索支撐橋第十二節(jié)新

纜索承重橋梁—懸索橋(三)1_____________________________王志強，同濟大學橋梁工程系，橋梁館404室聯(lián)系電話：65983115-2404：Email:wangzhiq@二、懸索橋結構組成、形式、布置和構造懸索橋的組成懸索橋的形式懸索橋的布置和結構特性懸索橋的各部分構造1）主纜2）吊桿（索）3）索夾4）加勁梁5）橋塔5）錨碇（用于地錨式懸索橋）6）塔頂鞍座和散索鞍座4、懸索橋各部分的構造材料：圬工（古老、小跨簡易）；鋼筋砼（框架式；實心矩形或者箱形）；鋼（框架式、桁架式；箱形、多格箱形、H形）。橋塔縱向結構形式：搖柱塔（擺動式）：單柱塔下設鉸、塔頂索鞍固定于塔，適于小跨。柔性塔：一般為下端固定式，塔頂水平變位量相對較大，適于大跨。剛性塔：塔頂水平變位量相對較小，單柱或者A形，多用于多跨懸索橋的中間塔柱，縱向剛度較大，塔頂位移小從而減小加勁梁內(nèi)的應力。5)橋塔橋塔橫向結構形式：剛構式（框架式）：單層或者多層門架，明快簡潔。桁架式：若干組交叉的斜桿與水平橫梁組成桁架，施工時稍顯困難?；旌鲜剑簝H在橋面以下設置交叉斜桿以改善受力和經(jīng)濟性能。塔柱橫向可豎直或者稍帶傾斜（斜柱式）或轉折點（折柱式），后兩者穩(wěn)定性能好且較為經(jīng)濟。

現(xiàn)代認為鋼筋砼剛構式橋塔是懸索橋的橋塔最佳選擇?；㈤T大橋主塔喬治華盛頓橋江陰長江大橋北塔香港青馬大橋主塔明石海峽大橋主塔基本組成：主纜的錨碇架及固定裝置、錨梁、錨碇基礎?；痉诸悾褐亓κ藉^碇、隧道式（巖錨）錨碇。重力式錨碇：依靠錨塊自重來抵抗主纜的豎直分力，水平分力則由錨碇與地基之間的摩阻力（包括側壁的）或者嵌固阻力來抵抗。隧道式錨碇（巖洞式）:主纜散開后各索股通過巖洞中的混凝土錨塊內(nèi)埋設的錨梁與拉桿的伸出端連接，并利用預應力工藝調(diào)整松緊。

前錨式：主纜采用PS法施工時的纜索錨固方式，支承（定位）鋼構架與傳力鋼構架的結合。后錨式：主纜采用AS法施工時的纜索錨固方式，鑄鋼索靴與眼桿的結合。5)錨碇（用于地錨式懸索橋）圖a）為現(xiàn)代預應力錨固系統(tǒng)（前錨式）圖b）錨固構架錨固系統(tǒng)AKASHI錨碇三角形空腹構架式重力錨江陰長江大橋北錨重力式錨碇（采用較多）隧道式錨碇重力式錨碇用于持力層位于地表以下20～50米較合理；過深可以采用深基礎：沉箱、沉井、樁、管柱等。隧道式錨碇用于基巖外露處，主纜各索股集中在一個巖洞內(nèi)錨固。a）巖洞錨，b）巖孔錨串聯(lián)懸索橋共用錨墩舊金山海灣橋西橋

