自锚式悬索桥的受力原理及优缺点

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地锚式、自锚式与双链式悬索桥特点及多跨悬索桥实例分析

地锚式、自锚式与双链式悬索桥特点及多跨悬索桥实例分析

实例:我国重庆市北碚附近的嘉陵江朝阳大桥为A型双链式 悬索桥。

B型,
特点:它只在左右两个半跨范围的下链部分布置有吊索吊 拉桥面加劲梁。也就是每链只吊挂半跨加劲梁。
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:(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
香港青马大桥的1377m
日本来岛海峡二桥的1020m
4、多跨
定义:相对于3跨悬索桥来说,通常将4跨以上(包 括4跨)的称为多跨悬索桥或多塔(3塔以上包括3塔) 悬索桥。
特点:(1)多跨(塔)悬索桥常因中间桥塔与两边桥塔的塔
高不同的关系导致主缆的垂度偏大,使悬索桥的整体刚度 减小,因此对中间桥塔必须加大其刚度而采用在桥梁纵向 呈A型的4柱立体桥塔。
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。
五、地锚式悬索桥的孔跨布置形式:
地锚式悬索桥的形式是以悬吊的孔跨数来作分类的。
1、三跨悬索 桥是最常见的一
种形式,它的结 构特性也比较合 理,迄今为止世 界上的大跨度悬 索桥大部分是采 用这种形式。
2、单跨悬索桥:由地形条件或线路平面条件

自锚式悬索桥介绍

自锚式悬索桥介绍

一. 自锚式悬索桥简介1. 自锚式悬索桥概述自锚式悬索桥不同于一般的悬索桥,它不需要庞大的锚碇,而是把主缆锚固在加劲梁的两端,用加劲梁来承担主缆的水平分力[1]。

因此,端部支撑只需承担拉索的竖向分力,这给不方便建造锚碇的地方修建悬索桥提供了一种解决方法。

因为加劲梁要承担索力,所以一般情况下,加劲梁先于主缆架设之前完成施工,这种与一般悬索桥相反的施工顺序使这种桥梁目前还只局限于中等跨径。

不同于一般的悬索桥,自锚式悬索桥的计算必须考虑主梁中轴力的影响,因此设计师和有关学者也探索出,并不断地完善各种适用于自锚式悬索桥的设计理论和施工控制理论。

本文首先回顾一下这种桥型的发展历史。

1.1 自锚式悬索桥的发展历史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。

朗金首先在1859年写出了这种设想,本德在1867年申请了专利。

1870年朗金在波兰建造了一座小型的铁路自锚式悬索桥。

尽管他们都没有直接影响未来的设计,但20世纪初期自锚式悬索桥已经在德国兴起。

图1.1.1 德国1915年修建的科隆-迪兹桥Fig. 1.1.1 Original 1915 Cologne-Deutz Bridge in Germany1915年,德国设计师在科隆的莱茵河上建造了第一座大型自锚式悬索桥(图1.1.1)。

这座科隆-迪兹桥主跨185m,用临时木脚手架支撑钢梁直到主缆就位。

在它建成后的15年里影响了其它桥梁的设计,这种创新的设计思想得到了美国和日本等世界各国工程师们的关注。

美国宾夕法尼亚州匹兹堡跨越阿勒格尼河的3座桥,日本东京的清洲桥都与科隆-迪兹桥外型非常相似。

科隆-迪兹桥在1945年被毁,而原来桥台上的钢箱梁仍保存至今。

匹兹堡的三座悬索桥虽然比科隆-迪兹桥的跨径小,但施工技术有了很大的进步,并且采用了悬臂施工的新方法。

德国莱茵河上科隆-迪兹桥建成后25年间又修建了4座悬索桥,最著名的是1929年建成的科隆-米尔海姆桥,主跨315m,虽然该桥在1945年被毁,但它将自锚式悬索桥跨径的记录保持到21世纪。

自锚式悬索桥的力学特性分析

自锚式悬索桥的力学特性分析

自锚式悬索桥的力学特性分析自锚式悬索桥是一种重要的桥梁结构,它具有轻巧的桥墩、优良的抗震性能、通高、高过行限制车辆的受限空间,以及在工况等方面具有良好的可行性,在各种地质环境中具有广泛的应用前景。

然而,自锚式悬索桥本身具有复杂的力学结构,研究其力学特性分析对于它的研究和应用具有重要意义。

一、自锚式悬索桥的结构特征自锚式悬索桥的结构主要包括桥面系统、桥墩系统和支撑系统,其结构特征是桥面只有两条悬索索绳,桥墩只有两个大型节点和几个小型节点,而支撑系统可以表示为支撑桁架。

桥墩由双T型混凝土壁板组成,桁架由钢柱、钢架、橡胶弹簧和其他配件组成,两条悬索索绳分别由桥墩上固定的支撑系统把桥面拉起,使它得以实现。

二、自锚式悬索桥的力学特性分析1.桁架的振动特性桥墩的支撑系统是自锚式悬索桥的关键,它们是结构的支撑点,支撑系统的振动特性是自锚式悬索桥力学特性分析的基础。

因此,桁架的振动特性是自锚式悬索桥安全性的重要指标,它可以从两个方面进行分析,一是桥梁自身振动,即桁架因结构自身强度不足而引起的结构局部振动;二是桁架对其他结构的影响,即桁架影响其他结构的振动,从而影响桥梁的安全性。

2.悬索索绳的受力特性悬索索绳是自锚式悬索桥的重要结构构件,其受力特性是悬索桥力学特性分析的重要指标。

索绳的受力特性不仅受桥梁的荷载影响,还受线材质量、设计参数等因素的影响,因此对索绳的受力特性进行全面分析,是研究自锚式悬索桥力学特性的重要环节。

三、自锚式悬索桥的力学性能分析1.线杆弯曲变形分析悬索桥的支撑系统不仅需要承受自身重量和桥面荷载,还要承受索绳的力,悬索桥的支撑系统受线杆弯曲变形是比较明显的。

当桁架受压时,会出现弯曲变形,这种变形可以分解为两个部分:一是支撑系统的位移变形,即线杆本身的弯曲变形;二是桁架自身的变形,即桁架体系在整体受力作用下产生的变形。

