悬索桥概述

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悬索桥介绍

悬索桥介绍

定义:是以受拉主缆为主要承重构件的桥梁 组成:桥塔、主缆、加劲梁、锚碇、吊索、鞍座 受力特征:荷载由由吊索传至缆,缆再传至锚碇及塔 结构特点:构造简单,受力明确;跨越能力大 ,能充
分发挥材料的强度
11.2 悬索桥的基本类型
类型
按锚固形式分类 按孔跨布置形式分类
1.按锚固形式分类
地锚式
✓主缆拉力由梁端锚碇传递给地基 ✓适用于地基具有良好的持力岩层,大跨度桥梁
吊索钢丝绳断面
骑跨式索夹
销铰式索夹
海沧大桥的主缆索夹模型
4. 加劲梁 主要功能:提供桥面、防止桥面发生过大挠曲变形和
扭曲变形
要求:有足够的抗扭刚度或自重,良好的气动稳定性 结构形式:钢结构
美式:钢桁梁 英式:钢箱梁
扁平钢箱梁
钢桁梁
5. 锚碇
功能作用:固定主缆的端头,防止其移动 分类:
建成年
1998 在建 1997 2004 1981 1999 1997 1964 1937
?
概述
11.1 概述
悬索桥概述 悬索桥组成 悬索桥受力特征 悬索桥特点
概述:
悬索桥的跨越能力大、抗震性能好、轻型美观、已越 来越成为特大跨度(超1000m)桥梁的首选桥型。
目前,全世界最大跨度的悬索桥是1998年4月建成的日 本名石海峡大桥,该桥的结构形为:960m+1991m+960m 的三跨双铰悬索桥。
B RB
取部分悬索桥作为隔离体, 并对E点取矩得:
V1 Hp B
(V1 V2 )x H P y M P(x S ) M (V1 V2 )x P(x S ) H P y
RA x P(x S ) H P y
A V2
S
M0 HP y

悬索桥介绍.

悬索桥介绍.

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自锚式施工工艺
• 悬索桥中最大的力是悬索给锚固体系,加劲梁仅仅起到局部承受荷载、 传递荷载的作用;大跨度的悬索桥的加劲梁多采 用自重较轻的钢材。。现代的悬索一般是多股的 钢筋。 悬索桥的施工顺序是锚碇、桥塔、主缆、吊索、 加劲缆,施工需要的机械、技术和工艺相对较简 单;结构的线型主要取决于主缆线型和吊杆长度, 因而施工控制相对比较简单。
如何较好地解决抗风和振动问题。 • (8)自锚式悬索桥的索-梁受力合理分配问 题。
结论及其发展
• (1)通过国内工程时间证明,钢筋混凝土自锚式
悬索桥在中小跨径上是一种既经济又美观的桥型, 结构的刚度也相对较大,对于中小跨径的公路桥 梁和人行桥都适合建造。 (2)对于钢筋混凝土结构的自锚式悬索桥,锚块 的设计是一个关键环节,它不但影响结构的整体 工作性能,也是影响桥梁的经济效益和美观要求, 应给予足够的重视。


重力式锚碇和隧洞式锚碇
• 重力式锚碇依靠巨
大自重来抵抗主缆 的垂直分力,水平 分力则由锚碇与地 基间的摩擦力或嵌 固力来抵抗。 隧洞式锚碇则是将 主缆中的拉力直接 传递给周围的基岩。


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悬索桥结构类型
• 1.柔式悬索桥:不设加劲梁;只在活载于恒载的比 •
• • • •
值不大时适用:如人行桥或早期的一些主缆很大 的悬索桥等。 2.单跨悬吊:仅主跨悬吊,并在主跨上设加劲梁; 如存在边跨,则边跨独立。 3.三跨悬吊简支体系:加劲梁为三跨简支梁。 4.三跨悬吊连续体系:加劲梁为三跨连续梁。 5.自锚式悬索桥:与组合体系中的系杆拱相似, 悬索的水平拉力不传给锚碇二传给加劲梁。 6.缆索中段同加劲桁架的上弦合为一体。

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悬索桥

悬索桥

性能
性能
矮寨特大悬索桥(16张)按照桥面系的刚度大小,悬索桥可分为柔性悬索桥和刚性悬索桥。柔性悬索桥的桥面 系一般不设加劲梁,因而刚度较小,在车辆荷载作用下,桥面将随悬索形状的改变而产生S形的变形,对行车不利, 但它的构造简单,一般用作临时性桥梁。刚性悬索桥的桥面用加劲梁加强,刚度较大。加劲梁能同桥梁整体结构 承受竖向荷载。除以上形式外,为增强悬索桥刚度,还可采用双链式悬索桥和斜吊杆式悬索桥等形式,但构造较 复杂。
2、鞍部施工
检查钢板顶面标高,符合设计要求后清理表面和四周的销孔,吊装就位,对齐销孔使底座与钢板销接。在底 座表面进行涂油处理,安装索鞍主体。索鞍由索座、底板、索盖部分组成,索鞍整体吊装和就位困难;可用吊车 或卷扬设备分块吊运组装。索鞍安装误差控制在横向轴线误差最大值3mm标高误差最大值3mm。吊装入座后,穿入 销钉定位,要求鞍体底面与底座密贴,四周缝隙用黄油填实。
桥面支承在悬索(通常称大揽)上的桥称为悬索桥。英文为Suspension Bridge,是“悬挂的桥梁”之意, 故也有译作“吊桥”的。“吊桥”的悬挂系统大部分情况下用“索”做成,故译作“悬索桥”,但个别情况下, “索”也有用刚性杆或键杆做成的,故译作“悬索桥”不能涵盖这一类用桥。和拱肋相反,悬索的截面只承受拉 力。简陋的只供人、畜行走用的悬索桥常把桥面直接铺在悬索上。通行现代交通工具的悬索桥则不行,为了保持 桥面具有一定的平直度,是将桥面用吊索挂在悬索上。与拱桥用刚性的拱肋作为承重结构不同,其采用的是柔性 的悬索作为承重结构。为了避免在车辆驶过时,桥面随着悬索一起变形,现代悬索桥一般均设有刚性梁(又称加 劲梁)。桥面铺在刚性梁上,刚性梁吊在悬索上。现代悬索桥的悬索一般均支承在两个塔柱上。塔顶设有支承悬 索的鞍形支座。承受很大拉力的悬索的端部通过锚碇固定在地基中,也有个别固定在刚性梁的端部者,称为自锚 式悬索桥。