日本南北備贊大橋串聯(lián)懸索橋共用錨墩6)塔頂鞍座和散索鞍座索鞍（鞍座）屬于支承主纜的支承件或配件。類型：塔頂主索鞍；支架副索鞍（副鞍座）：邊跨靠近岸端的墩架或鋼排架的頂部，改變主纜在豎平面內(nèi)的傾角。也可不設。散索鞍座（展束錨固索鞍）：多設置在橋臺上，使構成主纜的許多鋼絲束股在水平向及豎直向分散開的支撐鞍座，并導引各索股入錨固部分。塔頂鞍座和散索鞍座主要構件：鞍槽、腹板底板和加勁肋板等（腹板傳遞鞍槽壓力，橫肋加強）。布置形式：兩塊斜腹板，大部分鞍下應力由斜腹板直接徑塔柱兩側橫壁板傳給橋塔、單（兩）塊豎腹板：大部分壓力經(jīng)鞍座板間接傳遞給塔柱頂板。塔頂鞍槽的縱向曲率半徑：縱向圓弧半徑（可為縱向非對稱多段圓弧）不小于主纜直徑的8～12倍，入口處鞍槽半徑局部略小以防破壞主纜防腐。鞍槽的截面形狀：配合主纜鋼絲索股的排列形狀。制造方法：全鑄、鑄件鞍槽＋焊接鋼板（鑄焊）、全焊。塔頂主索鞍江陰主索鞍構造疊形式為調(diào)斤節(jié)主暴纜在銷各種么條件宴下的猴長度它變化揀，散拼索鞍竄由輥沿軸、貪搖軸嬸支承魂，或趟者作耕成擺蠟柱構絹件。鞍槽簽的縱糧向曲憶率半每徑入口建處鞍斷槽形厭狀與西塔頂隸鞍槽坦相同傾，出免口處坡略小達，要架同時襲滿足祝主纜雀轉向性和散享索的煌功能飽要求繩。鞍槽浪的截庭面形荷狀配合捕主纜順鋼絲申索股幫的排網(wǎng)列形裕狀。散索執(zhí)鞍：主纜拉進入層錨碇鳴之前剝的最廁后一老個支襯撐主圖纜的舍構件漁。加勁購梁拼姨裝施傘工纜索暢施工橋塔或施工三、檔懸索皆橋的敲施工錨碇銹施工室懸雞索橋飄適用政于超良大跨針徑橋塌梁的坑主要紙原因敗，除硬了其虹充分洪利用吊了材秧料強斜度外必，還掀有其健獨特筆的施鄉(xiāng)豐工方浴法。賀通植常，大懸索昆橋架飄設步面驟為公：塔紙柱及淺錨碇塵施工貓道肉架設主纜顛架設索夾流及吊版索安綱裝加勁簡梁吊身裝架仇設等怎。橋塔丟施工塔柱鄰節(jié)段拿之間漁的連妻接（就水平閉接縫徹）波斯闊普魯閥斯二弓橋明石估海峽冶鋼橋交塔塔柱慎底節(jié)蜜與橋油墩之股間的蔑連接橋塔輛施工（青穿馬大亡橋混爭凝土觸橋塔森）混凝辰土橋材塔施憲工以封就地籃澆筑結為主添（爬衛(wèi)模、礎滑模職）塔柱堂橫向怖構件謹（橫細梁）造施工塔柱睬與塔計墩之尋間的紀連接錨碇項施工巖隧脂錨碇抱：當河遠岸有瘦堅硬遷巖石加時，患可以抖采用屬巖隧炊錨碇思。巖鵝隧錨忘可以禁將主牌纜集受中在昂一個嘆巖洞古內(nèi)錨孫固，仆也可納以在隙巖石頂山開鐵鑿多巧個巖仇眼，角將主賺纜分耗成多限股穿澤過巖控體在粉錨固釋室內(nèi)往錨固世。重力挪式錨威碇：設置笛在承閉載力莊比較安好的票地基攜上的規(guī)重力倒式錨膛碇，喪一般始采用補明挖姻的擴例大基途礎。舍當錨攝碇設漂置在望軟土競層中虜時，謎可以劈燕采用免大型震沉井息或地膨下連紡續(xù)墻櫻的形壞式。觸如江舊陰大勸橋北鏡錨碇銜采用存了大桑型沉倚井，晌而日兇本的皮明石殖海峽滴大橋壺采用頌了地寒下連腿續(xù)墻仗。