悬索桥
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.
• 返回
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。
↑
•
• 返回原页
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。
•
• 下页
世界十大悬索桥
No.1明石海峡大桥,主跨1991米，日本，建成时间：1998年明石海峡大桥是连接日本神户和淡路岛之间跨海公路大桥，它跨越明石海峡，是目前世界上跨距最大的桥梁及悬索桥，桥墩跨距1991米，宽35米，两边跨距各为960米，桥身呈淡藍色。
明石海峡大桥拥有世界第三高的桥塔，高达298.3米，仅次於法国密佑高架桥（342米）以及中国苏通長江公路大桥（306米），比日本第一高大楼橫滨地标大廈（295.8米）还高，甚至可与东京铁塔及法国艾菲尔铁塔相匹敌，全桥总長3911米。
大桥耗资5000多亿日元，于1998年4月建成通车，其间经历了1995年1月17日的阪神大地震的考验。
阪神大地震的震中虽然距桥址仅4公里，但大桥安然无恙，只是南岸的岸墩和锚锭装置发生了轻微位移，使大桥的长度增加了约1米（大桥原设计长度为3910米，主跨距1990米）。
桥面6车道，设计时速100公里，可承受芮氏規模8.5強震和百年一遇的80米／秒强烈台风袭击。
由于明石海峡大桥的建成，再加上原有的连接淡路岛和四国的大鸣门大桥，本州与四国在陆路上连为一体。
No.2舟山西堠门大桥，主跨1650米，中国，建成时间：2009年舟山西堠门大桥是继金塘大桥之后宁波往舟山方向的第二座跨海大桥，也是舟山大陆连岛工程技术难度最大的特大跨海桥。
项目全长5.452公里，大桥长2.588公里，为两跨连续钢箱梁悬索桥，连接册子岛和金塘岛，主跨1650米，是世界上跨径最大的钢箱梁悬索桥，也是跨径世界第二、国内第一特大桥梁，设计通航等级3万吨，通航净高49.5米，净宽630米。
舟山跨海大桥全长近五十公里，总投资逾一百三十亿元，是目前国内迄今为止规模最大的岛陆联络工程。
整个工程共由五座大桥组成，起于中国第四大岛舟山本岛，途经里钓、富翅、册子、金塘四岛，跨越了六个水道和灰鳖洋，至宁波镇海登陆。
No.3大伯尔特桥，主跨1624米，丹麦，建成时间：1996年丹麦大伯尔特桥，也叫斯托伯尔特桥、大带桥，位于丹麦哥本哈根所在的西兰岛和第三大城市欧登塞所在的菲英岛之间，于1998年6月14日竣工通车。
第九章 悬索桥
§ 9.1 悬索桥的受力特点与结构体系
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。
§ 9.1 悬索桥的受力特点与结构体系
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。
§ 9.1 悬索桥的受力特点与结构体系
9.1.1 悬索桥的受力特点
主缆是结构体系中的主要承重构件，受拉为主； 桥塔是悬索桥抵抗竖向荷载的主要承重构件，受压为主； 加劲梁是悬索桥保证车辆行驶、提供结构刚度的二次结构， 主要承受弯曲内力； 吊索是将加劲梁自重、外荷载传递到主缆的传力构件，是 联系加劲梁和主缆的纽带，受拉。 锚碇是锚固主缆的结构，它将主缆中的拉力传递给地基。
地锚式悬索桥
斜单杆 主缆与主梁固结
主缆
自锚式悬索桥
§ 9.2 悬索桥的结构组成
9.2.1 锚碇
用来锚固主缆的重要结构，将主缆的拉力传递给地基。 重力式锚碇依靠巨大的自重来抵抗主缆的垂直分力，水 平力由锚碇与地基间的摩擦力或嵌固阻力来承担。 隧道式锚碇将主缆的拉力直接传递给周围的岩石。
重力式锚碇
9.3.1 总体布臵
4、加劲梁的尺寸 加劲梁的尺寸主要是确定加劲梁的高度和宽度。 桁架式 加劲梁
梁高
h=8~14m
高跨比
h：L= 1/70~1/180
箱形 加劲梁
梁高
高宽比
高跨比
h=2.5~4.5m h：B= 1/7~1/11 h：L= 1/300~1/400
抗风稳定性需要