2.悬索索绳的应力分析悬索索绳是自锚式悬索桥的重要结构构件,它的受力状况直接影响着桥梁的安全性。

自锚式悬索桥的综述

自锚式悬索桥的综述

自锚式悬索桥的综述一、悬索桥的介绍悬索桥是一种结构独特、形式美观的桥梁,常见于峡谷、河流、海湾等地形复杂的地区。

基本的构造是利用主悬索和辅助悬索的组合,使桥梁跨越河谷、山峰或凹地,形成一条能够承载车辆和行人交通的道路。

目前悬索桥已成为桥梁工程领域的代表性建筑之一。

悬索桥根据其支撑方式的不同可以分为自锚式、钢管式、混凝土箱形等多种类型。

本文主要介绍自锚式悬索桥。

二、自锚式悬索桥的特点自锚式悬索桥是一种挂设在位置固定的桥墩上的悬索桥,其特点主要在于下部构件可以直接以锚固方式固定在河床、桥墩或其他位置。

因此,自锚式悬索桥不需要准备大型基础或钢管桩,也不用使用复杂的鼓型钢管。

此外,自锚式悬索桥的上部构件比较柔软,可以在桥梁发生大量变形时进行适当调整,从而保证桥梁的整体稳定性。

自锚式悬索桥不仅具有良好的适应性和稳定性,而且建设难度低,非常受到人们的欢迎。

三、自锚式悬索桥的结构自锚式悬索桥的主悬索是由一系列高强度细钢线构成的。

主悬索的锚固点通常设置在桥墩处,下级锚固点则悬挂在主悬索两端的墩柱上。

桥梁的其他部分包括主梁、侧拱、横梁、悬索和牵引索等。

自锚式悬索桥的主梁通常是钢箱梁,侧拱作为主梁的辅助结构,与横梁相连。

悬索的作用是保持桥梁的平衡和稳定,而牵引索则是将桥梁的水平力传递给桥墩。

四、自锚式悬索桥的优缺点自锚式悬索桥具有以下优点:1.建设成本低:自锚式悬索桥的基础建设相对较少,结构简单且容易锚固,因此建设成本比其他悬索桥更低;2.适应性强:自锚式悬索桥的地基要求不高,建设灵活,适应性较强,能够适应复杂的地形地貌和环境条件;3.稳定性高:自锚式悬索桥的主悬索锚固点设置在固定的地基上,增加了桥梁的稳定性。

自锚式悬索桥的缺点包括:1.桥塔高度限制:自锚式悬索桥需要固定在桥塔上,而桥塔的高度存在一定的限制,因此自锚式悬索桥的跨径也受到限制。

2.自锚式悬索桥的支承方式:由于自锚式悬索桥有一部分结构是悬挂在桥塔上,因此其支承方式受到限制,无法承受较大的水平荷载。

自锚式悬索桥的综述

自锚式悬索桥的综述

自锚式悬索桥的综述【摘要】自锚式悬索桥是一种具有独特结构特点的桥梁形式,其重要性在于可以跨越大跨度的河流或峡谷,提高交通效率。

本文首先介绍了自锚式悬索桥的背景和发展历史,接着分析了其结构特点、优缺点、设计原则以及建造工艺。

还探讨了自锚式悬索桥在不同应用领域的具体运用情况。

结合现有研究成果,展望了自锚式悬索桥未来的发展方向和发展前景。

该文章对了解自锚式悬索桥的技术特点、利用价值和未来发展趋势具有一定的参考意义。

【关键词】自锚式悬索桥,结构特点,优点,缺点,设计原则,建造工艺,应用领域,发展历史,未来发展方向,影响和意义,发展前景。

1. 引言1.1 介绍自锚式悬索桥的背景自锚式悬索桥是一种悬索桥的变种,其特点是悬索索塔由桥面而非地面支持。

这种独特的结构设计使得自锚式悬索桥在工程施工和桥梁设计上具有独特的优势和特点。

自锚式悬索桥的背景可以追溯到20世纪70年代,当时人们开始意识到传统的悬索桥设计存在一些局限性,例如在地震和风力等极端环境条件下的表现不佳。

自锚式悬索桥的设计理念是将悬索索塔直接连接到桥面结构,使得整个桥梁系统更加稳定和灵活。

这种设计方案不仅可以降低施工难度和成本,还可以提高桥梁的整体性能和抗震性能。

自锚式悬索桥的背景正是在这样的背景下逐渐兴起,成为桥梁工程领域中备受关注的研究方向。

随着科学技术的不断发展和桥梁工程的不断完善,自锚式悬索桥在国内外得到了广泛的应用和推广。

它不仅可以解决传统悬索桥存在的问题,还可以为世界各地的桥梁工程提供全新的设计思路和解决方案。

介绍自锚式悬索桥的背景将有助于我们更好地理解这种桥梁结构在现代工程领域中的重要性和价值。

1.2 阐明自锚式悬索桥的重要性自锚式悬索桥的广泛应用,可以有效地促进城市的建设和经济的发展。

在城市交通建设中,自锚式悬索桥可以作为重要的交通枢纽,连接两岸,缓解交通压力,提高通行效率。

自锚式悬索桥的美观性和艺术性也可以增强城市的形象和吸引力,成为城市的标志性建筑物,吸引游客和投资。

三塔自锚式悬索桥力学性能分析

三塔自锚式悬索桥力学性能分析

摘要三塔自锚式悬索桥是一种新结构形式,不仅省去了庞大的锚锭,相对降低了造价,外形也比较美观,因此应该会越来越受到人们的青睐,对中小跨径的桥梁设计来说,三塔自锚式悬索桥是一个适合的且有竞争力的桥型。

本文在总结国内外相关文献的基础上,以螺洲大桥为工程实例,对三塔自锚式悬索桥的力学特性以及各设计参数变化对内力的影响规律进行了仔细的研究,根据螺洲大桥三塔自锚式悬索桥的结构特点,采用桥梁有限元计算程序midas/civil对桥梁进行离散,建立了三塔自锚式悬索桥的空间有限元计算模型那个,对该桥进行了静、动力分析,对各种控制因素进行研究和比较,主要结论如下:(1)以螺洲大桥大桥为背景,研究了混凝土自锚式悬索桥的静力性能,分析比较了三塔自锚式悬索桥与地锚式悬索桥的差别,自锚式悬索桥的跨中弯矩和挠度均比地锚式悬索桥的要大一些,这主要是因为自锚式悬索桥主梁中存在着巨大的轴向压力,从而降低了主梁的刚度。

