美国金门大桥81悬索桥概述
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8.3 悬索桥的构造特点
主缆
• 结构形式
– 双面平行主缆（绝大多数）；单面主缆；空间主缆；复式 主缆（双链吊桥： 朝阳大桥）。
• 截面形状（六角形） – 尖顶形； – 平顶形； – 方阵式；
8.3 悬索桥的构造特点 主缆
• 编制方法——AS法
通过牵引索作来回走动的编丝轮，每次将两根钢丝 从一端拉到另一端，待钢丝达到一定数量后（可达 400～500根）编扎成一根索股。钢束股数较少，便 于集中锚固，起吊设备轻便；架设主缆时抗风较弱 所需劳动力也较多。
8.3 悬索桥的构造特点 主缆
• 编制方法——PS法
避免了钢丝编成钢丝束股的作业从而加快主缆的施 工进度，但要求大吨位的起重运输设备和拽拉设备 来搬运钢丝束股。目前多采用61、91、127Φ5左右 钢丝，最重可达40吨。
8.3 悬索桥的构造特点 主缆的保护
• 锈蚀原因
架设期间水份进入；防护完成后线形变化、温度变化引起伸缩 而导致粗糙表面的油漆开裂和索夹上受损的密封部位开裂，水 的渗入导致主缆湿度高而锈蚀。
8.1悬索桥概述 悬索桥的发展
• 1883年，第一座现代悬索桥，美国Brooklyn桥，主 跨486m
• 1931年，第一座突破千米的悬索桥—主跨1006米的 美国纽约华盛顿桥
• 1937年，主跨1280米的悬索桥，美国旧金山金门大 桥
• 1940年，美国华盛顿州 塔科马悬索桥
8.1悬索桥概述 悬索桥的发展
8.1悬索桥概述 典型的悬索桥
美国金门大桥
8.1悬索桥概述 典型的悬索桥
明石海峡桥
8.1悬索桥概述 典型的悬索桥
江阴长江公路大桥
8.2 悬索桥构造特点
主缆
结构体系中的主要承重构件；通过塔顶索鞍悬 挂在主塔上并锚固于两端锚固体中的柔性承重 构件。
8.2 悬索桥构造特点
主塔 是悬索桥抵抗竖向荷载的主要承重构件；支承 主缆的重要构件
• 1997年，丹麦大海带桥, 主跨1624米悬索桥
• 1997年，中国香港青马大桥, 主跨1377米, 是当时 最大跨度公铁二用悬索桥
• 1998年，日本明石海峡大桥，主跨1991米，是世界 最大跨度悬索桥
• 1999年，中国江阴长江大桥，主跨1385米，中国第 一座超千米悬索桥
8.1悬索桥概述 悬索桥的发展
8.3 悬索桥的构造特点 吊索与索夹的联结方式
• 4股骑跨式
两根两端带锚头的钢丝绳索绕跨在索夹顶部的嵌索 槽中，锚头与加劲梁连接。不宜用平行钢丝索，索 夹分左右两半。
8.3 悬索桥的构造特点 吊索与索夹的联结方式
• 双股销铰式
两根下端带锚头、上端带销铰的钢丝绳索或平行钢 丝索，上端利用销铰与索夹下的耳板（吊板）连接 ，下端用锚头或者同样用销铰与加劲梁连接。索夹 分上下两半。
8.3 悬索桥的构造特点
吊索
• 布置形式：竖直；倾斜（提高整体振动时的结构阻 尼值）。
• 材料：刚性吊杆（少量小跨：圆钢或钢管）；柔性 吊索：钢丝绳或者平行钢丝索（多采用）。
8.3 悬索桥的构造特点
吊索
• 钢丝绳索
– 绳心式：以一股钢丝绳为中央形心，外围用钢丝束股围绕 扭绞而成。
– 股心式：7股钢丝束股扭绞而成，中央一股为股心。 – 注意：钢丝束股的扭绞方向与其间钢丝的扭转方向相反。
8.2 悬索桥构造特点
加劲梁
悬索桥承受风荷载和其它横向水平力的主要构 件，提供桥面和防止桥面发生过大的挠曲变形 和扭曲变形，主要承受弯曲内力
8.2 悬索桥构造特点
吊索 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。
8.2 悬索桥构造特点
锚碇 锚固主缆的结构，它将主缆中的拉力传递给地 基
8.3 悬索桥的构造特点 吊索与索夹的联结方式
8.3 悬索桥的构造 特点
吊索与主缆连接
• 4股骑跨式
8.3 悬索桥的 构造特点
吊索与主缆 连接
• 双股销铰式 索箍 索夹
8.3 悬索桥的
构造特点
骑跨式吊索 与主缆（索夹） 以及与加劲梁 之间的连接
8.3 悬索桥的构造特点 桥塔
