懸索橋

懸索橋

懸索橋,又名吊橋(suspension bridge)指的是以通過索塔懸掛並錨固于兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結構主要承重構件的橋梁。其纜索幾何形狀由力的平衡條件決定,一般接近拋物線。從纜索垂下許多吊桿,把橋面吊住,在橋面和吊桿之間常設定加勁梁,同纜索形成組合體系,以減小活載所引起的撓度變形。

  • 中文名稱
    懸索橋
  • 別名
    吊橋
  • 英文名
    suspension bridge
  • 發明時間
    19世紀初被發明的
  • 適用範圍
    以大跨度及特大跨度公路橋為主
  • 缺點
    剛度小,容易產生振動

原理

懸索橋中最大的力是懸索中的張力和塔架中的壓力。由于塔架基本上不受側向的力,它的結構可以做得相當纖細,此外懸索對塔架還有一定的穩定作用。假如在計算時忽視懸索的重量的話,那麽懸索形成一個雙曲線。這樣計算懸索橋的過程就變得非常簡單了。老的懸索橋的懸索一般是鐵鏈或聯在一起的鐵棍。現代的懸索一般是多股的高強鋼絲。

結構

懸索橋的構造方式是19世紀初被發明的,許多橋梁使用這種結構方式。現代懸索橋,是由索橋演變而來。適用範圍以大跨度及特大跨度公路橋為主,當今大跨度橋梁全採用此結構。是大跨徑橋梁的主要形式。

懸索橋是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構件的橋梁,由懸索索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分組成。懸索橋的主要承重構件是懸索,它主要承受拉力,一般用抗拉強度高的鋼材(鋼絲、鋼纜等)製作。由于懸索橋可以充分利用材料的強度,並具有用料省、自重輕的特點,因此懸索橋在各種體系橋梁中的跨越能力最大,跨徑可以達到1000米以上。1998年建成的日本明石海峽橋的跨徑為1991米,是目前世界上跨徑最大的橋梁。懸索橋的主要缺點是剛度小,在荷載作用下容易產生較大的撓度和振動,需註意採取相應的措施。

性能

按照橋面系的剛度大小,懸索橋可分為柔性懸索橋和剛性懸索橋。柔性懸索橋的橋面系一般不設加勁梁,因而剛度較小,在車輛荷載作用下,橋面將隨懸索形狀的改變而產生S形的變形,對行車不利,但它的構造簡單,一般用作臨時性橋梁。剛性懸索橋的橋面用加勁梁加強,剛度較大。加勁梁能同橋梁整體結構承受豎向荷載。除以上形式外,為增強懸索橋剛度,還可採用雙鏈式懸索橋和斜吊桿式懸索橋等形式,但構造較復雜。

矮寨特大懸索橋矮寨特大懸索橋

橋面支承在懸索(通常稱大攬)上的橋稱為懸索橋。英文為Suspension Bridge,是"懸掛的橋梁"之意,故也有譯作"吊橋"的。"吊橋"的懸掛系統大部分情況下用"索"做成,故譯作"懸索橋",但個別情況下,"索"也有用剛性桿或鍵桿做成的,故譯作"懸索橋"不能涵蓋這一類用橋。和拱肋相反,懸索的截面隻承受拉力。簡陋的隻供人、畜行走用的懸索橋常把橋面直接鋪在懸索上。通行現代交通工具的懸索橋則不行,為了保持橋面具有一定的平直度,是將橋面用吊索掛在懸索上。與拱橋用剛性的拱肋作為承重結構不同,其採用的是柔性的懸索作為承重結構。為了避免在車輛駛過時,橋面隨著懸索一起變形,現代懸索橋一般均設有剛性梁(又稱加勁梁)。橋面鋪在剛性梁上,剛性梁吊在懸索上。現代懸索橋的懸索一般均支承在兩個塔柱上。塔頂設有支承懸索的鞍形支座。承受很大拉力的懸索的端部通過錨碇固定在地基中,也有個別固定在剛性梁的端部者,稱為自錨式懸索橋。