弹性理论和非线性有限元模型计算结果比较接近,对于中小跨径的自锚式悬索桥,弹性理论完全可以进行设计计算和分析。

(2)系统地研究了三塔自锚式矢跨比、桥塔塔高差异、桥面纵坡、加劲梁刚度、主塔刚度、主缆刚度、吊索刚度等结构参数变化对三塔自锚式悬索桥静力及动力特性的影响规律。

主梁的跨中挠度和弯矩均与主塔刚度、主缆和吊索的弹性模量成反比;与桥塔塔高差异、桥面纵坡成正比;增大加劲梁的抗弯惯性矩能有效减少主梁的跨中挠度,但同时也使主梁跨中的弯矩大大增加。

(3)基于有限元原理,建立了螺州大桥的动力计算模型,给出了螺洲大桥的前10阶频率和相应的振型。

从结果来看,该桥的自振周期较长体现了悬索桥的柔性结构的特性。

与同一跨径和结构参数的地锚式悬索桥相比混凝土自锚式悬索桥的自振周期长很多,说明自锚式体系要比同样结构参数的地锚式体系的刚度要小一些。

关键词:自锚式悬索桥;三塔;有限元;力学性能;AbstractThe three-tower self-anchored suspension bridge is a kind of new structural style. With no large anchor and its lower cost ,three-tower self-anchored suspension bridge is now catching more attention by its elegant shape. It has become a competitive design scheme in middle and small-span bridge .Base on the documents at home and abroad,regarding Luozhou three-tower self-anchored suspension bridge as project example ,the static force performance and dynamic behavior of three-tower self-anchored suspension bridge are systematically investigated in this paper .According to Louzhou three-tower self-anchored bridge’s structure characteristic,we use midas/civil finite element program,a space finite element calculated model was established. We anslysed its static、dynamical characteristic and compared various control parameter.The main conclusion covers the follwing aspects:(1) Based on Luozhou Bridge ,the static force performace of the three-tower slef-anchored suspension birdge is analyzed.The difference of between the three-tower eathe-anchored suspension bridge is revealed in this paper.Bending momnet and deflection at the span midpoint of the three-tower self-anchored are greater than those of the three-tower eathe-anchored suspension bridge.The reason is that the great axial pressure in the main beam of self-anchored decreases its stiffness.The result calculated with elastic theory is similar to the result calculated with finite elenment model.Elastic theory is applicable to middle-,and small-span self-anchored.(2) the influnece of different rise-span ratio,the tower's altitude,the stiffening girder’s gradient,the stiffness of the stiffening girder and main cable to the static force preformace and dynamic behaviior of three-tower self-anchored suspension bridge are systematically investigated .Bending moment and deflection at the span midpoint are inversely proportional to rise-span ratio and the stiffness of the cable,are proportional to the difference of tower’saltitude and the stiffening girder’s gradient.Enhancing the inertia moment of stiffening grider will decrease the deflection at the span midpoint;however,it will increase the bending moment of the span midpoint at the same time.(3)Based on Finite Element Method,the dynamic computation model of Louzhou Bridge is set up. The first 10 frequencies and corresponding vibration modes of Louzhou Bridge are given. According to the result,the natural period of vibration of this bridge is long.This proves the suppleness of suspension bridge.The natural period of vibration of the three-tower self-anchored suspension bridge is less the that of the earth-anchored suspension birdge with the same span and structure parameters.This indicates that the stiffness of three-tower self-anchored suspension bridge is less than that of earth-anchored suspension brige with the same span and structure parameters.Key words: suspension bridge; three towers;finite element method;mechanical properties目录摘要....................................................................................................................................... I ABSTRACT ....................................................................................................................... II 第一章绪论. (1)1.1 概述 (1)1.2 自锚式悬索桥计算理论 (3)1.2.1弹性理论 (3)1.2.2挠度理论 (4)1.2.3非线性有限元理论 (5)1.3 选题背景及意义 (6)1.4 本文的研究内容 (6)第二章三塔自锚式悬索桥体系选择 (8)2.1 概述 (8)2.2 螺洲大桥项目概况 (8)2.3 桥型选择 (8)2.3.1方案设计控制条件 (9)2.3.2桥型方案设计 (9)2.3.3方案比选 (12)2.4 本章小结 (13)第三章成桥状态设计 (15)3.1 概述 (15)3.2 主缆在竖向荷载下的计算 (15)3.3 基于MIDAS/CIVIL 2006的成桥状态分析 (16)3.3.1主缆线形粗略分析——节线法 (16)3.3.2自锚式悬索桥精确平衡状态分析 (17)3.3.4成桥状态初始内力分析 (19)3.4 本章小结 (22)第四章结构静力性能分析 (23)4.1 桥梁有限元模型 (23)4.1.1 螺州大桥设计技术指标 (23)4.1.2螺洲大桥基本参数 (23)4.1.3螺洲大桥有限元模型 (24)4.2 结构静力性能分析 (26)4.3 本章小结 (35)第五章结构动力特性分析 (37)5.1 动力模型的建立 (37)5.1.1 加劲梁的质量数据 (37)5.1.2 模态分析方法 (39)5.2 螺洲大桥动力特性分析 (39)5.3 三塔自锚式悬索桥与三塔地锚式悬索桥动力特性比较 (46)5.3.1 三塔地锚式悬索桥动力分析模型 (46)5.3.2 三塔地锚式悬索桥动力分析结构 (47)5.4 本章小结 (48)第六章结构参数及控制因素变化对三塔自锚式悬索桥影响的分析 (49)6.1 模型及分析采用的荷载工况 (49)6.2 非线性对三塔悬索桥的影响 (50)6.3 结构参数与控制因素的影响 (51)6.3.1 吊索(杆)初始索力变化对结构受力的影响 (51)6.3.2 矢跨比变化对结构受力的影响 (52)6.3.3 中、边塔不等高对结构特性的影响 (54)6.3.4 桥面纵坡对结构的影响 (57)6.4 刚度对受力特性的影响 (58)6.4.1 主缆的弹性模量对结构的影响 (59)6.4.2 吊索弹性模量对结构的影响 (60)6.4.3 加劲梁的竖向抗弯刚度对结构的影响 (62)6.4.4 加劲梁抗扭刚度对结构的影响 (64)6.4.5 桥塔刚度变化对结构的影响 (65)6.5 支座设置方式及加劲梁的形式对结构的影响 (67)6.6 主跨跨中设置中央支撑对结构的影响 (68)6.7 本章小结 (69)第七章结束语 (71)7.1 本文工作总结 (71)7.2 进一步设想 (72)致谢 (73)参考文献 (74)第一章绪论1.1概述悬索桥结构具有受力性能好、跨越能力大、轻巧美观、抗震能力强、结构形式多样及对地形适应能力好等特点,在许多跨越大江大河、高山峡谷、海湾港口等交通障碍物时,往往作为首选的桥型。

