土概课作业———旧金山金门大桥要点

美国金门大桥

the Golden Gate Bridge

简介

金门大桥是美国旧金山的地表它跨越联接旧金山湾和太平洋的金门还向，南端连接旧金山的北端，北端接通加州的马林县。大桥于1933年1月5日开始施工，1937年4月完工，同年5月27日对外开放予行人。斯特劳斯在南桥墩浇筑混凝土之前放入了一块取自他的母校俄亥俄州辛辛那提大学的砖头。

建造资金

旧金山地区的选民们以自己的住宅、农场和公司为抵押，发行了最初的3500万美元的工程债券。1977年，最后一笔债券被付清，其中3500万美元的本金和3900万美元的利息全来自过桥费的收入。

意外事故

桥施工时的一项独特的设计是桥下有一个安全网。在20世纪30年代，桥梁建设者预计每建造成本的1万美元，1人死亡和建设者，预计35人死亡，而建筑金门大桥。桥梁的安全创新之一是悬浮在地板下净。净保存在施工期间，19个男人的生活，他们通常被称为“一半的成员地狱俱乐部。”

享有盛名

1957年之前金门大桥是世界上最长的悬索桥，两个桥墩在1964年之前拥有世界上悬索桥中最长的跨度。这两个桥墩直到不久之前还是世界上最高的悬索桥桥墩。

工程概况

地点：旧金山，美国，加利福尼亚州，索萨利托

完成日期：1937年

费用：2700万美元

类型：悬挂

目的：巷道

材料：钢筋，混凝土

工程师（S）：约瑟夫B施特劳斯

[跨越]金门海峡

[经纬度]37°49′11″N 122°28′43″W

[维护单位]金门大桥管理局 [1]

[通车日期]1937年5月27日

[过桥收费]美金$6.00（往南向旧金山方向单向收费）使用电子收费FasTrak为$5.00 [年平均日交通流量]100,000[1]

[承载]101号美国国道／1号加州州道：6

线道、人行道、与自行车道

技术数据

[桥梁形式]悬吊桥与钢桁架拱桥

[总长度]2,737米（8,980英尺）

[宽度]27米（90英尺）

[最大高度]227米（745英尺）

[最大跨距] 1,280米（4,200英尺）[1]

[桥面净空]在收费站为4.3米（14英尺）

[桥下净空]67米（220英尺）至平均高水

位

[连接]旧金山半岛北部与马林县南部

主桥为345m+1280m+345m三跨连续钢

桁架悬索桥

关于悬索桥

悬索桥是由主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碇、吊索等构件构成的柔性悬吊体系。

成桥时，主要由主缆和主塔承受结构自重，加劲梁受力由施工方法决定。成桥后，结构共同承受外荷作用，受力按刚度分配。

主缆是结构体系中主要承重构件，主要承受拉力作用。主缆通过自身弹性变形和几何形状的改变来影响体系平衡，这是悬索桥区别于其它桥梁结构重要特征之一。

主塔是悬索桥抵抗竖向荷载的主要承重构件，在恒载作用下，以轴向受压为主；在活载作用下，以压弯为主，呈梁柱构件特征。

加劲梁主要承受弯曲内力。加劲梁的弯曲内力主要来自结构二期恒载和活载。大跨度悬索桥加劲梁的挠度是从属于主缆的，随着跨度的增大，加劲梁的功能退化为将活载传至主缆，其自身抗弯刚度对结构刚度的影响也逐渐减小。

吊索是将加劲梁自重、外荷载传递到主缆的传力构件，是连系加劲梁和主缆的纽带，承受轴向拉力。

锚碇是锚固主缆的结构，它将主缆中的拉力传递给地基，通常采用重力式锚和隧道式锚。重力式锚用自重抵抗主缆的垂直分力，用锚底摩阻力或嵌固阻力来抵抗主缆水平力。隧道锚则直接将主缆拉力传给周围基岩。

纵观悬索桥尤其是现代悬索桥的发展过程，可以看到，现代悬索桥的跨径越来越大，从几十米发展到近2000m；加劲梁高跨比越来越小，从1/40下降到1/300；主缆等主要承重构件的安全系数取值越来越低，从4.0左右下降到2.0左右，这就要求在设计悬索桥时，要精确合理地确定悬索桥成桥状态内力与构形；合理确定悬索桥施工阶段的受力状态与构形，以期在成桥时满足设计要求；精确分析悬索桥在活载及其它附加荷载作用下的静力响应。

悬索桥：强制

在所有的吊桥，巷道挂起，这是披在两塔，担保成坚实的混凝土块，称为锚碇上桥的两端，从巨大的钢电缆。车倒推的巷道，但因为巷道被暂停，电缆的负荷转移到压缩在两塔。两塔支持大部分桥梁的重量。

受拉构件

受力特点：屋架的弦杆、腹杆、池壁、拉索和吊杆等。

设计内容：强度和抗裂度

金门大桥的受力构件为上杆和吊杆

金门大桥及其复杂的地理环境

断层线

加州的不祥之圣安地列斯断层斜线通过海湾地区从北到南，通过短距离金门出海。雾约束和冷

在夏季，金门经常笼罩在寒冷，阴沉的雾，通过两岸飙升，最大和最低的差距在沿海的范围内。寒冷的海水和潮湿的空气似地不可预知的交织与大风合作，并可能导致空气温度下降多达30度，在几个小时内。

潮汐

潮汐作用产生的平均流量为每秒水（约3-1/2倍量水密西西比河转储到墨西哥湾），230万立方英尺。在金门范围内的水流从4-1/2至7-1/2节。当工人有潜水地表以下90英尺深，喧嚣的潮汐和电流限制在水下工作时间。

狂风暴雨无法测量

当桥是在1937年完成后，没有人完全知道它是如何在最极端的条件下执行。莱昂Moisseiff 工作与Bridge理论家，查尔斯埃利斯预期的桥梁上的每一个可能的力量，并据此设计。然而，一些事情被这样一个狭长的跨度风的影响，例如- 无法预测。风速仪和加速度计分别置于记录风速，风角，跨度运动。只有时间会告诉如何去做桥。

持久的结构

1951年12月带来了另一个测试，设置结构荡漾再次严重的风暴。这一次，投资钢梁3.5万美元，变硬，并添加支持巷道桥梁官员回应。这是只有两个主要的修改在其第一六十年的桥梁之一。另一个是在1970年更换腐蚀吊杆绳。考虑到它所代表的恶劣环境中，桥的表现令人钦佩。

金门大桥施工过程—图示