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《阿汤说路》第219期(2017.4.19)
发布者:    发布时间:2017-04-19

中国现代桥梁的技术发展-斜拉桥

斜拉桥是桥梁、拱桥、悬索桥三大体系之外的全新桥型。17世纪以后,欧洲曾出现过一些具有斜拉概念的人行桥,由于当时的钢材强度有限,即使是人行桥,其拉索还是不尽人意。此外,斜拉桥属多次超静定结构,受力的计算十分复杂,在当时尚不具备计算手段,因此,这一桥型备受冷落。直到20世纪50年代,真正意义的斜拉桥才在瑞典诞生。可以说斜拉桥是最年轻的桥梁体系,至今不过半个世纪的历史。即使从斜拉的概念出现算起也不过300年历史。

斜拉桥是一种多次超静定结构,从索塔上用若干根拉索将梁吊起,使梁跨内增加了一系列弹性支点,从而减少了梁内弯矩,达到增加跨径的目的。现代斜拉桥仅发展50年,其跨径已超过800米,这是桥梁和拱桥难以企及的,是大跨径桥梁方案的有力竞争者;斜拉桥的整体刚度好于悬索桥,具有比后者更好的抗风稳定性,是风暴活动频繁地区大跨径桥梁的优选对象;此外,斜拉桥还有无集中锚碇结构,可进行无支架施工,与悬索桥比造价低等优点。

斜拉桥主要由主梁、桥塔和拉索三部分组成,这三个部分的不同结构的组合,构成了斜拉桥的不同类型。根据塔的数量可以分成单塔、双塔和三塔等;根据塔的形状可分为单柱式、双柱式、门式、H形、倒Y形和砖石形等;根据拉索布置可分为辐射式、平行式、扇式和星式;根据索面分类可分成双垂直平面、双斜面和单平面等;根据主梁的材料可分为混凝土梁、钢桁架梁、钢箱梁、钢管混凝土桁架梁和结合梁等。另外,索塔与主梁的结合方式、索塔与桥墩的结合方式也各有不同。构成塔、梁、墩固结;塔墩固结梁下设支座;以及塔墩固结,梁下不设支座的漂浮体系。前者刚度大,反而对抗震不利,已较少采用。梁下设支座,虽可减少塔柱弯矩。但支反力大,对支座构造要求高,也已较少采用。现在多采用的是漂浮体系,既不增加塔柱弯矩,而且对地震动力响应较少。综上所述,各种不同形式的组合,必将造成斜拉桥的多种姿态,使这一桥型精彩纷呈。