特點

相對于其它橋梁結構懸索橋可以使用比較少的物質來跨越比較長的距離。懸索橋可以造得比較高,容許船在下面通過,在造橋時沒有必要在橋中心建立暫時的橋墩,因此懸索橋可以在比較深的或比較急的水流上建造。

懸索橋比較靈活,因此它適合大風和地震區的需要,比較穩定的橋在這些地區必須更加堅固和沉重。

懸索橋的堅固性不強,在大風情況下交通必須暫時被中斷

懸索橋不宜作為重型鐵路橋梁

懸索橋的塔架對地面施加非常大的力,因此假如地面本身比較軟的話,塔架的地基必須非常大和相當昂貴。

懸索橋的懸索銹蝕後不容易更換。

歷史

懸索橋是特大跨徑橋梁的主要形式之一,除蘇通大橋、香港昂船洲大橋這兩座斜拉橋以外,其它的跨徑超過1000m以上的都是懸索橋。如用自重輕、強度很大的碳纖維作主纜理論上其極限跨徑可超過8000m。

懸索橋的歷史是古老的。早期熱帶原始人利用森林中的藤、竹、樹莖做成懸式橋以渡小溪,使用的懸索有豎直的,斜拉的,或者兩者混合的。婆羅洲、寮國、爪哇原始藤竹橋,都是早期懸索橋的雛形。不過具有文字記載的懸索橋雛形,最早的要屬中國,直到今天,仍在影響著世界吊橋形式的發展。

遠在公元前三世紀,在中國四川境內就修建了""(竹索橋)。秦取西蜀,四川《鹽源縣志》記:"周赧王三十年(公元前285年)秦置蜀守,固取笮,笮始見于書。至李冰為守(公元前256-251年),造七橋"七橋之中有一笮橋,即竹索橋。可見至少在公元前三世紀,我國已經記錄了竹索橋。

早在公元前50年(即漢宣帝甘露4年)已經在四川建成長達百米的鐵索橋。1665年,徐霞客有篇題為《鐵索橋記》的遊記,曾被傳教士Martini翻譯到西方,該書詳細記載了1629年貴州境內一座跨度約為122m的鐵索橋。1667年,法國傳教士Kircher從中國回去後,著有《中國奇跡覽勝》,書中記有見于公元65年的雲南蘭津鐵索橋。該書曾譯成多種文字並多次再版。據科技史學家研究,隻是在上述書出版之後,索橋才傳到西方。可見,中國古代的懸索橋是獨創發明並領先的。有名的四川大渡河上由9條鐵鏈組成的瀘定橋,是在1706年建成的。

在雲南亦較早就出現了懸索橋,據《徐霞客遊記·滇遊日記》記雲南龍川東江藤橋雲:"龍川東江之源,滔滔南逝。系藤為橋于上以渡……"

近代中國的懸索橋發展,自1938年,湖南建成一座公路懸索橋,可運行10噸汽車,隨後又有一批公路懸索橋建成。新中國成立後,共建成70多座此類橋,但跨徑小,寬度窄,荷載標準低,發展大大滯後。90年代後,中國懸索橋掀開了新的歷史篇章。主跨452m的廣東汕頭海灣大橋被譽為中國第一座大跨度現代懸索橋,其主跨位居預應力混凝土加勁懸索橋世界第一;西陵長江大橋,主跨900m,是國內自主設計的第一座全焊接鋼箱加勁梁懸索橋;江蘇江陰長江大橋,主跨為1385m的鋼箱加勁懸索橋,列為世界第五的大跨徑懸索橋;2005年竣工的江蘇潤揚長江公路大橋南汊大橋,主跨為1490m,為世界第三的大跨徑懸索橋;不久前竣工的舟山西堠門跨海大橋,主跨1650m,位居世界第二。可見,我國已進入了世界先進行列。矮寨特大懸索橋,位于湖南湘西矮寨鎮境內。矮寨懸索橋,距吉首市區約20公裏,跨越矮寨鎮附近的山谷,德夯河流經谷底,橋面設計標高與地面高差達330米左右。橋型方案為鋼桁加勁梁單跨懸索橋,全1073.65m,懸索橋的主跨為1176m。該橋跨越矮寨大峽谷,主跨居世界第三、亞洲第一。