5.1悬索桥概述

5.1悬索桥概述

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2. 现代悬索桥
从20世纪起,悬索桥跨入了现代水平。 特别是20世纪的后半世纪,悬索桥以现代高科技新
技术为基础,为适应海峡交通的需要,修建了不少跨 度超过1000m的悬索桥。
19
美国:
20世纪30年代,跨度率先突破1000m 1931年首先建成跨度突破千米的乔治ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ盛顿桥,主
跨达 1067m 1937年建成的金门大桥,主跨达 1280m
297 (钢) 211
254 (混凝土) 215.6 (混凝土)
5
亨伯大桥
英国 1981
530+1410+280
155 (混凝土)
6 江阴长江大桥 中国 1999
369+1385+309
197 (混凝土)
7 香港青马大桥 中国 1997
355+1377+300
206 (混凝土)
8
韦拉扎诺桥 美国 1964
20
日本:
20世纪70年代,多座大跨悬索桥; 80年代,开始拥有了跨度1000m以上的悬索桥 90年代末,建成了主跨达1991m的明石海峡大桥
(目前世界上跨度最大)
21
中国:
1997年香港建成了首座跨度超过1000m的悬索 桥——香港青马大桥(主跨为1377m)
随后又相继建成了多座跨度超过1000m的悬索桥, 如江阴长江大桥(1999年,主跨1385m)、润扬长江 大桥(2005年,主跨1490m) 等
第五章 柔性吊桥 悬索桥概述
主讲:张正雄教授
1
主要内容
一、悬索桥的概念与特点 二、悬索桥的发展概况
2
一、悬索桥的概念与特点 1.悬索桥

悬索桥概述

悬索桥概述

悬索桥事故及震害概论于洋22200940841.悬索桥概论悬索桥(suspension bridge)指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。

相对于其它桥梁结构悬索桥可以使用比较少的物质来跨越比较长的距离。

悬索桥可以造得比较高,容许船在下面通过。

在造桥时没有必要在桥中心建立暂时的桥墩,因此悬索桥可以在比较深的或比较急的水流上建造。

另一方面,悬索桥比较灵活,因此它适合大风和地震区的需要,比较稳定的桥在这些地区必须更加坚固和沉重。

但是悬索桥本身也存在着一些缺点,比如悬索桥的坚固性不强,在大风情况下交通必须暂时被中断;悬索桥不宜作为重型铁路桥梁;悬索桥的塔架对地面施加非常大的力,因此假如地面本身比较软的话,塔架的地基必须非常大和相当昂贵。

悬索桥悬索桥中最大的力是悬索中的张力和塔架中的压力。

由于塔架基本上不受侧向的力,它的结构可以做得相当纤细,此外悬索对塔架还有一定的稳定作用。

悬索桥的构造方式是19世纪初被发明的,现在许多桥梁使用这种结构方式。

现代悬索桥,是由索桥演变而来。

适用范围以大跨度及特大跨度公路桥为主,当今大跨度桥梁全采用此结构。

是大跨径桥梁的主要形式。

2悬索桥破坏及事故大跨度桥梁在交通荷载、风力、温度、地震等外界因素以及混凝土收缩徐变、钢筋松弛、墩台基础沉降等内在因素的影响下,将产生几何位置、内力和应力等各种变化。

为了确保设计的使用安全性和耐久性达到预期的标准,特别是悬索桥梁这种重要的大型结构,时时了解其“健康”状态是非常重要的。

近年来,许多桥梁事故屡有发生,这些事故不仅影响了工程的顺利建成,而且造成了许多质量隐患,更严重的桥梁坍塌事故还造成了巨大的生命财产的损失。

如何保证施工质量,避免事故的发生已经成为了广大桥梁建设者应该时刻考虑的问题。

桥梁事故发生的原因:勘察设计阶段、施工阶段、使用阶段都有可能引起事故的发生,造成事故的原因也是多方面的,尤其以在施工过程中发生的事故居多。

悬索桥手册

悬索桥手册

悬索桥是一种以悬挂在主缆上的悬挂索为主要构件的桥梁,其独特的结构和设计使得其具有更高的跨度和承载能力。

以下是一份悬索桥手册,包括悬索桥的基本概念、结构特点、施工流程和维护保养等方面。

1. 基本概念悬索桥是一种以悬挂在主缆上的悬挂索为主要构件的桥梁,悬挂索负责承受桥面荷载,并将荷载传递给主缆,再由主缆传递到桥墩或锚墩上,从而实现桥梁的支撑和承载。