§ 9.4 悬索桥的计算
§ 9.1 悬索桥的受力特点与结构体系
9.1.1 悬索桥的受力特点 静力特性
（3）改变主缆的垂跨比将影响结构的内力，结构体系的刚 度也将随之改变。 减小垂跨比，主缆的拉力将增大，从而起到减小挠度 的作用，即增大体系的刚度。 （4）随着跨径的增大，加劲梁的高跨比应越来越小。 加劲梁的挠度是随着主缆的变形产生的，加劲梁本身 刚度的作用已影响不大，这与其他桥型的主要构件截面积 总是随着桥梁跨径的增加而显著增加不同。
悬索桥简介
（第八章 第四节）
—— 悬 索 桥
教材：《桥梁工程概论》，西南交通大学出版社，李亚东主编
1
引 言
三环路南 天府立交
二环路西 清水河大桥
2
世界著名桥梁
日本明石海峡大桥（1991m） 浙江 西堠门大桥（1650m）
丹麦 大贝尔特桥（1624m）
美国 金门大桥（1280悬索桥
五跨悬索桥
二、悬索桥基本类型
按主缆锚固形式分类 自锚式
在边跨两端将主缆直接锚固在加劲梁上，主缆的水 平拉力由加劲梁提供的轴压力自相平衡。
自锚式悬索桥
地锚式
主缆的拉力由重力式锚碇或岩隧式锚碇传递给地基
重力式锚碇
岩隧式锚碇
西堠门大桥： 主跨1650m、地锚式、两跨连续钢箱梁悬索桥， 世界第二、建成于2008年。
作业内容：
任选世界范围内的一座悬索桥，收集相关资料，整理分析。
包含内容：建造原因、年份、设计方案、施工方法、主要特点，
画出受力情况简图。
19
敬请批评指正！
20
四、悬索的结构组成
（5）索 鞍
作用：用以支承主缆并改变其方 向或摆动的重要部件，使主缆中的
拉力以垂直分力和不平衡水平分力
的方式均匀地传到塔顶。
16
四、悬索的结构组成
（6）吊索与索夹—连接大缆与加劲梁
索夹 吊索
17
总 结
悬索桥体系受力特征明显，传力途径清晰，充分利用了各 种材料的力学性能，是当今跨越能力最强的一种桥梁形式。 随着新施工技术和新建筑材料的发展，悬索桥的跨度还会 进一步变大。 1. 悬索桥的发展历程、概念（了解） 2. 几座代表性悬索桥的设计参数（重点） 3. 悬索桥的几个主要组成部分及其作用（重点） 4. 悬索桥的传力途径、受力特点（难点）
悬索桥手册
悬索桥手册一、简介悬索桥是一种由悬挂在主悬索上的桥面板组成的桥梁结构。
悬索桥通常用于跨越长距离的河流、峡谷或山谷等地形，其可以分为单塔悬索桥、双塔悬索桥和多塔悬索桥等多种形态。
悬索桥以其美观、轻盈、耐久和抗风能力强等特点，成为现代桥梁工程中的一个重要类型。
二、历史发展悬索桥的历史可以追溯到古代。
早在古希腊和古罗马时期，人们就已经使用过简单的悬索桥。
然而，真正实现悬索桥建设和设计的突破是在19世纪末和20世纪初。
著名的桥梁工程师Victor H. Fink在1889年设计了纽约布鲁克林大桥，这座桥是第一座高悬索桥。
自那时起，悬索桥的设计和建设在世界各地得到了广泛的发展，并形成了现代悬索桥的标志性建筑。
三、结构特点1.主悬索：悬索桥的主悬索是悬挂在桥塔或桥墩上的主要承重部分。
它通常由多根钢缆或钢索组成，具有高抗拉强度和耐久性。
2.跨径：悬索桥的跨度可以非常大，从几百米到几千米不等。
这使得悬索桥在桥梁工程中独具优势，能够跨越深谷或宽阔的水面。
3.桥塔：悬索桥通常有一个或多个桥塔来支撑主悬索。
桥塔是桥梁的主要支撑结构，要能够承受主悬索的重力和桥面板的荷载。
4.桥面板：桥面板是悬索桥上供车辆和行人通行的平台。
它通常由混凝土或钢材制成，具有良好的刚性和稳定性。
四、设计原则1.结构安全：悬索桥的设计应保证结构的稳定性和安全性。
在设计和施工过程中需要进行详细的结构分析和应力计算，确保桥梁能够承受各种力和荷载。
2.风荷载：悬索桥作为一种高风险区域，设计时需要考虑到风的影响。
为了保证悬索桥的稳定性，需要采取一系列的风荷载减缓措施，如设置风阻板、减小主悬索的风阻面积等。
3.美观性：悬索桥作为城市的重要标志建筑，设计时需要注重美观性。
桥梁的外形、材料选择、灯光设计等都需要进行精心的考虑，以营造出美丽的夜景。
五、维护管理1.定期检查：悬索桥的维护管理非常重要。