我國現代懸索橋的建造起于19世紀60年代,在西南山區建造了一些跨度在200米以內的半加勁式單鏈和雙鏈式懸索橋,其中較著名的是1969年建成的重慶朝陽大橋;1984年建成的西藏達孜橋,跨度達到500米。90年代的交通建設高潮使我們終于迎來了建造現代大跨度懸索橋的新時期。跨度為452米的廣東汕頭海灣大橋採用混凝土加勁梁;廣東虎門大橋為跨度達888米的鋼箱梁懸索橋;主跨超過1200米的江陰長江大橋正在設計之中。3座懸索橋的同時建造將使我國的橋梁科學技術迅速趕上世界先進水準。

建造方法

假如塔架要建在水上的話,在塔架要站立的地方首先要使用沉箱來排擠軟的地層,來建立一個固定的地基。假如下面的岩石層非常深無法用沉箱達到的話那麽要使用深鑽的方式達到岩石層或建立非常大的人造的混凝土地基。這個地基一直要延伸出水面。假如塔架要建在陸地上,它的地基必須非常深,在地基上用混凝土、巨石和鋼結構建立橋墩。有些橋的橋墩是橋面的一部分,在這種情況下橋墩的高度至少要達到橋面的高度。

懸索橋懸索橋

在塔架的頂部有一個被稱為鞍的光滑的結構。橋完成後這個鞍可能要被固定住。錨錠被固定在岩石中,沿著未來懸索的路徑纖起一根或一組暫時的繩或線。另一股繩被懸掛在第一股繩的上方,在這股繩上一個滑車可以運行。這個滑車可以從一端的錨碇運行到另一端的錨碇。每股懸索需要一個這樣的滑車,一股一般直徑小于1釐米的高強度鋼絲的一段被固定在一個錨碇中,另一端被固定在滑車上並被這樣牽引到另一端的錨碇,然後被固定在這個錨碇上,然後滑車回到它開始的錨碇上去牽引下一股高強度鋼絲或從它正所在的方向開始牽引下一股高強度鋼絲。

鋼絲被牽引後要進行防銹處理,這樣多股高強度鋼絲被牽引,連線兩端的錨碇。一般這些鋼絲的橫截面是六角形的,它們被暫時地綁在一起,所有鋼絲被牽引後它們被一個高壓液壓機構和其它鋼絲擠壓到一起,這樣形成的懸索的橫截面是圓形的。

在懸索上在等距離的位置上要加上索夾,事先計算好長度的懸掛索被架在索夾上。這些懸掛索的另一端將來要固定橋面,使用專門的起重機,橋面被一塊接著一塊地掛在懸掛索上。這個起重機可以自己掛在懸索上或掛在特別的臨時的索上。橋面可以從橋下的船上吊起或從橋的兩端運到它們應該放到的地方。當所有橋面被掛上後,通過調節懸索可以使橋面達到計畫的曲線。一般水面上的橋的橋面呈拱形,以便橋下船隻通行。陸上的懸索橋的橋面一般是平的。橋面完成後可以進行其它細節工作,比如排水防水系統、伸縮縫、裝燈、欄桿、塗漆、鋪路等等。

主要案例

自錨式懸索橋

一般索橋的主要承重構件主纜都錨固在錨碇上,在少數情況下,為滿足特殊的設計要求,也可將主纜直接錨固在加勁梁上,從而取消了龐大的錨碇,變成了自錨式懸索橋。

過去建造的自錨式懸索橋加勁梁大多採用鋼結構,如1990年通車的日本此花大橋,韓國永宗懸索橋、美國舊金山--奧克蘭海灣新橋、愛沙尼亞穆胡島橋墩等。2002年7月在大連建成了世界上第一座鋼筋混凝土材料的自錨式懸索橋--金石灘金灣橋墩,為該類橋墩型的研究提供了寶貴的經驗。此後在吉林、河北、遼寧又有4座鋼筋混凝土自錨式懸索橋正在設計和設計和建造中。