自锚式悬索桥的综述的开题报告

自锚式悬索桥的综述的开题报告

自锚式悬索桥的综述的开题报告
开题报告
题目:自锚式悬索桥综述
一、选题背景
随着人们生活水平的不断提高,交通运输的需求也越来越大,特别是在山区、水域等复杂地形的交通建设和桥梁建设中,如何提高工程质量和减少施工成本,成为了一个重要的问题。

自锚式悬索桥是一种新型的桥梁结构,其特点是完全没有主缆或拉索,支撑索以及主要构件都可由钢筋混凝土制成,能够大大减少成本,提高工程效率,因此这种桥梁结构在实际工程中得到了广泛应用。

二、选题意义
自锚式悬索桥是一种具有特殊结构的桥梁,其采用特殊的结构形式和新型材料,能够在复杂地形中实现大跨度、大载荷的通行,具有较高的适应能力和通行性能。

因此,对其结构原理、特点和应用情况的全面了解及研究,对于推广该结构、提高桥梁建设水平、促进交通运输事业的发展都有着积极的意义。

三、研究内容
本综述主要包括:
1. 自锚式悬索桥的定义和发展历程。

2. 自锚式悬索桥的结构原理和技术特点。

3. 自锚式悬索桥的优点和不足,以及在实际工程中的应用情况。

4. 自锚式悬索桥的未来发展方向和研究方向。

四、研究方法
本综述采用文献研究法,主要通过查阅网络数据库、图书、文献等途径,收集和梳理相关资料,在此基础上系统分析和总结自锚式悬索桥的结构原理、特点、应用情况等方面的内容。

五、预期成果
本综述将系统介绍自锚式悬索桥的特点、原理和应用情况,分析其在实际工程中的优缺点,并提出未来发展方向和研究方向,以期对于促进桥梁建设技术的进步和发展起到推动作用,促进人们对于自锚式悬索桥的认识和理解。

悬索桥

悬索桥
自锚式悬索桥体系转换交流
2013.07
提纲: 一、自锚式悬索桥优缺点分析 二、自锚式悬索桥体系转换类型与原则 三、典型自锚式悬索桥体系转换案例 四、关于江汉六桥体系转换
一、自锚式悬索桥优缺点分析
1.1 优势
(1)节省了锚锭工程,在软基或深水区域尤为适用。 (2)若采用钢筋砼结构,节省预应力投入。 (3)曲线阴柔美观,适合景观要求较高的城市桥梁。
一、自锚式悬索桥优缺点分析
1.2 劣势
(5)施工技术问题 B.体系转换
主缆应力,线形;吊杆应力;加劲梁轴向应力,受力体系;支架和临时墩应力; 砼梁支座位移…… 要求: 按照“平稳、平衡、逐步过渡”原则,拟定合理的转换程序; 进行精细的计算、测量; 制定标高和索力双控方案及误差限制指标; 严格及时地监控体系状态。
一、自锚式悬索桥优缺点分析
1.2 劣势
(2)普通钢筋砼加劲梁的总费用高于预应力梁 A.前期防开裂,增设临时墩或支撑;
B.防止支座竖向力偏心,设置大偏位活动支座。
某自锚式悬索桥,砼加劲梁平均单价 3638元/m2 ,相邻的预
应力砼引桥平均单价只有1983元/m2。
一、自锚式悬索桥优缺点分析
1.2 劣势
三、典型自锚式悬索桥体系转换案例
3.4 先梁后缆-吊索张拉
3.4.1 工程概况 桃花峪黄河大桥主桥为双塔三跨自锚式悬索桥,跨径布置为160+406+160=726m,是目前世 界上主跨跨径最大的全钢梁平面主缆自锚式悬索桥。采用整体式钢箱梁,梁宽39m,中跨矢跨比 1/5.8,吊杆间距13.5m,边跨10对吊杆,中跨29对吊杆。成桥时边跨散索套底部无支承。
三、典型自锚式悬索桥体系转换案例
3.4 先梁后缆-吊索张拉

自锚式悬索桥的力学特性分析

自锚式悬索桥的力学特性分析

自锚式悬索桥的力学特性分析自锚式悬索桥是一种利用悬挂和锚固联合原理,利用钢丝绳、球墨
铸铁结构件悬挂桥梁来形成的桥梁形式。

它具有安装简便、自重轻、
抗震性能优良、维护维修方便、适应性强等优点,经常用于山谷和山
地地形较复杂地区建设的小型临河索道或者公路桥梁结构。

自锚式悬索桥的力学特性由悬索桥的基本机构获得,悬索桥的主
要组成部分包括悬挂组件、节点部件、立柱、悬索架及桥型等,悬挂
组件是桥梁主要构件,节点部件是桥梁接受和施加荷载、转移荷载的
环节,立柱是悬索桥的坚固支撑,而悬索架则是节点部件的垂直支撑,同时也是荷载的垂直传递手段。

悬索桥的主体结构中,节点部件的组合及悬索架的拉力对悬索桥
的力学性能有重要的影响,尤其是悬挂部分的扭转荷载和锚固部分的
轴力的拉力影响更为明显,因此,考虑悬挂部分的内力和轴力荷载以
及悬索架、立柱等结构件的抗力,进行结构整体力学分析,以确定桥
梁的受力特性,以明确桥梁的荷载性能、抗震能力等特点。

自锚式悬索桥要求工作时无外力作用,否则它的运动学参数将会
发生变化,影响到桥梁的稳定性,发生破坏。

因此,应该分析悬挂组
件的拉力及其整体效应,以确保桥的可使用性;同时,应考虑桥架位
变影响的结构框架的受力变化以及桥梁横向偏移对悬挂和锚固结构的
影响。

此外,需考虑自身的重量和气温变化对悬索架施加的拉力变化,
要及时检修,以确保构件健康状态,避免严重影响桥梁受力性能,以
及维持悬挂架及其锚固处的拉力分布均匀,确保桥梁的稳定和安全性。

综上所述,自锚式悬索桥的力学特性是桥梁的重要性能指标,它
的抗力能力的优劣关系到桥梁的设计、施工质量及使用寿命等重要性
能因素。

自锚式悬索桥施工技术研究

自锚式悬索桥施工技术研究

自锚式悬索桥施工技术研究作为一种刚发展起来不久的桥型,自锚式悬索桥在建設工程中得到了越来越广泛的应用,虽然拥有美观的外形,施工起来也比较方便,但是其致命的弱点在于跨度的局限性。

