懸索橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、體系類型、總體布置、基本構(gòu)造課件

Chapter3第三章懸索橋結(jié)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)、體系系類型、、總體布布置、基基本構(gòu)造造課件長江大學(xué)學(xué)教學(xué)課件件（黃文文雄）BRIDGEENGRG

PARTII本章主要要介紹懸懸索橋，，包含懸懸索橋的的結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)、體體系類型型、總體體布置、、基本構(gòu)構(gòu)造等內(nèi)內(nèi)容。本本章雖是本課課程的介介紹性章章節(jié)，但應(yīng)注注重知識識點(diǎn)的深入理解解！3.1懸索橋的的組成與與特點(diǎn)3.2懸索橋的的結(jié)構(gòu)體體系3.3懸索橋的的總體布布置3.4懸索橋的的基本構(gòu)構(gòu)造3.5懸索橋的的設(shè)計簡簡介3.6懸索橋的的施工簡簡介3.7懸索橋的的實例介介紹本章內(nèi)內(nèi)容容BRIDGEENGRG

PARTII組成：懸索橋是是由主纜纜、加勁勁梁、主主塔、鞍鞍座、錨錨碇、吊吊索等構(gòu)構(gòu)件構(gòu)成成的柔性性懸吊體體系，其其主要構(gòu)構(gòu)成如下下圖所示示。成橋時，，主要由由主纜和和主塔承承受結(jié)構(gòu)構(gòu)自重，，加勁梁梁受力由由施工方方法決定定。成橋后結(jié)結(jié)構(gòu)共同同承受外外荷作用用，受力力按剛度度分配。。3.1懸索橋的的組成與與特點(diǎn)1、懸索橋的的組成傳力途徑徑：橋面荷載載經(jīng)加勁勁梁、吊吊桿傳給給懸索,再由懸索索傳至塔塔架和兩兩端的錨錨碇，故故懸索為其主要的承承重構(gòu)件件。主纜是結(jié)構(gòu)體體系中的的主要承承重構(gòu)件件；通過過塔頂索索鞍懸掛掛在主塔塔上并錨錨固于兩兩端錨固固體中的的柔性承承重構(gòu)件件。主塔是懸索橋橋抵抗豎豎向荷載載的主要要承重構(gòu)構(gòu)件；支支承主纜纜的重要要構(gòu)件。。加勁梁是懸索橋橋承受風(fēng)風(fēng)荷載和和其它橫橫向水平平力的主主要構(gòu)件件，提供橋面面和防止止橋面發(fā)發(fā)生過大大的撓曲曲變形和和扭曲變變形，主要承受受彎曲內(nèi)內(nèi)力。吊索是將加勁勁梁自重重、外荷荷載傳遞遞到主纜纜的傳力力構(gòu)件，，是連系系加勁梁梁和主纜纜的紐帶帶。錨碇是錨固主主纜的結(jié)結(jié)構(gòu)，將將主纜中中的拉力力傳遞給給地基。。2、懸索橋橋各部分分的作用用3.1懸索橋的的組成與與特點(diǎn)第一代懸懸索橋：：采用天然然材料修修建，后后期也采采用了鐵鐵索等，，一般沒沒有吊桿桿或吊索索，承重重結(jié)構(gòu)與與使用構(gòu)構(gòu)造合二二為一，，一般為為柔性懸索索橋；第二代懸懸索橋：：開始采用用了吊桿桿將橋面與主主索分開開；第三代懸懸索橋：：形成了美式懸索索橋體系系，主纜采采用紡絲絲法，加加勁梁采采用桁架架梁，橋橋塔以鋼鋼塔為主主；第四代懸懸索橋：：形成了以以流線形形扁平鋼鋼箱為主主要特征征的英式懸索索橋。3、懸索橋橋的發(fā)展展：四個個階段3.1懸索橋的的組成與與特點(diǎn)3.1懸索橋的的組成與與特點(diǎn)4、懸索橋橋的受力力特點(diǎn)在豎向荷荷載作用用下，荷載通過吊桿使纜索產(chǎn)生拉力，并傳遞遞到岸上上巨大的錨碇上，錨碇碇受豎向和水平力；受拉主纜為主要承重重構(gòu)件，不存在在失穩(wěn)，，材料性性能利用率高高；結(jié)構(gòu)簡單單輕便，受力簡單單明了，加勁梁梁受力小小，建筑高度度小，纖細(xì)美美觀；成卷的鋼鋼纜易于運(yùn)輸輸，在將纜纜索架設(shè)設(shè)完成后后，便形形成了一一個強(qiáng)大大穩(wěn)定的的結(jié)構(gòu)支支承系統(tǒng)統(tǒng)，施工過程程中的風(fēng)風(fēng)險相對對較?。痪哂衅渌鼧蛐蜔o與倫比比的特大跨度度；也減少了下下部結(jié)構(gòu)構(gòu)造價；錨碇大，，柔性結(jié)構(gòu)構(gòu)，剛度小，變形與與振動大大，對動荷載要要求較高高；抗風(fēng)穩(wěn)定定性差。