斜拉桥结构组成及设计.ppt

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《斜拉桥结构组成及设计》
第二章 斜拉桥的构造
第一节 主梁构造
第二节 索塔构造
第三节 拉索构造
第一篇 混凝土斜拉桥
第一节 两类：
矩形
非矩形截面。
第二章 斜拉桥的构造
采用实心矩形截面时，拉索穿过塔柱交错锚固于塔轴线两侧。也可把塔柱截面变成H形。
采用空心矩形截面时，拉索锚固箱室中，箱室内壁增设锚固用的锯齿形凸块，或在箱内设置钢横梁来锚固。
第二章 斜拉桥的构造
非矩形截面塔柱包括五角形、六角形、八角形等，可采用实心，也可采用空心截面。
空心截面需在每一层拉索锚头处增设水平隔板，作用有二：
1、有利于将索力传递到塔柱全截面上；
2、在施工阶段和养护时可作为工作平台。
拉索须具备抗疲劳性、耐久性和抗腐蚀性。
拉索包括钢索和两端锚具两部分，钢索承受拉力，锚具传递索力。
一、拉索构造
拉索由高强度钢丝或钢绞线制作。
组成钢索的钢丝、钢绞线要排列整齐、规则；
钢索断面应紧密并易于成型，受力均匀；
钢索的型式便于穿过预埋管道，易于锚固；
钢索易于防护和施工安装等。
第三节 拉索构造
第二章 斜拉桥的构造
主要采用两种拉索：平行钢丝和平行钢绞线。
1、平行钢丝拉索与冷铸锚
平行钢丝索经涂脂处理后按正六边形平行、捆扎成束后，加缠高强度聚脂包带和热挤高密度聚乙烯塑料（HDPE）护套或染色PE护套，两端安装钢套管和锚具。
平行钢丝索截面示例
将若干根钢丝平行集拢、同轴同向加以适当扭绞，由此而使各根钢丝相互间形成一种特殊的平行状态，称为半平行钢丝索。
半平行钢丝索实例
第二章 斜拉桥的构造
平行钢丝拉索的结构分为三个部分。
①锚固部分：分张拉端锚固与固定端锚固；张拉端由锚筒、锚圈、锚垫板、防护罩等组件组成；固定端由锚饼、锚垫板、防护罩组成。
②过渡部分：由钢导管、锚筒过渡延伸钢管、减振器、防水罩等组成；
③中间部分：由高强钢丝、玻璃丝带，PE防护、缠包带等组成。
圆钢丝直径常用5mm、7mm两种，钢丝抗拉标准强度不少于1570MPa。
1-张拉端锚筒；2-锚圈；3-锚垫板；4-过渡钢管；5-拉索；6-平行钢丝；7-固定端锚饼；8-2层玻璃丝带或2层涤纶带；9-热挤PE塑料护套；10-PVE缠包带
平行钢丝索的锚固采用冷铸墩头锚。
千斤顶通过与锚杯内缘螺纹连接进行张拉，张拉后拧紧锚杯外缘螺母即可传力。
第二章 斜拉桥的构造
平行钢丝拉索采用的冷铸锚头
第二章 斜拉桥的构造
2. 平行钢绞线拉索
将平行钢丝索中的钢丝换成钢绞线即成为平行钢绞线索。
钢绞线由7根Ф5mm或7mm的钢丝绞制成单股钢束（Ф 15mm），各单股钢束平行排列，形成钢绞线。
单根钢丝标准抗拉强度>1860MPa，国外钢绞线（美国、日本）>2000MPa。
平行钢绞线斜拉索采用的夹片式群锚
第二章 斜拉桥的构造
二、拉索的锚固
1. 斜拉索与混凝土梁的锚固
1）顶板设置锚固块
适用于单索面有加劲斜杆的箱梁。
拉索锚固在顶板与斜拉杆交叉点处的锚固块上。
拉索水平分力通过锚固块传给顶板后再到箱梁全截面，垂直分力由一对加劲斜杆承受。
第二章 斜拉桥的构造
2）箱梁内设横隔板锚固
用于分离式双箱的混凝土主梁，也适用于单索面多室箱梁。
锚固构造位于箱梁顶板下两个腹板之间，与顶板、腹板固结在一起。
拉索的水平分力由锚固块传递给顶板再扩散到主梁全截面，垂直分力则由锚固块传给左右腹板。
斜拉索的锚头示例
第二章 斜拉桥的构造
3）在箱梁内设斜隔板锚固
在箱梁内设斜向隔板，其斜度与拉索一致。拉索锚固于箱梁底板。
拉索的水平分力通过隔板四周的顶板、腹板和底板传给主梁，垂直分力由斜隔板两侧的腹板以剪力形式传递。
第二章 斜拉桥的构造
4）在梁体两侧设锚固块
双索面斜拉桥常用的锚固构造。锚固块放在主梁两侧风嘴形实体块下面，或较厚的倾斜边腹板下面。
拉索的水平分力通过风嘴形实体或斜腹板传递，而垂直分力则需在斜腹板内设置一定数量的竖向预应力筋束来承受。
第二章 斜拉桥的构造
5）在梁底设置锚固块
适用于截面较小的实体双主梁或板式梁。
梁中设置与拉索倾角相同的管道，拉索穿过管道后锚固于梁底。
总结—斜拉索与混凝土梁的锚固方法：
1）顶板设置锚固块
2）箱梁内设横隔板锚固
3）在箱梁内设斜隔板锚固
4）在梁体两侧设锚固块
5）在梁底设置锚固块
第二章 斜拉桥的构造
2. 拉索在索塔上的锚固
拉索锚固部位的构造与拉索的布置、根数和形状、塔形和构造及拉索的牵引和张拉等多种因素有关。
1）在实体塔上交错锚固
塔柱中埋设钢管，两侧拉索交叉穿过预埋钢管后锚固在钢管上端的钢板上。
利用塔壁上的锯齿形凹槽或凸形牛腿来锚固拉索。