。。塔墩固结:桥塔和桥墩固结,而主梁悬浮,即不与桥墩和桥塔联结或铰接;优点是主梁可采用较小的支座,普遍不设固定支承,缺点是在在梁的抗风性能和横向刚度有所降低。 。。梁塔联结:是指主梁和桥塔固结,而与桥墩之间为铰接或滑动支座连接。 。
塔构造
。桥塔一般均为空心断面,用钢结构或钢筋混凝土制作,也可以采用预应力混凝土结构。桥塔的结构应根据斜缆索的布置、桥面宽度以及主梁跨度等因素决定。在横桥向可分为单柱型、双柱型、门型或斜腿门型、倒V型或倒Y型。 。。单柱型和双柱型:适用于桥面较宽的桥梁,优点是外形简洁、结构经济。缺点是要求主梁有较高的抗扭刚度。 。。
。。倒V型或倒Y型:缆索可为单面索或双斜面索。缺点是需要一个宽度很大的桥墩以支承塔腿。 。。
。。门型或斜腿门型:特别适用于桥面较窄的桥梁。横向刚度较大。
________________________________________ 。斜拉桥塔的构造: 。
。总体布置:斜拉桥有独塔双跨、双塔三跨和多塔三种形式,主跨和边跨的比例关系为:独塔1~2,常用1.5,双塔2~3常用2.0左右。塔高(桥面以上部分)和主跨的比值为0.2-0.25。主梁跨度和桥宽比为15-20左右。桥面宽度与梁高之比最少大于8,最好大于10。梁高的确定为 ;密索 。
梁构造
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斜拉桥的梁分为钢桁梁、钢实腹梁、混凝土梁、结合梁四大类。 。钢桁梁:
。 主要是由钢桁架构成的梁。由于制作工作量的、维修困难、易于腐蚀、作为斜拉桥的主梁在外观上也、缺乏吸引力,因此比较少采用,多用于双层桥面或工铁两用桥。 。
。钢实腹梁:
。 现在广泛应用的是梯形型式的正交异性箱梁。其优点是悬臂伸出到全部路面宽度,并且有很好的空气动力稳定性,抗扭刚度大,尤其适用于单索面体系。优点是外观简洁、优美,而且还具有经济意义。 。
。混凝土梁:
。 一般情况下,对于双索面,为便于双索面的锚固和增加主梁的抗弯抗扭刚度,多采用钢筋混凝土双箱梁,或预应力双箱梁。对于独塔单面索多采用单箱梁。主要支承设置在桥梁中央,对于偏心荷载引起的截面扭转可借助主梁的抗扭刚度来克服。 。
。结合梁
。 是钢主梁与混凝土或预应力混凝土桥面板结合而成的结构。兼有钢梁和混凝土梁的优点,抗弯刚度较大,而且结构自重可以做的较轻,因此,是近年来出现的斜拉桥主梁形式之一,比较常用。
索构造
________________________________________ 斜缆索在构造上可分为刚性索和柔性索两大类。 。刚性索
。由钢索外包预应力混凝土而形成的刚性构件。拉索数少而集中,提高主梁的刚度,减少高强度钢材的用量是其优点。 。
。柔性索
。分为卷制钢铰线索,封闭式卷制钢丝索,平行钢丝索三类。 。 1、卷制钢铰线索:
。 一般很少用,是由若干圈排成圆形的钢丝所构成,比较柔软和易于架设,但是抗拉强度比较低。
。 2、封闭式卷制钢铰线索:
。 截面中心部分由若干根圆截面的钢丝排列而成,其外有1-2圈梯形截面的钢丝和1-3圈Z形截面的钢丝。抗拉强度
比较小。
。 3、平行钢丝索: 。 是用几十根到几百根左右的圆截面钢丝紧密而平行地组成六角形蜂巢状截面。优点是抗拉强度和弹性模量均较
大,抗疲劳性能 也较好,但其缺点是由于刚度大而引起的二次应力问题以及架设和防腐处理较复杂。
>悬索桥构造>总体布置
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。悬索桥主要由主缆、吊索、梁、塔、索鞍和锚锭组成。以悬索为主要支撑结构,悬索承受拉力。悬索桥为目前跨越能力最大的桥型,在跨度布置上通常做成单主跨并带两边跨的三跨悬索桥,也可做成具有一个以上主跨的多跨悬索桥。 。
。悬索桥立面布置图
主缆