2. 结构特点悬索桥具有以下结构特点:-悬挂索:悬挂索是悬索桥最重要的构件,其长度约为桥面长度的一半或三分之二。

悬挂索通过加劲肋与桥面连接,负责承受桥面荷载,并将荷载传递给主缆。

-主缆:主缆是悬索桥的主要支撑结构,由多根钢缆或钢索组成。

主缆通过锚固在两端的桥墩或锚墩上,将荷载传递到地基。

-锚固系统:锚固系统是将主缆牢固地连接到桥墩或锚墩上的结构体系。

锚固系统需要具备足够的强度和可靠性,以保证主缆在荷载作用下不会发生滑移或断裂。

-桥面:悬索桥的桥面一般为钢结构或混凝土结构,负责承受行车荷载并平稳地传递给悬挂索。

-塔柱:塔柱是悬索桥中起支撑和衔接作用的重要构件,通常由钢筋混凝土或钢结构建成。

3. 施工流程悬索桥的施工流程一般包括以下步骤:-前期准备:包括选址、勘测、设计、审批等工作。

-基础施工:主要包括桥墩或锚墩的施工,包括桩基开挖、模板安装、混凝土浇筑等。

-主缆构造:主缆是悬索桥的核心结构之一,其施工需要精密的计算和组织。

主缆一般采用预应力混凝土或钢缆构造,施工过程中需要注意材料的选择、钢缆的张拉、预应力控制等问题。

-悬挂索构造:悬挂索是悬索桥的主要承载结构,其构造需要根据设计要求和实际情况进行精密计算和组织。

悬挂索一般由钢缆或钢索构成,需要进行精密的张拉和定位。

-桥面施工:桥面的施工一般采用钢结构或混凝土结构,包括桥面板、加劲肋以及道路铺装等。

4. 维护保养悬索桥的维护保养需要注意以下几个方面:-定期检查:定期对悬挂索、主缆、桥墩等结构进行检查,及时发现并处理可能存在的问题。

悬索桥

悬索桥

塔与索鞍的联结形式: 刚性、柔性和摆柱式三种。刚性塔,则需要在主鞍座 下设辊轴,使鞍座能够可沿纵向移动。柔性塔,鞍座 固定于塔顶,构造简单,维修保养容易,大跨度悬 索桥常采用。早期,有些小跨度悬索桥中曾采用过摆 柱式塔,现已不再采用。
日本关门桥桥塔
日本关门桥桥塔
(3) 鞍座
设在塔顶的鞍座叫主鞍,一般由铸钢件构成。 目前鞍座多采用铸焊结合结构,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,主鞍座在纵向分为两段或三段吊装。
,就反力而言,索的竖向反力与简支梁相同,但在竖直荷载 作用下,索会产生水平反力,而简支梁中没有水平反力的存 在。换言之,在竖向荷载作用下,梁只要求有竖向支承,而 索除竖向支承外,两端还必须有水平向的支承。
设索不承受弯矩,有 其中,
悬索计算简图
消去H,得索的方程 与均布荷载作用下拱的合理 拱轴线相同
1、空中纺丝法架缆
2、预制平行丝股的制造及架设
二、悬索桥的结构与构造 1、悬索桥的结构体系 单跨、三跨简支加劲梁、三跨连续加劲梁
自锚式悬索桥
自锚式悬索桥构造形式
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 斜拉索的吊桥。
斜拉-悬吊混合式悬索桥
1997年建成的乌江大 桥,主跨288m,主梁为 高强预应力薄壁箱梁, 采用全截面缆吊预应力 悬拼施工,最大吊重为 76吨,是世界首座吊拉 组合桥。
(4) 锚索倾角ϕ 我国常采用等倾角。锚索 倾角常采用30°~40°。 不等倾角时,两角差值一 般控制在10°以内。 以桥塔支承点为坐标原点 的主索曲线方程,可近似 表示为
(5) 加劲梁 加劲梁的梁高应为1/40-1/60到1/120。 大跨径悬索桥的加劲梁常在1/80-1/200之间。对于加 劲梁梁高偏小的吊桥,必须经过风洞实验以确保安全。 有竖杆的三角形腹杆图式,合理节间长度约0.6~0.8h。 斜杆的倾角不宜超过30°~50°的范围。

悬索桥概述

悬索桥概述

悬索桥发展史
欧洲悬索桥的发展
欧洲各国在20世纪60年代,也开始大力修建 大跨度悬索桥,现共有500m以上悬索桥14座,其
中最为闻名的是英国的塞文桥和恒比尔桥。
1966年,英国Severn桥,首创流线形箱梁桥面
和混凝土桥塔,主跨988米的新型悬索桥
1981年,英国建成当时世界第一大桥恒比尔桥,
1410米,斜吊索,扁平钢箱梁,混凝土索塔
悬索桥发展史
美国悬索桥的发展
20世纪30年代是美国修建大跨度悬索桥最兴旺的时期,在40
年代停滞(风毁问题),60年代后修建悬索桥较少,但至今为止, 拥有悬索桥最多的国家仍然是美国。 1883年,第一座现代悬索桥,美国Brooklyn桥,主跨486m 1931年,第一座突破千米的悬索桥—主跨1006米的纽约华盛顿桥 1937年,主跨1280米的悬索桥,美国旧金山金门大桥落成 1940年,美国华盛顿州 主跨853米的塔科马大桥,主梁高跨比 1/350,在19m/s的风中遭到损毁,使得风振理论得到大幅度发展。
二十世纪世界悬索桥的总结
在二十世纪中,由于材料(高强钢丝)、施工方法 (AS空中送丝法和PWS索股法)和计算理论的发展,使 悬索桥朝低高度主梁、高强度材料和大跨径方向发展。 高跨比小于1/150,跨度超过1000米有十几座。 欧洲采用了抗风性能好的薄壁箱形截面加劲梁,也 逐渐在各国得到广泛应用。
现代悬索桥跨径仍在不断增大,90年代后期建成的 接近或者超过1500米的超大跨悬索桥有中国润扬长江大 桥(主跨1490米),丹麦大贝尔特大桥(主跨1624米)和日 本明石海峡桥主跨1990米。
Messina海峡大桥最终方案效果图
布鲁克林大桥
美国金门大桥
明石海峡桥
江 阴 长 江 公 路 大 桥

悬索桥

悬索桥

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概述
悬索桥的基本类型 ——按悬吊跨数分类
Ø 多跨悬索桥的缺点 当任意跨上有活载作用时,在主缆拉力的水平 分力于塔顶处重新达到平衡之前,塔顶将向水平分 力大的一侧产生较大的变位,随之在加劲梁上产生 较大的挠曲变形(挠度)和弯矩。 与三跨悬索桥相比,多跨(塔)悬索桥的结构柔 性太大,因而固有振动频率较低。 泰州长江公路大桥
17
概述
悬索桥的历史与发展(七)
Ø 20世纪70~80年代的欧洲与日本的悬索桥——第三次 发展高峰 Ø 主跨为1410m的英国恒伯尔桥 (Humber Bridge,1981 年)、主跨为1074m的土耳其伊斯坦布尔穆罕默德二 世大桥(博斯普鲁斯海峡第二大桥,Fatih Sultan Mehmet Köprüsü,1973年)
悬索 吊杆 锚固
3
塔架
锚固
概述
悬索桥的优点
Ø 内力传递途径直接明确,高强悬索承担大部分荷 载,充分利用了钢丝的有利特性。 Ø 在材料用量和截面设计方面,大跨度悬索桥的加 劲梁(就工程数量讲,加劲梁在悬索桥中要占相当 大的比例)不是主承重构件,截面不需要随着跨度 而增加。跨度在600m及以上时,首先考虑悬索 桥。
9
概述
悬索桥的历史与发展(三)
Ø 1930年前后美国的悬索桥——第一次发展高峰 Ø 1903年建成的主跨为488m的威廉姆斯堡桥 (Williamsburg Bridge) 和1909年建成的主跨为 448m的曼哈顿桥 (Manhattan Bridge)。
10
概述
悬索桥的历史与发展(三)
Ø 1930年前后美国的悬索桥——第一次发展高峰 Ø 1931年建成的第一座突破千米的悬索桥——主跨 1067米的美国纽约华盛顿桥(George Washington Bridge) 。