本文通过对自锚式悬索桥的结构特点,施工工艺及施工控制方法和它的技术创新等方面做了简单描述,为以后的悬索桥发展打下基础。

标签:自锚式悬索桥;施工工艺;技术创新自锚式悬索桥不需要庞大的锚锭,它是在桥面或加劲梁的两端锚固主缆,这样既节省了费用,又使得外形简洁美观。

与一般的悬索桥相比,自锚式悬索桥是诸多悬索桥中的一种特殊形式,除此之外,自锚式的悬索桥的主梁承受较大的轴力,从受力角度来说,主梁的受力得到了改善,但从施工角度来看,因为受轴力影响,悬索桥的跨度不能过大,适合于中等跨度的桥梁。

一、自锚式悬索桥的结构特点和优点和地锚式相比,自锚式结构体系可以完全不用考虑地质条件对结构的影响,而且自锚式不需要巨大的锚锭,使得工程造价大大地降低。

自锚是将主缆锚固于加劲梁之上,和同等跨径的其他桥型相比,其曲线线形更加明显,外观优雅大方。

自锚式悬索桥的加劲梁都采用的是混凝土,混凝土虽然重,但同时也提高了体系的刚度,在跨度的允许范围内,使桥梁的各项指标得到了完美的统一。

从受力角度出发,由于自锚体系是将索锚固在主梁上,然后利用主梁来抵抗轴力,现在运用了混凝土加劲梁,由于混凝土的抗压性能好,所以轴力就可以由混凝土来承担了。

因此,普通钢筋混凝土结构可以节省大量的预应力器具,而且混凝土比钢材的价格低很多,这样使得工程造价大大减少。

但由于混凝土的抗拉、弯能力较差,对结构进行受力分析时应综合考虑这个特点。

与地锚式悬索桥相比,自锚式悬索桥有着很多优点,主要包括以下几方面:(1)不需要大面积的锚碇,所以地质条件对它的影响不大,可以建造于地质条件较差或者不宜修建锚碇的城市地区;(2)基本不受地形限制,可以根据地形灵活布置悬索桥的形式,既可建成双塔三跨的,也可修成单塔双跨的;(3)保留了传统悬索桥的外形,具有美观性,在中小跨径桥梁中竞争力很强;(4)由于加劲梁由混凝土材料制作而成,因此可以减少用钢量和工程造价费用,取得很好的经济效益。

自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁受力性能与安全评价

自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁受力性能与安全评价

自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁受力性能与安全评价引言自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁是一种新型的桥梁结构体系,它结合了悬索桥和斜拉桥的优点,具有较高的刚度和承载能力。

本文将对自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁的受力性能与安全进行评价,并介绍其在桥梁工程中的应用。

自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁的概述自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁是一种由主悬索和斜拉索组成的结构体系。

主悬索由主塔由上沿斜拉索组成,斜拉索与主塔成一定夹角,并与主塔通过锚碇装置连接。

主塔通过悬吊索与桥面横梁相连,悬吊索与桥面横梁之间通过斜拉索连接。

自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁的结构设计旨在使整体桥梁具有较高的韧性和承载能力。

具体结构参数的选择应根据桥梁的跨度、荷载情况和地质条件等进行优化。

桥梁受力性能评价应力分析自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁在受到荷载作用时,主要承受拉力和弯矩。

应力分析是评价桥梁受力性能的重要一环。

针对自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁,可以利用有限元方法进行应力分析。

需要考虑的因素包括桥梁材料的特性、施加在桥梁上的荷载情况以及结构的几何形状等。

通过应力分析,可以计算出各个部位的应力大小,评估桥梁的受力性能。

刚度评价刚度是评价桥梁受力性能的重要指标之一。

在自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁中,刚度与荷载的分布、斜拉角度等因素有关。

通过数值模拟或物理试验,可以评价自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁在不同工况下的刚度。

刚度评价可以帮助工程师了解桥梁的变形特性,优化结构设计,提高桥梁的刚度和稳定性。

动力响应评价自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁在受到风荷载等动力作用时,会发生振动。

动力响应评价是评估桥梁在动力荷载下的受力性能的重要手段。

通过模态分析和时程分析等方法,可以评价桥梁在不同风速下的振动响应。

动力响应评价可以帮助工程师了解桥梁的振动特性,提高桥梁的抗风能力和安全性。

桥梁安全评价可靠性评估为了评价自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁的安全性,需要进行可靠性评估。

自锚式悬索桥抗震计算及减隔振措施

自锚式悬索桥抗震计算及减隔振措施

自锚式悬索桥抗震理论及减振措施1.自锚式悬索桥简介1.1 悬索桥的适用范围自锚式悬索桥作为一种独特的柔性悬吊组合体系,有其自身的受力特点,其优点为:(1)不需要修建大体积的锚碇,所以特别适用于地质条件较差的地区;(2)受地形限制小,可结合地形灵活布置;(3)保留悬索桥美观,错落有致的线性,特别适合景观要求较高的城市桥梁;(4)钢筋混凝土的加劲梁在轴向压力下刚度有很大的提高,且后期养护较钢梁有很大的优势。

自锚式悬索桥也有其不足之处:(1)在较大轴压作用下,梁需要加大截面,会引起自重增大,限制了跨度;(2)施工步骤受到影响。

必须先制造主塔、加劲梁在安装主缆和吊杆,需要搭建大量的临时支架来建造加劲梁;(3)锚固区局部受力复杂;(4)受到主缆非线性影响,吊杆的张拉时施工控制困难;(5)加劲梁属于压弯构件,需提高刚度来保证稳定。

1.2 自锚式悬索桥的分类自锚式悬索桥的结构形式主要有三种:美式自锚式悬索桥、英式自锚式悬索桥及其他类型自锚式悬索桥。

(1)美式自锚式悬索桥美式自锚式悬索桥的基本特征为采用竖直吊杆。

采用钢桁架的自锚式悬索桥的加劲梁是连续的,以承受主缆传递的压力。

加劲梁可做成双层公铁两用。

可以调整钢桁架的高度来提高加劲梁的刚度以保证桥梁有足够的刚度。

此类自锚悬索桥的典型代表为韩国的永宗大桥。

(2)英式自锚式悬索桥此类悬索桥的基本特征是采用三角形的斜吊杆和刚度较小的流线形扁平翼状钢箱梁作为加劲梁,用钢筋混凝土塔代替钢塔,有的还将主缆和加劲梁在跨中固结。

