概述:
斜拉桥(Cable-stayedBridge)是由主梁承弯、桥塔承压和拉索受拉三者组合起来受力的结构体系,可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁体系。斜拉桥作为一种缆索承重体系桥梁结构,比梁式桥与拱桥的跨越能力大,造价比悬索桥低,受力简洁明了施工便捷、景观效果明显,是大跨度桥梁的最主要桥型之一。世界上第/一/座真正意义上的现代斜拉桥是1956年瑞典建成的Stromsund桥(跨径组合为74.7m+182m+74.7m),斜拉桥引入我国较晚,发展却十分迅速,我国第/一/座斜拉桥为1975年交通部重庆科学研究所(招商局重庆交通科研设计院有限公司)设计和指导施工的四川云阳桥(跨径组合为34.91m+75.84m+34.91m),但是为了保证三峡工程蓄水后的长江航道通行,该桥已于2006年10月爆破拆除。
进入21世纪以来,我国斜拉桥的设计建造技术更是得到了质的飞跃,2008年我国建成通车的江苏苏通长江大桥(主跨1088m)成为世界上首/座/主跨超千米级的斜拉桥,随后香港的 StonecuttersBridge(主跨1018m,见图1-1)也建成通车,目前世界上跨度最/大的斜拉桥为俄罗斯2012年建成的RusskyIslandBridge(主跨1104m,见图1-2)表1-1统计了截至2015年12月世界上已建成桥梁中主跨排名前十的斜拉桥。

图1-1 图1-2
从表1-1中可看出,世界主跨排名前10的斜拉桥中我国占有6座,且超千米级的斜拉桥,世界上仅有3座,而我国拥有2座,充分体现了我国斜拉桥的建造技术与水平。

同时不难发现这10座桥梁中,主梁形式以混合梁为主,且每个时期的世界第/一/跨均为混合梁主梁形式的斜拉桥,充分展现了混合梁的优势。
矮塔斜拉桥又称为部分斜拉桥(Extra-dosedPrestressingConcrete Bridge),是近些年来出现的一种新型组合结构体系,刚度介于斜拉桥和梁桥之间,具有刚柔相济的特点。普遍认为,1981年由Christian Menn设计建造的Ganter Bridge 是矮塔斜拉桥的雏形,1994年日本建成了世界上第/一/座真正意义上的矮塔斜拉桥--小田原港桥,1998年瑞士建成的SunnibergBridge为5跨连续的矮塔斜拉桥(跨径组合为59m+128m+140m+134m+65m),堪称是桥梁设计的典范,线形柔美,因地制宜,将结构与环境得到了完美的结合(图1-3)。我国在这种桥型上起步稍晚,2001年建成的福建漳州战备大桥(图1-4)是国内第/一/座真正意义上的矮塔斜拉桥。

图1-3 Sunniberg Bridge 图1-4漳州备战大桥
矮塔斜拉桥主要具有以下几个特点。
(1)跨径布置灵活。矮塔斜拉桥可设计成单塔双跨、双塔三跨和多塔多跨等不同的跨度形式。单跨径在100~300m范围内为宜,克服了多塔斜拉桥带来的刚度不足和各跨相互影响的弊端,发挥了多跨连续梁桥的优势,无论在单孔跨径和总桥长设计方面均有较大的选择空间。
(2)施工工艺简便。矮塔斜拉桥的施工方法与连续梁桥基本相似,采用悬浇法施工施工中可不必进行斜拉索二次索力调整。由于矮塔斜拉桥的桥塔较矮,桥塔施工也没有常规斜拉桥的桥塔施工复杂。
(3)经济性能良好。通过对国内外已建成的矮塔斜拉桥造价进行分析,该桥型每延米造价与连续梁桥基本持平,低于一般斜拉桥造价,具有可观的经济效益。
(4) 美学景观显著。矮塔斜拉桥主梁高度是连续梁的1/2左右,具有纤细柔美的美学效果,克服了连续梁桥主梁高度过大带来的压迫感和桥梁上、下部结构不协调的弊端,同时桥塔与斜拉索的设置使其具有一般斜拉桥的宏伟壮观的感觉。
常见病害:
对于斜拉桥来说,同样存在由于拉索锈蚀严重、疲劳应力幅超限等造成斜拉索突然断裂的问题(如建于1988年的广州海印桥于1995年拉索突然断裂,见图1-5)以及锚头锈蚀(图1-6)等病害。

图1-5 拉索断裂 图1-6 锚头锈蚀