悬索桥重点关键和难点分项工程的应对措施

悬索桥重点关键和难点分项工程的应对措施

悬索桥重点关键和难点分项工程的应对措施2023-10-27contents •悬索桥概述•重点关键分项工程•难点分项工程•应对措施•工程实例•总结与展望目录01悬索桥概述悬索桥的定义悬索桥是一种大跨度桥梁,以悬挂在两个高塔上的主缆为主要承重结构,利用主缆的拉力来承受荷载。

悬索桥的特点悬索桥具有跨度大、自重轻、承载能力强、结构简单、造型美观等特点,是现代桥梁工程中重要的结构形式之一。

悬索桥的定义与特点悬索桥的历史悬索桥起源于古代,早在公元前14世纪,古埃及人就开始建造悬索桥,此后逐渐在全世界得到发展。

悬索桥的发展随着材料科学和施工技术的进步,悬索桥得到了不断的发展和完善。

现代悬索桥在跨度、承载能力、施工难度等方面都有了显著的提升。

悬索桥的历史与发展悬索桥具有跨度大、自重轻、承载能力强、结构简单、造型美观等优点,适合用于跨越深谷、大江大河等复杂地形条件。

优点悬索桥的缺点包括施工难度大、对材料要求高、抗风能力相对较弱等。

在建造过程中需要解决的关键技术和问题包括高塔的稳定性、主缆的制造和安装、吊装等。

缺点悬索桥的优缺点02重点关键分项工程总结词主缆是悬索桥的主要受力构件,直接影响到桥梁的整体性能和安全。

详细描述主缆由多股钢丝组成,施工过程中需要确保钢丝的强度和韧性,同时要防止钢丝的锈蚀和磨损。

为了确保主缆的稳定性,需要精确计算主缆的长度和垂度,并采取有效的架设和固定措施。

总结词吊索是连接主缆和钢箱梁的关键构件,其性能直接影响到桥梁的承载能力和稳定性。

详细描述吊索工程需要选择高强度、低松弛、抗疲劳的钢丝,并采用专业的加工和安装方法,确保其精度和稳定性。

同时,吊索的长度和跨度也需要精确计算和调整,以适应不同的施工环境和桥梁结构。

钢箱梁是悬索桥的主要承载构件,其质量和稳定性对桥梁的性能和安全至关重要。

详细描述钢箱梁工程需要采用高强度、高质量的钢材,并进行精确的加工和焊接。

在安装过程中,需要采取有效的支撑和固定措施,确保钢箱梁的位置和稳定性。

悬索桥的名词解释

悬索桥的名词解释

悬索桥的名词解释悬索桥作为一种重要的桥梁结构,可以追溯到古代的索桥和吊桥。

它是一种通过悬挂在主横梁(主塔或主墩)上的吊索或钢缆来支撑主梁或桥面的桥梁类型。

悬索桥的设计独特,具有许多独立的悬索,每个悬索支撑着一个悬挂桥面的小梁,它们与主横梁相连。

本文将对悬索桥的结构原理、历史和现代运用进行解释。

一、悬索桥的结构原理悬索桥的结构原理可以简单概括为“荷载由悬索承受、主梁承担,通过主塔或主墩传递至基础”,这种结构使得悬索桥在跨越大距离时具有很大的优势。

悬索桥所采用的启樑种类包括斜拉桥、单索斜拉桥、多索斜拉桥等。

最常见的悬索桥是单塔或多塔的悬索桥,其中主梁和悬索形成了一个受拉伸力作用的三角形结构。

悬索桥还包括悬索、主梁和桥塔等组成部分。

二、悬索桥的历史悬索桥的历史可以追溯到公元前2000年的中国。

早在商朝,我国古代工匠们就开始建造用悬挂方式跨越河流的桥梁。

据文献记载,赵国工匠李之荣设计了我国著名的古长江悬索桥——赵州桥。

在古罗马时期,罗马人也开始建造各式各样的悬索桥。

而现代的悬索桥则在18世纪末到19世纪初开始崛起。

世界上第一座现代悬索桥是建于英国的珀思悬索桥。

三、现代悬索桥的运用悬索桥在现代被广泛用于大型跨海、河流以及深谷的桥梁跨越。

世界上最长的悬索桥是中国的杭州湾跨海大桥,全长约36.7公里,它连接了浙江宁波和上海嘉兴,大大缩短了两地的交通时间。

此外,美国的金门大桥、澳大利亚的悉尼海港大桥等世界著名的悬索桥也在各自地区担负着重要的桥梁交通功能。

悬索桥不仅在交通方面起到重要作用,其独特的结构和美学价值也使其成为一种重要的建筑艺术形式。

例如,中国的云南元阳梯田悬索桥和美国的冲绳县立図書館悬索桥等,以其精美的造型和独特的设计成为当地的重要旅游景点。

四、悬索桥的优缺点悬索桥作为一种重要的桥梁类型,具有许多优点。

首先,悬索桥可以跨越大距离,而不需要中间支撑,这种能力使得它在建造长跨度桥梁中具有优势。

其次,悬索桥的结构使得其具有较好的稳定性和抗风性能。

悬索桥名词解释

悬索桥名词解释

悬索桥名词解释悬索桥也就是吊桥,它是在河流两岸拉起悬空的缆索,靠缆索把桥面悬吊起来。

吊桥已有很久的历史了,我国古代就有用竹、藤编成吊桥,跨越深谷、河流,至明代时已用铁链建成霁虹桥。

现代悬索桥采用高强度钢索,充分利用了钢材的抗拉性能,并因桥梁的跨度大、自重小、材料省、施工方便等优点而颇受欢迎。

如目前世界上跨度最大的悬索桥——日本四国岛同本州岛间的明石海峡大桥,跨度达到1990米。

现代悬索桥由塔架、缆索、吊杆、锚碇等组成,造桥方式一目了然:河流两岸竖起高高的塔架,塔架上端挂起缆索,缆索两端跨过塔顶后,在两岸的地面上锚固,粗大而坚韧的缆索上垂直挂下许多吊杆,用来悬吊起桥面结构。