（懸索橋風(fēng)風(fēng)毀）橋梁類型型：懸索索橋所在地：：美國主跨：853.4米建成時間間：1940年橋梁特色色：懸索索橋風(fēng)毀毀事故。。1940年通車僅4個月美國塔科科瑪海橋橋，被風(fēng)風(fēng)速僅為為19m/s的風(fēng)吹毀毀→由此開創(chuàng)創(chuàng)了大跨跨索橋風(fēng)振理論論的研究和和風(fēng)洞試驗驗；美國塔科科瑪海橋橋3.1懸索橋的的組成與與特點(diǎn)懸索橋—風(fēng)毀實例例1中跨扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)2扭轉(zhuǎn)的嚴(yán)嚴(yán)重程度度：右側(cè)人行行道比左左側(cè)高8.5m3該開始破破壞時，，有一塊砼砼橋面掉掉入水中中4第一輪破破壞后的的樣子5中跨破壞壞后，邊邊跨的松弛、、下垂現(xiàn)現(xiàn)象6橋剛倒塌塌后的照照片F(xiàn)lash3.1懸索橋的的組成與與特點(diǎn)1940年11月7日上午11∶00剛開通4個月的塔科瑪大橋（懸懸索橋））由于風(fēng)致振動動而倒塌！?。?.2懸懸索橋橋的結(jié)構(gòu)構(gòu)體系按懸吊跨跨數(shù)分：：獨(dú)塔雙跨跨橋單跨懸索索橋三跨懸索索橋多跨懸索索橋聯(lián)袂懸索索橋按結(jié)構(gòu)形形式分：：美國式吊吊橋英國式吊吊橋混合式吊吊橋帶斜拉索索的吊橋橋斜拉－懸懸吊混合合體系橋橋按加勁梁梁支承構(gòu)構(gòu)造分：：單跨兩鉸鉸加勁梁梁吊橋三跨兩鉸鉸加勁梁梁吊橋三跨連續(xù)續(xù)加勁梁梁吊橋按有無加加勁梁分分：柔性懸索索橋剛性懸索索橋剛性纜索索體系懸懸索橋按錨固形形式分：：地錨式自錨式洞口淘金橋按主索形形式分：：單鏈?zhǔn)诫p鏈?zhǔn)?997年建成的貴遵高等級公路烏江大橋，主跨288m，主梁為高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力薄壁箱梁，采用全截面纜吊預(yù)應(yīng)力懸拼施工，最大吊重為76噸，是世界首座吊拉組合橋。3.3懸索橋的的總體布置總體布置置應(yīng)考慮的的結(jié)構(gòu)特特性：跨度比：：0.3～0.5；單位橋橋長所需需鋼材隨隨跨度比比減小而而增大;減小跨度度比對結(jié)結(jié)構(gòu)剛度度與橋梁梁變形有有利→特大跨度度：0.2～0.4;垂跨比：：垂跨比越越大，整整體剛度度越小→1/12～1/10；寬跨比：：中小跨徑徑橋梁≥≥1/20，懸索橋橋：1/60-1/40；高跨比：：桁架式：：1/180～1/70；鋼箱梁梁：1/400～1/300;加勁梁支支承體系系：三跨懸索索橋主梁梁在橋塔塔處大多多為非連連續(xù)；梁高：鋼箱梁高高寬比一一般在1/11～1/7；主纜與加加勁梁的的連接：：特殊情況況時；吊索間距距：跨徑80～200m吊橋，吊吊桿間距距一般取取5～8m；跨徑增增大，吊吊桿間距距也應(yīng)增增大，有有時達(dá)20m左右。3.4懸索橋的的基本構(gòu)造造懸索橋的的基本構(gòu)造造：主纜吊索及索索夾主塔錨碇加勁梁索鞍主纜材料有效拉應(yīng)應(yīng)力大；；拉伸延延伸率小??；彈模模大；截截面密度度大；疲疲勞強(qiáng)度度高、徐徐變??；；成纜錨錨固及防防銹容易易；價廉廉物美。。類型鋼絲繩主主纜：鋼鋼絞線繩繩、螺旋旋鋼絲繩繩、封閉閉式鋼絞絞線索等等，適適于600米以下；；平行絲股股主纜：：采用空空中繞線線法——AS法或者預(yù)預(yù)制絲股股法——PS法），適適于400米以上，，是現(xiàn)代代懸索橋橋主纜的的主流結(jié)結(jié)構(gòu)類型型。大跨多采采用耐疲疲勞的高高強(qiáng)鋼絲絲，因為為鋼絞線線雖然施施工方便便，但彈彈模較低低使結(jié)構(gòu)構(gòu)變形增增大，截截面形狀狀不易按按照設(shè)計計形狀壓壓緊，防防腐較難難，適于于中小跨跨度。懸索橋的的構(gòu)造——主纜結(jié)構(gòu)形式式雙面平行行主纜（（絕大多多數(shù)）；；單面主纜纜；空間間主纜；；復(fù)式主纜纜（雙鏈鏈吊橋：：朝陽陽大橋））。截面形狀狀（六角形））尖頂形：：將鋼絲索索故在豎豎向排列列，列間間插放隔隔片有助助于通風(fēng)風(fēng)和保持持真圓度度較高的的截面形形狀，截截面溫度度均勻。。