桥梁工程03版

悬索桥一.国内外悬索桥二.悬索桥的构造三悬索桥的计算理论一、国内外悬索桥主跨1410钢箱梁倾斜吊杆英国恒比尔大桥瑞典高海岸大桥主跨1210m维拉扎诺大桥•从横跨纽约港的维拉扎诺大桥桥塔上俯视•主跨1298m在这幅布鲁克林大桥的特写中,辐射状的拉索和垂直的吊缆相交,如同蜘蛛网一般.该桥建成时,为世界上最长的悬索桥.克里夫顿悬索桥跨越布里斯托尔的Avon峡谷的克里夫顿悬索桥,也是该桥天才的设计师,维多利亚时代工程师布鲁耐尔的永久纪念碑.日本南北备赞大桥主跨1100m主桥为预应力混凝土悬索桥。跨度154+452+154m桥面宽23.8m，铁道部大桥工程局设计、施工汕头海湾大桥罕见的独塔悬索桥——西藏达孜桥二、悬索桥的构造1.悬索桥的组成及发展概况2.悬索桥的结构体系3.悬索桥构造：桥塔、缆索系统、加劲梁、鞍座、锚碇1.悬索桥的组成及发展概况第一代悬索桥，采用天然材料修建，后期也采用了铁索等，一般没有吊杆或吊索，承重结构与使用构造合二为一。第二代悬索桥，开始采用了吊杆将桥面与主索分开。第三代悬索桥，形成了美式悬索桥体系，主缆采用纺丝法，加劲梁采用桁架梁，桥塔以钢塔为主。第四代悬索桥，以流线形扁平钢箱为主要特征的英式悬索桥。2.悬索桥的结构体系地锚式：单跨、三跨简支加劲梁、三跨连续加劲梁自锚式：单塔双跨、双塔三跨单塔双跨双塔三跨带斜拉索的悬索桥1883年建成的纽约布鲁克林大桥，主跨484m，是最早的带斜拉索的悬索桥。3.1桥塔桥塔结构形式按材料分类：石砌圬工塔、摆动式钢塔、下端固定钢塔、钢筋混凝土塔按纵向结构形式：刚性塔、柔性塔、摇柱塔按横向结构形式：刚构式、桁架式、混合式3.悬索桥构造：桥塔、缆索系统、加劲梁、鞍座、锚碇缆索系统3.2主缆主缆的材料有藤索、竹索、铁索、眼杆链、钢丝。现代悬索桥采用钢丝绳（跨度500m以下）和平行钢丝束两种。平行钢丝束分为预制平行束股和空中纺丝法。主缆丝股排列型式尖顶型、平顶型紧缆后丝股的截面3.2吊索（1）吊索的材料可用钢丝绳、平行钢丝束或钢绞线等材料制作。（2）与索夹的连接方式骑跨式、销铰式3.3加劲梁加劲梁主要起支承和传递荷载的作用。加劲梁大都采用等高度钢桁架梁或扁平钢箱梁。桁架的抗扭刚度相对较小，所以其梁高比流线型箱梁的要高得多，以满足抗风要求。加劲梁结构形式：（1）钢板梁（2）钢桁梁（3）钢箱梁（4）钢筋混凝土箱梁3.4.鞍座塔顶主鞍座设在塔顶的鞍座叫主鞍，一般由铸钢件构成，包括鞍槽、腹板、底板、加劲肋等。鞍槽采用铸钢件，鞍槽下的支撑结构用厚钢板的焊接结构，鞍槽与支撑结构之间也用焊接。为方便吊装，主鞍座在纵向可分为两段或三段吊装。副鞍座边跨较大时，可在边墩设副鞍座。设置在边跨靠岸端的墩架或钢排架顶，改变主缆在竖直面内的方向，以便进入锚碇。散索鞍将钢丝束股在水平和竖直方向散开以便于锚固。3.5锚碇（1）作用：主缆的锚固体，是支承主缆的重要部分，将主缆的拉力传给地基（2）形式：重力式锚碇（重力锚）隧道式锚碇（岩洞锚）三、悬索桥的计算理论1.弹性理论2.挠度理论3.有限位移理论yHMMq02、弹性理论基本公式其中:M0x加劲梁简支时的弯距；Hq=ql2/8,但是q也是未知数加劲梁的弯距为:1.弹性理论)(0qDqHHyHMM2、挠度理论基本公式加劲梁的弯距为:2、挠度理论同样，这里具有三个未知数Hq,n,活载q3有限元位移理论基于矩阵位移法的有限位移理论更能适应解决复杂结构的受力分析,它不仅收敛迅速和分析严谨,并且特别适合于电算。有限位移理论较全面地考虑了荷载作用下的结构大位移、缆索自重垂度的影响及恒载初始内力对主缆刚度的影响,因而计算结果精度更高。谢谢