塔架已由早期的石塔改为现在的钢塔,有时也用钢筋混凝土来制造塔架,塔的下端固定在桥墩上。

目前通常用钢丝绳组成粗大的缆索。

有趣的是,当桥体跨度较大(如超过750米)时,钢缆大都采用“空中编缆法”就地制作。

这是由于钢缆十分沉重,如果预先编制再起重到高塔上,会给施工带来很大困难。

例如建于1936年的美国旧金山金门大桥,跨度1280米,钢塔高227米。

它的缆索绞合成以后的直径达到92。

7厘米,总重约11000吨,要把它架到200多米的高空当然十分困难了,而用“空中编缆法”就能解决这个难题。

这种方法是由美国早期著名悬索桥设计工程师J。

A。

罗布林发明的。

使用又粗又重的悬索,是为了有足够的承受力来吊起巨大的桥面。

缆索并不是固定在局局的塔架上的,而是跨过塔架,固定在桥两侧的地面上。

在桥两岸的岩石层中打凿出坑洞或隧道,然后把固定缆索的构件放入隧道后再浇实混凝土;或者在没有岩石层时灌制巨大的混凝土块,依靠其重力和摩擦力来“拉住”缆索。

我国在1940年于滇缅公路跨越澜沧江段,建造过跨度135米的悬索桥;1985年又在西藏建成了跨度为415米的达孜拉萨河悬索桥。

悬索桥

悬索桥

NO.8--悬索桥2007-08-05 09:371,悬索桥的概念位於美国旧金山的金门大桥,是非常典型的悬索桥设计。

悬索桥是桥梁的一种,悬索桥的主要承力部分是桥两端的两根塔架,在这两根塔架间的悬索拉住桥的桥面。

为了保障悬索桥的稳定性,两根塔架外的另一面也有悬索,这些悬索保障塔架本身受的力是垂直向下的。

这些悬索连接到桥两端埋在地里的锚锭中。

有些悬索桥的塔架外还有两个小一些的桥面,它们可以由小一些的悬索拉住,或由主索拉住。

悬索桥的构造方式是19世纪初被发明的,现在许多桥梁使用这种结构方式。

优点相对于其它桥梁结构悬索桥可以使用比较少的物质来跨越比较长的距离。

悬索桥可以造得比较高,容许船在下面通过,在造桥时没有必要在桥中心建立暂时的桥墩,因此悬索桥可以在比较深的或比较急的水流上建造。

悬索桥比较灵活,因此它适合大风和地震区的需要,比较稳定的桥在这些地区必须更加坚固和沉重缺点悬索桥的坚固性不强,在大风情况下交通必须暂时被中断悬索桥不宜作为重型铁路桥梁悬索桥的塔架对地面施加非常大的力,因此假如地面本身比较软的话,塔架的地基必须非常大和相当昂贵结构分析悬索桥中最大的力是悬索中的张力和塔架中的压力。

由于塔架基本上不受侧向的力,它的结构可以做得相当纤细,此外悬索对塔架还有一定的稳定作用。

假如在计算时忽视悬索的重量的话,那么悬索形成一个双曲线。

这样计算悬索桥的过程就变得非常简单了。

悬索老的悬索桥的悬索一般是铁链或联在一起的铁棍。

现代的悬索一般是多股的钢筋。

建筑过程假如塔架要建在水上的话,在塔架要站立的地方首先要使用沉箱来排挤软的地层,来建立一个固定的地基。

假如下面的岩石层非常深无法用沉箱达到的话那么要使用深钻的方式达到岩石层或建立非常大的人造的混凝土地基。

这个地基一直要延伸出水面。

假如塔架要建在陆地上,它的地基必须非常深,在地基上用混凝土、巨石和钢结构建立桥墩。

有些桥的桥墩是桥面的一部分,在这种情况下桥墩的高度至少要达到桥面的高度。

悬索桥的概述与结构组成(图片较多)[详细]

悬索桥的概述与结构组成(图片较多)[详细]


主缆
• 结构形式
– 双面平行主缆(绝大多数);单面主缆;空间主缆;复式 主缆(双链吊桥: 朝阳大桥)。
• 截面形状(六角形) – 尖顶形; – 平顶形; – 方阵式;
3. 吊索
• 吊索是将加劲梁上的竖向荷载通过索夹(Cable Band)传 递到主缆的受力构件。其下端通过锚头与加劲梁两侧的吊 点联结,上端通过索夹与主缆联结。现代悬索桥一般采用 柔性较大且易于操作的钢丝绳索或平行钢丝索作为吊索, 吊索表面涂装油漆或包裹HDPE(高密度聚乙烯)护套防 腐。
• 散索鞍座现今一般也是兼用铸焊的方法进行制造,即鞍槽部分采用铸 钢件,其他部分用厚钢板焊接。
索鞍
江阴主索鞍
厦门海沧大桥(主跨648m)