主纜施施工之初初的鋼絲絲定位較較難。平頂形：：下層的鋼鋼絲索股股會受到到較大的的擠壓力力，截面面水平直直徑較豎豎向直徑徑大。方陣式：：豎橫雙向向均利于于插放隔隔片，鋼鋼絲束股股數(shù)目較較為靈活活，緊纜纜機(jī)操作作時也較較容易形形成圓形形截面。。懸索橋的的構(gòu)造——主纜方陣式主主纜斷面面施工中的的主纜斷斷面懸索橋的的構(gòu)造——主纜主纜編制制方法AS法：通過牽引引索作來來回走動動的編絲絲輪，每每次將兩兩根鋼絲絲從一端端拉到另另一端，，待鋼絲絲達(dá)到一一定數(shù)量量后（可可達(dá)400～500根）編扎扎成一根根索股。。鋼束股股數(shù)較少少，便于于集中錨錨固，起起吊設(shè)備備輕便；；架設(shè)主主纜時抗抗風(fēng)較弱弱所需勞勞動力也也較多。。PS法：避免了鋼鋼絲編成成鋼絲束束股的作作業(yè)從而而加快主主纜的施施工進(jìn)度度，但要要求大噸噸位的起起重運(yùn)輸輸設(shè)備和和拽拉設(shè)設(shè)備來搬搬運(yùn)鋼絲絲束股。。目前多多采用61、91、127ΦΦ5左右鋼絲絲，最重重可達(dá)40噸。懸索橋的的構(gòu)造——主纜AS法示意圖圖懸索橋的的構(gòu)造——主纜主纜斷面面AS法示意圖圖懸索橋的的構(gòu)造——主纜主纜斷面面（排列列形式：：尖頂型型、平頂頂型）懸索橋的構(gòu)造造——主纜主纜的防護(hù)（不可更換的的主要受力構(gòu)構(gòu)件，必須防防腐）銹蝕原因：架設(shè)期間水份份進(jìn)入；防護(hù)護(hù)完成后因主主纜線形變化化、溫度變化化引起伸縮而而導(dǎo)致粗糙表表面的油漆開開裂和索夾上上受損的密封封部位開裂，，水的滲入導(dǎo)導(dǎo)致主纜濕度度高而銹蝕。。防護(hù)方法：施工期間鍍鋅鋅鋼絲外涂底底漆或者樹脂脂類，然后手手工滿刮膩子子，再纏繞鋼鋼絲（退火鍍鍍鋅Φ4鋼絲），最后作外外涂裝。改良措施：以S形截面的纏繞繞鋼絲代替圓圓端面鋼絲，，使主纜表面面光滑、絲絲絲相扣，油漆漆不易開裂、、水不能滲入入。開空氣導(dǎo)入法法：將除濕機(jī)機(jī)產(chǎn)生的干燥燥空氣用管道道輸送，通過過入口索夾輸輸入主纜，經(jīng)經(jīng)出口索夾排排出主纜（出出入口索夾間間距140米左右），一一般可維持相相對濕度在40％以下。懸索橋的構(gòu)造造——主纜吊索布置形式：豎直；傾斜（（提高整體振振動時的結(jié)構(gòu)構(gòu)阻尼值）。。材料：剛性吊桿（少少量小跨：圓圓鋼或鋼管））；柔性吊索：鋼鋼絲繩或者平平行鋼絲索（（多采用）。。鋼絲繩索繩心式：以一一股鋼絲繩為為中央形心，，外圍用鋼絲絲束股圍繞扭扭絞而成。股心式：7股鋼絲束股扭扭絞而成，中中央一股為股股心。注意：鋼絲束束股的扭絞方方向與其間鋼鋼絲的扭轉(zhuǎn)方方向相反。平行鋼絲索（（PWS）：多根Φ5～7鍍鋅鋼絲外加加PE套管。懸索橋的構(gòu)造造——吊索及索夾索夾作用：剛性索夾與柔柔而松的主纜纜索體間的連連接為不穩(wěn)定定連接。依靠靠摩擦力來保保證主纜在受受拉產(chǎn)生收縮縮變形時也不不致滑動。構(gòu)造：六邊形（中小小跨）：少用用；圓形：一對鑄鑄鋼半圓構(gòu)件件以高強(qiáng)螺栓栓相連接，依依靠高強(qiáng)螺栓栓擰緊后的拉拉力來提供足足夠索夾固定定位置的摩擦擦阻力，兩半半圓構(gòu)件之間間留有一定空空隙，以保證證螺栓拉力，，空隙內(nèi)填防防腐料；索夾夾半圓內(nèi)表面面加工后不能能磨光。騎跨式：索夾夾上半部有4各凸肋形成兩兩條凹槽；銷鉸式：下側(cè)側(cè)半索夾下帶帶有耳式吊板板供銷鉸連接接用。懸索橋的構(gòu)造造——吊索及索夾吊索與索夾的的聯(lián)結(jié)方式（鋼絲繩）4股騎跨式：兩根兩端帶錨錨頭的鋼絲繩繩索繞跨在索索夾頂部的嵌嵌索槽中，錨錨頭與加勁梁梁連接。不宜宜用平行鋼絲絲索，索夾分分左右兩半。。雙股銷鉸式：：兩根下端帶錨錨頭、上端帶帶銷鉸的鋼絲絲繩索或平行行鋼絲索，上上端利用銷鉸鉸與索夾下的的耳板（吊板板）連接，下下端用錨頭或或者同樣用銷銷鉸與加勁梁梁連接。索夾夾分上下兩半半。懸索橋的構(gòu)造造——吊索及索夾吊索與主纜連連接4股騎跨式吊索與主纜連連接雙股銷鉸式索箍

