[科普中国]-单面索斜拉桥

名词解释

只有一个中央铅垂索面的斜拉桥。与细柔的独柱式桥塔配合修建而成时，具有挺拔秀美独特的艺术效果。中央索面不能传递桥面的偏心荷载作用，需要设置抗扭能力强大的箱形截面主梁来承受很大的扭矩。当独立塔柱与主梁刚性连接构成塔梁固结体系时，在桥墩上要设置很大吨位的支座，以承受竖向 荷载、主梁抗扭反力和塔柱受横向荷载的弯矩作用。 独立塔柱也可穿过主梁与桥墩刚性连接保证其横向 稳定性。采用倒V形 (用于辐射式索) 或倒Y形 (用于扇形或竖琴形索)桥塔可减少独柱所多占的桥 面宽度，但桥塔施工复杂，造价增大。1987年美国佛罗里达州建成了这种类型的最大跨度 (366m)的 6车道日照航路桥 (Sunshine Skyway Bridge)。1

斜拉桥斜拉桥又称斜张桥，是将主梁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。斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成。

稳定简化分析（1）单面索斜拉桥的弹性失稳一般可分为面内失稳和与拉索平面垂直方向的失稳，只有当拉索在面内的弹性约束和面外的非保向力引起的约束作用相等时才有可能出现其他方向的失稳。

（2）在弹性稳定分析时，横向风力的影响较小，估算时可略去不计。

（3）无论在弹性还是弹塑性稳定中，独塔单面索斜拉桥拉索的非保向力的作用非常显著，在弹塑性稳定中，这种作用致使主塔屈服时塑性铰位置不会出现在塔根而向上偏移，偏移量与几种荷载的组合比例有关。2

剪力滞效应（1）利用三杆比拟法分析单面索斜拉桥箱梁的剪力滞效应问题是可行的，并具有相当的精度。

（2）单面索斜拉桥由于梁，墩，塔全部固结，箱梁在塔根处恒载剪力滞后现象非常严重，设计时应予以重视。

（3）理论计算表明，虽然塔根箱梁剪力滞现象很严重，但离开塔根后，剪力滞后衰减较快，应力渐趋均匀。3

扭转效应（1）各工况荷载作用下主梁横截面上主梁的纵向正应力分布很不均匀，和普通梁理论的计算结果有很大的差异。

（2）偏载对辅助墩的支座反力影响较大，应予以注意或者在辅助墩处支座采取特殊处理，如设置拉压支座。

（3）在单索面独塔斜拉桥梁中，扭转畸变正应力占活载弯曲正应力的比例较小，设计中可以忽略，恒载产生的对称弯曲应力是主要的，而偏心荷载引起的扭转应力是次要的。

（4）独塔单索面斜拉桥由于一般采用抗扭刚度很大的多室箱梁和塔梁墩固结体系，有效地弥补了单索面导致的主梁抗扭刚度不足的问题。4