一 三 七
香 港
七 米





两 用


江阴长江大桥
润扬长江大桥(主跨1490m)
阳逻长江大桥(主跨1280m)
广东虎门大桥
汕头海湾大桥
• 加劲梁一般都采用钢结构,混凝土结构由于自重太大,从 耗材、造价、工期等方面考虑,当跨径大于200m的时候 就不再采用。钢加劲梁的截面形式主要有美国流派的钢桁 梁和英国流派的扁平钢箱梁(如图11.9和图11.10所示), 钢箱梁的抗风性能较好,风的阻离析数仅
• 为桁架式的1/2~1/4;耗钢量也较少。但钢桁梁在双层桥 面的适应性方面远较钢箱梁优越,因此它适合于交通量较 大的或公铁两用的悬索桥。
吊索与主缆连 接股骑跨式
4. 加劲梁
• 加劲梁的主要功能是提供桥面和防止桥面发生过大的挠曲 变形和扭曲变形,它直接承担竖向活载,也是悬索桥承受 风荷载和其他横向水平荷载的主要构件,所以,必须具有 足够的抗扭刚度或自重以保持在风荷载作用下的气动稳定 性。加劲梁所承担的活载及本身的恒载通过吊索和索夹传 至主缆。加劲梁的变形从属于主缆,它的刚度对悬索桥的 总体刚度贡献不大,因而梁高通常不必做得太大。

悬索桥简介

悬索桥简介

悬索桥编辑[xuán suǒ qiáo]悬索桥,又名吊桥(suspension bridge)指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。

其缆索几何形状由力的平衡条件决定,一般接近抛物线。

从缆索垂下许多吊杆,把桥面吊住,在桥面和吊杆之间常设臵加劲梁,同缆索形成组合体系,以减小活载所引起的挠度变形。

中文名悬索桥别名吊桥英文名suspension bridge发明时间19世纪初被发明的适用范围以大跨度及特大跨度公路桥为主缺点刚度小,容易产生振动目录1原理2结构3性能4特点5历史6建造方法7主要案例▪历史回顾▪受力分析▪施工工艺▪主要问题▪影响分析8世界排名1原理编辑悬索桥中最大的力是悬索中的张力和塔架中的压力。

由于塔架基本上不受侧向的力,它的结构可以做得相当纤细,此外悬索对塔架还有一定的稳定作用。

假如在计算时忽视悬索的重量的话,那么悬索形成一个双曲线。

这样计算悬索桥的过程就变得非常简单了。

老的悬索桥的悬索一般是铁链或联在一起的铁棍。

现代的悬索一般是多股的高强钢丝。

2结构编辑悬索桥的构造方式是19世纪初被发明的,许多桥梁使用这种结构方式。

现代悬索桥,是由索桥演变而来。

适用范围以大跨度及特大跨度公路桥为主,当今大跨度桥梁悬索桥悬索桥全采用此结构。

是大跨径桥梁的主要形式。

悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁,由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。

悬索桥的主要承重构件是悬索,它主要承受拉力,一般用抗拉强度高的钢材(钢丝、钢缆等)制作。

由于悬索桥可以充分利用材料的强度,并具有用料省、自重轻的特点,因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大,跨径可以达到1000米以上。

1998年建成的日本明石海峡桥的跨径为1991米,是目前世界上跨径最大的桥梁。

悬索桥的主要缺点是刚度小,在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动,需注意采取相应的措施。

悬索桥

悬索桥

1 历史的回顾悬索桥是目前跨越能力最强的桥型,900m以上跨度的桥梁都是悬索桥。

中国是悬索桥的故乡,迄今至少3000年的历史。

在四川省远在公元前250年蜀太守李冰在四川都江堰上建成的朱索桥跨越河流宽度达320m。

据记载我国唐代中期就从藤索、竹索发展到用铁链建造悬索桥,而西方在16世纪才开始建造铁链悬索桥,比我国晚了近千年。

最著名的四川大渡河上的铁索桥, 跨径达104 m,宽约2.8m,建于清康熙45年(公元1696年),45年后才在英国出现一座跨径仅21.34 m的铁索桥。

现代悬索桥随着西方产业革命的进展,早在19世纪就开始建设了,最著名当数英国于1826年建成的门纳衣(Menai)桥,跨径176 m。

真正用钢丝作为主缆的悬索桥,是1834年在瑞士弗里堡建成的跨径达273 m 的大吊桥。

到19世纪中叶以后, 美国成为悬索桥的中心。

天才的桥梁工程师罗勃林(J. Roebling)建成多座有名的悬索桥,其中最著名的是1883年在纽约东河上建成的布洛克林(Brooklyn)桥,跨径达到486m,这就是19世纪世界上最大跨径的悬索桥。

2 悬索桥的组成悬索桥是以悬索桥,又名吊(suspension bridge)指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。

其缆索几何形状由力的平衡条件决定,一般接近抛物线。

悬索桥由桥塔(包括基础)、主缆(也称大缆)、加劲梁、锚啶、吊索(也称吊杆)、鞍座及桥面结构等几部分组成。

图一悬索桥3 悬索桥的基本类型3.1 按主缆的锚固形式分类悬索桥按主缆的锚固形式分有地锚式和自锚式两类。

绝大多数悬索桥,特别是大跨径的悬索桥,都采用地锚式锚固主缆,即主缆的拉力由桥两端部的重力式锚啶或隧道式锚啶传递给地基。

因此在锚啶处一般要求地基具有较大的承载力,最好有良好的岩层作持力地基。

悬索桥有时也可以采用自锚的形式锚固主缆,而不需要单独设置锚啶。

自锚式悬索桥的主缆拉力直接传递给它的加劲梁来承受。

悬索桥_构造.

悬索桥_构造.