索夾圖為香港青馬馬橋橋塔材料：圬工（古老、、小跨簡易））；鋼筋砼（（框架式；實實心矩形或者者箱形）最高高155米；鋼（框架架式、桁架式式；箱形、多多格箱形、H形）。橋塔縱向結(jié)構(gòu)構(gòu)形式：搖柱塔（擺動動式）：單柱柱塔下設(shè)鉸、、塔頂索鞍固固定于塔，適適于小跨。柔性塔：一般般為下端固定定式，塔頂水水平變位量相相對較大，適適于大跨。剛性塔：塔頂頂水平變位量量相對較小，，單柱或者A形，多用于多多跨懸索橋的的中間塔柱，，縱向剛度較較大，塔頂位位移小從而減減小加勁梁內(nèi)內(nèi)的應(yīng)力。懸索橋構(gòu)造——塔懸索橋構(gòu)造——塔橋塔橫向結(jié)構(gòu)構(gòu)形式：剛構(gòu)式（框架架式）：單層層或者多層門門架，明快簡簡潔。桁架式：若干干組交叉的斜斜桿與水平橫橫梁組成桁架架，施工時稍稍顯困難?；旌鲜剑簝H在在橋面以下設(shè)設(shè)置交叉斜桿桿以改善受力力和經(jīng)濟(jì)性能能。塔柱橫向可豎豎直或者稍帶帶傾斜（斜柱柱式）或轉(zhuǎn)折折點(diǎn)（折柱式式），后兩者者穩(wěn)定性能好好且較為經(jīng)濟(jì)濟(jì)。現(xiàn)代認(rèn)為鋼筋筋砼剛構(gòu)式橋橋塔是懸索橋橋的橋塔最佳佳選擇。懸索橋構(gòu)造——塔柱截面形式式錨碇：用于地地錨式懸索橋橋基本組成：主纜的錨碇架架及固定裝置置、錨塊、錨錨塊基礎(chǔ)?；痉诸悾褐亓κ藉^碇、、隧道式錨碇碇、巖錨。重力式錨碇：：依靠錨塊自重來抵抗主纜的的豎直分力，，水平分力則則由錨碇與地地基之間的摩摩阻力（包括括側(cè)壁的）或或者嵌固阻力力來抵抗。前錨式：主纜纜采用PS法施工時的纜纜索錨固方式式，支承（定定位）鋼構(gòu)架架與傳力鋼構(gòu)構(gòu)架的結(jié)合。。后錨式：主纜采用AS法施工時的纜纜索錨固方式式，鑄鋼索靴靴與眼桿的結(jié)結(jié)合。現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力錨錨拉工藝：近近期已經(jīng)陸續(xù)續(xù)取代前兩者者。懸索橋構(gòu)造——錨碇懸索橋構(gòu)造——錨碇隧道式錨碇（（巖洞式）：：主纜散開后各各索股通過巖巖洞中的混凝凝土錨塊內(nèi)埋埋設(shè)的錨梁與與拉桿的伸出出端連接，并并利用預(yù)應(yīng)力力工藝調(diào)整松松緊。巖錨（巖孔錨錨）：各索股先分散散在各個巖孔孔內(nèi)（每股一一個孔），最最后再進(jìn)入錨錨固室。主纜纜經(jīng)散索鞍轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向并在散索索室分散后，，每根鋼絲索索錨拉在鋼桿桿上，鋼桿再再錨拉在澆注注在傳力塊體體內(nèi)的錨板上上，各鋼桿與與插放在各鉆鉆孔內(nèi)的后張張力筋連接，，力筋最后在在錨固室內(nèi)張張拉后防腐。。重力式錨碇外外觀圖青馬大橋錨碇碇索靴當(dāng)主纜在錨碇碇前墻處需要要展開成絲股股并改變方向向時，則需設(shè)設(shè)置主纜支架。主纜支架可可以設(shè)置在錨錨碇之外，也也可以設(shè)置在在錨碇之內(nèi)。。主纜支架主主要有三種形形式：鋼筋混凝土剛剛性支架、鋼制柔性支架架及鋼制搖桿支架架。懸索橋構(gòu)造——錨碇特殊錨碇多跨懸索橋的的共用錨墩三角形空腹構(gòu)構(gòu)架式重力錨錨平板式重力錨錨軟土層中的深深基礎(chǔ)重力錨錨懸索橋構(gòu)造——錨碇三角形空腹構(gòu)構(gòu)架式重力錨錨丹麥大海帶橋橋鋼桁架的橫截截面：雙層公路橋面面鋼桁架梁公鐵兩用的雙雙層橋面鋼桁桁架梁單層橋面鋼桁桁架梁流線型閉合式式桁架箱梁——香港青馬大橋橋鋼桁架加勁梁梁的特點(diǎn)：通透梁體，抗抗風(fēng)穩(wěn)定性好好；空間桁架架結(jié)構(gòu)，抗扭扭剛度較大；；不易產(chǎn)生顫顫振、抖振和和渦激共振。。懸索橋構(gòu)造——加勁梁鋼箱梁的特點(diǎn)采用正交異性性鋼橋面板和和帶加勁肋的的薄鋼板組成成，能充分發(fā)發(fā)揮薄鋼板比比厚鋼板力學(xué)學(xué)性能好的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，利于焊焊接，同時，，正交異性板板具有很高的的承載力，截截面設(shè)計更為為經(jīng)濟(jì)合理。。