自錨式懸索橋有以下的優點:①不需要修建大體積的錨碇,所以特別適用于地質條件很差的地區。

②因受地形限製小,可結合地形靈活布置,既可做成雙塔三跨的懸索橋,也可做成單塔雙跨的懸索橋。

③對于鋼筋混凝土材料的加勁梁,由于需要承受主纜傳遞的壓力,剛度會提高,節省了大量預應力構造及裝置,同時也克服了鋼在較大軸向力下容易壓屈的缺點。

④採用混凝土材料可克服以往自錨式懸索橋用鋼量大、建造和後期維護費用高的缺點,能取得很好的經濟效益和社會效益。

⑤保留了傳統懸索橋的外形,在中小跨徑橋梁中是很有競爭力的方案。

⑥由于採用鋼筋混凝土材料造價較低,結構合理,橋梁外形美觀,所以不公局限于在地基很差、錨碇修建軍困難的地區採用。

自錨式懸索橋也不可避免地有其自身的缺點:①由于主纜直接錨固在加勁梁上,梁承受了很大的軸向力,為此需加大梁的截面,對于鋼結構的加勁梁則造價明顯增加,對于混凝土材料的加勁梁則增加了主梁自重,從而使主纜鋼材用量增加,所以採用了這兩種材料跨徑都會受到限製。

②施工步驟受到了限製,必須在加勁梁、橋塔做好之後再吊裝主纜、安裝吊索,因此需要搭建大量臨時支架以安裝加勁梁。所以自錨式懸索橋若跨徑增大,其額外的施工費用就會增多。

③錨固區局部受力復雜。

④相對地錨式懸索橋而言,由于主纜非線性的影響,使得吊桿張拉時的施工控製更加復雜。

歷史回顧

19世紀後半葉,奧地利工程師約瑟夫·朗金和美國工程師查理斯。本德分別獨立地構思出自錨式懸索橋的造型。本德在1867年申請了專利,朗金則在1870年在波蘭建造了一座小型的鐵路自錨式懸索橋。

到20世紀,自錨式懸索橋已經在德國興起。1915年,德國設計師在科隆的萊茵河上建造了第一座大型自錨式懸索橋--科隆-迪茲橋,當時主要是因為地質條件的限製而使工程師們選擇了這種橋型,該橋主跨185m,用木腳手架支撐鋼梁直到主纜就位。此後,美國賓夕尼亞州的匹茲堡跨越阿勒格尼河的3座橋和在日本東京修建的清洲橋都受科隆-迪茲橋的影響。雖然科隆-迪茲橋1945年被毀,但原橋台上的鋼箱梁仍儲存至今。匹茲堡的3座懸索橋比科隆-迪茲橋的跨徑要小,但施工技術比科隆-迪茲橋有了很大的進步。科隆-迪茲橋建成後的25年內在德國萊茵河上又修建了4座懸索橋,其中最著名的是1929年建成的科隆-米爾海姆橋,該橋主跨315m,雖然該橋在1945年被毀,但它至仍然保持著自錨式懸索橋的跨徑記錄。在20世紀30年代,工程師們認為自錨式懸索橋加勁梁的軸力將使該種橋梁的受力性能接近于彈性理論,所以這段時間美國德國修建了許多座自錨式懸索橋。

受力分析

1、受力原理

自錨式懸索橋的上部結構包括:主梁、主纜、吊桿、主塔四部分。傳力路徑為:橋面重量、車輛荷載等豎向荷載通過吊桿傳至主纜承受,主纜承受拉力,而

主纜錨固在梁端,將水準力傳遞給主梁。由于懸索橋水準力的大小與主纜的矢跨比有關,所以可以通過矢跨比的調整來調節主梁內水準力的大小,一般來講,跨度較大時,可以適當增加其矢跨比,以減小主梁內的壓力,跨度較小時,可以適當減小其矢跨比,使混凝土主梁內的預壓力適當提高。由于主纜在塔頂錨固,為了盡量減少主塔承受的水準力,必須保證邊跨主纜內的水準力與中跨主纜產生的水準力基本相等,這可以通過合理的跨徑比來調節,也可以通過改變主纜的線形來調節。