应定期进行桥梁的检查和维护，包括主悬索的腐蚀状况、桥塔的稳定性、桥面板的损伤等。
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
我国江阴长江 建于1999年 大桥建于1999年
中国第一 世界第四
主跨1385m 主跨1385m
主塔 高度 193m 193m
大桥主缆采用两根各两万 多根直径5.35mm的镀锌 多根直径 的镀锌 钢丝组成， 钢丝组成，重17000吨， 吨 主缆直径90cm 主缆直径
桥面宽33.8米 桥面宽33.8米，按6 车道高速公路标准 建造，设计时速100 建造，设计时速100 公里。 公里。
美国金门大桥
（Golden Gate Bridge)
该桥建于1937年。大桥颜色为桔红色，主跨为1280m，坐落于旧金山 年 大桥颜色为桔红色，主跨为 该桥建于 ， 海湾入口处，尽管1906年、1989年旧金山先后发生两次大地震，该桥 年旧金山先后发生两次大地震， 海湾入口处，尽管 年 年旧金山先后发生两次大地震 安然无恙。 安然无恙。
大桥桥面 具Байду номын сангаас6 具有6个 车道
Tsing Ma Bridge
大桥雄伟的夜景
日本明 石海峡 大桥
目前世 界第一 大悬索 桥(跨度
1991m) 1991m)
Akashi Kaikyo Bridge
主塔塔顶高度 297.3m 297.3m
明石 海峡 大桥 的主 塔
当年大 桥架设 主缆的 情况
主跨1280 主跨1280m，保 1280m 持世界记录27 27年 持世界记录27年
云海中的金门大桥
大桥有 6车道。 车道。
当年主塔施 工情况
主塔塔高 227m
大桥工人当年 架设主缆的情 况
两根主缆直 径为90cm 径为
当年架设主缆 施工情况
位于金门桥南侧几公 里处有另一座大型悬 索桥， 索桥，跨越旧金山奥 克兰海湾的特兰斯湾 克兰海湾的特兰斯湾 颜色为银色， 桥。颜色为银色，桥 塔为4塔 塔为 塔，而金门桥为 2塔。 塔
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。
国内悬索桥的优秀例子
国内悬索桥的优秀例子
国内悬索桥的优秀例子有：
1. 鹦鹉洲长江大桥：它是世界跨度最大的三塔四跨悬索桥，也是世界最高的桥。
2. 武汉阳逻长江大桥：主跨1280米，是超千米跨度的悬索桥。
3. 江阴长江大桥：主跨1385米，是当时世界第四大跨度的悬索桥。
4. 润扬长江大桥：主跨1490米，是当时中国第一大、世界第三大跨度的悬索桥。
5. 重庆朝天门大桥：主跨552米，是世界最大跨度的拱桥。
6. 拉萨河特大桥：位于青藏铁路，是世界最高海拔的桥梁。
7. 泰州长江大桥：世界首座三塔两跨千米级悬索桥。
8. 上海长江口隧桥工程：长江口第一桥。
此外，还有万州长江二桥、南京长江二桥、南京长江三桥、宜昌夷陵长江大桥、上海东海大桥等国内优秀的悬索桥。
这些桥梁的建造，代表着中国在桥梁建设领域的高超技术和卓越成就，为我国的交通发展做出了重要的贡献。
11.悬索桥解析
11.4 悬索桥构造简介 1、桥塔 （1）作用：支承主缆，分担大缆所受的竖向力，在风力和 地震力作用下，对总体稳定提供保证。 （2）形式：横桥向：按桥塔外形分，一般有刚构式、桁架 式和混合式三种结构形式； 顺桥向：按力学性质可分刚性塔、柔性塔和摇柱塔三种结构 形式。
（3）材料：除日本外，多用混凝土 （4）断面：多为箱形
4. 高跨比 指悬索桥加劲梁的高度h与主孔跨径L的比值。通常 桁架式加劲梁梁高一般为8~14m，箱型加劲梁的梁 高一般为2.5~4.5m。 5. 加劲梁的支承体系 一般三跨悬索桥中的加劲梁绝大多数是非连续的 （称为三跨双铰加劲梁）。加劲梁采用连续支承体 系近期正在增多，尤其在公铁两用的大跨度悬索桥 中。 6. 纵坡 悬索桥的中跨纵坡多为1％~1.5％的抛物线，边跨 为直线，一般为中跨坡度的两倍。
（2）主缆支架鞍座（散索鞍） 作用：改变主缆方向，并将主缆钢丝束箍在水平 和竖直方向分散开，引入各自的锚固位置 与主索鞍的区别：其在主缆受力或温度变化时， 随主缆同步移动。 结构形式：摇柱式和滑移式两种基本类型。