為提高梁體抗抗失穩(wěn)能力，，縱向每隔一一定間距設(shè)置置框架橫聯(lián)或或橫向聯(lián)結(jié)系系，相鄰兩橫橫聯(lián)之間可加加設(shè)橫向加勁勁肋，支座處處橫聯(lián)更應(yīng)加加強(qiáng)；為保證證翼緣板及腹腹板屈曲穩(wěn)定定，受壓區(qū)架架設(shè)縱向加勁勁肋(多為閉口縱肋肋：抗扭剛度度大；屈曲穩(wěn)穩(wěn)定好；外側(cè)側(cè)貼角焊縫長長度減少一半半)，連續(xù)貫通的的縱肋可作為為翼緣板截面面的一部分予予以計算。懸索橋構(gòu)造——加勁梁鋼箱梁內(nèi)部構(gòu)構(gòu)造鋼箱梁的橫截截面：扁平棱形鋼箱箱梁增設(shè)抗風(fēng)分流流板的扁平棱棱形鋼箱梁流線型鋼箱梁梁增設(shè)抗風(fēng)分流流板的流線型型鋼箱梁懸索橋構(gòu)造——加勁梁1500米以上的懸索索橋盡可能采采用開槽分離離箱，及其它它導(dǎo)流穩(wěn)定措措施才能滿足足要求。加勁梁寬達(dá)60.4m，由3個縱向的鋼箱箱、鋼箱梁之之間的鋼橋面面板和鋼橫梁梁等三部分組組成。鋼橫梁梁的立面作成成倒梯形，中中間部分高約約5m。橫梁間距30m，縱向箱梁凈凈跨徑26m。主跨的寬跨跨比為1/54.6。能夠經(jīng)受高于于216Km/h的大風(fēng)；公路路平臺能夠承承受大于140,000輛/天的交通量；；雙線鐵路允允許通過列車車200輛/天。（3300米方案）鋼箱加勁梁橫橫截面Messina海峽大橋箱型加勁梁截截面構(gòu)造混凝土加勁梁梁的橫截面：預(yù)應(yīng)力混凝土土箱梁在總用鋼量上上稍有減少，，抗風(fēng)、變形形（剛度）較較好，流線型型梁體外形美美觀、養(yǎng)護(hù)容容易；但總造造價偏高，施施工架設(shè)膠南南、工期長，，抗震性及適適應(yīng)性較差，，吊索及索夾夾工作量加大大。汕頭海灣大橋橋：單箱三室室預(yù)應(yīng)力混凝凝土箱梁預(yù)應(yīng)力混凝土土板梁懸索橋構(gòu)造——加勁梁汕頭海灣大橋橋（452米）砼箱加加勁梁橫截截面加勁梁的橋橋面構(gòu)件：：鋼筋混凝土土橋面板鋼橋面板橋面板上的的鋪裝層要求：高溫溫穩(wěn)定性、、低溫抗裂裂性、常溫溫抗疲勞性性、防水性性。多以熱鋪改改性瀝青混混凝土（澆澆注式或攤攤鋪式）為為主，其上上為磨耗層層，其下為為與鋼橋面面板之間的的粘結(jié)層與與防水層。。懸索橋構(gòu)造造——加勁梁橋面鋪裝層層的幾種常常見鋪裝方方法:1）單層澆注注式混凝土土（歐洲））2）下層澆注注式瀝青混混凝土，上上層為密級級配攤鋪式式瀝青混凝凝土（或者者SMA）（日本））3）上、下層層分別采用用不同粒徑徑石料的SMA（中國）4）單層環(huán)氧氧瀝青混凝凝土（美國國）重點(diǎn)是確定定鋪裝層結(jié)結(jié)構(gòu)形式和和厚度。一般：單層層3.5～5cm，雙層6.5～8cm。懸索橋構(gòu)造造——加勁梁索鞍（鞍座座）支承主纜的的支承件或或配件類型：塔頂主索鞍鞍；支架副索鞍鞍：邊跨靠近岸岸端的墩架架或鋼排架架的頂部，，改變主纜纜在豎平面面內(nèi)的傾角角。也可不不設(shè)。展束錨固索索鞍：多設(shè)置在在橋臺上，，使構(gòu)成主主纜的許多多鋼絲束股股在水平向向及豎直向向分散開的的支撐鞍座座，并導(dǎo)引引各索股入入錨固部分分。懸索橋構(gòu)造造——索鞍展束錨固索索鞍（散索索鞍）香港青馬橋橋主索鞍江陰主索鞍3.5懸索橋的設(shè)計簡介懸索橋的設(shè)設(shè)計簡介：總體設(shè)計主纜吊索及索夾夾加勁梁主塔索鞍錨碇支座懸索橋計算算基本理論論：靜力彈性理論的的計算方法法撓度理論的的計算方法法有限位移理理論及數(shù)值值法懸索橋計算算基本理論論：動力自由振動：：強(qiáng)迫振動：：車振、風(fēng)風(fēng)振、地震震懸索橋抗風(fēng)風(fēng)問題：懸索橋的設(shè)設(shè)計懸索橋的總總體設(shè)計適用范圍1000米以上幾乎乎是唯一可可選橋型；；300～1000米之間采用用砼加勁梁梁也可與斜斜拉橋競爭爭。與其它大跨跨度橋梁的的比較選擇擇拱橋：主拱是壓彎彎構(gòu)件，過過大的軸力力和彎距會會使其失穩(wěn)穩(wěn)，材料強(qiáng)強(qiáng)度很難發(fā)發(fā)揮；拱質(zhì)質(zhì)量中心較較高，不利利于抗震；；施工抗風(fēng)風(fēng)難。斜拉橋：受壓彎的加加勁梁在跨跨度很大時時恒載壓力力巨大，截截面尺寸勢勢必加大；；跨度較大大時剛度較較好；施工工抗風(fēng)難。。