倾角也将减小，拉索对主梁的支撑作用减弱，而水平压力增大，这相当于拉索对主梁施加了一个较大的体外预应力。矮塔部分斜拉桥由于拉索不能提供足够的支撑刚度，故要求主梁的刚度较大。
具有以下特点（1）塔较矮，（2）梁的无索区较长，没有端锚索，（3）边跨与主跨的比值较大，，（4）梁高较大，高跨比为1/30～1/40，甚至做成高度梁，（5）拉索对竖向恒活载的分担率小于30%，受力以梁为主，索为辅，（6）由于梁的刚度大，活载作用下斜拉索的应力变幅较小，可按体外预应力索设计。
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§ 斜拉桥的构造
§ 主梁的构造
§ 索塔
§ 拉索
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§ 主梁的构造
主梁的主要作用有三个方面：
（1）将恒、活载分散传给拉索，梁的刚度越小，则承担的弯矩越小；
（2）与拉索及索塔一起成为整个桥梁的一部分，主梁承受的力主要是拉索的水平分力所形成的轴压力，因而需要有足够的刚度防止压屈；
（3）抵抗横向风载和地震荷载，并把这些力传给下部结构。
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主要尺寸拟定
主梁高度h：h=1/50～1/200，
主梁宽度B:主梁宽与主跨的比值宜大于1/30，与主梁高的比宜大于8，
主梁各细部尺寸：主要根据轴力来确定，
截面调试。
钢筋布置
普通钢筋的配置
纵向预应力筋：分段布置，一般在主跨跨中和边跨端部
横向预应力筋
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一、实体梁式和板式主梁
实体梁式和板式截面的主梁一般仅适用于双索面斜拉桥，因为这种截面具有构造简单和施工方便的优点，特别是斜索在实体的边主梁中锚固时，锚固构造非常简单，而且在索面内具有一定的抗弯刚度，在锚固点处可以避免产生大的横向力流。
二、箱形截面
混凝土箱形截面主梁是现代斜拉桥中经常采用的截面形式，这是因为它的抗弯刚度和抗扭刚度大，能适应稀索、密索、单索面或双索面等不同斜索布置，其组