另外,自錨式懸索橋中的恆載由主纜來承受,而活載還需要由主梁來承受,所以主梁必須有一定的抗彎剛度,主梁的形式以採用具有一定抗彎剛度的箱形斷面較為合適。

2、結構特點

採用自錨式結構體系,和地錨式相比可以不考慮地質條件的影響,而且由于免去了巨大的錨錠,降低了工程造價。採用自錨,將主纜錨固于加勁梁之上,相比同等跨徑的其他橋型,更有其特有的曲線線形,面板優雅,而且現代橋梁除了滿足自身的結構要求外,也越來越註重景觀設計,其發展前途很大。

自錨式懸索橋採用混凝土加勁梁,雖然增加了體系的自重,但也增加了體系的剛度,在一定的跨度允許範圍內,使橋梁的安全性指標、適用性指標、經濟性指標、美觀性指標得到了完美的統一。對結構受力而言,由于採用了自錨體系,將索錨固于主梁上,利用主梁來抵抗水準軸力,對于混凝土這種抗壓性能好的材料來說無疑是相當于提供了。免費的。預應力。因此採用的是普通鋼筋混凝土結構,節省了大量的預應力器具,而且又由于混凝土材料相對于鋼材料的經濟性,工程造價大大減少。但是由于混凝土的抗拉、彎的性能較差,所以對其進行受力分析時應綜合考慮這個特點。

由于自錨式懸索橋的主纜拉力是傳遞給橋梁本身,而不是錨錠體,主纜拉力的水準分力在橋梁的上部結構中產生壓力,如果兩端不受約束的話,其垂直分力將使橋梁的兩端產生上拔力。例如金石灘懸索橋橋採用了兩種辦法來抵抗這種上拔力:一是在錨塊處設定拉壓支座;二是在主橋和引橋的交接處設定牛腿,從而將引橋的重量壓在主梁上。

由于主梁採用混凝土材料,設計和計算時必須計入混凝土的收縮)徐變等因素的影響,這就使得混凝土自錨式懸索橋的設計較鋼橋更為復雜。

施工工藝

1、主塔施工

懸索橋一般主塔較高,塔身大多採用翻模法分段澆築,在主塔連結板的部位要註意預留鋼筋及模板支撐預埋件。對于索鞍孔道頂部的混凝土要在主纜架設完成後澆築,以方便索鞍及纜索的施工。主塔的施工控製主要是垂直度監控,每段混凝土施工完畢後,在第二天早晨8:00至9:00間溫度相對穩定時,利用全站儀對塔身垂直度進行監控,以便調整塔身混凝土施工,應避免在溫度變化劇烈時段進行測試,同時隨時觀測混凝土質量,及時對混凝土配比進行調整。

2、鞍部施工

檢查鋼板頂面標高,符合設計要求後清理表面和四周的銷孔,吊裝就位,對齊銷孔使底座與鋼板銷接。在底座表面進行塗油處理,安裝索鞍主體。索鞍由索座、底板、索蓋部分組成,索鞍整體吊裝和就位困難;可用吊車或卷揚設備分塊吊運組裝。索鞍安裝誤差控製在橫向軸線誤差最大值3mm標高誤差最大值3mm.吊裝入座後,穿入銷釘定位,要求鞍體底面與底座密貼,四周縫隙用黃油填實。

3、主梁澆築

主梁混凝土的澆築同普通橋一樣,首先梁體標高的控製必須準確,要通過精確的計算預留支架的沉降變形;其次,梁體預埋件的預埋要求有較高的精度,特別是拉桿的預留孔道要有準確的位置及良好的垂直度,以保證在正常的張拉過程中拉桿始終位于孔道的正中心。

主梁澆築順序應從兩端對稱向中間施工,防止偏載產生的支架偏移,施工時以水準儀觀測支架沉降值,並詳細記錄。待成型後立即復測梁體線型,將實際線型與設計線型進行比較,及時反饋信息,以調整下一步施工。

