斜张桥

按主梁材料分

有钢斜张桥、混凝土斜张桥和两者结合的结合梁斜张桥。钢斜张桥主梁较轻，跨越能力大，施工方便，但用钢量大，养护费用高，造价偏高。混凝土斜张桥反之，且具有刚度大,抗振性能好,噪声小等优点，采用较多。用钢筋混凝土桥面板的结合梁(见实腹梁桥)做斜张桥，用钢不多，噪声小，可减轻重量，在大跨度桥中有较大竞争力。

按桥塔设置分

有多塔(含双塔)斜张桥与独塔斜张桥。前者用于多跨，后者用于双跨，当桥位处无设置高引桥的必要时，以选用独塔斜张桥为好，可以减少工程费用，对结构受力与抗震均有利。

按索面形式分

有双平行索面斜张桥(图2a、 b)、双倾斜索面斜张桥(图2c、 d)与单索面斜张桥(图2e)。双平行索面斜张桥的缆索，在两个铅垂平面中布置，是最常用的一种。双倾斜索面斜张桥，缆索布置在两个倾斜面内，具有良好的抗风稳定性，适用于大跨度。单索面斜张桥的缆索只布置在一个铅垂直面，适用于公路桥与城市桥。单双索面配合的斜张桥，其主跨用单索面，而边跨用双斜索面，使独柱塔三面受力，非常稳定，可减小独柱尺寸，以利行车。

按主梁支承形式分

有刚性铰式支承斜张桥与悬浮体系斜张桥。前者在主梁支点处设支座，在塔梁结合体系中,全部反力直接传给墩台;而在塔墩结合体系中,部分反力由支座传给墩台，部分反力由斜索传至塔顶，通过塔柱传给塔墩，反力分配可由支座顶得松紧而定。后者梁在塔墩上不设支座，而是用缆索悬挂在塔上，支点反力通过塔柱传给桥墩。这种体系对消减混凝土徐变和抗震都有利，并可减小主梁支点处的内力，但为保证施工时稳定性好，须加设临时支座。

主要须满足抗风与抗震的要求以及控制全桥的变形。为此，首先强调主孔的 跨、宽比不大于20，最好不大于15;其次是主梁的宽、高比要大于 8、至少要大于 7并加风嘴(见悬索桥)，相应的索距要减小到10米以下(为了配合施工往往取5~6米)。此外，用双倾斜索面比用双平行索面的抗风稳定性好，可以抵抗对主梁不利的扭转振动。

在多塔斜张桥中，如采用预应力混凝土连续梁结构，因混凝土徐变收缩，则在主梁的无索区要产生拉力与弯矩，须采取措施克服。在独塔斜张桥中，因主梁可自由伸缩，不产生这一问题。而在多塔斜张桥中，则宜在主梁合龙前用对顶法消减甚至于预储徐变收缩量。

斜张桥的斜缆索存在一定的垂度，随索力的大小而变化，从而影响整个结构的受力与变形。在跨度大或索力变化幅度大时影响较大，须用精密的计算方法和电子计算机分析结构受力。对一般情况，则可用钢索的修正弹性模量(简单考虑缆索垂度影响的弹性模量)求解。锚固缆索用的锚具易疲劳破坏，宜选用具有高疲劳强度的锚具。在设计中还需考虑防止缆索锈蚀的措施。

斜张桥的主要组成部分有缆索、塔柱、桥墩、桥台、主梁和辅助墩等(图1a)。

用以悬吊主梁，将其上荷载传递给塔柱与桥墩(合称塔墩)。索形布置主要有三种:①辐射形(图1a)。联邦德国、法国称为扇形。斜索吊点集中在塔顶，这种布置最省钢索，更适用于用缆索悬吊主梁于塔上的悬浮体系。②竖琴形(图1b)。斜索皆平行布置宛如竖琴，故名。用钢量多，但较美观。③折中形(图1c)。英国、美国称为扇形。系辐射形与竖琴形的折中形式，用钢量居中。

为桥墩以上支承缆索的结构，可用钢筋混凝土或钢材建成。塔柱与桥 墩的连接方式有三种:①塔柱与桥墩固结。简称塔墩固结(图2a、b、c)。这种结构整体稳定性好，主梁支点反力小，施工方便，但墩底受弯矩很大。②塔柱与桥墩分开。塔柱与主梁固结，而与桥墩分开，简称塔梁固结(图2e)，可克服墩底弯矩过大的缺点，但主梁中间支点反力很大，要求特大吨位的桥梁支座，引起构造上的困难。③塔柱与桥墩铰接。简称塔墩铰接。也能减小墩底弯矩，但构造与施工均麻烦，整体稳定性也差，甚少采用。

