1、橋梁美學之斜拉橋之美橋梁美學論文斜拉橋之美年 級: 學 號: 姓 名: 專 業: 二零一三年六月斜拉橋賞析【摘要】：斜拉橋是一種比較年輕的一種橋，它有體型輕巧、簡潔美觀、條線分明、造價經濟、受力合理等優點，在現代社會中十分受到歡迎，本文主要是對斜拉橋這一類橋的歷史、結構、形狀、受力原理等進行介紹分析以及對該類橋的美學賞析，其中列舉了一些著名的斜拉橋，如：日本多多羅大橋、中國楊浦大橋、法國米洛高架橋。圖表 1 關鍵詞：斜拉橋 介紹 美學賞析 簡介斜拉橋又稱斜張橋，是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁，是由壓的塔、受拉的索和承彎的梁體組合起來的一種結構體系。其可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支

2、承連續梁。其可使梁體內彎矩減小，降低建筑高度，減輕了結構重量，節省了材料。斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索三部分組成。 斜拉橋(cable stayed bridge)作為一種拉索體系，比梁式橋的跨越能力更大，是大跨度橋梁的最主要橋型。斜拉橋是由許多直接連接到塔上的鋼纜吊起橋面，斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、獨柱，材料有鋼和混凝土的。斜拉索布置有單索面、平行雙索面、斜索面等。第一座現代斜拉橋是1955年德國DEMAG公司在瑞典修建的主跨為182.6米的斯特倫松德（Stromsund）橋。目前世界上建成的最大跨徑的斜拉橋為俄羅斯的俄羅斯島大橋，主跨徑為1104米,于20

3、12年7月完工。斜拉橋是將梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的橋。它由梁、斜拉索和塔柱三部分組成。斜拉橋是一種自錨式體系，斜拉索的水平力由梁承受。梁除支承在墩臺上外，還支承在由塔柱引出的斜拉索上。按梁所用的材料不同可分為鋼斜拉橋、結合梁斜拉橋和混凝土梁斜拉橋。構造原理橋承受的主要荷載并非它上面的汽車或者火車，而是其自重，主要是主梁。以一個索塔為例，索塔的兩側是對稱的斜拉索，通過斜拉索將索塔主梁連接在一起。假設索塔兩側只有兩根斜拉索，左右對稱各一條，這兩根斜拉索受到主梁的重力作用，對索塔產生兩個對稱的沿著斜拉索方向的拉力，根據受力分析，左邊的力可以分解為水平向向左的一個力和豎直向下的一個力；同樣的右邊的

4、力可以分解為水平向右的一個力和豎直向下的一個力；由于這兩個力是對稱的，所以水平向左和水平向右的兩個力互相抵消了， 最終主梁的重力成為對索塔的豎直向下的兩個力，這樣，力又傳給索塔下面的橋墩了。斜拉索數量再多，道理也是一樣的。之所以要很多條，那是為了分散主梁給斜拉索的力而已。代表橋梁世界上建成的著名斜拉橋有：俄羅斯島大橋（主跨1104），蘇通長江大橋（主跨1088m），以及1999年日本建成的世界最大跨度的多多羅大橋（主跨890米）。 我國至今已建成各種類型的斜拉橋100多座，其中有50余座跨徑大于200米。開創了我國修建400米以上大跨度斜拉橋的先河。我國已成為擁有斜拉橋最多的國家，在世界10大

5、著名斜拉橋排名榜上，中國有8座，尤其是蘇通長江大橋主跨1088m，為世界斜拉橋第二跨。2013年世界前10名大跨度斜拉橋 (截止2012年8月）序號橋名國家主跨（m）建成年份1俄羅斯島大橋俄羅斯110420122蘇通大橋中國108820083香港昂船洲大橋中國101820084鄂東長江大橋中國92620105多多羅大橋日本89019996諾曼底大橋法國85619957南京長江三橋南橋中國64820058南京長江二橋南橋中國62820019武漢白沙洲長江橋中國620200810福州青洲閩江大橋中國618200011上海楊浦大橋中國605200112上海徐浦大橋中國6021993 (一)圖表 2日

