第二章斜斜拉橋橋的構造造第一節主主梁構構造第二節索索塔構構造第三節拉拉索構構造第一篇混混凝土土斜拉橋橋第一節主主梁構構造主梁作用用體現三三個方面面：1）將結構構重力和和可變作作用傳給給拉索；；2）承受拉拉索的軸軸向壓力力，需有有足夠的的剛度防防止壓屈屈；3）抵抗橫橫向風荷荷載和地地震作用用。第二章斜斜拉橋橋的構造造斜拉橋主主梁材料料類型分分類除少數在在索塔附附近梁高高變化外外，通常常采用等等高度梁梁。高跨比h/L：雙索面面1/100～1/150；單索面1/50～1/100。寬高比B/h≥8提高主梁梁橫向抗抗風穩定定性。后面將介介紹砼主主梁常用用的截面面形式。。第二章斜斜拉橋橋的構造造梁橋混凝土T梁：h/L=1/8-1/16預應力混混凝土結結構：T型截面：：h/L=1/12-1/15箱型截面面：h/L=1/15-1/18變截面連連續梁：支點位位置，H1/L=1/16-1/18跨中H2/H1=1/1.5-1/2.5連續剛構構（箱梁梁）：支點位位置，H1/L=1/16-1/20跨中H2/H1=1/2.5-1/3.5拱橋石拱橋h=βkL1/3β=4.5-6.0隨矢跨比比減小而而增大k=1.0～1.2（汽-10～汽-20）鋼筋混凝凝土板拱拱：h/L=1/60-1/70工字型肋肋拱：肋高h/L=1/25-1/35箱肋：肋高h/L=1/50-1/70箱拱：h/L=1/55-1/75拱橋寬度度>1/25?L第二章斜斜拉橋橋的構造造一、實體體梁式和和實體板板式主梁梁實體梁式式主梁：：兩個分離離主梁間間由混凝凝土橋面面板及橫橫梁連接接，拉索索錨固在在主梁中中心處。。第二章斜斜拉橋橋的構造造實體板式式主梁：：純板式和矮梁式截面。矮梁式指指主梁位位于兩邊邊，梁高高相對橋橋寬很小小，主梁梁間有橫橫梁和橋橋面板相相連。邊主梁截截面帶有有風嘴尖尖角，適適應抗風風要求。。拉索直接接錨固在在邊主梁梁下面。。圖a)為希臘Evripos橋，主跨跨215m，高垮比比=1/478，板高45cm第二章斜斜拉橋橋的構造造二、箱形形截面：：抗彎和抗抗扭剛度度大，能能適應各各種斜索索布置；；可形成單箱式或分離式的的雙箱式式截面，適適應不同同橋寬需需要。單箱式截截面跨越塞納納河的法法國普魯魯東納橋橋，跨徑徑143+320+143m，第一座單單索面砼斜斜拉橋。一個中央索索面與預制制構件做成成的箱形加加勁梁相連連結。第二章斜斜拉橋的構構造法國普魯東東納橋雙索面箱梁梁常以分離離式的兩個個箱體錨固固于拉索，，兩箱間為為整體橋面面板，橫截截面外側做做成風嘴狀狀，具有良良好抗風性性能。第二章斜斜拉橋的構構造分離式的雙雙箱式截面面美國P-K橋（Pasco-Kennewick，主跨299m，1978年）采用三三角形雙箱箱梁，全漂漂浮體系斜斜拉橋，主主梁僅2.0m。第二章斜斜拉橋的構構造斜拉橋混凝凝土主梁的的斷面形式式分類第二章斜斜拉橋的構構造雙索面與單單索面的三三室箱梁有有所不同。。雙索面將兩兩個中間豎豎腹板盡量量拉大，使使中室大于于邊室，以以取得較大大的截面橫橫向慣性矩矩；單索面，則則將其盡量量靠攏，以以便將斜索索錨固于較較小的中室室內。第二章斜斜拉橋的構構造挪威Skarnsunddet橋采用三角角形箱形截截面，主跨跨530m，三角形箱箱梁截面不不僅抗彎、、抗扭剛度度大，并且且抗風，適適用于雙索索面與單索索面體系。。主跨和邊跨跨主梁設計計理念是不不同的：主跨必須有有良好的動動力特性，，自重較輕輕。邊跨拉索起起穩定塔的的作用，邊邊跨應具有有克服上提提力功能，，通過邊跨跨自重設輔輔助墩來解解決。