• 进入二十世纪以来，悬索桥进入了一个朝低高度主 梁、高强度材料和大跨径方向发展的阶段，加劲梁 以桁架为主，梁的高跨比在1/150左右。
• 二战后，悬索桥进入了新的发展时期，欧洲各国采 用了抗风性能好的薄壁箱形截面加劲梁。
8.1悬索桥概述 我国悬索桥的发展
• 汕头海湾大桥 • 西陵长江大桥(主跨900米) • 广东虎门大桥(主跨888米) • 香港青马桥(主跨1377米) • 江阴长江大桥（主跨1385m）
• 防护方法
施工期间镀锌钢丝外涂底漆或者树脂类，然后手工满刮腻子， 再缠绕钢丝（退火镀锌Φ4钢丝），最后作外涂装。
8.3 悬索桥的构造特点 改良措施：
• 以S 形截面的缠绕钢丝代替圆端面钢丝，使主缆表面光滑、丝 丝相扣，油漆不易开裂、水不能渗入。
• 开空气导入法：将除湿机产生的干燥空气用管道输送，通过入 口索夹输入主缆，经出口索夹排出主缆（出入口索夹间距140 米左右），一般可维持相对湿度在40％以下。
• 平行钢丝索（PWS）：多根Φ5～7镀锌钢丝外加PE 套管。
8.3 悬索桥的构造特点 索夹
• 作用
刚性索夹与柔而松的主缆索体间的连接为不稳定连 接。依靠摩擦力来保证主缆在受拉产生收缩变形时 也不致滑动。
8.3 悬索桥的构造特点 索夹
• 构造
– 六边形（中小跨）：少用；
– 圆形
一对铸钢半圆构件以高强螺栓相连接，依靠高强螺栓拧紧
本章内容: 钢悬索桥概述，悬索桥的主缆、 主塔、加劲梁、吊索、锚碇等构造特点， 悬索桥的结构设计特点，悬索桥的计算方 法。
第八章 钢悬索桥
8.1 悬索桥概述
悬索桥的定义
• 悬索桥由主缆索、塔架、锚碇、吊杆、加劲梁和桥 面等主要构件所组成，桥面荷载经加劲梁、吊杆传 给主缆索，再由主缆索传至塔架和两端的锚碇。
8.1悬索桥概述 按锚固形式分
• 地锚式：主缆拉力依靠锚固体传递给地基。 • 自锚式：主缆拉力水平分力直接传递给加劲梁（轴
向压力）承受；竖直分力（较小）由端支点承受。 适宜：跨度不大、软土地基、城市桥等。
按力学性态分
• 柔性悬索桥 • 刚性悬索桥
8.1悬索桥概述 典型的悬索桥
美国新的旧金山海湾大桥方案
8.3 悬索桥的构造特点
主缆
• 结构形式
– 双面平行主缆（绝大多数）；单面主缆；空间主缆；复式 主缆（双链吊桥： 朝阳大桥）。
• 截面形状（六角形） – 尖顶形； – 平顶形； – 方阵式；
8.3 悬索桥的构造特点 主缆
• 编制方法——AS法
通过牵引索作来回走动的编丝轮，每次将两根钢丝 从一端拉到另一端，待钢丝达到一定数量后（可达 400～500根）编扎成一根索股。钢束股数较少，便 于集中锚固，起吊设备轻便；架设主缆时抗风较弱 所需劳动力也较多。
8.3 悬索桥的构造特点 主缆
• 编制方法——PS法
避免了钢丝编成钢丝束股的作业从而加快主缆的施 工进度，但要求大吨位的起重运输设备和拽拉设备 来搬运钢丝束股。目前多采用61、91、127Φ5左右 钢丝，最重可达40吨。
8.3 悬索桥的构造特点 主缆的保护
• 锈蚀原因
架设期间水份进入；防护完成后线形变化、温度变化引起伸缩 而导致粗糙表面的油漆开裂和索夹上受损的密封部位开裂，水 的渗入导致主缆湿度高而锈蚀。
8.1悬索桥概述 悬索桥的发展
• 1883年，第一座现代悬索桥，美国Brooklyn桥，主 跨486m
• 1931年，第一座突破千米的悬索桥—主跨1006米的 美国纽约华盛顿桥
• 1937年，主跨1280米的悬索桥，美国旧金山金门大 桥
• 1940年，美国华盛顿州 塔科马悬索桥
8.1悬索桥概述 悬索桥的发展
8.1悬索桥概述 典型的悬索桥
美国金门大桥
8.1悬索桥概述 典型的悬索桥
明石海峡桥
8.1悬索桥概述 典型的悬索桥
江阴长江公路大桥
8.2 悬索桥构造特点
主缆
结构体系中的主要承重构件；通过塔顶索鞍悬 挂在主塔上并锚固于两端锚固体中的柔性承重 构件。
8.2 悬索桥构造特点
主塔 是悬索桥抵抗竖向荷载的主要承重构件；支承 主缆的重要构件
• 1997年，丹麦大海带桥, 主跨1624米悬索桥
• 1997年，中国香港青马大桥, 主跨1377米, 是当时 最大跨度公铁二用悬索桥