11.5 悬索桥的静力计算理论 大缆和主梁结构内力分析的计算理论可分为 三种： 弹性理论，挠度理论，有限变形理论。 斜拉桥与悬索桥的区别： 1、两者刚度差别很大 2、前者主梁受很大的水平分力而成为偏心 受压构件，后者加劲梁不承受轴向力 3、前者可通过调整索力调整内力分布，后 者不可
第十一章 悬索桥
悬索桥的基本类型 悬索桥的总体布置 悬索桥构造简介 悬索桥的静力计算理论
11.1 概 述 组成：主缆、加劲梁、吊索、索塔、鞍 座、锚碇（下部）及桥面结构
悬索桥基本组成
11.2 悬索桥的基本类型 1. 按主缆的锚固形式分类 地锚式：主缆的拉力由桥梁端部的重力式锚碇或隧道式锚碇 传递给地基
悬索桥分类
2、自锚式
特点：
（1）自锚式悬索桥的主缆拉力是直接传递给它的加劲 梁来承受。垂直分力(一般较小)通过连杆支座传给桥 台。加劲梁负担大，因此自锚式悬索桥的跨度不宜过 大。否则，为了抵抗巨大的主缆水平分力，加劲梁的 截面将非常庞大而很不合理与经济。 （2）自锚式悬索桥的另一缺点是施工比较困难，一般 必须先架设加劲梁，然后再架设主缆。 （3）自锚式悬索桥的优点是适宜用于两岸地基承载力 较差，特别是软土的桥位。另外对城市闹区跨河桥梁 可以避免影响景观或无法布置的庞大的主缆锚碇建筑 物。
四、悬索横向布置
1、形式：习惯上为双主索(或四主索)布置，近年 也出现单索布置形式， 实例：日本的北港大桥仅设一根主索，为了吊桥 的横向稳定而将吊杆横向斜放。 特点：满足结构受力要求的条件下，避免了缆、 索交错的繁杂感，视觉印象简洁明了，造型别致， 优美。但设计理论、结构构造方面有争论。
2、刚性吊桥有单链和双链两种结构形式
单链吊桥是指一个吊杆平面内仅设一根悬索，这种形式
在半跨有活载作用下要产生S形变形。 双链吊桥是指在吊杆平面内设有两根悬索， 特点：（1）下链的形式是根据桥面半跨有活载时，用适合 该荷载的力多边形来定出，下链不再产生变形，于是吊桥 此时将不发生S形变形。 （2）因此双链吊桥体系显示出比单链吊桥有大得多 的刚度，因而从根本上解决了刚度不足的问题。 （3）双链吊桥中的加劲梁内力较单链吊桥小，加劲 梁所需钢材减少，虽然悬索和吊杆比单链吊桥多用一些钢 材，总的用钢量不会增加。 （4）但是双链构造复杂，外形较差。目前修建的仍 然多采用单链，尤其大跨径吊桥自重所占比例大，活载引 起的S形变形是很小的，为了简化构造，均采用单链吊桥。
博斯普鲁斯海峡一桥
悬索桥
悬索桥
19世纪后半叶，奥地利工程师约瑟夫· 朗金和
美国工程师查理斯· 本德分别独立地构思出自锚式 悬索桥的造型，朗金在1859 年写出了这种构想， 本德于1867年申请了专利。 1870年，朗金在波兰设计建造了世界上首座小 型铁路自锚式悬索桥。 1915年, 德国设计师在科隆的莱茵河上建造了 主跨达185m的科隆-迪兹自锚式悬索桥，采用临时 木脚手架支撑钢梁直到主缆就位。该方案的选择主 要是因为其外形美观，而地质条件又不允许修建锚 碇。主缆采用了眼杆结构，因而能方便地锚固在加 劲梁上。科隆-迪兹桥1945年被毁，但原来桥台上 的钢箱梁仍保存至今。
悬索桥概论
一 悬索桥总体设计 二 悬索桥构造 三 悬索桥施工 四 自锚式悬索桥
一 悬索桥总体设计
1. 悬索桥的组成及发展 2. 悬索桥的结构体系 3. 悬索桥的总体布置
1. 悬索桥的组成及发展概况
悬索桥是由主缆、加劲梁、塔柱和锚碇构成。
悬索桥的四个发展阶段： 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。
单塔双跨
双塔三跨
悬索桥
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。
悬索桥
斜拉－悬吊混合式悬索桥
1997年建成的贵遵高等级公路乌江大桥，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。
悬索桥
悬索桥
悬索桥