6、本多多羅大橋多多羅大橋位于日本的本州島和四國島的聯絡線上，主梁采用鋼箱梁，是當時世界上主跨最長的超大型斜拉橋。這座全長1480m，主跨890m的斜拉橋像一條巨大的青龍，將橫跨美麗的獺，并將本州的廣島市和四國的松山市的公路交通連接起來。 由于該橋建在風景區的國家公園附近，所以巨大的建筑物與自然環境的協調成了重要的課題。由直線的塔、梁、索構成的斜拉橋，以直線的剛性為基調，簡潔、穩重，可以達到與周圍環境協調一致的效果。本橋的景觀設計，就橋塔形狀、斜拉索布置、橋墩形狀、上部結構的表面著色等方面進行了專門研究。同時，重點突出以下四方面的主題。1) 光與影：瀨戶內海風景的特征是光與影，力圖使其交織變化，表

7、現其移動感的圖像。2) 未來性：表現其延展、寬廣、有力、展現未來的無限可能性。同時，使人感到21世紀的架橋水平。3) 飛躍：島與島之間，通過橋梁連接，使人信心十足的奔向未來。4) 存在感：呼吁西瀨戶地區的發展，同時也感受到橋梁的雄姿。日是一個多臺風、多地震的國家。因此多多羅大橋在抗風、抗震設計上要求很高。作為斜拉橋主構要素橋塔，在力學上起著重要的作用。由于日本的地理環境復雜，多多羅橋的橋塔建造得和一般的斜拉橋不太一樣，一般斜拉橋有A形、倒Y形、門形、H形等形狀，但多多羅橋的橋塔與懸索橋的橋塔一樣，其高聳的形象引人注目，起著象征、標志的作用，是景觀中重要因素，它還采用了接近倒Y型但又不是倒Y型的

8、橋塔方案，其既有倒Y型特點又有其獨特之處，達到了完美的結合。圖表 3多多羅橋的斜拉索，各跨均按21根程扇形布置。每根斜拉索的直徑與橋梁整體的規模相比是一根非常細的線，因數量多，所以將其看作是一個整體的面。在斜拉索錨固間距從密向希變化的PC梁和鋼梁的接頭附近，設置過渡區段，使斜拉索的錨固間距圓順過渡，最下面一根在梁上的錨固點盡量靠近塔，是整體能真正展開成扇形，大大增加了美觀度，再融合橋身涂裝的淺灰色，使這座橋更好地與混凝土相襯，從而它與周圍環境更完美地結合在一起。 圖表 4楊浦大橋浦大橋是上海繼南浦大橋之后建成的跨越黃浦江的第二座斜拉索公路橋，為世界主跨徑最大的斜拉橋之一。大橋全長7658米，主

9、跨602米，凈高48米，橋下可通5.5萬噸巨輪。兩側各 有一座倒“V“鉆石形主塔，高208米。主橋面寬30.55米，設6車道，兩旁設有2米寬人行道，并有上下電梯供觀光游覽。楊浦大橋挺拔高聳的208米主塔似一把利劍直刺穹蒼，塔的兩側32對鋼索連接主梁，呈扇面展開，如巨型琴弦，正彈奏著巨龍騰飛的奏鳴曲。鄧小平同志親自為大橋題寫了橋名，他以88歲高齡登上楊浦大橋時感慨地說：“喜看今日路，勝讀萬年書！楊浦大橋猶如一道橫跨浦江的彩虹，高達208米的塔柱似利劍刺破青天，無數根排列整齊的斜拉鋼索仿佛一架碩大無比的豎琴迎風彈奏。全橋設計精巧、造型優美、氣勢恢宏，是上海旅游的著名景觀。楊浦大橋位于上海市楊浦區寧

10、國路地區。橋址離蘇州河5.3km，離吳淞口20.5km，與南浦大橋相距11km。該橋是市區內跨越黃浦江、連接浦西老市區與浦東開發區的重要橋梁，是上海市內環線的重要組成部分。該橋全長8354m（包括主橋、引橋、匝道、引道）。主橋全長1178m，跨經組合為：過渡孔45m+邊孔+主孔602m+邊孔+過渡孔45m。主孔采用跨過江方案，跨徑602m，兩側邊孔243m，中間設置輔助墩。主橋橋面總寬30.35m。主橋為雙塔空間雙索面鋼-混凝土結合梁斜拉橋結構，塔墩固結，上部結構為縱向懸浮體系，橫向設置限位和抗震裝置。鋼筋混凝土柱塔高為200m，塔形呈鉆石狀。主塔基礎采用鋼管樁。輔助墩、錨墩、邊墩均為柱式墩，