主纜主纜設(shè)計主主要內(nèi)容如如下幾何線形的的確定：主纜中心線線控制點(diǎn)理理論高程計計算；矢跨比的選選擇（1:9～1:11）；m↓時,全橋剛度↑,主纜拉力↑。截面及預(yù)制制平行鋼絲絲束布置；空隙率約約為0.17～0.21左右，備由由著色觀察察鋼絲和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)長度鋼鋼絲各一根根，沿索長長全使用長長度內(nèi)不能能有接頭，，2米左右布置置定型強(qiáng)力力膠帶。主纜無應(yīng)力力長度的計計算：主纜成橋橋態(tài)長度；；一、二期期恒載作用用下的彈性性伸長；自自由懸掛狀狀態(tài)的伸長長；無應(yīng)力力長度。懸索橋的設(shè)設(shè)計——主纜吊索及索夾夾吊索：現(xiàn)代吊索索力計計算時應(yīng)考慮加加勁梁的荷荷載分配效效應(yīng)。設(shè)計計拉力的荷荷載組合為為：恒載＋＋活載＋溫溫度效應(yīng)＋＋制造誤差差＋架設(shè)誤誤差＋彎曲曲二次應(yīng)力力。安全系系數(shù)取值在在3.1~4.5之間。吊桿間距影響橋面構(gòu)構(gòu)造以及橋橋面系材料料用量，一一般為5～8米，最大可可達(dá)25米以上。索夾：螺栓預(yù)應(yīng)力力損失在30％～50％。截面尺寸的設(shè)計：a.直徑的確定定；b.應(yīng)力驗算：：環(huán)向拉應(yīng)應(yīng)力；圓周周向彎曲應(yīng)應(yīng)力；順橋橋向彎曲應(yīng)應(yīng)力；主纜纜直徑平面面的平均壓壓力。螺栓的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失：主纜受力力變細(xì)、鍍鍍鋅層蠕動動、鋼絲變變位；螺栓栓時效；索索夾變形；；溫差等。?？够踩榷龋憾ㄆ诰o固螺螺栓；考慮慮了螺栓預(yù)預(yù)應(yīng)力損失失后安全系系數(shù)不應(yīng)低低于3。懸索橋的設(shè)設(shè)計——吊索加勁梁扁平鋼箱梁梁：設(shè)計計算內(nèi)內(nèi)容：鋼橋面板（第一結(jié)構(gòu)構(gòu)體系：梁梁體系；第第二結(jié)構(gòu)體體系：橋面面體系，按按正交異性性板理論計計算；第三三結(jié)構(gòu)體系系：橋面板板是支承在在加勁肋上上的連續(xù)各各向同性板板，作用在在肋間的局局部荷載由由板傳給加加勁肋，此此項計算可可略。）箱形截面的應(yīng)力設(shè)計計計算：彎彎曲正應(yīng)力力和剪力（（對稱荷載載）；扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)應(yīng)力（偏偏心荷載、、純扭轉(zhuǎn)、、約束扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)）。懸索橋的設(shè)設(shè)計——加勁梁加勁梁砼箱梁：不多使用，，適于400～800米。應(yīng)為流流線型全封封閉式整體體箱形截面面，抗扭剛剛度大，抗抗風(fēng)性能良良好；較大大的自重為為主纜提供供強(qiáng)大的初初應(yīng)力剛度度，活載彎彎距與撓度度也減小。。其構(gòu)造類同于于斜拉橋。汕頭海灣大大橋（主跨跨452米）。結(jié)合梁：混凝土橋面面板與鋼梁梁共同工作作，梁的截截面中性軸軸較高，混混凝土受到到的應(yīng)力較較小（包括括負(fù)彎距所所致的拉伸伸應(yīng)力）。。重慶慶朝朝陽陽大大橋橋（（主主跨跨186米））。。懸索索橋橋的的設(shè)設(shè)計計———加勁勁梁梁加勁勁梁梁的的風(fēng)風(fēng)洞洞試試驗驗（（節(jié)節(jié)段段模模型型風(fēng)風(fēng)洞洞試試驗驗））目的的：：進(jìn)一一步步改改善善加加勁勁梁梁的的基基本本截截面面，，提提高高其其氣氣動動穩(wěn)穩(wěn)定定性性能能。。