桥梁工程I-4-2VIP专享VIP免费

第二章斜拉桥的构造主梁的主要作用：（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。对于单索面斜拉桥，主梁由扭转控制设计；对于双索面斜拉桥，主梁设计主要应考虑轴压力因素以及整个桥的纵向弯曲。另外，应考虑到在减小活载的情况下主梁有足够的强度和刚度以更换拉索。并需考虑个别拉索偶然拉断或退出工作时结构仍具有足够的安全储备。第一节主梁的构造一、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。优点如下：（1）构造简单、施工方便。（2）当斜索在实体的边主梁中锚固时，锚固构造简单；（3）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。（4）梁高较矮时，截面空气阻力小，在空气动力性能方面是合理与有效的，特别当桥面宽度增大到整个截面近似于一块平板时。第一节主梁的构造实体梁式截面第一节主梁的构造实体板式截面第一节主梁的构造二、箱形截面混凝土箱形截面的抗弯和抗扭刚度大，能适应稀索、密索、单索面或双索面等不同斜索布置；其组合截面，也可以方便地形成封闭式的单箱形式或分离式的双箱形式，以适应不同桥宽的需要；截面的组合构造，也可以部分预制、部分现场浇筑，为桥梁施工方案提供了更多的选择。第一节主梁的构造单索面布置的箱形截面法国布鲁东纳桥美国日照（SunshineSkyway）桥双索面混凝土斜拉桥箱形截面的主梁常以分离式的两个箱体各自锚固于拉索，两箱之间则以横梁和桥面板连结。第一节主梁的构造双箱梁的典型截面为倒梯形三角形双箱梁（美国P-K桥首次采用）在双箱梁的两个分离式箱体之间用底板将其封闭，即成为三室的单箱梁截面，如法国诺曼底大桥边跨混凝土主梁部分的倒梯形三室箱梁截面。挪威Skarnsunddet桥主梁采用了三角形的箱形截面，该桥主跨为530m，建于1992年。第一节主梁的构造双索面桥与单索面桥的三室箱梁截面应有所不同。采用双索面时，应将两个中间竖腹板尽量拉大，使中室大于边室，以期取得较大的横向惯矩；对于单索面，则应将其尽量靠拢，以便将斜索锚固于较小的中室内，如图所示为长沙湘江北大桥（主跨210m）的三室箱梁截面。教材表4-2-1给出了若干种具有代表性的截面形式主梁的特点和适用范围。第一节主梁的构造三、不同材料主梁的适宜跨径斜拉桥主梁有下列四种不同的组成方式：（1）预应力混凝土梁，称为混凝土斜拉桥。（2）钢一混凝土组合梁，称为组合梁（或称结合梁、叠合梁）斜拉桥。（3）钢主梁，称为钢斜拉桥。（4）主跨为钢主梁或钢一混凝土组合梁，边跨为混凝土梁，称为混合式斜拉桥。Svensson认为跨径为200~400m时，采用混凝土主梁是最经济的；400～600m时，采用钢—混凝土组合梁是最经济的；大于600m时，应采用钢主梁。另外，当跨径处于400m和600m两个临界区域时，应综合考虑其他因素分别对两种不同材料主梁作经济比较。第一节主梁的构造但Svensson未考虑桥面宽度的影响。当桥面为6车道及以上时，混凝土横梁的质量将占相当大的比重，此时设计应考虑采用钢横梁方案。主跨主梁和边跨主梁的设计理念是不同的。主跨必须有良好的动力特性，自重较轻。对于大跨度斜拉桥，边跨由于其拉索起着稳定索塔的作用，因而边跨应具有克服上提力的功能，这就需通过边跨的自重、刚度或设辅助墩的方式来解决。各种材料主梁每平方米桥面的自重估计值如下：钢：2.5~3.5kN/m2钢一混凝土组合：6.5~8.5kN/m2混凝土：10.0~15.0kN/m2第一节主梁的构造斜拉桥的柔细感与直线感虽基本上来自于梁体与斜索，但索塔的形状对全桥的景观是至关重要的，它在美学上几乎起决定性的作用。因此，必须非常慎重地选择索塔的形状，精心勾画出优美的尺寸比例。具体的做法可借助于制作模型来进行比较，然后决定取舍并进行局部优化。一、索塔构件组成组成索塔的主要构件是塔柱，另外还有塔柱之间的横梁或其他联结构件。塔柱之间的横梁一般可分为承重横梁与非承重横梁。前者为设置主梁支座的受弯横梁，以及塔柱转折...