11、鋼筋混凝土預制樁基礎。鋼主梁采用箱形斷面，主梁中距25m鋼橫梁間距4.5m，工字形斷面，車道板采用預制鋼筋混凝土板。過渡孔為簡支預應力混凝土T梁。每座索塔兩側各有32對拉索，全橋共256根。最大索長330m，拉索最大斷面由313根直徑7高強鋼絲組成。浦東引橋長3764m，浦西引橋長3430m，引橋全長7176m。上部結構為簡支橋面連續體系，下部結構為柱式墩，鋼筋混凝土預制樁基礎。該橋將于1993年底建成通車。 主體設計單位：上海市市政工程設計院，合作設計單位：同濟大學、上海城市建設設計院、上海城市建設學院；黃浦江大橋建設指揮部組織施工。1設計師我國著名橋梁設計大師林元培，他是上海市南浦大橋、楊

12、浦大橋、徐浦大橋和盧浦大橋以及東海大橋的總設計師。林元培，男，福建莆田人。曾任上海市政工程設計研究院總工程師、中國土木工程學會市政學會副主任。現任上海市政工程設計研究總院資深總工程師。2005年當選為中國工程院院士。2007年榮獲何梁何基金科學與技術成就獎。圖表 5 林元培他是中共十五大代表。上海市第十屆人民代表。四次被評為上海市勞動模范， 1995年被評為國先進工作者。由于他在我國建橋技術方面的杰出貢獻和突出成就，被授予國家設計大師，榮獲1994年度茅以升橋梁大獎。1設計創新主跨602米長度當時居世界已建成的同類型斜拉橋的首位；提出了鋼箱梁簡化加勁的合理建議和加勁肋的設計方法；改進了拉索錨箱

13、的設計；整理了中國橋梁抗風穩定性的理論分析、試驗內容和方法，為中國大跨度懸吊體系 的抗風設計準則和實驗方法奠定了科學和實踐基礎；先張法板梁用高強度低松弛預應力鋼絞線作預應力筋，OVM錨作工具錨得到成功，其成果已推廣到上海內環線等其他工程上。2意義楊浦大橋的建成完工，在上海建橋史上創造了新的奇跡。整個楊浦大橋的施工質量和施工速度創造了一流的水平，這在世界造橋史上是很少見的。它的建成完工引起國內外同行的注目，受到國際橋梁專家的高度贊揚。楊浦大橋東與浦東新區的羅山路立交橋相接，西與浦西內環線高架道路相貫通，與南浦大橋一起構成內環線上的兩個過江樞紐，對緩解黃浦江越江交通緊張狀況和促進浦東地區的開發，開

14、放具有重要意義。1法國 米洛高架橋（Millau Viaduct）圖表 6米洛高架橋位于法國南部，有“法國第一高橋”之稱，目的是紓解法國度假時期，往來巴黎和地中海沿岸地區的交通擁堵。米羅大橋采用斜張橋形式，為四線道，橋梁以七支柱支撐，橫跨塔恩河（Tarn River）。橋面高270公尺，懸臂支柱最高處達343公尺，甚至比巴黎埃菲爾鐵塔還高，總長2.5公里， 重3萬6000噸。從2001 年12月動工，花費3年時間完成，高度、 完工時間等都創下世界第一，開車在其上宛如行走在云端。這座橋最高點比法國埃菲爾鐵塔還高23米，漫步在云端，在這里已經不再是夢。整個橋梁漆成白色，每當云霧彌漫時，橋墩被云海覆

15、蓋住，整座橋看起來就像漂浮在半空中，宛如童話故事中的仙境入口。這座巨大的橋，除了締造許多破紀錄的數據以及營造出壯觀的畫面外，三年期間曠日費時的施工過程，以及絲毫不容許誤差的精密計算 ，也見證了人定勝天的意志力。設計理念設計理念就是要讓大橋看上去精巧到令人難以置信的程度。建筑團隊希望米洛大橋不僅讓金門大橋、悉尼港大橋相形失色，更要成為21世紀的人類建筑奇觀的橋梁之母。福斯特采用特制鋼材而非混凝土為橋面，減輕橋梁重量。施工方式采用預造法，即先將橋面在亞爾薩斯工廠銜接成每塊32公尺寬的鋼材，共2000塊。然后運到橋兩端的山谷銜接起來，緩慢地懸吊到橋面預定段上方安裝；橋梁采用白色也達到視覺上的輕量效果。法國南部的米洛高架橋到達一個歷史性階段。通過18個液壓發射，對這個連接法國塔恩河南北峽谷，為巴黎和地中海之間建立最直接、