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
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
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、刚架桥、地道桥
上。 （1）吊索的布置形式
吊索顺桥面布置形式一般有竖直布置和斜向布置两种，如图7-3、 7-4所示。 （2）吊索的材料
现代悬索桥吊索一般采用镀锌钢丝绳或镀锌高强平行钢丝制作， 少数小跨度悬索桥也有用刚性吊杆。 （3）吊索与主缆及加劲梁的连接方式
一、悬索桥的分类及构造
（5）主缆的截面组成 主缆常见的截面类型有由高强钢丝组成的圆形截面（图7-7a）和
由钢丝绳组成的主缆其它截面如图7-7b、c所示，主缆的截面组成一 般是由φ=5mm左右的镀锌钢丝组成的钢丝束股，然后再由若干束钢丝 索股构成一根主缆
图7-7 主缆截面类型
一、悬索桥的分类及构造
一、悬索桥的分类及构造
（1）主缆的材料 悬索桥的主缆材料必须具有强度高、弹性模量大、耐腐蚀等性
能，故现代长大悬索桥都选用高强镀锌钢丝及镀锌钢丝绳。 （2）主缆的类型 a. 钢丝绳主缆。多用于中、小跨悬索桥，它又分为钢绞线绳和螺旋
钢丝绳(Spiral rope，简称SPR)、封闭式钢绞线索(locked coil rope，简称LCR)。 b. 平行丝股主缆。主要用于大跨悬索桥，其根据制作方法分为空中 纺线法的平行丝股主缆(Airspinning method,简称AS)和预制丝股法平 行丝股主缆(Shop—fabricated parallel wire strand method，简称 PPWS或PS)两种。
第七章 其他桥型简介
主要介绍悬索桥、刚架桥、地道桥的特点、基本构 造和施工要点等内容。
第一节 悬索桥
悬索桥也称吊桥，是指利用主缆和吊索作为加 劲梁的悬挂体系，将桥跨所承受的荷载传递到桥塔、 锚碇的桥梁。其主要结构由主缆、索塔、锚碇、吊索、 加劲梁组成。
第十三章 悬索桥简介
桥梁工程
• 悬索桥的主跨为1176m,工程计划投入7.2亿元， 占吉茶高速公路计划总投资的15%。2012年3月底， 创4项世界第一的湖南矮寨特大悬索桥正式通车。
四个世界第一： 一、是大桥主跨1176米，跨峡谷悬索桥创世界第一；
二、是首次采用塔、梁完全分离的结构设计方案，创世界第 一； 三、是首次采用“轨索滑移法”架设钢桁梁，创世界第一； 四、是首次采用岩锚吊索结构，并用碳纤维作为预应力筋 材，创世界第一。
绕在丝股盘上，然后运到现场通过牵引系统架
设到设计位臵。
桥梁工程
钢丝绳
• 不许采用麻芯绳，非封闭的钢丝绳必须镀锌；
• 必须全部施预应力，以消除结构的非弹性延伸。 • 钢丝绳回扭性要小。 • 钢丝绳由丝捻成股，然后由股捻成绳。一般是7股 绳，每股丝数可分为7、19、37和61等。 • 钢丝绳的弹性模量低，股是丝的0，85倍，绳是股 的0.85倍。
桥梁工程
③刚度方面。悬索桥的竖向刚度主要由大缆提供， 调整其竖向刚度的方法主要靠调整大缆的恒载拉 力；斜拉桥的竖向刚度由拉索与主梁共同提供， 主梁刚度影响较大，可通过该变结构的布臵形式 的办法来调整其竖向刚度。
④施工方面。悬索桥的施工顺序为：锚碇、桥塔、 大缆、吊索、加劲梁，施工不复杂，结构线形主 要由大缆线形和吊索长度控制。斜拉桥施工中拉 索与主梁交替悬臂伸出，施工时结构体系发生多 次转换，需严格控制结构线形和拉索拉力。
桥梁工程
20世纪30年代是美国修建大跨度悬索桥的高峰期
• 乔治· 华盛顿桥：1931年完成主跨达1067m的一期工程， 世界上第一座跨度超过1000m的桥梁。
桥梁工程
旧金山城市标记：金门大桥，1937年建成，主跨1280m， 保持最大跨度纪录达27年之久。
悬索桥施工技术图文并茂
牵索系统是架于两个锚碇 之间, 跨越索塔的用于空中拽拉 的牵引设备, 主要承担猫道安装、 主缆架设以及其它牵引吊运工作， 是悬索桥施工必备的施工临时设 施。
N1塔
S1塔
支承索 φ33mm
.