顺桥轴方向塔柱的立面形式,常用的为柱形或A字形。而横桥方向的形式甚多,有双柱形、门形、倒V形、菱形与独柱形等(图2)。

塔柱形式与索面布置有关。例如双柱形、门形用于设置在主梁两侧的双平行索面;倒V形、菱形用于双倾斜索面;独柱形则用于沿桥中线设置的单索面。

双柱形与门形塔柱施工方便;倒V形施工麻烦,基础面积大，但对抗风稳定性好;菱形可减小基础面积;独柱形外形轻巧，但主梁必须选用抗扭刚度大的箱形截面。

直接支承桥面并锚固斜缆索。其结构形式主要有:①连 续梁(图3a)。整体性好，抗风、抗震能力强,刚度大,行车舒适。在预应力混凝土梁中要受徐变与收缩产生附加力的影响，但可用半悬浮体系予以大大减小。②带挂孔的单悬臂梁(图3b)。结构外部是静定的,适用于软土地基,可以消减混凝土的徐变收缩影响,但结构刚度差。缆索受力大于连续梁,挠度大,不利于高速行车。③T型刚构(图3c)。除可利用悬臂拼装(灌筑)法施工(见桥梁施工)外，其优点同单悬臂梁，缺点是墩内弯矩大。三种结构形式中，以采用连续梁较多。在双跨独塔式斜张桥中，均采用连续梁。

主梁的横截面形式，主要有三种:①箱形截面(图4a)。因系闭合式截面，抗扭刚度甚大，尤适用于单面索的独柱式斜张桥。②半封闭式三角箱形截面(图4b)。两侧具有流线型的三角形箱梁，有很好的抗风稳定性。③槽形截面(图4c)。桥梁建筑高度(见桥梁)低，有利于争取桥下净空高度，降低引线或引桥标高。

设于边孔内的桥墩,用以减小跨中挠度,提高全桥刚度，并可改善边孔主梁的受力，当边孔梁底离地面不高时，宜增设辅助墩。

斜拉桥日文称"斜张桥"，德文称"斜索桥"，英文称"拉索桥(Cable Stayed Bridge)"。将梁用若干根斜拉索拉在塔上，便形成斜拉桥。与多孔梁桥对照起来看，一根斜拉索就是代替一个桥墩的(弹性)支点，从而增大了桥梁的跨度。 斜拉桥这种结构型式古已有之。但是由于斜拉索中所受的力很难计算和很难控制，所以一直没有得到发展和广泛应用。直到本世纪中，由于电子计算机的出现，解决了索力计算难的问题，以及调整装置的完善，解决了索力的控制问题，使得斜拉桥成为近50年内发展最快，应用日广的一种桥型。

斜拉桥，又称斜张桥，是将桥面用许多拉索直接拉在桥塔上 的一种桥梁，是由承压的塔，受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。

桥的主要承重并非它上面的汽车或者火车，而是它本身，也即我们看的的路面。现在我们就分析这个:

我们以一个索塔来分析。索塔两侧是对称的斜拉索，通过斜拉索将索塔主梁连接在一起。现在假设索塔两侧只有两根斜拉索，左右对称各一条，这两根斜拉索受到主梁的重力作用，对索塔产生两个对称的沿着斜拉索方向的拉力，根据受力分析，左边的力可以分解为水平向向左的一个力和竖直向下的一个力;同样的右边的力可以分解为水平向右的一个力和竖直向下的一个力;由于这两个力是对称的，所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消了，最终主梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力，这样，力又传给索塔下面的桥墩了。

斜拉索数量再多，道理也是一样的。之所以要很多条，那是为了分散主梁给斜拉索的力而已。

斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。斜拉桥是由许多直接连接到塔上的钢缆吊起桥面，斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱，材料有钢和混凝土的。斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面等。第一座现代斜拉桥始建于1955年的瑞典，跨径为182米。目前世界上建成的最大跨径的斜拉桥为法国的诺曼底桥，主跨径为856米。1993年建成的上海杨浦大桥是我国目前最大的斜拉桥，主跨径为602米斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥。它由梁、斜拉索和塔柱三部分组成。斜拉桥是一种自锚式体系，斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在墩台上外，还支承在由塔柱引出的斜拉索上。按梁所用的材料不同可分为钢斜拉桥、结合梁斜拉桥和混凝土梁斜拉桥。

斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。目前为止建成或正在施工的斜拉桥共有30余座，仅次于德国、日本，而居世界第三位。而大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。

50年代中期，瑞典建成第一座现代斜拉桥，40多年来，斜拉桥的发展，具有强劲势头。我国70年代中期开始修建混凝土斜拉桥，改革开放后，我国修建斜拉桥的势头一直呈上升趋势。

我国一直以发展混凝土斜拉桥为主，近几年我国开始修建钢与混凝土的混合式斜拉桥，如汕头石大桥，主跨518m;武汉长江第三大桥，主跨618m。钢箱斜拉桥如南京长江第二大桥南汊桥，主跨628m;武汉军山长江大桥，主跨460m。前几年上海建成的南浦(主跨423m)和杨浦(主跨602m)大桥为钢与混凝土的结合梁斜拉桥。