其优点是钢箱梁可减轻恒荷载,因而减小了主缆截面,降低了用钢量。

钢箱梁抗扭刚度大,受到横向的风力较小,有利于抗风,并大大减小了桥塔所承受的横向力,缺点是三角形斜吊杆在吊点处的结构复杂。

此类自锚式悬索桥的典型代表为日本的此花大桥。

(3)其他类型的自锚式悬索桥其他类型的自锚式悬索桥采用了竖直吊杆和流线形钢箱梁作为加劲梁,加劲梁的材料可采用钢材或钢筋混凝土材料。

自锚式悬索桥的综述

自锚式悬索桥的综述

自锚式悬索桥的综述构建拥有一定规模的桥梁工程是城市化进程中的必要组成部分,而自锚式悬索桥,在工程技术上具备了一定的发展前景。

因此,本文将从建筑专家的角度,对自锚式悬索桥进行综述。

本文将从以下五个方面进行分析:一、自锚式悬索桥的概述自锚式悬索桥属于现代化悬索桥的一种类型,建造时可以脱离传统锚具的使用。

它是一种连结两边大陆的现代桥梁工程,主跨向形为悬索,以悬挂索的方式连接于下放缆,并由自锚装置和主塔的承载力共同支撑,支撑物的内容质调配要求较高。

自锚式悬索桥是一种跨度较长的桥梁,其制造需要更高的技术和材料。

由于其结构特性,使得该类桥梁能够承受较大的荷载,并且在不牺牲桥梁的整体强度情况下,可以达到优秀的流畅性和结构简单性。

二、自锚式悬索桥的优点自锚式悬索桥具有以下优点:1. 结构简单通常自锚式悬索桥只有一至两个塔,整体结构简单明了,操作简洁,维护也方便;2.纤维混凝土是一种有效的材料,不仅强度和韧性都很高,并且可以使悬索桥的跨度实现大规模的变化;3. 确保桥梁强度,减少维护成本;4. 具有良好的自锚定能力,降低了工期,省去了锚具的使用,减少了成本;5. 对于环境遮挡物的压力较强,在自锚式悬索桥的支撑下,协同优化来使对气象条件的自适应性更强;三、自锚式悬索桥的缺点1. 建造难度大,需要高精度的制造过程;2. 需要高质量材料,建造成本较高;3. 需要对环境条件进行严格的考虑和设计,如风、雨、地震等灾害;四、自锚式悬索桥的工程实例分析1. 汉江大桥(中华人民共和国第一长跨钢斜拉桥),主跨1104米,总长1670米,建于1993-1995年间,位于中国河南省郑州市新郑市汝河之下。

2. 宝华山双塔拱桥,是中国目前仅存的悬索桥桁架结构的一座大跨度悬索桥,主跨660米,总长1299.5米,位于四川省巴中市南江县。

3. 大澳大桥,位于香港新界西贡区,是一座容纳行人、自行车和车辆的悬索桥,主跨180米,总长610米,建于1997年。

大跨径自锚式悬索桥受力分析探究

大跨径自锚式悬索桥受力分析探究

大跨径自锚式悬索桥受力分析探究随着桥梁建设的不断发展,越来越多类型的桥梁被推广应用,而且随着社会经济的不断发展,大跨度桥梁的也建设得越来越多。

而对于大跨度的悬索桥而言,自锚式悬索桥越来越受到桥梁工程的青睐,得到了广泛的应用,这正是因为自锚式悬索桥是一种特殊的桥梁形式,其具有结构造型美观、经济性能好、适应性强等优点。

自锚式悬索桥的概念是1859年由奥地利工程师Josef Langer提出的,相对于传统的地锚式悬索桥而言,自锚式将主缆直接锚固在了加劲梁的两端,取消了大体积锚碇的应用,因此,大大的降低了基础的承载力要求;由于主缆的水平分离由加劲梁承担,因此,需要先进行架梁施工,再搭建主缆,这样一来就增加了设计与施工的难度。

