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第五章斜拉桥
第一节概述
一、斜拉桥的组成及受力特点
斜拉桥又称斜张桥,是一种桥面体系以主梁承受轴向力(密索体系)或承受弯矩(疏索体系)为主,支承体系以拉索受拉和索塔受压为主的桥梁。
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第五章斜拉桥
第一节概述
一、斜拉桥的组成及受力特点
斜拉桥又称斜张桥,是一种桥面体系以主梁承受轴向力(密索体系)或承受弯矩(疏索体系)为主,支承体系以拉索受拉和索塔受压为主的桥梁。
2、主要特点:
跨越能力大
具有良好的结构刚度和抗风稳定性
依靠斜拉索的应力调整,可以设计得很经济
结构轻巧,适应性强
利用斜拉索,发挥无支架施工的优越性
二、斜拉桥的发展历史
1、早期:
斜拉桥的雏形远在几百年之前就出现过。老挝和爪哇很早就有原始的竹制斜拉桥,早期斜吊在树上,后来发展为斜吊在竹柱上。
古埃及的海船上也出现过用绳索斜拉的工作天桥等等,这些结构中所具有的斜拉桥特征已明晰可见。
1617年,威尼斯建筑大师福斯图斯•费尔安蒂翁斯(Franstus-Verantius)在达尔玛提亚出版的一部著作中发现了第一座用斜拉索吊拉的桥梁,近似于悬索桥和斜拉桥的混合结构。
1784年Loscher在德国设计过一座木斜拉桥。
1817年在英国出现的King'sMeadow桥和Dryburgh桥都初具斜拉桥的形式。但Dryburgh桥仍以悬索桥为主,其斜索仅起辅助作用。
1868年在捷克希拉格出现的FranzJoseph桥也是混合结构。
1873年,英国泰晤士河上修建了艾尔伯特(Albert)桥,似乎已过渡到以斜拉为主的形式。
法国1907年的Cassagne桥与1925年的Lezardrieux桥虽都有近代斜拉桥的形式,但前者有短竖索,后者则斜索有交错。
1926年,由西班牙工程师托罗加(Tottojr)设计,修建于西班牙古尔达勒特(Guadalete)河上的第一座钢筋混凝土斜拉结构腾普尔(Tempul)渡槽,是引人注目的结构物,
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米,设有两个铰结构。
在以上近三百年时间里,斜拉桥经历了一个由缆索悬吊体系到悬吊一斜拉混合体系再到单纯斜
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拉自锚体系的发展过程。这个时期斜拉桥发展非常缓慢,主要因当时没有高强材料,斜拉索易于松弛,对复杂的超静定结构缺乏计算分析手段,往往这类结构建成不久就因整个体系松弛,造成很大变形和破坏,导致事故的发生。
如1824年修建的跨越萨勒河的斜拉链条桥,在1825年由于一次火炬游行而致垮塌,造成50人丧生的悲剧。还有19世纪20年代,纳维叶(Navier)作了斜拉结构破坏原因的分析并得出结论,其结论之一就是吊桥优于斜拉桥。这些都对斜拉桥的发展起了阻碍作用,在以后的一段时间,斜拉桥的修建很少,它的发展基本上处于停滞状态。
2、近代:
第二次世界大战以后,由于钢材的短缺,促使人们对桥型做重新的思考和研究。德国人狄辛格尔(F・Dischinger)首先认识到了斜拉桥结构体系的优越性,并大力加以提倡。他在1949年,发表了对斜拉桥结构研究的成果,指出对斜拉索必须施加足够的应力来消除长索自重垂度带来的柔度影响,借以使梁体的变形保持在较低的水平上。1955年他设计并建成了世界上第一座现代化的斜拉桥一瑞典斯特姆特(Stromsund)钢斜拉桥,从此开始了现代斜拉桥的发展历史。
时隔不久,在德国又建造了两座大跨度的钢斜拉桥,它们是杜塞尔多夫(Dusseldorf)北桥(1957)和科隆的塞维林(Severin)桥(1959,主跨302m),巩固了现代斜拉桥的地位。值得一提的是,这两座桥的主梁是使用了正交异性钢桥面板的钢箱梁,后者还是世界上第一座非对称式钢斜拉桥。
1957年第一座混凝土斜拉桥出现了,++,它可以看作是5年后建成的马拉开波(Maracaibo)桥的试验桥,以此为起点,揭开了混凝土斜拉桥建设的序幕。1962年在委内瑞拉建成的马拉开波(Maracaibo)桥是一座大型的桥梁,,其中混凝土斜拉桥部分为160米+5x236米+160米。马拉开波桥(Maracaibobridge)位于南美洲国家委内瑞拉的第二大海港城市马拉开波市,是世界上第一座公路预应力混凝土斜拉桥。该桥为六塔双索面稀索体系双箱单室预应力混凝土箱梁斜拉桥,24组拉索从塔顶拉向桥面,桥塔纵向为A形,横向为门字形,下塔柱另有X形墩向上支撑桥面。马拉开波桥主桥共有5孔,跨径235米,,,,,由意大利结构专家工程师莫兰第于1957年设计,1958年动