主纜桑施工懸索勻橋主請纜施柏工可棕分為框以下穴幾個青步驟簽：1）竹準備領工程孕（塔傾頂?shù)跛鼨C、脈塔頂伶鞍座闖等）2）怒架設數(shù)導索筍（浮籮子法恰、自黎由懸嫌掛法游等）3）意架設晶牽引撓索和最貓道難索纜索場系統(tǒng)蛙施工沙步驟猴圖直升背機架仇設法纜索限系統(tǒng)己施工頓步驟法圖4）比架設獸貓道魔橋面膏板及叼橫向隙天橋5）癢架設數(shù)抗風切索以尋及完酸成貓蟻道，樸并架乏設主膽纜（協(xié)紡線宰法、小改進孟紡線模法，貍預制匙平行英索股賣法）6）灘將貓燙道轉牧載于帶主纜畫后拆專除抗摩風索孟，并居架設擔豎吊轉桿?？癸L炊索AS法原鐵理AS法的瓶主要缺點是架角設主營纜時犧的抗談風能卻力較規(guī)弱以懶及所背需時航間較釀長；耗主纜丟擠緊準后空抵隙相飽對較勺大；AS法的士主要優(yōu)點是索攪股絲宜數(shù)多痰、股止數(shù)少諸，從扶而錨澤固空肯間較炎小，剪同時販運輸揀起吊遙設備摧較輕像便；擁歐御美國禾家使橋用較倉多?？罩袀蚣忀喓Y和貓內(nèi)道主纜糕架設主纜趁架設PP核WS法的稿優(yōu)點朽是避朵免了跌現(xiàn)場賽由鋼庫絲編言成索貢股作哭業(yè)，中從而經(jīng)加快圣了主歲纜施鳴工進喪度；但它芬要求土有大遵噸位屆的起攏重運掛輸設皆備和崖拽拉卡設備遵來搬娛運；跨越僚全橋甩的索煉股，已同時拌在貓舊道上瓶還需奴設置辛導向扒輪以懸減小煙索股談受到治的摩妹阻力榨；受莖起吊渴重量源的限像制，帳采用PP際WS法時養(yǎng)索股料中的賣鋼絲虎根數(shù)四較少椒，故其舍股數(shù)骨較多蝕，需眾要的母錨固怠空間末較大；PP德WS法在艱日本逗得到裙了長乓足的糊發(fā)展似，我德國工油程師代也傾療向使量用該顫法。緊纜飽、纏途絲、灘涂裝加勁輔梁拼贈裝施云工加勁必梁的度制造工、組肢拼與線運輸加勁盾梁架五設：架設購順序和架設賣方法箱梁霧和桁思架梁估拼裝斧施工加勁哈梁架予設加勁障桁架構梁吊是裝加勁耳鋼桁逐架架舉設單詠元分偶類：商單根硬桿件故、平哀面構褲架和口立體賄節(jié)段冊。箱梁標拼裝屢施工—鋼箱龍梁吊技裝加勁默梁架佛設沈主拔纜是栽柔索無結構違，只勁有部伐分梁秒段懸淺吊在幣主纜蘋上時阿撓度恩很大襪，梁交段吊受裝到容位后挑只能蹈在上恨緣與希相鄰障梁段萌連接割形成租鉸接窯，下玩緣是送可以晶張開泥閉合良的；救隨著惠吊裝披梁段憑的增渾加，律主纜仰的局歐部撓五度減雀小，詠加勁捎梁下志緣的辜間隙視逐漸呈閉合汁，待義梁段徹全部干吊裝啞完成笛或大浪部分素完成舍后，航可在脖相鄰泥節(jié)段南間永警久固留結連梢接；顫加勁滲梁的逢重力亭完全凍由主究纜承站擔，蛾加勁泉梁只務承擔箱梁段游內(nèi)的群局部槍彎矩臨。加勁灶梁架仰設四、轉懸索膨橋的瓣設計加勁槐梁在優(yōu)活載冷與其炎他荷伸載作掉用下袍與主礎纜共叔同受笑力，壘因此禁必須遵與主骨纜共青同考勸慮，滅所以撓懸索見橋設全計按窄順序沒包括惱以下嫁內(nèi)容此，先更考慮球主纜彎及加患勁梁壟的設尖計，良然后俗根據(jù)罵已決朱定的瘡主纜級及加王勁梁答體系獵考慮堵橋塔朋和錨瓶碇的致設計聾，最街后進登行其釘它輔藥助構狐件的喪設計或。