悬索桥的历史与发展

第五章悬索桥5.1悬索桥的历史与发展5.2悬索桥构造简述5.3悬索桥的形式5.4悬索桥的桥塔5.5悬索桥的缆索体系5.6悬索桥的加劲梁5.7悬索桥的锚碇第一节悬索桥的历史与发展1、历史上的悬索桥2、现代悬索桥的发展3、世界悬索桥现状一、历史上的悬索桥（一）定义：由受拉的悬索作为承重结构的桥梁。（二）组成：桥塔、主缆、加劲梁、吊索、鞍座、索夹等。主缆两端的锚固体，虽常被视为下部结构，但它是地锚式悬索桥的重要组成部分。（三）分类1、受力：牵索：由缆索组成的几何不变的牵索桁架为承重结构。已不修。悬索：各国语言中有不同的表述。中国：悬索桥(吊桥)；英国：SuspensionBridge；美国：SuspensionBridge；日本：吊桥；2、材料1）悬索桥的鼻祖猴子2）最原始的人类悬索桥采用植物类的竹子或藤条实例：我国四川省的灌县早在千年之前就出现竹索桥。3）17世纪用铁链作悬索的桥梁。实例：我国四川省大渡河上由9条铁链组成的泸定桥是在1706年建成的。4）19世釆用眼杆(eyebar)与销铰作悬链的桥梁。实例：英国1826年建成跨度为177m麦地海峡桥和1864年建成跨度为214m的克利夫顿(Clifton)桥都是属于这种形式。这两座古老的悬索桥至今尚在使用。5）利用钢缆绳、钢绞线和钢丝等现代钢材来制造的悬索桥则基本上是进入20世纪后才出现的。泸定桥:眼杆与销铰的桥梁:英国门奈桥二、现代悬索索桥的发展现代悬索桥的的发展迄今出出现四次高峰峰：1．第一次与与第二次高峰峰之间的20世纪40年年代，因美国国塔科马(Tacoma)老桥的风风毁事故，大大跨悬索桥的的修建停顿了了约有10年年之久。但在在此期间由于于悬索桥的抗抗风设计引入入了风洞试验验而使悬索桥桥的发展在20世纪50年代得到复复苏，2．分别在60年代与80年代进入入第二次与第第三次高峰。。3．进入90年代之后，，包括中国在在内的在全球球范围内又出出现新的建设设高峰，即目目前的第四次次高峰：以下下对四次高峰峰，包括挫折折期与复苏期期，分别作概概略的叙述。。（一）1930年前后美美国的悬索桥桥一第一次发展高高峰1.1883年纽约主主跨为486m布鲁克林桥是美国，世世界首座跨度度较大的悬索索桥。2.真正的跨跨度较大1903年488m的的威廉姆斯堡桥，其次是1909年448m的曼哈顿桥。3.20世纪纪20年代美美国小跨度度1926年本杰明一富兰兰克林，主主跨为533m，此桥桥的跨度和载载重规模在当当时都是空前前的。另一座1929年底底特律大使桥564m，跨跨越底特律河河。4.20世纪纪30年代美美国大跨度度1931年建成跨度首首先突破千米米的乔治·华盛顿顿桥主跨达1067m。5.1936年旧金山一奥克克兰海湾大桥，东西两桥，，其中西桥是是两座一前一一后串联衔接接的孪生悬索索桥，每座均均为三跨悬吊吊，主跨均为为704m，，采用加劲钢钢桁梁，桥面面分上下两层层，上层可通通行6个车道道的小汽车，，下层可通行行三个车道的的重车(货运运卡车)和双双轨电车。6.1937年旧金山山城市标记的的金门大桥，主跨为为1280m，27年布鲁克林桥:1.花岗岩砌砌筑的塔柱2.从锻铁到到现代钢材.钢丝3.纽纽约象征布鲁克林桥威廉姆斯堡桥曼哈顿桥乔治·华盛顿顿桥:梁高小,轻、、薄、纤细旧金山城市标标记金门大桥二、20世纪纪40年代悬悬索桥发展史史上的挫折——塔科马桥桥的风毁1940年在在华盛顿州建建成主跨为853m的塔塔科马老桥。。此桥的加劲劲梁不是钢桁桁梁而是下承承式(半穿式式)钢板梁。。由于加劲梁梁断面抗风稳稳定性差，在在建成当年的的11月7日日近中午的时时候被风吹断断。三、20世纪纪50年代悬悬索桥发展的复苏——风洞试验验的兴起工作:1.利用风洞洞进行了三维维模型试验，，2.发现事故故原因的扭曲曲颤振现象是是无衰减的反反复力逐渐累累积起来发生生极度共振乃乃至破坏。3.1950年按原有跨跨度重建塔科科马新桥。风风洞试验,加劲梁由钢板板梁改为钢桁桁梁，并在桥桥面部分开有有若干带状孔孔隙，以进一步改善善抗风性能(图1-3)。4.悬索桥的的模型风洞试试验从此在设设计中成为必必要的手段。。新塔科马海峡桥四、20世纪纪60年代欧欧美的悬索桥桥——第二次发展高高峰1、美国1964年超超金门(1280m+18m=1298m)的维拉扎诺海峡峡桥，保持了17年，1981年英国1410m恒伯尔桥桥。2、欧洲最最早大跨度度英1964年苏苏格兰1006m福斯公路桥1966年布布里斯托尔尔988m首次钢箱箱梁斜吊索索塞文桥。3、葡萄牙1966年年首都里斯斯本1013m的4月25日大大桥。出现三座跨度度大于千米的的桥梁以