4、索部施工

(1)主纜架設

根據結構特點,主纜架設可以採取在便橋或已澆築橋面外側直接展開,用卷揚機配合長臂汽車吊從主梁的側面起吊安裝就位。

纜索的支撐:為避免形成絞,將成圈索放在可以旋轉的支架上。在橋面每4-5m,設定索托輥(或敷設草包等柔性材料。),以保證索縱向移動時不會與橋面直接摩擦造成索護套損壞。因錨端重量較大,在牽引過程中採用小車承載索錨端。

纜索的牽引:牽引採用卷揚機,為避免牽鋼絲繩過長,索的縱向移動可分段進行,索的移動分三段,分別在二橋塔和索終點共設三台卷揚機。

纜索的起吊:在塔的兩側設定導向滑車,卷揚機固定在引橋橋面上主橋索塔附近,卷揚機配合放索器將索在橋面上展開。主要用吊車起吊,提升時避免索與橋塔側面相摩擦。當索提升到塔尖時將索吊入索鞍。在主索安裝時,在橋側配置了3台吊機,即錨固區提升吊機、主索塔頂就位吊機和提升倒鏈。

當拉索錨固端牽引到位時,用錨固區提升吊機安裝主索錨具,並一次錨固到設計位置,吊機起重力在5t以上;主索塔頂就位吊機是在兩座塔的二側安置提升高度大于25m時起重力大于45t的汽車吊,用于將主索直接吊上塔頂索鞍就位,在吊裝過程中為避免索的損傷,索上吊點採用專用索夾保護;主索在提升到塔頂時,由于主跨的索段比較長,為確保吊機穩定,可在適當的時候用塔上提升倒鏈協助吊裝。

(2)主纜調整

在製作過程中要在纜上進行準確標記。標記點包括錨固點、索夾、索鞍及跨中位置等。安裝前按設計要求核對各項控製值,經設計單位同意後進行調整,按照調整後的控製值進行安裝,調整一般在夜間溫度比較穩定的時間進行。調整工作包括測定跨長、索鞍標高、索鞍預偏量、主索垂直度標高、索鞍位移量以及外界溫度,然後計算出各控製點標高。

主纜的調整採用75t千斤頂在錨固區張拉。先調整主跨跨中纜的垂直標高,完成索鞍處固定。調整時應參照主纜上的標記以保證索的調整範圍。主跨調整完畢後,邊跨根據設計提供的索力將主纜張拉到位。

(3)索夾安裝

為避免索夾的扭轉,索夾在主索安裝完成後進行。首先復核工廠所標示的索夾安裝位置,確認後將該處的PE護套剝除。索夾安裝採用工作籃作為工作平台,將工作籃安裝在主纜上(或同普通懸索橋一樣搭設貓道),承載安裝人員在其上進行操作。索夾起吊採用汽吊,索夾安裝的關鍵是螺栓的堅固,要分二次進行)索夾安裝就位時用扳手預緊,然後用扭力扳手第一次堅固,吊桿索力載入完畢後用扭力扳手第二次緊固。索夾安裝順序是中跨從跨中向塔頂進行,邊跨從錨固點附近向塔頂進行。

(4)吊桿安裝及載入

吊桿在索夾安裝完成後立即安裝。小型吊桿採用人工安裝,大型吊桿採用吊車配合安裝。

由于自錨式懸索橋在荷載的作用下呈現出明顯的幾何非線性,因此吊桿的載入是一個復雜的過程。主纜相對于主梁而言剛度很小。如果吊桿一次直接錨固到位,無論是張拉設備的行程或者張拉力都很難控製而全橋吊桿同時張拉調整在經濟上是不可行的。為了解決這個問題,就必須根據主梁和主纜的剛度、自重採用電腦模擬的辦法,得出最佳載入程式。並在施工過程中,通過觀測,對張拉力加以修正。