懸索翠橋設離計包恥括：總體意設計、主塔逃的設卷計、棕錨碇偏設計仗、主纜騾的設畜計、荒加勁鬧梁的愚設計跡等。前期攪工作三階駛段設瘡計預可社行性肚研究憂報告項目謀建議勿書主管召部門夠批準登記可行評性研屋究報圾告主管陶部門饞審批設計玩任務翅書初步肉設計建設僵單位葉審批技術椅設計招標使文件招投想標及痰施工椒準備建設印單位跨審批施工裁設計開工驗報告施工升階段特大綢橋的惑設計揚程序懸索閉橋的齒總體準構思懸索臭橋的早設計泄計算描內(nèi)容懸索稿橋的逐設計話計算弄程序懸索態(tài)橋的腸總體納設計1）懸鄭索橋寄的適肅用范物圍和忌條件2）懸土索橋飽與其誓它大塵跨度造橋式頃的比喜較選士擇3）倘懸索開橋的秋美學永比例4）懸資索橋飼總體嗚設計嬌的參排考數(shù)宋據(jù)：跨度卡比，悠垂跨化比，犬寬跨籍比，新高跨圈比等1）邊替跨跨出徑與削主跨丑跨徑貞的比軟例；2）橋每下空塵間形患式；3）加趟勁梁糞選擇滲；4）懸謊索橋烘的錨健碇選拴擇；5）橋抗塔選駐擇。懸索即橋的撫總體妨構思懸索訊橋的誓設計繼計算1）作攻用在失懸索宜橋上豆的荷鉤載有能恒載圈、活勢載、禮風荷覆載、為地震笨力、麗溫度列變化機等，濱設計泥計算獸時，茫一般哲把它零們簡井化為問平面承問題惠或空獄間問委題采流用各抽種計攜算理關論進瘦行計歇算分總析；2）關浮于塔畜，一最般將棒其作匹為獨塵立結距構，每在橋矛軸及須垂直瓣橋軸袍方向恢分別矩進行閃分析糞，對拘于柔蓬性塔鏡，由景于塔價柱的解剛度含不可叢能很忌大，君還必晚須計認算其每屈曲鼓臨界誦荷載思；3）對鞏包括零塔、嚴纜索創(chuàng)、橋京臺、回加勁朽梁等德整個罰結構款組成定的計資算模避型進寄行動誤力分固析計徹算時軟，一姓般采夠用以騾有限藥位移商理論紐奉為基革礎的愿空間餡非線織性有稀限元笛程序油計算狼；4）與薯斜拉工橋的伙情況永一樣掩，懸閘索橋匙的跨影度遠披遠超推出《橋規(guī)》所規(guī)擊定的單適用查范圍務。因膚此，低必須柏制定希適用查于懸妙索橋嚇的設休計規(guī)邊范。伐以《橋規(guī)》中的叨規(guī)定洪為基斧準，疑對一燒些復曲雜項碧目如侄活載鋪、撓蒜度容攀許值皂、沖轎擊系忌數(shù)、臭屈曲留長度闊、抗井震設減計、不抗風囑設計節(jié)、荷驢載組援合及雕容許是應力急等進費行規(guī)達定，覺以規(guī)弓范為排基準塔進行恭計算術分析皮和結括構設冠計。5）懸痰索橋渣在設夏計的詞不同益階段箏需要翅進行外不同閘的計作算，效現(xiàn)將耽其設循計步價驟與湊其設演計中女所需醫(yī)的各思項計壤算分縱述如回下:懸索耀橋主映纜和杰加勁班梁靜吊力設乞計流慢程圖主纜隆及加竊勁梁壺動力踩設計給流程犯（續(xù)民）橋塔過的設扇計順擇序橋塔外的設懼計計胃算應連根據(jù)焦主纜厘加勁沃梁的笛結構穿體系格來進垮行。革首先災選擇楊橋塔桂的結永構形狗式，唉擬定德橋塔唐各組何成構享件的幼截面瞞尺寸觸,進造而進健行橋灰塔的爸設計森計算順。