在国内,自锚式悬索桥虽然已经得到了广泛的应用,但是相对于地锚式悬索桥而言,其设计理论及施工的方法都还不够成熟,因此,对自锚式悬索桥进行受力分析是非常必要的。

一、自锚式悬索桥的结构形式及受力特点自锚式悬索桥的结构形式主要是将主缆直接锚固在主梁的两端,加劲梁承受锚固跨传递的主缆张力的水平分力。

主缆锚固在主梁两端,取消锚碇,降低了地基的承载力,适用范围更加的广泛。

正是由于受地形限制小,因此可以结合地形对桥型进行灵活的布置,布置为双塔三跨或是单塔双跨皆可。

对于钢筋混凝土材料加劲梁而言,可以节省大量的预应力构造以及装置,同时还可以克服钢材在较大轴向压力下容易压屈的缺点。

虽然自锚式悬索桥存在着很多的优点,但是自身还是有一定的缺点的。

由于主缆的水平分力需要由加劲梁承担,因此,梁身就承受了巨大的轴向力,为了保证桥梁的质量就必须加大梁的截面,从而就会增加费用,限制跨径。

在施工方面,需要先进行架梁的建设,然后才能搭建主缆,从而增加了设计与施工的难度。

自锚式悬索桥相对于地锚式悬索桥而言,由于其受到主缆非线性的影响,因此在吊杆张拉时施工控制就显得更为复杂。

二、分析理论对于悬索桥而言,其基本的理论按照发展顺序包括弹性理论、挠度理论及有限位移理论三种。

自锚式悬索桥的特点与计算

自锚式悬索桥的特点与计算
3、计算程序:
线性平面杆系程序。
计算材料弹性模量:复合钢管砼Ec=43000Mpa
碳素钢丝Ey=200000 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱpa
温度:升温T=30°C
4、计算成果:
为了摸索自锚式悬索桥的内力变化规律和特点,作了较多跨径指标的计算。为了简化计算工作,便于对内力变化规律的认识,加劲梁的刚度未作变化,故对少数跨径指标并不适合。计算的成果也反映出了自锚式悬索桥的内力变化规律,证明了它独具的特点。对不同桥宽的计算结果,都折算成相同荷载的单主缆和加劲梁内力,以便相互对比。
3、加劲梁是主缆通过吊杆弹性的平衡稳定支承着,桥面的轴向压力对预拱度和挠度不产生附加偏心弯矩,因为附加偏心弯矩被加劲梁和桥面的巨大重量所平衡,这和一般无平衡稳定支承的自由状态情况不同。
4、自锚式悬索桥采用有限单元程序计算方便,当跨径小于150米左右时,按线性有限单元程序计算。当跨径大于150米左右时,则按非线性有限单元程序计算。也可采用座标修正的办法,用线性有限单元程序再进行计算,作为非线性有限单元程序的近似计算。这种非线性有限单元程序的活载计算内力,比线性有限单元程序的活载计算内力小,相差在20%以上,随跨径和结构特点不同而变化。采用近似非线性有限单元程序计算的挠度较小,为按线性有限单元程序计算挠度的60%左右,也就是说近似非线性有限单元程序计算中,已经扣除了按线性有限单元程序计算挠度的40%左右。对于恒载施工的加载阶段或方案设计的预估计算,可以采用弹性阶段主缆拉力的公式计算,比较方便。
自锚式悬索桥的内力计算复杂,应采用非线性有限单元法来计算。对于几何可变的缆索单元,需作加大弹性模量的应力刚化处理。悬索作为几何可变体系,活载作用的变形影响很大,是非线性变形影响的主要因素。本文采用线性有限单元法作简化计算的方法,是先按线性程序计算出活载撓度,修正活载撓度的座标以后,再用线性有限单元法作迭代计算。即采用拖动座标法计算,是非线性有限单元法计算的简化近似计算,方法较简便。

浅谈三汊矶自锚式悬索桥

浅谈三汊矶自锚式悬索桥

浅谈三汊矶自锚式悬索桥【摘要】本文从三汊矶大桥谈起,详细阐述了自锚式悬索桥的构造、受力特点、优缺点、体系转换及发展趋势。

【关键词】三汊矶;大桥自锚式;悬索桥体系;转换线形调整0.引言湘江三汊矶大桥是一座典型的悬索桥。

和拱桥不同的是,作为承重结构的拱肋是刚性的,而作为承重结构的悬索则是柔性的。

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,个别也有固定在刚性梁的端部者,称为自锚式悬索桥。

1.三汊矶悬索桥构造对于悬索桥而言,主缆是最主要的受力构件。

三汊矶大桥是自锚式悬索桥。

采用隔构式钢索箱,最大程度的节省了材料。

和主缆相连的是吊杆,用索夹固定。

吊杆下方和桥面相连。

桥塔是空心的,从桥面看过去呈H型。

原先设计的桥塔为三道横梁,但让人感觉太压抑,经过理论考证,最终取消了中间一道,加粗上下两道。

桥塔上方横梁切角做圆,缓和应力集中。

塔上有鞍室,内部为鞍座。

上横梁地面到塔顶圆柱底座共计高1893mm,预示着毛主席的出身年月;三阶梯预示着长沙桥梁建设的“三步走”。

在悬索桥的长吊杆间还有一个特殊的装置——减震器,减小风雨天气时吊杆的震动。

主桥和引桥间设有风嘴,有流线型和斜线型,减小大风对桥梁的影响。

2.自锚式悬索桥受力特点自锚式悬索桥的上部结构包括:主梁、主缆、吊杆、主塔四部分。

传力路径为:桥面重量、车辆荷载等竖向荷载通过吊杆传至主缆,主缆承受拉力,而主缆锚固在梁端,将水平力传递给主梁。

自锚式悬索桥中的主梁具有一定抗弯刚度、与主缆共同承受活载。

主缆拉力的水平分力在桥梁的上部结构中产生压力,其垂直分力将使桥梁的两端产生上拔力。

为抵抗这种上拔力,可增加主缆锚固区重量,或在锚块处设置拉压支座,还可在主桥端部设置牛腿,将引桥的重量压在主梁上。

自锚式悬索桥结构可靠性研究

自锚式悬索桥结构可靠性研究

尽管本次演示在自锚式悬索桥的计算分析方面取得了一定的成果和进展,但 仍存在一些不足之处,需要进一步研究和探讨:
1、在实验研究中,虽然已经尽可能地模拟了实际工程情况,但仍可能存在 一定误差和不足。因此,需要进一步改进实验方案和完善测试内容,以提高实验 数据的准确性和可靠性。
2、在计算分析中,虽然已经采用了较为先进的有限元方法和优化计算过程, 但仍然可能存在计算误差和边界条件的简化。因此,需要进一步探讨更精确的分 析方法和模型,以提高计算精度和可靠性。
参考内容
自锚式悬索桥作为一种具有独特特点的桥梁结构形式,在近年来得到了广泛 的应用和发展。本次演示旨在对自锚式悬索桥的计算分析进行研究,通过理论建 模和实验验证,探讨其力学性能和行为表现,为相关工程实践提供参考和依据。
在自锚式悬索桥的发展过程中,其设计理念和施工技术的不断更新和完善, 使得这种桥梁结构在跨越能力、承载力和景观效果等方面具有显著优势。然而, 随着自锚式悬索桥的不断增多,也出现了一些问题和挑战,如悬索的非线性、桥 塔的稳定性、车致振动等,这些问题都需要通过深入的计算分析进行研究。
引言
混凝土自锚式悬索桥是一种具有独特优势和特点的桥梁结构,其结合了混凝 土材料的强度高、耐久性好以及悬索桥跨度大、自重轻等优点。在现代化的桥梁 建设中,混凝土自锚式悬索桥已成为一种重要的选择。本次演示将围绕混凝土自 锚式悬索桥设计理论展开研究,旨在为进一步提高其设计质量提供参考。
关键词:混凝土、自锚式悬索桥、 设计理论
自锚式悬索桥,一种具有特殊构造和优异性能的大型桥梁结构,已成为现代 城市交通基础设施的重要组成部分。自锚式悬索桥以其高强钢构、优美造型和高 效承载性能等特点,逐渐成为城市桥梁设计的首选方案。本次演示将从自锚式悬 索桥的历史发展、结构特点、设计理念和未来发展趋势等方面进行综述。

自锚式悬索桥的发展与施工创新

自锚式悬索桥的发展与施工创新

自锚式悬索桥的发展、施工与技术创新摘要:作为一种相对年轻的桥型,自锚式悬索桥在建设工程中的应用越来越广泛,虽然完形美观,施工方便,但是跨度限制也是其致命弱点。

本文通过对自锚式悬索桥的发展历程和结构受力分析,对这种桥型作出比较详细的阐释,同时着重介绍了自锚式悬索桥在施工工艺上的特点,并介绍了几种富有创新性的新型施工工艺。

关键字:自锚式悬索桥施工主缆吊杆自锚式悬索桥是悬索桥的一个特殊形式,与一般的悬索桥相比,自锚式悬索桥不需要庞大的锚锭,而是把主缆锚固到桥面或加劲梁的两端,节省了费用,又使得外观造型简洁美观。

