悬索桥简介、施工工艺及未来发展展望
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悬索桥简介、施工工艺及 未来发展展望
08项目（2）班 第二大组
开始
1
悬索桥简介
• 基本结构 • 结构类型 • 分类及其相应的特点 • 适用性 • 施工方案 • 进一步研究的问题 • 结论及其发展
2
悬索桥桥型说明
• 悬索桥，又名吊桥（suspensionbridge）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。
• 返回
9
施工工艺
• 绝大部分的悬索桥，特别是大跨度的悬索桥，都
是地锚式悬索桥。其主缆的拉力由桥梁端部的重 力式锚固体(锚碇)或岩洞式锚固体(岩锚)传递给地 基，因此在锚固体处一般要求地基具有较大的承 载力，最好是有良好的岩层作持力地基。
• 悬索桥有时也可以采用自锚式。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。 自锚
• 下页
7
• 1.1.1.3 日式悬索桥 • 日本的悬索桥出现在20世纪70年代以后，国际上悬索桥的
技术发展已日臻完善，日本结合自己的国情，吸收了世界 上先进的技术，形成了日式流派，其主要特征是：主缆一 律采用预制束股法架设成缆。加劲梁主要沿袭美式钢桁梁 形式，少数公路桥也开始采用英式流线形箱梁结构。吊索 沿用美式竖向4股骑挂式钢丝绳。桥塔采用钢结构，主要 采用焊接，少数用栓接。鞍座采用铸焊混合式，主缆采用 预应力锚固系统。
式悬索桥的主缆拉力是直接传递给它的加劲梁来 承受。
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10
受力原理
• 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。 另外，自锚式悬索桥中的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。
• 返回
11
自锚式施工工艺
• 悬索桥中最大的力是悬索中的张力和塔架中的压
力。其主要靠主缆承受荷载，并通过主缆将拉力 传给锚固体系，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。
式。英国式悬索桥的基本特征是采用呈三角形的斜吊索和 高度较小的流线型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 设有伸缩缝，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。其优点是钢箱加劲梁可减轻恒 载，因而减小了主缆的截面，降低了用钢量总造价。
力式锚碇和隧洞式锚碇。重力式锚碇和隧洞式锚 碇
• 3、主缆 主缆是悬索桥的主要承重构件。 • 4、吊索 是将活载和加劲梁的恒载传递到
主缆的构件。
• 5、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。
• 6 、鞍座 鞍座是支承主缆的重要构件。
4
重力式锚碇和隧洞式锚碇
• 重力式锚碇依靠巨
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（受力原理）
6
悬索桥分类及其相应的特点
1. 美国式悬索桥
• 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，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、钢绞线、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。
• 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。现代悬 索桥通常有桥塔、锚碇、主缆、吊索、加劲梁及 鞍座等主要部分组成。
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3
悬索桥构造特点
• 1、桥塔 桥塔是支撑主缆的重要构件。 • 2、锚碇 锚碇是主缆的锚固体。通常采用的有重
• 1.1.1.4 混合式悬索桥 • 其特点是采用竖直吊索和流线型钢箱梁作为加劲梁。混合
式悬索桥的出现，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。
• 返回
8
适用性
• 悬索桥一般适用--些跨度大的山区山谷，峡谷等。相对于
其他桥梁结构的桥可以使用比较少的物质来跨越比较长的 距离。悬索桥比较灵活，因此它适合大风和地震取得需要， 比较稳定的桥在这些地区必须更加坚固和沉重。
• 其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桥梁有足 够的刚度，且便于实现双层通车。
• 2. 英式悬索桥 • 60年代英国提出了新型的悬索桥，突破了悬索桥的传统形
大自重来抵抗主缆 的垂直分力，水平
ห้องสมุดไป่ตู้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
5
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；
08项目（2）班 第二大组
开始
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悬索桥简介
• 基本结构 • 结构类型 • 分类及其相应的特点 • 适用性 • 施工方案 • 进一步研究的问题 • 结论及其发展
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悬索桥桥型说明
• 悬索桥，又名吊桥（suspensionbridge）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。
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施工工艺
• 绝大部分的悬索桥，特别是大跨度的悬索桥，都
是地锚式悬索桥。其主缆的拉力由桥梁端部的重 力式锚固体(锚碇)或岩洞式锚固体(岩锚)传递给地 基，因此在锚固体处一般要求地基具有较大的承 载力，最好是有良好的岩层作持力地基。
• 悬索桥有时也可以采用自锚式。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。 自锚
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• 1.1.1.3 日式悬索桥 • 日本的悬索桥出现在20世纪70年代以后，国际上悬索桥的
技术发展已日臻完善，日本结合自己的国情，吸收了世界 上先进的技术，形成了日式流派，其主要特征是：主缆一 律采用预制束股法架设成缆。加劲梁主要沿袭美式钢桁梁 形式，少数公路桥也开始采用英式流线形箱梁结构。吊索 沿用美式竖向4股骑挂式钢丝绳。桥塔采用钢结构，主要 采用焊接，少数用栓接。鞍座采用铸焊混合式，主缆采用 预应力锚固系统。
式悬索桥的主缆拉力是直接传递给它的加劲梁来 承受。
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受力原理
• 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。 另外，自锚式悬索桥中的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。
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自锚式施工工艺
• 悬索桥中最大的力是悬索中的张力和塔架中的压
力。其主要靠主缆承受荷载，并通过主缆将拉力 传给锚固体系，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。
式。英国式悬索桥的基本特征是采用呈三角形的斜吊索和 高度较小的流线型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 设有伸缩缝，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。其优点是钢箱加劲梁可减轻恒 载，因而减小了主缆的截面，降低了用钢量总造价。
力式锚碇和隧洞式锚碇。重力式锚碇和隧洞式锚 碇
• 3、主缆 主缆是悬索桥的主要承重构件。 • 4、吊索 是将活载和加劲梁的恒载传递到
主缆的构件。
• 5、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。
• 6 、鞍座 鞍座是支承主缆的重要构件。
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重力式锚碇和隧洞式锚碇
• 重力式锚碇依靠巨
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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悬索桥分类及其相应的特点
1. 美国式悬索桥
• 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，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、钢绞线、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。
• 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。现代悬 索桥通常有桥塔、锚碇、主缆、吊索、加劲梁及 鞍座等主要部分组成。
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悬索桥构造特点
• 1、桥塔 桥塔是支撑主缆的重要构件。 • 2、锚碇 锚碇是主缆的锚固体。通常采用的有重
• 1.1.1.4 混合式悬索桥 • 其特点是采用竖直吊索和流线型钢箱梁作为加劲梁。混合
式悬索桥的出现，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。
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适用性
• 悬索桥一般适用--些跨度大的山区山谷，峡谷等。相对于
其他桥梁结构的桥可以使用比较少的物质来跨越比较长的 距离。悬索桥比较灵活，因此它适合大风和地震取得需要， 比较稳定的桥在这些地区必须更加坚固和沉重。
• 其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桥梁有足 够的刚度，且便于实现双层通车。
• 2. 英式悬索桥 • 60年代英国提出了新型的悬索桥，突破了悬索桥的传统形
大自重来抵抗主缆 的垂直分力，水平
ห้องสมุดไป่ตู้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；