• 中国润扬长江公路大桥,主跨1490米, 2005年建成润扬大 桥西距南京二桥约60公里,东距江阴大桥约110公里。工 程全长35.66公里,由北接线、北汊桥、世业洲互通高架桥、 南汊桥、南接线及延伸段等部分组成。其中南汊主桥采用 单孔双铰钢箱梁悬索桥,主跨径1490米,为目前中国第一、 世界第三,桥下最大通航净宽700米、最大通航净高50米, 可通行5万吨级巴拿马货轮。
第7章 悬索桥
哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院
主要内容
悬索桥的构造 悬索桥计算理论 悬索桥施工
一、什么是悬索桥?
• 悬索桥,又名吊桥。指的是以通过索塔悬 挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链) 作为上部结构主要承重构件的桥梁。
旧金山金门大桥
二、悬索桥的优缺点
• 优点
• 相对于其它桥梁结构悬索桥可以使用 比较少的物质来跨越比较长的距离。悬索 桥可以造得比较高,容许船在下面通过, 在造桥时没有必要在桥中心建立暂时的桥 墩,因此悬索桥可以在比较深的或比较急 的水流上建造。 • 悬索桥比较灵活,自重轻 。
两个主塔将作为主要承重 构件的主缆索架起,再由 固定在主缆索上的吊杆将 作为桥面承重构件的主梁 悬吊住。 桥面 主塔
主梁 吊杆
钢缆采用高强钢丝成股 编制,充分发挥材料优 越的抗拉性能。
地基
在力的传递过程中,吊杆和主 缆索承受很大的拉力,此拉力 由两岸桥台后修筑的巨型锚碇 平衡。
悬索桥的基本类型
1. 按主缆的锚固形式分类
桁架式
刚构式
混合式
三、材料分类
• 圬工桥塔、钢筋混凝土桥塔和钢桥塔。 • 1)圬工桥塔由条石或混凝土做成, • 石料抗拉强度太低,在跨径较大的吊桥上已不再 采用石桥塔,仅在古老的吊桥中还能看见。 • 混凝土 桥塔为了保证悬索在荷载作用下和温度变 化时产生的合力偏心不超过核心范围,常把塔柱尺 寸设计得较大。为了节约材料,往往在两塔柱中距 处仅满足车道宽,人行道采用外绕形式,我国所建 吊桥多数采用这种处理方法。 • 2 )钢筋混凝土桥塔多采用框架式