________________________________________ 。概述:主缆一般为一条近似于抛物线的曲线。
。分类:钢丝绳主缆、平行丝股主缆两大类。其中钢丝绳主缆多用于中小跨径的悬索桥,一般跨径不超过600m;平行丝主缆主要用于大跨径的悬索桥,一般跨径不低于400m。
。索面布置:大多数悬索桥都采用双面主缆,主缆的外形多按六边形配置,一般有尖顶和平顶两种。主缆一般为高强度钢丝进行加工而成的,可以交错布置也可以平行布置。
吊索
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。立面布置:吊索的立面布置一般有垂直和斜向两种形式。
吊索制作:吊索一般用钢丝绳制作,少数小跨度悬索桥也有用刚性吊杆的。拉力较大时一般采用高强度钢丝绳制成吊索。为了连接把钢丝绳两头散开伸入联结套筒中,交入合金使钢丝绳和套筒之间结为整体。
边跨、主跨布索:一般情况下边跨和主跨均应布置吊索,但是有时在跨度较小,或边跨较小的情况下,边跨可以不设置吊索,而采用类似于简支梁的承重类型。
。梁的构造。
。梁的主要形式有:钢板梁、桁架梁、钢箱梁、钢筋混凝土箱梁等 。。钢板梁通常采用工字形截面,沿跨径设置成等高度梁;
桁架梁一般也是沿跨径设置成等高度梁,杆件多采用四支角钢和钢板组成的H形截面;对于长细比控制的构件常采用箱形截面,以增加截面的惯矩。
钢箱梁抗扭刚度大,比桁架梁构造简单,易于制造,其形式为流线型扁平钢箱梁。 钢筋混凝土箱梁的刚度大,构造简单,易于制造,而且与其他梁的形式相比,造价最低。 。。由于悬索桥一般跨度比较的,因此相对而言梁就变得很薄,所以受风荷载的影响很大,将梁做成流线形,有利于抵抗风荷载,避免产生共振而使梁受到破坏。 塔
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。概述:承受悬索传来的竖向分力和水平分力的结构。一般由设置在桥墩顶部的两根立柱和立柱间的横向连接所组成。
。一般构造:悬索桥桥塔一般设计为柔性结构,其腹杆的组合形式有桁架式、刚构式、组合式三种。
。分类:从材料上悬索桥桥塔可设计成:石砌圬工塔、摆动式钢塔或下端固定钢塔、混凝土塔。
索鞍
________________________________________ 。概述:供悬索通过塔顶的支承结构。
。一般构造:由肋板式的弧形铸铁块件制成,上设有索槽,安装悬索。如果需要水平移动,则一般需要在上座底面设置一排辊轴,下面放置底板,将辊轴传来的集中力分布于塔柱上。
。分类:按其作用可分为:塔顶主鞍座、支架副鞍座和展束锚固鞍座三种。早期一般是大型铸钢构件,现在鞍座多采用焊接钢结构。
锚锭
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。概述:承受悬索两端全部拉力的结构,一般由锚块基础、锚块、钢索的锚锭架及固定装置和遮棚等构成。按照边跨的情况,可以与桥台组合设置或单独设置。
。锚固:自锚式悬索桥的主缆锚于加劲梁上,地锚式悬索桥则锚于重力式混凝土锚块或岩洞中的混凝土锚块上。锚锭最好设置在靠近地表的坚实的岩层。
。构成:锚锭多数完全由混凝土构成,也可以利用以有的坚实的岩层或岩洞,部分用混凝土浇筑来形成锚锭。
。基本要求:锚锭应该与下面的基础形成整体,以提高锚锭的倾覆稳定性与滑动稳定性。所以一般来说,锚锭做的都比较大,这样才能使主缆传来的荷载通过锚锭传给地基。
墩台构造>桥墩
________________________________________ 。桥墩主要可以分为以下几类: 。1、 重力式桥墩:
。。是实体的圬工墩,主要靠自身的重量来平衡外力,从而保证桥墩的强度和稳定。主要用c15或c15以上的片石混凝土浇筑,或用浆砌块石和料石,也可以用混凝土预制块砌筑。优点是整体刚度大,抗倾覆性能以及承重性能都很好;缺点是自重大,不宜做的过大而使桥梁自重加大。
。2、 空心式桥墩:
。。可采用钢筋混凝土或混凝土。优点是节省材料,减轻桥墩的自重,施工速度快,质量好,节省模板支架;缺点是,抵抗流水冲击和水中夹带的泥砂或冰块冲击力的能力差,所以不宜在有上述情况的河流中采用。
。3、 桩式墩:
。。桩式墩是将钻孔桩基础向上延伸作为桥墩的墩身,在桩顶浇筑盖梁。在墩位上的横向可以是一根或多根桩,设置一排桩时叫排桩墩。优点是材料用量经济,施工简便,适合平原地区建桥使用;缺点是跨度不宜做的太大,一般小于13m,且在有漂流物和流速过大的河流中不宜采用。
。4、 柱式墩:
。。一般由基础上的承台、柱式墩身和盖梁组成。优点是能减轻墩身自重,节约圬工材料,比较美观,刚度和强度都较大,在有漂流物和流冰的河流中可以使用。
。5、 柔性墩: 。。是在多跨桥的两端设置刚性较大的桥台,中墩均为柔性墩。即墩体的整体刚度很小,在墩顶水平推力的作用下发生较大的水平位移。优点是由于桥墩的水平推力是按各墩的刚度分配的,故分配到每个柔性墩上的水平推力很小。
。6、 薄壁墩
。。 主要分为钢筋混凝土薄壁墩和双壁墩以及V形墩三类。其共同特点是在横桥向的长度基本和其他形式的墩相同,但是在纵桥向的长度很小。其优点是,可以节省材料,减轻桥墩的自重,同时双壁墩可以增加桥墩的刚度,减小主梁支点负弯矩,增加桥梁美观;V形墩可以间接的减小主梁的跨度,使跨中弯矩减小,同时又具有拱桥的一些特点,更适合大跨度桥的建造。
桥台
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。桥台基本上可以分为以下几类:
。1、 重力式桥台 。。也称实体式桥台,主要靠自重来平衡台后的土压力。桥台台身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造,并采用就地建造的方法。重力式桥台的整体性好,刚度大,抗倾覆能力强,但是由于桥台是实体,故自重较大。重力式桥台依据桥梁的跨径、桥台高度及地形条件的不同,有多种形式。常用的有U形桥台、埋置式桥台、八字式荷一字式等。
。2、 轻型桥台 。。钢筋混凝土轻型桥台,是利用钢筋混凝土结构的抗弯能力来减少圬工体积而使桥台轻型化。主要可分为薄壁轻型桥台和支撑梁轻型桥台。其优点是结构自重轻,施工方便。
。3、 框架式桥台
。。是一种在横桥向成框架式结构的桩基础轻型桥台,优点是所受的土压力家小,可用于地基承载力较低、台身较高、跨径较大的梁桥。其构造形式有双柱式、多柱式、墙式、半重力式和双排式、板凳式等。
。4、 组合桥台 。。为使桥台轻型化,桥台本身主要承受桥跨结构传来的竖向力和水平力,台后的土压力由其他结构来承受,从而形成了组合桥台。优点是受力明确,节省材料。缺点是构造复杂,施工不方便。
。5、 承拉桥台 。。主要在斜弯桥中使用,主要用来承受由于荷载的偏心作用而使支座受到的拉力。 支座构造>支座分类
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。支座的类形很多,可根据桥梁跨径、支点反力和对支座建筑高度的要求等选用常用的支座有以下几种:
。。(一) 垫层支座 。。由油毡、石棉泥或水泥沙浆垫层做成的简单的支座,10m以下的跨径简支板、梁桥,可不设专门的支座,而将板或梁直接放在上述垫层上。变形性能较差,固定支座除了设垫层外,还应用锚栓将上下部结构相连。 。。
。。(二) 铸钢支座 。。。1、 弧形钢板支座
。。。又称切线式支座或线支座。上支座为平板,下支座为弧形钢板,二者彼此相切而成线接触的支座。钢板采用约40~50mm的铸钢板或热扎钢板,缺点是移动时要克服较大的摩阻力,用钢量大,加工麻烦,一般用于中小桥梁中。
。。。2、 铸钢支座 。。。采用碳素钢或优质钢,经过制模、翻砂、铸造、机械加工和热处理等工艺制成的支座。有尺寸大、耗钢量大,容易锈蚀和养护费用高等缺点。 。。
。。(三) 新型钢支座 。。。1、 不锈钢或合金钢支座 。。。