第二章斜斜拉橋的構構造斜拉橋主梁梁斷面與索索面布置關關系第二節索索塔構造索塔通過拉拉索對主梁梁起彈性支支承作用。。索塔設計應應滿足強度度、剛度和和穩定性要要求。索塔是以受受壓為主的的壓彎構件件，索塔趨趨向于混凝凝土材料。。第二章斜斜拉橋的構構造城市中的斜斜拉橋，還還從造型、、景觀及與與環境協調調等要求來來確定索塔塔的結構型型式。第二章斜斜拉橋的構構造一、索塔組組成組成索塔的的主要構件件：塔柱，塔柱間的的橫梁。第二章斜斜拉橋的構構造橫梁可分為為承重橫梁與非承重橫梁梁。承重橫梁：：為設置主梁梁支座處、、塔柱轉折折處的橫梁梁；非承重橫梁梁：為塔頂橫梁梁和塔柱無無轉折的中中間橫梁。。所有的塔柱柱、橫梁共共同參與風風力、地震震及汽車荷荷載作用。。第二章斜斜拉橋的構構造二、混凝土土塔構造塔柱截面分分成兩類：：矩形非矩形截面面。第二章斜斜拉橋的構構造采用實心矩形截面時時，拉索穿穿過塔柱交交錯錨固于于塔軸線兩兩側。也可可把塔柱截截面變成H形。采用空心矩形截面時時，拉索錨錨固箱室中中，箱室內內壁增設錨錨固用的鋸鋸齒形凸塊塊，或在箱箱內設置鋼鋼橫梁來錨錨固。第二章斜斜拉橋的構構造非矩形截面面塔柱包括括五角形、、六角形、、八角形等等，可采用用實心，也也可采用空空心截面。。空心截面需需在每一層層拉索錨頭頭處增設水水平隔板，，作用有二：1、有利于將索索力傳遞到到塔柱全截截面上；2、在施工階段段和養護時時可作為工工作平臺。。拉索須具備備抗疲勞性性、耐久性性和抗腐蝕蝕性。拉索包括鋼索和兩端錨具兩部分，鋼鋼索承受拉拉力，錨具具傳遞索力力。一、拉索構構造拉索由高強強度鋼絲或或鋼絞線制制作。組成鋼索的的鋼絲、鋼鋼絞線要排排列整齊、、規則；鋼索斷面應應緊密并易易于成型，，受力均勻勻；鋼索的型式式便于穿過過預埋管道道，易于錨錨固；鋼索易于防防護和施工工安裝等。。第三節拉拉索構造第二章斜斜拉橋的構構造主要采用兩兩種拉索：：平行鋼絲和平行鋼絞線線。1、平行鋼絲絲拉索與冷冷鑄錨平行鋼絲索索經涂脂處處理后按正正六邊形平平行、捆扎扎成束后，，加纏高強強度聚脂包包帶和熱擠擠高密度聚聚乙烯塑料料（HDPE）護套或染染色PE護套，兩端端安裝鋼套套管和錨具具。平行鋼絲索索截面示例例將若干根鋼鋼絲平行集集攏、同軸軸同向加以以適當扭絞絞，由此而而使各根鋼鋼絲相互間間形成一種種特殊的平平行狀態，，稱為半平行鋼絲絲索。半平行鋼絲絲索實例第二章斜斜拉橋的構構造平行鋼絲拉拉索的結構構分為三個個部分。①錨固部分分：分張拉端錨固固與固定端錨固固；張拉端由錨筒、錨錨圈、錨墊墊板、防護護罩等組件件組成；固定端由錨餅、錨錨墊板、防防護罩組成成。②過渡部分分：由鋼導管管、錨筒過過渡延伸鋼鋼管、減振振器、防水水罩等組成成；③中間部分分：由高強鋼鋼絲、玻璃璃絲帶，PE防護、纏包包帶等組成成。圓鋼絲直徑徑常用5mm、7mm兩種，鋼絲絲抗拉標準準強度不少少于1570MPa。1-張拉端錨筒筒；2-錨圈；3-錨墊板；4-過渡鋼管；；5-拉索；6-平行鋼絲；；7-固定端錨餅餅；8-2層玻璃絲帶帶或2層滌綸帶；；9-熱擠PE塑料護套；；10-PVE纏包帶平行鋼絲索索的錨固采采用冷鑄墩墩頭錨。千斤頂通過過與錨杯內內緣螺紋連連接進行張張拉，張拉拉后擰緊錨錨杯外緣螺螺母即可傳傳力。第二章斜斜拉橋的構構造平行鋼絲拉索采用的的冷鑄錨頭頭第二章斜斜拉橋的構構造2.平行鋼絞線線拉索將平行鋼絲絲索中的鋼鋼絲換成鋼鋼絞線即成成為平行鋼鋼絞線索。。鋼絞線由7根Ф5mm或7mm的鋼絲絞制制成單股鋼鋼束（Ф15mm），各單股股鋼束平行行排列，形形成鋼絞線線。單根鋼絲標標準抗拉強強度>1860MPa，國外鋼絞絞線（美國國、日本））>2000MPa。