改進(jìn)進(jìn)措措施施：：混凝凝土土橋橋面面板板與與鋼鋼梁梁共共同同工工作作橫橫截截面面兩兩側(cè)側(cè)增增設(shè)設(shè)分分流流板板；；增增設(shè)設(shè)導(dǎo)導(dǎo)風(fēng)風(fēng)尖尖角角或或改改變變導(dǎo)導(dǎo)風(fēng)風(fēng)尖尖角角的的角角度度；；在在橫橫截截面面的的四四角角增增設(shè)設(shè)導(dǎo)導(dǎo)風(fēng)風(fēng)附附件件，，如如翼翼板板、、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折折器器等等；；在在橋橋面面上上布布置置一一定定的的格格柵柵形形透透風(fēng)風(fēng)孔孔。。懸索索橋橋的的設(shè)設(shè)計計———加勁勁梁梁橋塔塔：：多為為底底部部固固定定的的柔柔性性（（框框架架、、鋼鋼桁桁架架））塔塔柱柱。。設(shè)計計步步驟驟為為：：計算算作作用用于于塔塔的的外外力力（（塔塔頂頂豎豎直直反反力力及及加加勁勁梁梁反反力力））及及其其位位移移（（塔塔頂頂水水平平位位移移及及加加勁勁梁梁反反力力點(diǎn)點(diǎn)的的位位移移））；；擬定定截截面面。。以以剛剛度度為為大大致致標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)擬擬定定各各構(gòu)構(gòu)件件截截面面及及尺尺寸寸；；塔頂頂及及塔塔基基的的加加勁勁；；應(yīng)力力及及屈屈曲曲驗驗算算：：順順橋橋向向及及橫橫橋橋向向（（容容許許應(yīng)應(yīng)力力））；；驗算算腹腹桿桿及及橫橫系系梁梁截截面面，，多多為為橫橫橋橋向向控控制制；；承載載力力驗驗算算。。懸索索橋橋的的設(shè)設(shè)計計———橋塔塔鞍座座塔頂頂主主索索鞍鞍：：索鞍鞍鞍鞍槽槽曲面面的的半半徑徑為主主纜纜直直徑徑的的8倍以以上上（（日日規(guī)規(guī)））；；索槽槽形形狀狀按繩繩股股排排列列形形狀狀設(shè)設(shè)計計，，內(nèi)內(nèi)設(shè)設(shè)襯襯墊墊以以增增大大主主纜纜與與鞍鞍座座摩摩擦擦力力；；大跨跨度度懸懸索索橋橋主鞍鞍座座輥輥軸軸在架架梁梁過過程程中中有有用用，，成成橋橋后后固固定定于于塔塔頂頂；；柔柔性性塔塔柱柱的的主主索索鞍鞍下下可可不不設(shè)設(shè)輥輥軸軸。。懸索索橋橋的的設(shè)設(shè)計計———鞍座座錨碇碇主纜纜與與錨錨塊塊的的連連接接：繩股由一一連串錨桿傳至錨塊塊后部的的錨梁上上。用可以調(diào)調(diào)節(jié)長度度（索靴靴與螺桿桿間）的的螺桿代替前文文的錨桿桿。利用后張張法預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋或鋼絲束束，將主主纜繩股股力傳至至錨塊。。在混凝土土端面處處，通過過座板使使螺桿與預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋連接來傳傳力。主纜采用用預(yù)制平平行絲股股時，直直接通過過繩股的的錨頭將主纜拉拉力傳至至錨塊。。懸索橋的的設(shè)計——錨碇錨碇錨碇的計計算（容許應(yīng)應(yīng)力法））：基本要求求：錨碇不發(fā)發(fā)生沉降降、滑移移和轉(zhuǎn)動動。剛體，在在主纜水水平分力力下不會會滑移。豎向壓應(yīng)應(yīng)力不應(yīng)應(yīng)超過地地基土的的容許壓壓應(yīng)力，，即不會會沉降和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動。現(xiàn)代對錨錨碇的計計算分析析更為復(fù)復(fù)雜：穩(wěn)穩(wěn)定、基基礎(chǔ)長短短期變位位、抗震震等動態(tài)態(tài)分析。。錨碇問題題難點(diǎn)在在施工方方面。懸索橋的的設(shè)計——錨碇支座（基本要要求：能能夠承受受正、負(fù)負(fù)反力。。）搖軸式：固定支座座：上搖座、、下?lián)u座座、銷子子；活動支座座：在下?lián)u座座下加一一排輥軸軸，有負(fù)負(fù)反力時時輥軸兩兩側(cè)設(shè)固固定塊件件與底板板焊牢。。連桿式：：兩端有鉸鉸的連桿桿，縱向向位移及及轉(zhuǎn)動自自由，約約束豎直直位移及及扭轉(zhuǎn)。。下承式式時，連連桿一端端支承下下弦桿；；上承式式時：連連桿從上上面吊起起下弦桿桿（上端端通過螺螺栓與塔塔柱內(nèi)伸伸出的牛牛腿相聯(lián)聯(lián)，下端端與加勁勁梁下弦弦桿端節(jié)節(jié)點(diǎn)相聯(lián)聯(lián)）。減震橡膠膠支座：：長大懸索索橋使用用的新型型支座。。