吊索張拉自塔柱和錨頭處開始使用8台千斤頂對稱張拉。吊索底端冷鑄錨具,其錨杯鑄有內外螺紋,內螺紋用于連線張拉時的連線桿以便千斤頂作用,外螺紋用螺母連線後將吊桿固定于錨墊板上。由于主纜在自重狀態標高較高,導致吊桿在載入之前下錨頭處于主梁梁體之內,因此在張拉時需配備臨時工作撐腳和連線桿。

第一次張拉施加1/4的設計力將每一根吊桿臨時鎖定!第二次順序與第一次相同,按設計力張拉完,然後檢測每一根吊桿的實際荷載,最後根據設計力具體對每一根吊桿進行微調。在吊索的張拉過程中,塔頂與鞍座一起發生位移!塔根承受彎矩!這樣有可能產生塔根應力超限的危險,為了不讓塔根應力超限!張拉一定程度後,根據實際觀測及計算分析!進行索鞍頂推,使塔頂回到原來無水準位移時的狀態,如此反復後!將每根吊索的張拉力調整至設計值。

施工過程的控製對于自錨式混凝土懸索橋每一道工序的施工均非常重要,尤其在索部施工過程中每一階段每一根吊索的索力都要及時準確的反饋。吊索張拉時千斤頂的油表讀數是一個直觀反映,另外利用智慧型信號採集處理分析儀通過對吊索的振動測出其所受的拉力,兩種方法互相檢驗,確保張拉時每一根吊索的索力與設計相吻合。

主要問題

(1)更優越的施工方法的研究。例如將中跨主纜錨固在主梁的底部,用轉體施工,從而可以在一定程度上克服施工上的困難,但在跨徑較大的情況下,如何保證轉體施工時的穩定性,還需要做進一步的研究。

(2)主纜錨固點錨下應力的分布研究。

(3)當主纜外包鋼管混凝土時,吊桿在主纜上的錨固方式研究。

(4)吊桿及主纜的合理張拉順序研究。

(5)新型材料的研究和開發。

(6)受力體系及理論的進一步完善。

影響分析

(1)通過國內工程時間證明,鋼筋混凝土自錨式懸索橋在中小跨徑上是一種既經濟又美觀的橋型,結構的剛度也相對較大,對于中小跨徑的公路橋梁和人行橋都適合建造。

(2)對于鋼筋混凝土結構的自錨式懸索橋,錨塊的設計是一個關鍵環節,它不但影響結構的整體工作性能,也是影響橋梁的經濟效益和美觀要求,應給予足夠的重視。

(3)自錨式懸索橋主纜的錨固形式是與地錨式的最大不同之處,根據受力大小和錨塊構造要求的不同,可採取直接錨固、散開錨固和環繞式錨固等方式。

(4)由于主纜非線性的影響而使吊索張拉時的施工控製變的尤為關鍵。

(5)加勁梁採用鋼材造價較貴,並且鋼結構容易在軸力作用下壓屈。而採用鋼筋混凝土材料恰好可以克服這兩個缺點。

盡管自錨式懸索橋有著自身的缺點和局限,但在中小跨徑上是一種很有競爭力的方案。這種在20世紀曾被忽視很長一段時間的橋型隨著社會的進步又得到了人們的重新認識,自錨式懸索橋的設計理論和施工方法也將趨于完善,跨越能力也會不斷提高,相信在以後會有越來越多的方案傾向于這種橋型。

世界排名

以下資料截止2010年

序號 橋名 主跨跨徑 建成時間 所在地

1 明石海峽大橋 1991m 1998年 日本 神戶~淡路島

2 舟山西堠門大橋1650m 2009年 中國 浙江 舟山

3 大帶橋 1624m 1998年 丹麥

4 潤揚長江大橋 1490m 2005年 中國 江蘇

5 南京長江四橋 1418m 2012年 中國 江蘇

6 亨伯爾橋 1410m 1981年英國

7 江陰長江大橋 1385m 1999年 中國 江蘇

8青馬大橋1377m 1997年 中國 香港

9 韋拉扎諾橋 1298m 1964年 美國

10 金門大橋 1280m 1937年 美國

相關詞條

相關搜尋

其它詞條