設潤計流外程見歲右圖杠所示綿。橋塔畏的設李計流哥程懸索蜜橋的準設計塞計算跑程序懸索埋橋的國計算圖機輔榨助分深析和掌設計請的發(fā)敵展過畜程，崗既與畏計算職機的獲發(fā)展臣有關酸，也蛛與懸均索橋手結構羅分析投理論埋的發(fā)大展有否關，英而更歲重要征的還癢與懸狹索橋剛建設誼的實秧際需釋要有倦關。搏這就簽決定錘了懸診索橋孝的計異算機竄輔助時分析宇和設場計起敗源于調(diào)美英夜，而脆興盛蘭于日攀本這抗樣一集個發(fā)盯展過賣程。據(jù)文始獻介疼紹，潔開始鞏將計返算機肌輔助盜分析繭應用賺于懸卵索橋時設計孩的是衛(wèi)美國望學者微。他燙們提象出的嶼吊桿瓶力法姑和據(jù)強此編擱制的絨計算攻程序少，在餐曼哈害頓橋刃的加史固工脂程中姿得到腹應用貫。但紀此程具序不甚具通陣用性尤。英要國在60年代細修建戚塞文稈橋時罪，將漂懸索兆橋當板作非睡線性只平面癥框架貌結構場，利帆用有鹽限位救移法燃作計東算分作析，泊檢舞算了慣具有爬斜吊策桿（纖索）都的塞抵文橋襲的設遮計合擴理性循。19夕66年的扒里斯租本國每際懸踏索橋匙會議球促進計了懸勉索橋齒計算搶機輔環(huán)助設賽計計交算分取析的喝發(fā)展嫌。雖島然美嚇國自火那以幻玉后再批未修烏建大許跨懸轉索橋陪，系粒統(tǒng)的普懸索碎橋軟眼件開邀發(fā)并墻未受再到重葬視，阿但其霜在理角論的嫁研究叔方面截仍處廚于領轟先地呈位，墻尤其賞是動泛力設于計計副算方蒙面。撫英國干自修坊建塞具文橋湖以后鬧，在挨懸索已橋的隸設計纏中都間采用箭計算絮機作興靜力幅分析侄，而努進行米完善血的計歇算機碼動力爛分析霸較晚蠅。隨村后，役日本籠由于薪修建畢本四郊連絡予線，陪線內(nèi)爪含有11座懸店索橋乓，所玩以開傷發(fā)了乎懸索屯橋設療計計肆算軟編件系盲列。AB體AQ職US直-狼N歸on凳-L替in姐ea訂r踢F.剖E.碎A帆na回ly化si夏sAD斷IN探A糞-謹No封n蠻Li娃ne凝ar大F脈.E物.爺An聲al綢ys記isMS淡C劃So乒ft梨wa舟re延-篩H麗om往e峽of工N章AS場TR轉AN嚼a灶nd止m雞an鄭y吵ot匹he御r耀pr烤og苗ra全msAN卵SY營S焦-游Ge指ne蜓ra局l夏Pu錘rp毯os升e乎F.過E.CS夸I榴-潑SA深P索20而00–費Ge織ne奮ra席l想Pu存rp頸os碧e謙An駕al路ys嚼is濕a往nd乳D職es駐ig傭nLU躬SA隱S隸Br肯id炮ge–琴Br宰id偉ge可e鏈ng甜in糟ee拿ri草ng萬a遇na關ly糟si郵s,瞞d坡es策ig既n男an艷d桃as趣se淡ss芽me也nt醬s當of拜tw億ar膏eMI顏DA畜S/當Ci遞vi聯(lián)l–窯St埋ag紛e慕An筋al歡ys厲es慘f倚or瞧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