懸索橋的的設(shè)計——支座弧形鋼支支座適用范圍圍：跨徑徑1020m構(gòu)造特點(diǎn)點(diǎn)：由上上下墊板板所組成成，下墊墊板頂面面切剝成成圓柱體體。固定定支座需需在上墊墊板上做做齒槽（（或銷孔孔），在在下墊板板上焊以以齒板（（或銷釘釘），安安裝后使使齒板嵌嵌入齒槽槽(或銷釘伸伸入銷孔孔)，以保證證上下墊墊板之間間不發(fā)生生相對水水平位移移安裝要點(diǎn)點(diǎn)其它鋼支支座其它鋼支支座QGZ球型鋼支支座連桿支座座3.6懸索橋的的施工簡介介懸索橋的的施工簡簡介：基本施工工步驟主纜架設(shè)設(shè)加勁梁的的安裝注：施工動動畫懸索橋施施工工序序懸索橋引引導(dǎo)索架架設(shè)懸索橋施施工貓道道1.基本施工工步驟先修建基基礎(chǔ)、錨錨碇、橋橋塔；利用橋塔塔架設(shè)施施工便道道（稱為為貓道））；通過貓道道來架設(shè)設(shè)主纜；；安裝吊索索、拼裝裝加勁梁梁。2.主纜架設(shè)設(shè)（1）準(zhǔn)備工工作：安安裝吊機(jī)機(jī)、各種種鞍座、、絞車及及轉(zhuǎn)向設(shè)設(shè)備。（2）架設(shè)導(dǎo)導(dǎo)索（3）架設(shè)拽拽拉索和和貓道（4）架設(shè)主主纜（5）安裝吊吊索韋拉扎諾諾橋的送送絲工藝藝示意貓道、牽牽引索和和支承索索示例架設(shè)導(dǎo)索索的兩種種方法3.加勁梁的的安裝兩種方案案：1.從跨中向向橋塔附附近推進(jìn)進(jìn)2.從橋塔向向跨中推推進(jìn)方案一方案二3.7懸索橋的的實例介紹紹貓道施工貓道施工貓道施工江陰橋貓道編纜緊纜機(jī)緊纜加勁鋼箱梁的架設(shè)3.7懸索橋的的實例介紹紹江陰長江江大橋主主橋總體體布置圖圖3.7懸索橋的的實例介紹紹江陰長江江大橋主主橋總體體布置圖圖(錨碇)3.7懸索橋的的實例介紹紹廈門海滄滄大橋總總體布置置圖3.7懸索橋的的實例介紹紹懸索橋的的實例介介紹：橋梁賞析析—懸索橋（（古代篇篇）橋梁賞析析—懸索橋（（現(xiàn)代篇篇）我國西南南地區(qū)山山高林密密，坡陡陡谷深，，早就建建有懸索索吊橋，，迄今至至少有三千年左左右的歷史；；早期以竹竹、藤為為懸索和和吊索，，稱為竹索橋或藤索橋；春秋戰(zhàn)國國時期擁擁有冶鐵鐵、鍛鐵鐵技術(shù)之之后，逐逐漸以鐵鐵鏈作為為懸索和和吊索，，稱為鐵鏈橋；這類橋橋是現(xiàn)代代斜索橋橋和斜拉拉橋的原原始橋型型。橋梁賞析—懸索橋（（古代篇）橋梁賞析—懸索橋（（古代篇）云南永平平縣霽虹虹橋（鐵鐵索橋））是中國現(xiàn)存最古古、最寬寬、鐵索索最多的的鐵索橋橋；位于瀾滄江上，位于于通往印印度、緬緬甸的千千年古道道上；橋凈跨57.3m，全長113.4m，橋?qū)?.1m；橋底有索索16根，左右欄欄桿共2根。橋梁賞析—懸索橋（（古代篇）建于公元1705年，跨越大大渡河，，是鐵索索橋中現(xiàn)存制作作最精良良的一座；；橋凈跨100m，橋?qū)?.8m，上鋪木木板；底索9根，每根索索長約128m，兩側(cè)各各有2根欄桿索；；兩岸石砌橋臺臺，用臺身身自重來來平衡鐵鐵索的拉拉力。四川瀘定定橋（鐵鐵索橋））返回懸索橋—武漢陽邏邏長江大大橋方案案位于武漢漢市東北北郊，上上游距武武漢關(guān)約約30公里；北北岸為新新洲區(qū)陽陽邏街，，南岸為為洪山區(qū)區(qū)向家尾尾村；全長10公里，由2.7公里長主主橋，7.3公里長接接線及一處互通式立立交構(gòu)成；初步設(shè)計計共有：：三塔懸索索橋、單跨懸索索橋、三塔斜拉拉橋三個橋型型方案，，經(jīng)綜合合比較最最后選定定主跨1280m單跨懸索索橋；其主塔結(jié)構(gòu)構(gòu)為“剪剪刀撐””型，南北兩兩座主塔塔分別高高達(dá)177米和164米，形式新新穎美觀觀，為國內(nèi)首創(chuàng)創(chuàng)；有別于武武漢其他他的四座座跨江大大橋，陽邏大橋橋是武漢漢唯一的的一座懸懸索橋。橋梁賞析析—懸索橋（（現(xiàn)代篇篇）武漢陽邏邏長江大大橋施工工方案武漢陽邏邏長江大大橋上構(gòu)構(gòu)施工新橋型—錢江九橋（（方案介紹）又稱江東大橋，位于杭州州經(jīng)濟(jì)技術(shù)術(shù)開發(fā)區(qū)（下沙）和蕭山區(qū)河河莊鎮(zhèn)之間間，西起起經(jīng)濟(jì)技術(shù)術(shù)開發(fā)區(qū)高高教2號樓與11號路交叉口