二、斜拉桥快速发展的原因斜拉桥能快速发展的原因有以下几个方面。
(1)考虑挠曲影响的超静定结构设计计算理论发展很快。这种理论便于电子计算机计算。当其用于斜拉桥时不仅能正确进行结构设计计算,还能精确做出施工控制计算。
(2)考虑共同作用的轻型结构的发展。由于自动焊接技术的进步,使正交异性板获得了成功,现在正交异性板的设计计算及制造方法都达到了相当高的水平,给钢斜拉桥的发展创造了条件。
(3)上部结构是连续的。斜拉桥的上部结构在塔及跨中多是连续的,正因如此,即使地质条件不好,也可以采用斜拉桥这种连续梁结构。
(4)钢索材料、制造、锚固方式和各种防腐工艺的发展。
(5)模型试验技术的发展。由于斜拉桥是超静定次数较高的结构,且某些部位(如斜拉索的锚固区等)应力分布又较复杂,所以常常依靠各种静、动模型试验,来探求其设计参数和验证设计安全性。设计时,可根据静力模型试验,研究桥梁结构构件的大应力传递;根据动力模型试验和风洞试验,摸索其动力特性及抗地震、抗风振的能力;根据疲劳度试验,研究构件和锚固系统的疲劳强度;根据光弹模型试验,决定锚固区的应力分布。
(6)新结构形式的发展。斜拉桥最早以钢斜拉桥为主。从发展的观点看混凝土斜拉桥的最大跨度要比钢斜拉桥小,随着对斜拉桥研究的深化,钢与混凝土同时采用的结合梁斜拉桥和混合梁斜拉桥等新型结构也得到了广泛的采用。
在合理的跨径范围内,斜拉桥与跨越能力更好的悬索桥相比,在许多方面都存有一定的优势。首先,斜拉桥型在刚性、经济性及架设方面都比悬索桥优越;其次,斜拉桥的最大优点是不需要像悬索桥那样笨重的钢索锚固装置;另外,为了获得长大桥良好的抗风稳定性,斜拉桥的主梁采用扁平断面,这种断面结构减震能力相当高,所以在抗风稳定性方面比悬索桥优越;最后,斜拉桥可以用钢索来抵抗主梁的扭转振动,而悬索桥必须以加劲梁抵抗扭矩,这也是悬索桥的不及之处。
展开