我国斜拉桥的主梁形式:混凝土以箱式、板式、边箱中板式;钢梁以正交异性极钢箱为主，也有边箱中板式。

现在已建成的斜拉桥有独塔、双塔和三塔式。以钢筋混凝土 塔为主。塔型有H形、倒Y形、A形、钻石形等。

斜拉索仍以传统的平行镀锌钢丝、冷铸锚头为主。钢绞线斜拉索目前在汕头石大桥采用。钢绞线用于斜拉索，无疑使施工操作简单化，但外包PE的工艺还有待研究。

斜拉桥的钢索一般采用自锚体系。近年来，开始出现自锚和部分地锚相结合的斜拉桥，如西班牙的鲁纳(Luna)桥，主桥440m;我国湖北郧县桥，主跨414m。地锚体系把悬索桥的地锚特点融于斜拉桥中，可以使斜拉桥的跨径布置更能结合地形条件，灵活多样，节省费用。斜拉桥的施工方法:混凝土斜拉桥主要采用悬臂浇筑和预制拼装;钢箱和混合梁斜位桥的钢箱采用正交异性板，工厂焊接成段，现场吊装架设。钢箱与钢箱的连接，一是螺栓，二是全焊，三是栓焊结合。

一般说，斜拉桥跨径300~1000m是合适的，在这一跨径范围，斜拉桥与悬索桥相比，斜拉桥有较明显优势。德国著名桥梁专家F.leonhardt认为，即使跨径1400m的斜拉桥也比同等跨径悬索桥的高强钢丝节省二分之一，其造价低30%左右。

斜拉桥发展趋势:跨径会超过1000m;结构类型多样化、轻型化;加强斜拉索防腐保护的研究;注意索力调整、施工观测与控制及斜拉桥动力问题的研究。

悬索桥,悬索桥(吊桥)(suspensionbridge)指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。其缆索几何形状由力的平衡条件决定，一般接近抛物线。从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小活载所引起的挠度变形。

位于美国旧金山的金门大桥，是非常典型的悬索桥设计。悬索桥是桥梁的一种，悬索桥的主要承力部分是桥两端的两根塔架，在这两根塔架间的悬索拉住桥的桥面。为了保障悬索桥的稳定性，两根塔架外的另一面也有悬索，这些悬索保障塔架本身受的力是垂直向下的。这些悬索连接到桥两端埋在地里的锚锭中。有些悬索桥的塔架外还有两个小一些的桥面，它们可以由小一些的悬索拉住，或由主索拉住。

悬索桥的构造方式是19世纪初被发明的，现在许多桥梁使用这种结构方式。现代悬索桥，是由索桥演变而来。适用范围以大跨度及特大跨度公路桥为主，是当今跨度超过1000米的唯一桥式。又名吊桥，是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁。悬索桥由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材(钢丝、钢绞线、钢缆等)制作。由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的 特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大，跨径可以达到1000米以上。1981年建成的英国恒比尔悬索桥的跨径为1410米，是目前世界上跨径最大的桥梁。悬索桥的主要缺点是刚度小，在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动，需注意采取相应的措施。

按照桥面系的刚度大小，悬索桥可分为柔性悬索桥和刚性悬索桥。柔性悬索桥的桥面系一般不设加劲梁，因而刚度较小，在车辆荷载作用下，桥面将随悬索形状的改变而产生S形的变形，对行车不利，但它的构造简单，一般用作临时性桥梁。刚性悬索桥的桥面用加劲梁加强，刚度较大。加劲梁能同桥梁整体结构承受竖向荷载。除以上形式外，为增强悬索桥刚度，还可采用双链式悬索桥和斜吊杆式悬索桥等形式，但构造较复杂。

桥面支承在悬索(通常称大揽)上的桥称为悬索桥。英文为SuspensionBridge，是"悬挂的桥梁"之意，故也有译作"吊桥"的。"吊桥"的悬挂系统大部分情况下用"索"做成，故译作"悬索桥"，但个别情况下，"索"也有用刚性杆或键杆做成的，故译作"悬索桥"不能涵盖这一类用桥。和拱肋相反，悬索的截面只承受拉力。简陋的只供人、畜行走用的悬索桥常把桥面直接铺在悬索上。通行现代交通工具的悬索桥则不行，为了保持桥面具有一定的平直度，是将桥面用吊索挂在悬索上。和拱桥不同的是，作为承重结构的拱肋是刚性的，而作为承重结构的悬索则是柔性的。为了避免在车辆驶过时，桥面随着悬索一起变形，现代悬索桥一般均设有刚性梁(又称加劲梁)。桥面铺在刚性梁上，刚性梁吊在悬索上。现代悬索桥的悬索一般均支承在两个塔柱上。塔顶设有支承悬索的鞍形支座。承受很大拉力的悬索的端部通过锚碇固定在地基中，个别也有固定在刚性梁的端部者，称为自锚式悬索桥。