文档介绍:矮塔斜拉桥概述
矮塔斜拉桥的定义和特点
矮塔斜拉桥为近20 年来出现的一种新桥型,瑞士、日本、韩国等一些国家 这几年修建了多座这种桥梁。由于它优越的结构性能,良好的经济指标,越来越 显示出巨大的发展潜力。我国在这种桥型上起步稍晚 弯矩相当小,到如图1-4 所示,此时,把支承用斜拉索来代替形成斜拉桥,如图 1-5 所示:
由图 1-1~1-5 可以看出,从连续梁、矮塔斜拉桥到斜拉桥,主梁承受的弯矩 逐渐减小,而轴力却逐渐增加。
一般认为,当斜拉桥的竖向荷载承担率超过 30%或斜拉索在活载作用下的应 力变化幅超过50MPa,即进入斜拉桥范围,,安 全系数取 而在矮塔斜拉桥中,拉索应力幅比一般斜拉桥中的应力幅小。因此 其拉索的应力采用体外预应力索的容许应力, 倍的极限应力,安全系数为 。此外,矮塔斜拉桥因为桥梁的刚度相对较大,因此没有斜拉索的主要特征 构件—尾索。从桥梁的角度来看。矮塔斜拉桥其拉索相当于连续梁负弯矩区混凝 土开裂后钢筋的作用,承担拉力,主梁这时就是截面受压区,但同梁桥相比,其 自重小。跨径大;同斜拉桥相比,拉索较少,水平分力就较小,从而使得主梁的 轴向力也就相对较小。
综上矮塔斜拉桥具有以下鲜明的特点【1】:
、美学景观特征:矮塔斜拉桥主梁高度是连续梁的 1/2 左右,具有纤细、 柔美的美学效果,克服了连续梁桥主梁高度过大带来的压迫感和桥梁上、下部结 构不协调的弊端。桥塔和斜拉桥的设置使其具有斜拉桥宏伟、壮观的感觉。
、跨径布置灵活:矮塔斜拉桥可设计成单塔双跨、双塔三跨和多塔多跨 等不同的结构形式。单跨径在100〜300m范围内为宜,克服了多塔斜拉桥做带来 的刚度不足和各跨相互影响的弊端,发挥了多跨连续梁桥的优点,无论在单孔跨 径和总桥长设计方面均有较大的选择空间。
、施工简便:矮塔斜拉桥的施工方法与连续梁桥基本相同,可采用悬浇 法施工。施工中不必进行斜拉索二次索力调整。由于矮塔斜拉桥桥塔较矮,桥塔 施工也没有斜拉桥桥塔施工复杂。
、经济性好:通过国内外以建成的矮塔斜拉桥吵架分析,该桥型每延米 造价与连续梁桥基本持平,低于一般斜拉桥造价,具有可观的经济效益。
矮塔斜拉桥的设计分析
矮塔斜拉桥的总体布置及适用跨径
根据国内外目前已建矮塔斜拉桥跨径比例分析,由于矮塔斜拉桥刚度比斜拉 桥大,接近于连续梁,其边、中跨比值常采用 ~。在特殊情况下,边、 中跨比值亦可小于 ,这时,边跨需采取措施,解决负反力问题。矮塔斜拉桥 由于其主梁要承受相当大的弯矩,主梁截面形式与斜拉桥有很大不同,而更接近 于连续梁。一般情况下,大部分连续梁采用的截面形式都能适用于矮塔斜拉桥, 但矮塔斜拉桥更适宜采用变高度截面。其塔墩处梁高可采用相同跨度连续梁高的 一半左右。在特殊情况下,主梁亦可采用等高度,此时梁高与跨度之比可采用 1/35~1/45。在选择主梁截面形式时,需注意斜拉索的布置及锚固要求。
矮塔斜拉桥的适用跨径由其特性决定,一般适用跨径宜在 100~300m 之间, 若主梁采用钢与混凝土混合结构,跨径有望突破400m。虽然连续梁桥采用预应 力混凝土建造,能就地取材、工业化施工、耐久性好、适用性强、整体性好且美 观,这种桥型在设计理论及施工