世界桥梁大作业

谈悬索桥

班级：机自1101 姓名：陆顺峰学号：1101602133

Class:jizi1101 Name:lushunfeng Student ID:1101602133 [摘要]：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。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。本文着重讨论悬索桥的概念，对悬索桥的分析，及优缺点的评论。[Abstract]:Suspension bridge constructed was invented in the early 19th century,many bridges now use this structure.Suspension bridge in the bridge as the main load-bearing components to withstand the pull rope or chain cable,by suspension, Sarasota,anchor, boom,deck lines and other components.This paper focuses on the concept of a suspension bridge,Suspension Bridge,and the advantages and disadvantages of reviews

[关键字]：悬索桥；分析；优缺点

[Key words]:Suspension Bridge Analysis Advantages and disadvantages

0引言

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。著名的悬索桥有：中国江阴长江公路大桥、美国旧金山金门大桥、英国亨伯尔桥等。

1悬索桥的概念

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置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小活载所引起的挠度变形。

2悬索桥的分析

2.1悬索桥的结构

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。

2.2悬索桥的受力分析

非线性影响因素由于悬索桥的大跨度,悬索桥的非线性是必须要考虑的因素,悬索桥的非线性影响因素主要集中在以下3个方面。(1)载荷作用下的大挠度。它是大跨度悬索桥最主要的非线性影响因素。悬索桥在受外荷载作用时,不仅缆索及加劲梁会发生下挠,而且吊

杆也将伸长,索塔会压缩,吊杆还会发生倾斜,节点还有水平位移,这些都会使整个结构的刚度矩阵发生变化。

(2)缆索自重垂度的影响。缆索具有一定的垂度,它受力后发生的几何变化使变形和力成非线性关系,而且它的各股钢丝间发生相对移动,使截面排列更加紧密的同时,也使几何尺寸发生了永久性的变化。人们通常通过修改弹性模量的方法,将非线性问题转化为线性问题来处理。

(3)初始内力引起的非线性影响。缆索在恒载的作用下具有一定的初应力,使其维持一定的几何形状。当后续载荷作用时,缆索形状发生变化,而以前存在的初应力将对后面的求解产生非线性作用

2.3悬索桥的建造材料

随着我国经济实力的进一步增强，对交通运输的要求越来越高，而桥梁工程作为交通工程的重要分支发挥着越来越重要的作用。经济一体化已经成为世界发展的重要趋势，洲际之间、海峡两岸和陆岛之间迫切需要修建大跨度、特大跨度或超长跨度桥梁。桥梁的长度越大深水基础施工的难度越大，而且造价会愈加高昂。一般的梁桥、钢结构桥等难以满足超级巨轮的通航要求。因此需要构造简单、受力明确的桥型。而由主要构件大缆承受拉力的悬索桥成为了跨度超过1000m 时最优可选桥梁之一。悬索桥是以悬索为主要承重结构的桥梁类型, 主要由大缆、桥塔、锚碇、加劲梁和吊索组成。悬索桥在所有的桥型之中的材料利用效率最高，并且在600m以上的跨度同其他桥型相比也具有很强的竞争力。悬索桥的每一次进步总是建立在材料的进步之

上。

3悬索桥的优缺点

3.1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。

3.2 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。

4总结

悬索桥今后的发展趋势会越来越好，且越来越美观。

参考文献：

1.钱冬生国外大跨度悬索桥概述[A] 全国索结构学术交流会论文集

[C];1991年

2.徐安1,何中刚2 1.天地科技股份有限公司唐山分公司,河北唐山2.湖北人防建筑设计院武汉