來(lái)源:中鐵大橋局
斜拉橋
橋梁按結(jié)構(gòu)分類(lèi),分為梁橋、拱橋、懸索橋和斜拉橋。斜拉橋又稱(chēng)斜張橋,是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁,是由主梁、索塔、斜拉索組合起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)體系。斜拉橋跨越能力強(qiáng),受橋下凈空和橋面標(biāo)高的限制小,便于通航。斜拉橋作為一種拉索體系,是大跨度橋梁的最主要橋型,也是我國(guó)大跨徑橋梁最流行的一種橋型。
穩(wěn)固的力學(xué)結(jié)構(gòu)
斜拉橋的設(shè)計(jì)巧妙利用了結(jié)構(gòu)對(duì)受力情況的改變,由斜拉索把橋面和主梁的豎向荷載轉(zhuǎn)變成向上的拉力,并通過(guò)拉索傳遞到了索塔上。
材料的嚴(yán)格選擇
斜拉橋的拉索以鋼材為原材料,以混凝土為橋面的鋪設(shè)材料。鋼材的受拉性好于受壓性,混凝土材料抗壓性好于抗折性。斜拉橋的受力特點(diǎn)和本身所用材料的物理特點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái),使整個(gè)橋梁的重心穩(wěn)穩(wěn)地落在了索塔上,就形成了穩(wěn)固的橋體。穩(wěn)固的力學(xué)結(jié)構(gòu)使斜拉橋在設(shè)計(jì)荷載范圍內(nèi)的使用是安全的。
斜拉索一般分為鋼絲斜拉索和鋼絞線(xiàn)斜拉索。通常來(lái)說(shuō),斜拉橋跨度越大,斜拉索就越粗。但更重要的是,斜拉索必須要經(jīng)得起經(jīng)年累月的風(fēng)吹日曬。
在我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)健康與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里,科研人員要對(duì)斜拉索的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。經(jīng)過(guò)200萬(wàn)次的脈沖疲勞荷載加載后,再檢查斜拉索的斷絲率、護(hù)套及錨具等連接器的損傷情況。我國(guó)橋梁科技工作者通過(guò)不斷研發(fā)新的經(jīng)受了嚴(yán)格試驗(yàn)的斜拉索,確保了橋梁的質(zhì)量安全和使用壽命。
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便于通航,成本經(jīng)濟(jì)
斜拉橋比傳統(tǒng)的梁橋和連續(xù)拱橋少了很多橋墩,便于通航,建造成本也更低。
問(wèn):斜拉橋跨度的增大意味著什么?
國(guó)家橋梁結(jié)構(gòu)健康與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、中鐵大橋局黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)劉自明介紹斜拉橋跨度增大的意義?!?strong>斜拉橋跨度的增大,不只是表面上數(shù)字的增加,它體現(xiàn)了我們國(guó)家橋梁設(shè)計(jì)理論、實(shí)驗(yàn)研究、材料工業(yè)、裝備的研發(fā)制造以及施工建造技術(shù)和控制技術(shù)的進(jìn)步”。
問(wèn):是不是斜拉橋的拉鎖數(shù)量越多,橋的荷載承重越大?