• 1998年，日本明石海峡大桥，主跨1991米，是世界 最大跨度悬索桥
• 1999年，中国江阴长江大桥，主跨1385米，中国第 一座超千米悬索桥
8.1悬索桥概述 悬索桥的发展
8.3 悬索桥的构造特点 吊索与索夹的联结方式
• 4股骑跨式
两根两端带锚头的钢丝绳索绕跨在索夹顶部的嵌索 槽中，锚头与加劲梁连接。不宜用平行钢丝索，索 夹分左右两半。
8.3 悬索桥的构造特点 吊索与索夹的联结方式
• 双股销铰式
两根下端带锚头、上端带销铰的钢丝绳索或平行钢 丝索，上端利用销铰与索夹下的耳板（吊板）连接 ，下端用锚头或者同样用销铰与加劲梁连接。索夹 分上下两半。
8.3 悬索桥的构造特点
吊索
• 布置形式：竖直；倾斜（提高整体振动时的结构阻 尼值）。
• 材料：刚性吊杆（少量小跨：圆钢或钢管）；柔性 吊索：钢丝绳或者平行钢丝索（多采用）。
8.3 悬索桥的构造特点
吊索
• 钢丝绳索
– 绳心式：以一股钢丝绳为中央形心，外围用钢丝束股围绕 扭绞而成。
– 股心式：7股钢丝束股扭绞而成，中央一股为股心。 – 注意：钢丝束股的扭绞方向与其间钢丝的扭转方向相反。
8.2 悬索桥构造特点
加劲梁
悬索桥承受风荷载和其它横向水平力的主要构 件，提供桥面和防止桥面发生过大的挠曲变形 和扭曲变形，主要承受弯曲内力
8.2 悬索桥构造特点
吊索 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。
8.2 悬索桥构造特点
锚碇 锚固主缆的结构，它将主缆中的拉力传递给地 基
8.3 悬索桥的构造特点 吊索与索夹的联结方式
8.3 悬索桥的构造 特点
吊索与主缆连接
• 4股骑跨式
8.3 悬索桥的 构造特点
吊索与主缆 连接
• 双股销铰式 索箍 索夹
8.3 悬索桥的
构造特点
骑跨式吊索 与主缆（索夹） 以及与加劲梁 之间的连接
8.3 悬索桥的构造特点 桥塔
• 进入二十世纪以来，悬索桥进入了一个朝低高度主 梁、高强度材料和大跨径方向发展的阶段，加劲梁 以桁架为主，梁的高跨比在1/150左右。
• 二战后，悬索桥进入了新的发展时期，欧洲各国采 用了抗风性能好的薄壁箱形截面加劲梁。
8.1悬索桥概述 我国悬索桥的发展
• 汕头海湾大桥 • 西陵长江大桥(主跨900米) • 广东虎门大桥(主跨888米) • 香港青马桥(主跨1377米) • 江阴长江大桥（主跨1385m）
• 防护方法
施工期间镀锌钢丝外涂底漆或者树脂类，然后手工满刮腻子， 再缠绕钢丝（退火镀锌Φ4钢丝），最后作外涂装。
8.3 悬索桥的构造特点 改良措施：
• 以S 形截面的缠绕钢丝代替圆端面钢丝，使主缆表面光滑、丝 丝相扣，油漆不易开裂、水不能渗入。
• 开空气导入法：将除湿机产生的干燥空气用管道输送，通过入 口索夹输入主缆，经出口索夹排出主缆（出入口索夹间距140 米左右），一般可维持相对湿度在40％以下。
• 平行钢丝索（PWS）：多根Φ5～7镀锌钢丝外加PE 套管。
8.3 悬索桥的构造特点 索夹
• 作用
刚性索夹与柔而松的主缆索体间的连接为不稳定连 接。依靠摩擦力来保证主缆在受拉产生收缩变形时 也不致滑动。
8.3 悬索桥的构造特点 索夹
• 构造
– 六边形（中小跨）：少用；
– 圆形
一对铸钢半圆构件以高强螺栓相连接，依靠高强螺栓拧紧
本章内容: 钢悬索桥概述，悬索桥的主缆、 主塔、加劲梁、吊索、锚碇等构造特点， 悬索桥的结构设计特点，悬索桥的计算方 法。
第八章 钢悬索桥
8.1 悬索桥概述
悬索桥的定义
• 悬索桥由主缆索、塔架、锚碇、吊杆、加劲梁和桥 面等主要构件所组成，桥面荷载经加劲梁、吊杆传 给主缆索，再由主缆索传至塔架和两端的锚碇。
8.1悬索桥概述 按锚固形式分
• 地锚式：主缆拉力依靠锚固体传递给地基。 • 自锚式：主缆拉力水平分力直接传递给加劲梁（轴
向压力）承受；竖直分力（较小）由端支点承受。 适宜：跨度不大、软土地基、城市桥等。
按力学性态分
• 柔性悬索桥 • 刚性悬索桥
8.1悬索桥概述 典型的悬索桥
美国新的旧金山海湾大桥方案