悬索桥概述-石家庄铁路职业技术学院

悬索桥概述-石家庄铁路职业技术学院

桥 梁 工 程
三、悬索桥基本概念
悬 索 桥 概 述
(二)重力刚度
大缆的几何形状是由其在外力之下的平衡条件决定的。如果 恒载相当大,则其由恒载所决定的几何形状就不会因较小的 活载上桥而有多大改变。而桥面的线形是(通过吊索)由大缆 决定的。在大缆几何形状不因活载上桥而有多大改变的情况 下,桥面的线形也就没有多大改变。于是,对活载讲,桥就 有了刚度。这叫重力刚度(因为恒载提供重力)。
梁 工 程
四、现代悬索桥的发展
悬 索 桥 概 述
(五)90年代以亚洲为主的悬索桥
——第四次发展高峰 日本 1990m 明石海峡大桥(1998年建成)。 来岛一桥、二桥与三桥。 主跨为570m的彩虹桥,荷载规模(双层桥面,共有8个高速 车道与双线导轨式交通车)与结构规模(主缆直径771mm,相 当于千米大跨度桥)都是相当巨大的。 欧洲 主跨1624m仅次于日本明石海峡大桥1990m(地震后1991m) 桥 的丹麦大贝尔特东桥。 梁 主跨为1210m的瑞典高海岸桥,1997年底。 工
桥 梁 工 程
三、悬索桥基本概念
悬 索 桥 概 述
(五)悬索桥是一种最适合于大跨度的桥
1931年,美国就修建了跨度超过1000 m的悬索桥。目前除苏 通桥和昂船洲大桥为斜拉桥外,全世界跨度超过1000m的还 都是悬索桥。 说明悬索桥是一种最适合于大跨度的桥。由于其跨度大,相 对来讲,悬索桥的构件就显得特别的柔细好看。 大跨度悬索桥的所在地无不将其作为重要的旅游景点。
一、悬索桥起源
悬索桥又称吊桥、绳桥、软桥。索桥源自利用山间藤萝, 悬 索 攀援过河。 桥 现在我国西藏、云南尚有少数藤索桥。 概 中国古代索桥跨长约可达到150 m,主要是受制于材料 述 的强度。 现代悬索桥最大跨度已近2000 m,并在向更大跨度发 展。 世界公认现代悬索桥的初始建筑型式构思是从中国古代 索桥而来。
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悬索桥发展史
欧洲悬索桥的发展
欧洲各国在20世纪60年代,也开始大力修建 大跨度悬索桥,现共有500m以上悬索桥14座,其
中最为闻名的是英国的塞文桥和恒比尔桥。
1966年,英国Severn桥,首创流线形箱梁桥面
和混凝土桥塔,主跨988米的新型悬索桥
1981年,英国建成当时世界第一大桥恒比尔桥,
1410米,斜吊索,扁平钢箱梁,混凝土索塔
二十世纪世界悬索桥的总结
在二十世纪中,由于材料(高强钢丝)、施工方法 (AS空中送丝法和PWS索股法)和计算理论的发展,使 悬索桥朝低高度主梁、高强度材料和大跨径方向发展。 高跨比小于1/150,跨度超过1000米有十几座。 欧洲采用了抗风性能好的薄壁箱形截面加劲梁,也 逐渐在各国得到广泛应用。
现代悬索桥跨径仍在不断增大,90年代后期建成的 接近或者超过1500米的超大跨悬索桥有中国润扬长江大 桥(主跨1490米),丹麦大贝尔特大桥(主跨1624米)和日 本明石海峡桥主跨1990米。
高强钢丝和高强纤维的应用
(3)在设计阶段采用计算机辅助设计手段 (4)更加重视桥梁美学及环境保护
墨西拿海峡大桥
在意大利卡拉布里亚到西西里的海峡上,设 计建造一座世界上最长的悬索桥——墨西拿 ( Messina)海峡大桥。设计主跨3300米,四 根主缆直径1.24米,长 5300米,主塔高376米, (比埃菲尔铁塔还高)桥面距海平面 65米, 桥面宽60米,其使用寿命按200年标准设计, 估计造价45亿美元。大桥预计2011年完工。
我国古代索桥
灌县的安澜竹索桥建于1803年,是世界 上最著名的竹索桥,全长340余米,分8 孔,最大跨径约61m,全桥由细竹蔑编 粗五寸的24根竹索组成,其中桥面索和 扶挡索各半。 沪定铁索桥建于1706年,跨长约100m, 宽约2.8M,由13条锚固于两岸的铁链 组成,1935年中国工农红军长征途中经渡 此桥,由此更加闻名。
悬索桥发展史
美国悬索桥的发展
20世纪30年代是美国修建大跨度悬索桥最兴旺的时期,在40
年代停滞(风毁问题),60年代后修建悬索桥较少,但至今为止, 拥有悬索桥最多的国家仍然是美国。 1883年,第一座现代悬索桥,美国Brooklyn桥,主跨486m 1931年,第一座突破千米的悬索桥—主跨1006米的纽约华盛顿桥 1937年,主跨1280米的悬索桥,美国旧金山金门大桥落成 1940年,美国华盛顿州 主跨853米的塔科马大桥,主梁高跨比 1/350,在19m/s的风中遭到损毁,使得风振理论得到大幅度发展。
Hale Waihona Puke 明石海峡大桥跨越日本神户和淡路岛之间的明石海峡
明石大桥 地震前后总体图
明石海峡大桥夜景
日本悬索桥与美、欧的不同
(1)采用预制平行丝股法 (2)焊接钢结构索塔 (3)鞍座采用铸焊混合方式 (4)较多采用公铁两用桥
我国悬索桥的发展
我国在改革开放后,相继建成了汕 头海湾大桥(452米)、西陵长江大桥 (主跨900米)、广东虎门大桥(主跨888 米)、香港青马桥(主跨1377米)和江阴 长江大桥(主跨1385m)。 其中,主跨452米的汕头海湾大桥采用 预应力砼加劲梁,在世界同类桥中跨径 排名第一。
(1)采用连续桁梁,并与主缆固结 (2)英国多采用梭状扁平钢箱梁 (3)采用混凝土桥塔 (4)部分采用斜吊索(英国为代表)
悬索桥发展史
日本悬索桥的发展
20世纪70年代日本就开始修建大跨度悬索桥,在其后
的20年间,日本修建的大跨度悬索桥近十座,其中以1998 年的明石海峡大桥(跨度1990m),创造了桥梁跨度的世
界之最。
1973年,日本第一座现代悬索桥, 主跨712米的关门大桥
1988年,日本南备赞悬索桥,主跨1100米,采用新型的预
制平行钢丝索股代替传统的“空中纺缆法”编制主缆 1998年,建成世界最大的悬索桥明石海峡大桥——1991米 (设计为1990米)
南 、 北 备 赞 赖 户 悬 索 桥
南备赞濑户大桥主 跨1100米,北备赞 濑户大桥主跨990米 (274+990+274), 两桥宽30米,塔高 109.40米,加劲桁 梁高13米,1988年。
Brooklyn 桥
布鲁克林大桥
金门大桥
旧塔克马桥( 美国)风毁
新塔克马桥
美国悬索桥的特点
(1)主缆采用空中纺线法架设 (2)加劲梁采用非连续的钢桁梁 (3)桥塔多采用铆接或者栓接钢结构 (4)吊索采用竖直的4股骑跨式。 (5)索夹分为左右两半,采用眼杆式 拉杆 (6)鞍座采用大型铸钢件。
塞文桥
主跨988米,扁平钢箱梁,梁高3.0米,桥宽 22.86米。箱梁两侧梁高的上三分点处各设有4.5 米宽的鱼鳍形的伸臂人行道,吊杆在顺桥向的倾 角为正30度,钢塔柱高121.92米,1966年建成。
恒比尔桥
葡萄牙里斯本的“4月25日”桥
1966年建成,主跨1013m,桥高70m
欧洲悬索桥与美国的不同
润扬长 江大桥
青马大桥
1997年,中国香港青马大桥, 主跨1377米, 是当时最大跨 度公铁二用悬索桥。
江阴大桥
江阴长江公路大桥,主跨1385m。柱高193m。
世界大跨径悬索桥一览表
序 桥名 号 1 2 3 明石海峡大桥 大伯尔特桥 润扬长江公路大桥 主跨长 1991 1624 1490 国家 日本 丹麦 中国 竣工日期 1998 1996 2005
悬索桥概述
悬索桥的形式
与其它桥型相比 悬索桥的优势与劣势
在界面设计和材料用量方面 优 在构件设计方面 势 合理的受力形式 施工方面
刚度较小,挠曲变形大(尤其古代) 劣 势 受风荷、动荷载等影响易发生振动
悬索桥发展史
古代悬索桥
悬索桥是跨越能力最强的桥型之一,其雏 形三千多年前已在我国出现。据记载,最迟在 唐朝中期,我国就从藤索、竹索发展到用铁索 建造索桥,西方到16世纪才开始建造索桥。 至今尚保存下来的古代索桥有四川灌县的 竹索桥和泸定县的大渡河铁索桥。
悬索桥未来发展展望
纵观悬索桥尤其是现代悬索桥的发展过程,可以看到:
(1)悬索桥向更长、更大、更柔的方向发展
意大利与西西里岛之间墨西拿海峡大桥,设计主跨3300 米的悬索桥。梁高与跨径之比越来越小,从 l 40 l 400 。 主缆安全系数随跨径增大而降低,已接近2.0。
(2)新材料的开发和应用
4
5 6
亨伯尔桥
江阴长江公路大桥 香港青马桥
1410
1385 1377
英国
中国 中国
1981
1999 1997
7
8 9
维拉扎诺桥
金门桥 滨海高大桥
1298
1280 1210 1158 1100
美国
美国 瑞典 美国 日本
1964
1937 1997 1957 1988
10 麦基纳克(Mackinac)桥 11 南备赞濑户桥
灌县的安澜竹索桥
泸 定 铁 索 桥
古代悬索桥-(活载挠度问题)
近代悬索桥的发展
十九世纪末,悬索桥跨径突破300米,当 时的遇到的问题仍然是活载挠度过大,曾通 过增大加劲梁刚度来解决这一问题,主梁高 跨比曾用到1/40左右,但这样增加了自重,同 时也带来了其他方面的问题。1888年挠度理 论诞生,使人们对悬索桥结构的力学特性有 了新的认识。
Messina海峡大桥最终方案效果图
布鲁克林大桥
美国金门大桥
明石海峡桥
江 阴 长 江 公 路 大 桥
旧金山海湾桥
谢谢大家
祝福大家身体健 康、万事如意!
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