此外,对于自锚式的悬索桥,主梁要承受较大的轴力,从受力角度讲使主梁受力大为改善,从施工角度来看,由于受轴力影响,其跨度不可能过大,适合于中等跨度的桥梁。

一自锚式悬索桥的发展自锚式悬索桥的发展只有100多年的历史,而相比于拥有1000多年历史的悬索桥来说,它还处于相当年轻的阶段。

19 世纪后半叶,来自奥地利和美国的工程师分别构思出自锚式悬索桥的造型,并于1870年在波兰建造了一座小型的铁路自锚式悬索桥。

2O世纪初,德国开始建造自锚式悬索桥,1915年,科隆的莱茵河上建造了第一座大型自锚式悬索桥——科隆一迪兹桥,该桥主要是受地质条件的限制而设计的,此桥主跨185m,用支架法施工主梁。

虽然该桥在1945年被毁,但原来桥上的钢箱梁仍保留至今。

世界各国的设计师都认为该桥是一种创新,它的出现影响了其它桥梁的设计,特别是在宾夕法尼亚的匹兹堡跨越阿勒格尼河的3座桥和日本东京的清洲桥。

科隆一迪兹桥建成后的25年间德国在莱茵河上又建造了4座悬索桥,其中,最著名的是1929年建成的科隆一米尔海姆桥,该桥主跨315m,是当时欧洲最大的悬索桥,目前它仍保持着自锚式悬索桥的跨径纪录。

德国工程师在1930~1940年间继续修建自锚式悬索桥,但在战后修复工作中,斜拉桥占了主导地位,尤其是随着杜塞尔多夫3座斜拉桥群体的建成,斜拉桥开始流行于世界各地。

自锚式悬索桥结构可靠性

自锚式悬索桥结构可靠性

施工质量
施工精度
自锚式悬索桥的施工精度直接影响结构的内 力和变形,施工精度低可能导致结构内力分 布不均,降低结构的可靠性。
施工工艺
施工工艺的合理性对结构的质量有很大影响 ,如混凝土浇筑的工艺、钢筋连接的工艺等 ,不合理的施工工艺可能导致结构存在隐患 ,影响结构的可靠性。
荷载与环境因素
交通荷载
自锚式悬索桥承受的交通荷载大小、分布及 变化都会影响结构的可靠性,超出设计荷载 的作用可能会导致结构损坏。
度与稳定性有更高要求。
结构可靠性评估方法
概率分析法
基于概率理论,考虑荷载、材料性能等 不确定性,对结构可靠性进行定量评估

敏感性分析
分析不同参数变化对结构可靠性的影 响程度,找出关键设计参数。
有限元法
利用有限元软件对桥梁进行精细化建 模,模拟实际荷载工况,分析结构的 应力、应变及位移等响应。
时变可靠性分析
02
自锚式悬索桥结构组成与工作原理
结构组成
主缆
自锚式悬索桥的主缆是承担桥梁
主要荷载的构件,通常由高强度
钢丝或钢绞线组成。
01
桥塔
02 桥塔是自锚式悬索桥的支撑结构
,其高度和刚度对桥梁的整体性
能具有重要影响。
加劲梁
加劲梁连接主缆和桥塔,用于传
递荷载并提供桥梁的横向稳定性
03

锚碇
04 自锚式悬索桥的锚碇用于固定主
非概率法
非概率法概述
非概率法是一种不依赖于概率理论的结构可靠性分析方法,它通过模糊数学、凸集模型等理论来处理结构参数的不确定性。
模糊数学方法
利用模糊数学理论,将结构参数的模糊性进行建模,通过模糊推理来评估结构的可靠性。
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自锚式悬索桥的受力原理及优缺点
自锚式悬索桥的上部结构包括:主梁、主缆、吊杆、主塔四部分。

传力路径为:桥面重量、车辆荷载等竖向荷载通过吊杆传至主缆承受,主缆承受拉力,而主缆锚固在梁端,将水平力传递给主梁。

由于悬索桥水平力的大小与主缆的矢跨比有关,所以可以通过矢跨比的调整来调节主梁内水平力的大小,一般来讲,跨度较大时,可以适当增加其矢跨比,以减小主梁内的压力,跨度较小时,可以适当减小其矢跨比,使混凝土主梁内的预压力适当提高。

由于主缆在塔顶锚固,为了尽量减少主塔承受的水平力,必须保证边跨主缆内的水平力与中跨主缆产生的水平力基本相等,这可以通过合理的跨径比来调节,也可以通过改变主缆的线形来调节。

另外,自锚式悬索桥中的恒载由主缆来承受,而活载还需要由主梁来承受,所以主梁必须有一定的抗弯刚度,主梁的形式以采用具有一定抗弯刚度的箱形断面较为合适。

自锚式悬索桥有以下的优点:
①不需要修建大体积的锚碇,所以特别适用于地质条件很差的地区。

②因受地形限制小,可结合地形灵活布置,既可做成双塔三跨的悬索桥,也可做成单塔双跨的悬索桥。

③对于钢筋混凝土材料的加劲梁,由于需要承受主缆传递的压力,刚度会提高,节省了大量预应力构造及装置,同时也克服了钢在较大轴向力下容易压屈的缺点。

④采用混凝土材料可克服以往自锚式悬索桥用钢量大、建造和后期维护费用高的缺点,能取得很好的经济效益和社会效益。

⑤保留了传统悬索桥的外形,在中小跨径桥梁中是很有竞争力的方案。

⑥由于采用钢筋混凝土材料造价较低,结构合理,桥梁外形美观,所以不公局限于在地基很差、锚碇修建军困难的地区采用。

自锚式悬索桥也不可避免地有其自身的缺点:
①由于主缆直接锚固在加劲梁上,梁承受了很大的轴向力,为此需加大梁的截面,对于钢结构的加劲梁则造价明显增加,对于混凝土材料的加劲梁则增加了主梁自重,从而使主缆钢材用量增加,所以采用了这两种材料跨径都会受到限制。

②施工步骤受到了限制,必须在加劲梁、桥塔做好之后再吊装主缆、安装吊索,因此需要搭建大量临时支架以安装加劲梁。

所以自锚式悬索桥若跨径增大,其额外的施工费用就会增多。

③锚固区局部受力复杂。

④相对地锚式悬索桥而言,由于主缆非线性的影响,使得吊杆张拉时的施工控制更加复杂。

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