部分缆索承重梁桥的概念设计.pdf

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1、第4期（总第180期）No.4(SerialNo.180)2015年8月CHINAMUNICIPALENGINEERINGAug.2015DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2015.04.007部分缆索承重梁桥的概念设计吴新元[林同棪国际工程咨询（中国）有限公司，上海200092]摘要：提出部分缆索承重梁桥的概念，阐述该类桥型的设计原理、特点和适用范围。同时指出这类桥梁的拉索布置特点和成桥索力的确定方法。以该类桥梁的3个设计实例进行补充说明。关键词：部分缆索承重梁桥；概念设计；工程实例中图分类号：U448.21文献标志码：A文章编号：1004-46

2、55（2015）04-0019-03目前世界上所有的桥梁通常可分为4种基本类索、悬索桥上的吊杆或拱桥的吊杆。所以，具体可型：梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥。梁桥是靠自身以分为3种不同的部分缆索承重梁桥：部分斜拉梁承受所有荷载，后3种类型的主梁一般都比较柔，桥、部分悬索梁桥和部分拱承梁桥。部分支承既可由缆索承担自重和部分活载，再由缆索传递到拱圈以只有一部分梁有支承，也可以梁的全部都有索支或桥塔上，最后传递到基础。这3种形式都是缆索承，但是索只承担一部分荷载。作为承重主体，主梁是次要的承重结构，统称为缆矮塔斜拉桥是部分拉索斜拉梁桥的一种，有它索承重桥梁。自身特有的定义，如索的倾角

3、和梁上索区的位置在许多实际情况，特别是中小跨径景观桥梁，等。主梁本身具有相当大的承载能力，这时缆索只需承下面以等截面部分斜拉梁桥为例对部分缆索承担超过主梁承载能力的荷载，缆索是次要的承重结重梁桥的设计原理加以说明。图1a）为三跨等截构。本文所要分析的部分缆索承重梁桥，邓文中院面部分斜拉梁桥；图1b）为荷载产生的弯矩和主[1]士也把它称之为索辅梁桥。梁抵抗正负弯矩的承载能力；图1c）为荷载弯矩利用这一设计概念，可以充分发挥梁的承载能与主梁承载能力的差值，这部分差值就是拉索需要力，在某些特定环境和要求下，设计出既满足美观承担的荷载；图1d）为拉索能够提供的承载力；需要又经济适

4、用的桥梁。图1e）为根据荷载弯矩和主梁承载能力的差值确1部分缆索承重梁桥的设计原理定具体拉索需要提供的承载力。和装饰缆索桥梁不同，部分缆索承重梁桥充分考虑主梁自身的承载能力，主梁自身承载能力不够时再通过缆索支承提供。主梁和缆索都得到充分利a)等截面部分斜拉梁桥总体布置示意图荷载弯矩主梁负弯矩承载能力[2]用。部分缆索承重梁桥的理念是通过使用拉索增加b)荷载产生的弯矩图和主梁抵抗正、负弯矩承载能力主梁正弯矩承载能力梁的强度，使依靠梁自身强度不能满足实际跨径的桥梁可以达到设计要求。根据梁自身的承载能力不c)荷载弯矩和主梁承载能力的差值同，梁上索支承的程度不同。这个支承可以是斜

5、拉d)拉索提供的承载能力收稿日期：2015-04-16作者简介：吴新元（1981—），男，工程师，硕士研究生，e)根据差值确定拉索提供的承载能力主要从事桥梁设计研究工作。图1部分斜拉梁桥设计原理示意图19吴新元：部分缆索承重梁桥的概念设计2015年第4期2部分缆索承重梁桥的特点和适用范围强梁的承载能力，使其成为一座很好满足环境景观缆索桥梁由于采用下承式或中承式，结构形体的部分缆索承重桥梁。瑞士的sunniberg桥和重庆较高大，视觉突出，具有丰富环境的天际线，加之嘉悦大桥就是这类的部分斜拉梁桥。其主要承重结构采用悬链线主缆、扇形或竖琴形索3拉索的布置和成桥索力的确定面、拱

6、形拱圈，曲线柔顺优美，结构挺拔高耸，造缆索承重桥梁成桥索力一般承担全部恒载和一型优美，结构感强，具有独特的美学价值。因此，半活载。成桥索力的确定方法有刚性支撑连续梁不少城市和风景区，出于美学上的考虑，中小跨度法、弯曲能量最小法等；缆索的布置一般沿主梁相桥梁（50～200m）经常采用缆索桥梁。对均匀布置。由于国内钢箱梁价格一般是混凝土梁价格的部分缆索承重梁桥由于缆索只需承担主梁自身2～3倍，考虑造价因素，中小跨度桥梁主梁一般强度不能满足部分荷载载重，故拉索布置及成桥索采用2～3m梁高的混凝土主梁（当然也可以设计力的确定有非常大的自由组合。根据美观需要选择钢主梁的部分缆索承重

7、梁桥），这样的主梁对于中梁上拉索的布置范围，既可以主梁全部布置拉索，小跨径桥梁本身就具备相当的承载能力，缆索只需也可以只在部分主梁上布置拉索。成桥索力的确定承担超出主梁承载能力的部分即可。故缆索和塔以简化拉索制作和施工工艺为准，既可以全部拉索(拱)较缆索承重桥梁也纤细。部分缆索承重梁桥索力相同，也可以分成几组索力。既满足美学上的要求，又以较低的造价和相对低的对梁提供部分缆索支承时，梁和索会受到所有梁高实现跨越能力的需要。荷载的影响。两者各自分担活载的量是严格按照刚部分缆索承重梁桥除具有上述明显的特点外，度进行分配，但永久荷载作