平行鋼絞線線斜拉索采采用的夾片片式群錨第二章斜斜拉橋的構構造二、拉索的的錨固1.斜拉索與混混凝土梁的的錨固1）頂板設置置錨固塊適用于單索索面有加勁勁斜桿的箱箱梁。拉索錨固在在頂板與斜斜拉桿交叉叉點處的錨錨固塊上。。拉索水平分分力通過錨錨固塊傳給給頂板后再再到箱梁全全截面，垂垂直分力由由一對加勁勁斜桿承受受。第二章斜斜拉橋的構構造2）箱梁內設設橫隔板錨錨固用于分離式式雙箱的混混凝土主梁梁，也適用用于單索面面多室箱梁梁。錨固構造位位于箱梁頂頂板下兩個個腹板之間間，與頂板板、腹板固固結在一起起。拉索的水平平分力由錨錨固塊傳遞遞給頂板再再擴散到主主梁全截面面，垂直分分力則由錨錨固塊傳給給左右腹板板。斜拉索的錨錨頭示例第二章斜斜拉橋的構構造3）在箱梁內內設斜隔板板錨固在箱梁內設設斜向隔板板，其斜度度與拉索一一致。拉索索錨固于箱箱梁底板。。拉索的水平平分力通過過隔板四周周的頂板、、腹板和底底板傳給主主梁，垂直直分力由斜斜隔板兩側側的腹板以以剪力形式式傳遞。第二章斜斜拉橋的構構造4）在梁體兩兩側設錨固固塊雙索面斜拉拉橋常用的的錨固構造造。錨固塊塊放在主梁梁兩側風嘴嘴形實體塊塊下面，或或較厚的傾傾斜邊腹板板下面。拉索的水平平分力通過過風嘴形實實體或斜腹腹板傳遞，，而垂直分分力則需在在斜腹板內內設置一定定數量的豎豎向預應力力筋束來承承受。第二章斜斜拉橋的構構造5）在梁底設設置錨固塊塊適用于截面面較小的實實體雙主梁梁或板式梁梁。梁中設置與與拉索傾角角相同的管管道，拉索索穿過管道道后錨固于于梁底。總結—斜拉索與混混凝土梁的的錨固方法法：1）頂板設置錨錨固塊2）箱梁內設橫橫隔板錨固固3）在箱梁內設設斜隔板錨錨固4）在梁體兩側側設錨固塊塊5）在梁底設置置錨固塊第二章斜斜拉橋的構構造2.拉索在索塔塔上的錨固固拉索錨固部部位的構造造與拉索的的布置、根根數和形狀狀、塔形和和構造及拉拉索的牽引引和張拉等等多種因素素有關。1）在實體塔塔上交錯錨錨固塔柱中埋設設鋼管，兩兩側拉索交交叉穿過預預埋鋼管后后錨固在鋼鋼管上端的的鋼板上。。利用塔壁壁上的鋸鋸齒形凹凹槽或凸凸形牛腿腿來錨固固拉索。。第二章斜斜拉橋橋的構造造構造與上上述的相相同，但但需在橋橋塔壁板板內配置置環向預預應力鋼鋼筋，抵抵抗拉索索在箱壁壁內產生生的拉力力。2）空心塔塔上非交交錯錨固固第二章斜斜拉橋橋的構造造3）采用鋼鋼錨固梁梁來錨固固鋼錨固梁梁擱置在在塔柱內內側牛腿腿上，斜斜索錨固固在鋼錨錨固梁的的錨塊上上。鋼錨固梁梁實現拉拉索在空空心塔上上的對稱稱錨固，，使塔柱柱在錨固固區段受受力明確確，內力力減少。。第二章斜斜拉橋橋的構造造4）利用鋼鋼錨箱錨錨固鋼錨箱由由各層的的鋼錨箱箱上下焊焊接而成成，然后后將錨箱箱用焊釘釘與混凝凝土塔身身連結。。第二章斜斜拉橋橋的構造造三、拉索索的應力力拉索的應應力控制制考慮三三個因素素：設計彈性性模量、破斷強度度和抗疲勞。斜索的設設計彈性性模量（（換算彈彈性模量量）可按按恩斯特公公式計算：式中：E索的彈性性模量，，r索的容重重，l索的水平平投影長長度。第二章斜斜拉橋橋的構造造公式表明明，選用用高強度度材料，，提高拉索索工作應應力，采用輕而而有效的的拉索防防護手段段，減少容重重，有利于于提高拉拉索剛度度，降低低非線性性影響。。控制斜索索的最小小應力是是十分必必要的。。拉索應具具有足夠夠抗疲勞勞能力，，拉索抗抗疲勞能能力與鋼鋼材和錨錨具有關關，目前前成品拉拉索應力力變幅為為220～250MPa。四、拉索索的減振振拉索的振振動容易易導致拉拉索根部部出現反反復撓曲曲，產生生附加撓撓曲應力力，加速速鋼絲疲疲勞和外外包破損損。目前