36
循环式牵引系统示例图（单位：m）
该牵索系统的牵引索两端分别卷入主副卷扬机，一端用于卷绳进行牵引，另一端 用于放绳，两台驱动装置联动，使牵引索作往复运动。
往复式牵引系统工作示意图
预制索股卷筒
塔顶门架及滑轮组
拽拉器
散索鞍门架及滑轮组 牵引索 猫道门架及滑轮架
牵引索
主牵引卷扬机
引桥桥面
锚 副牵引卷扬机
塔
猫道滚筒 预制索股
锚
塔
流 向
.
37
往复式牵引系统示例图
索股盘装上放索器
牵引时索股出盘
.
38
索股盘及放索器安装在锚锭后部
索股即将置入滚轮牵引过江
.
39
牵索系统按其夹持索股的方式不同，又分为门架拽拉器 牵引方式和轨道小车牵引方式两种。
③增设金属扩张网，改善锚碇大体积砼表面受力
12 状况。
.
（2）合理选材，优化锚碇大体积砼的配合比 ①C20低标号的砼采用低热矿渣硅酸盐水泥。 ②掺粉煤灰，Ⅱ级灰。
③掺缓凝型高效减水剂，初凝时间控制在22~28h。
（3）大体积砼施工温度控制
①砼分块、分层1m~3m
②控制砼的浇筑温度
砼经运输、平仓、振捣等过程之后的温度为浇筑温度。
锚碇后锚面整体钢模
10
重力式地锚锚体关键是锚固系统的安装，应按相关标准安装. 。
锚碇的施工 悬索桥锚碇的施工特点
悬索桥锚碇施工
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十一章悬索桥
习题
一、简答题：
1．悬索桥有哪些主要构件？
2．悬索桥在形成过程中产生几大流派？各有何特点？
3、悬索桥最主要的承重构件是什么？散索鞍的作用是什么？
答案
一、简答题：
1．悬索桥有哪些主要构件？
答：由桥塔、锚碇、主缆、吊索、加劲梁及鞍座等部分组成。
2、悬索桥在形成过程中产生几大流派？各有何特点？
答：（一）美国式悬索桥。
美国式悬索桥的基本特征是采用竖直吊索，并用钢桁架作为加劲梁。
这种形式的悬索桥绝大部分为三跨地锚式，加劲梁是不连续的，在主塔处有伸缩缝，桥面为钢筋混凝土桥面，主塔为钢结构。
其优点是：可以通过增加桁架高度来保证梁有足够的刚度，且便于实现双层通车。
（二）英国式悬索桥。
英国式悬索桥的基本特征是采用呈三角形的斜吊索和高度较小的流线形扁平翼状钢箱梁作为加劲梁。
除此之外，这种形式的悬索桥采用连续的钢箱梁作为加劲梁，桥塔处没有伸缩缝，用混凝土桥塔代替钢桥塔；有的还将主缆与加劲梁在主跨中点处固结。
英国式悬索桥的优点是钢箱加劲梁可减轻恒载，因而减小了主缆的截面，降低了用钢量和造价。
钢箱梁抗扭刚度大，受到的横向风力小，有利于抗风，并大大减小了桥塔所承受的横向力。
而三角形布置的斜吊索可以提高桥梁刚度。
但这种斜吊索在吊点处构造复杂。
（三）混合式悬索桥。
其特征是采用竖直吊索和流线形钢箱梁作为加劲梁。
混合式吊桥的出现，显示了钢箱加劲梁的优越性，同时避免了采用有争议的斜吊索。
中国目前修建的悬索桥大多数属于这种类型。
3、悬索桥最主要的承重构件是什么？散索鞍的作用是什么？
答：悬索桥最主要的承重构件是主缆。
散索鞍主要起支承转向和分散大缆束股使之便于锚固的作用。