中鐵大橋局高級(jí)工程師馬曉東介紹斜拉索?!?span>斜拉索的數(shù)量和斜拉橋的整體規(guī)模有關(guān),不能單純地說(shuō)斜拉索的數(shù)量越多所承受的荷載越大。斜拉橋的荷載應(yīng)該跟斜拉橋的跨度、橋塔的高度、斜拉索的數(shù)量、斜拉索的布置方式以及橋梁的結(jié)構(gòu)形式整體有關(guān),它們共同決定著整個(gè)斜拉橋所承受的荷載”。
中國(guó)至今已建成各種類(lèi)型的斜拉橋100多座,其中有52座跨徑大于200米,跨江、跨海、跨峽谷,斜拉橋的身影隨處可見(jiàn)。
武漢長(zhǎng)江二橋
由中鐵大橋局承建的武漢長(zhǎng)江二橋是長(zhǎng)江武漢段自武漢長(zhǎng)江大橋后建設(shè)的第二座大橋,也是長(zhǎng)江上第一座特大型預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋。
武漢長(zhǎng)江二橋全長(zhǎng)4678米,主跨400米,設(shè)6車(chē)道。其浩大的深水基礎(chǔ)以及施工所采用的大型鋼圍堰規(guī)模、基礎(chǔ)鉆孔樁直徑、鉆入礫巖層深度,均創(chuàng)下當(dāng)時(shí)全國(guó)之最。橋梁斜拉橋面寬度29.4米,建設(shè)者們研制出世界斜拉橋建設(shè)中跨度最大的8米牽索掛籃梁體懸澆施工平臺(tái),兩次刷新懸澆梁體施工世界紀(jì)錄,并創(chuàng)下多項(xiàng)“世界第一”,有20多個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際90年代先進(jìn)水平。該橋曾獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、中國(guó)建筑工程魯班獎(jiǎng)。
天興洲長(zhǎng)江大橋
由中鐵大橋局承建的武漢天興洲長(zhǎng)江大橋位于武漢市長(zhǎng)江二橋下游9.5公里處,上層為六車(chē)道公路,寬27米,下層為四線(xiàn)鐵路,其中兩線(xiàn)為高速鐵路。大橋正橋全長(zhǎng)4657.1米,其中公鐵合建部分長(zhǎng)2842.1米。2009年5月和12月鐵路、公路先后建成通車(chē),高鐵第一次跨越長(zhǎng)江。大橋不僅滿(mǎn)足了不斷發(fā)展的鐵路、公路和水路的運(yùn)輸要求,而且以其先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和施工技藝,提升了中國(guó)鐵路建設(shè)及建橋技術(shù)的綜合水平,并在隨后的高速鐵路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用,在中國(guó)橋梁建設(shè)史上具有里程碑意義。
武漢天興洲長(zhǎng)江大橋體現(xiàn)了當(dāng)今橋梁技術(shù)的領(lǐng)先水平,是代表我國(guó)橋梁建設(shè)新水平的標(biāo)志性工程。大橋建設(shè)規(guī)模宏大,集新結(jié)構(gòu)、新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)于一體,大橋的建設(shè),創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)同類(lèi)橋梁中四項(xiàng)“世界第一”:
★ 斜拉橋主跨504米,是世界最大跨度;
★ 首次按四線(xiàn)鐵路和六車(chē)道公路布置,可承受2萬(wàn)噸荷載,是世界最大荷載;
★ 主桁寬30米,是世界最大寬度;
★ 高速鐵路按每小時(shí)250公里動(dòng)力仿真設(shè)計(jì),處于世界領(lǐng)先水平。
滬通長(zhǎng)江大橋
滬通長(zhǎng)江公鐵兩用大橋位于江陰大橋下游45公里處,南岸為張家港市,北岸為南通市,為滬通鐵路、通蘇嘉城際鐵路、錫通高速公路共同的過(guò)江通道,上層為6車(chē)道高速公路,設(shè)計(jì)時(shí)速為100公里;下層為4線(xiàn)鐵路,其中兩線(xiàn)滬通鐵路設(shè)計(jì)時(shí)速為200公里,兩線(xiàn)通蘇嘉城際鐵路為客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn),設(shè)計(jì)時(shí)速為250公里。
滬通長(zhǎng)江大橋是新建滬通鐵路的關(guān)鍵性和控制性工程,由中鐵大橋局承建。大橋全長(zhǎng)11072米,其中主航道橋?yàn)橹骺?092米鋼桁梁雙塔斜拉橋,是目前世界上最大跨度公鐵兩用斜拉橋,具有三大特點(diǎn):
★ 一高——主塔高達(dá)325米,采用鉆石型混凝土結(jié)構(gòu),為世界上最高公鐵兩用斜拉橋主塔;
★ 二大——跨度大、體積大;
★ 三新——結(jié)構(gòu)新、裝備新、材料新。
正是由于我國(guó)橋梁科技工作者們小心求證,銳意進(jìn)取,不斷創(chuàng)新,如今,世界橋梁界公認(rèn):20世紀(jì)70年代以前看歐美,90年代看日本,21世紀(jì)看中國(guó)。橋——正在成為中國(guó)展示給世界的一張新“名片”。
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