索支撑桥第十二节新

缆索承重桥梁—悬索桥(三)1_____________________________王志强，同济大学桥梁工程系，桥梁馆404室联系电话：65983115-2404：Email:wangzhiq@二、悬索桥结构组成、形式、布置和构造悬索桥的组成悬索桥的形式悬索桥的布置和结构特性悬索桥的各部分构造1）主缆2）吊杆（索）3）索夹4）加劲梁5）桥塔5）锚碇（用于地锚式悬索桥）6）塔顶鞍座和散索鞍座4、悬索桥各部分的构造材料：圬工（古老、小跨简易）；钢筋砼（框架式；实心矩形或者箱形）；钢（框架式、桁架式；箱形、多格箱形、H形）。桥塔纵向结构形式：摇柱塔（摆动式）：单柱塔下设铰、塔顶索鞍固定于塔，适于小跨。柔性塔：一般为下端固定式，塔顶水平变位量相对较大，适于大跨。刚性塔：塔顶水平变位量相对较小，单柱或者A形，多用于多跨悬索桥的中间塔柱，纵向刚度较大，塔顶位移小从而减小加劲梁内的应力。5)桥塔桥塔横向结构形式：刚构式（框架式）：单层或者多层门架，明快简洁。桁架式：若干组交叉的斜杆与水平横梁组成桁架，施工时稍显困难。混合式：仅在桥面以下设置交叉斜杆以改善受力和经济性能。塔柱横向可竖直或者稍带倾斜（斜柱式）或转折点（折柱式），后两者稳定性能好且较为经济。

现代认为钢筋砼刚构式桥塔是悬索桥的桥塔最佳选择。虎门大桥主塔乔治华盛顿桥江阴长江大桥北塔香港青马大桥主塔明石海峡大桥主塔基本组成：主缆的锚碇架及固定装置、锚梁、锚碇基础。基本分类：重力式锚碇、隧道式（岩锚）锚碇。重力式锚碇：依靠锚块自重来抵抗主缆的竖直分力，水平分力则由锚碇与地基之间的摩阻力（包括侧壁的）或者嵌固阻力来抵抗。隧道式锚碇（岩洞式）:主缆散开后各索股通过岩洞中的混凝土锚块内埋设的锚梁与拉杆的伸出端连接，并利用预应力工艺调整松紧。

前锚式：主缆采用PS法施工时的缆索锚固方式，支承（定位）钢构架与传力钢构架的结合。后锚式：主缆采用AS法施工时的缆索锚固方式，铸钢索靴与眼杆的结合。5)锚碇（用于地锚式悬索桥）图a）为现代预应力锚固系统（前锚式）图b）锚固构架锚固系统AKASHI锚碇三角形空腹构架式重力锚江阴长江大桥北锚重力式锚碇（采用较多）隧道式锚碇重力式锚碇用于持力层位于地表以下20～50米较合理；过深可以采用深基础：沉箱、沉井、桩、管柱等。隧道式锚碇用于基岩外露处，主缆各索股集中在一个岩洞内锚固。a）岩洞锚，b）岩孔锚串联悬索桥共用锚墩旧金山海湾桥西桥

日本南北备赞大桥串联悬索桥共用锚墩6)塔顶鞍座和散索鞍座索鞍（鞍座）属于支承主缆的支承件或配件。类型：塔顶主索鞍；支架副索鞍（副鞍座）：边跨靠近岸端的墩架或钢排架的顶部，改变主缆在竖平面内的倾角。也可不设。散索鞍座（展束锚固索鞍）：多设置在桥台上，使构成主缆的许多钢丝束股在水平向及竖直向分散开的支撑鞍座，并导引各索股入锚固部分。塔顶鞍座和散索鞍座主要构件：鞍槽、腹板底板和加劲肋板等（腹板传递鞍槽压力，横肋加强）。布置形式：两块斜腹板，大部分鞍下应力由斜腹板直接径塔柱两侧横壁板传给桥塔、单（两）块竖腹板：大部分压力经鞍座板间接传递给塔柱顶板。塔顶鞍槽的纵向曲率半径：纵向圆弧半径（可为纵向非对称多段圆弧）不小于主缆直径的8～12倍，入口处鞍槽半径局部略小以防破坏主缆防腐。鞍槽的截面形状：配合主缆钢丝索股的排列形状。制造方法：全铸、铸件鞍槽＋焊接钢板（铸焊）、全焊。塔顶主索鞍江阴主索鞍构造叠形式为调斤节主暴缆在销各种么条件宴下的猴长度它变化拣，散拼索鞍窜由辊沿轴、贪摇轴婶支承魂，或趟者作耕成摆蜡柱构绢件。鞍槽签的纵粮向曲忆率半每径入口建处鞍断槽形厌状与西塔顶隶鞍槽坦相同倾，出免口处坡略小达，要架同时袭满足祝主缆雀转向性和散享索的煌功能饱要求绳。鞍槽浪的截庭面形荷状配合捕主缆顺钢丝申索股帮的排网列形裕状。散索执鞍：主缆拉进入层锚碇鸣之前剥的最厕后一老个支衬撑主图缆的舍构件渔。加劲购梁拼姨装施伞工缆索畅施工桥塔或施工三、档悬索皆桥的敲施工锚碇锈施工室悬鸡索桥飘适用政于超良大跨针径桥塌梁的坑主要纸原因败，除硬了其虹充分洪利用吊了材秧料强斜度外必，还掀有其健独特笔的施乡丰工方浴法。贺通植常，大悬索昆桥架飘设步面骤为公：塔纸柱及浅锚碇尘施工猫道肉架设主缆颠架设索夹流及吊版索安纲装加劲简梁吊身装架仇设等怎。桥塔丢施工塔柱邻节段拿之间渔的连妻接（就水平闭接缝彻）波斯阔普鲁阀斯二弓桥明石估海峡冶钢桥交塔塔柱慎底节蜜与桥油墩之股间的蔑连接桥塔辆施工（青穿马大亡桥混争凝土触桥塔森）混凝辰土桥材塔施宪工以封就地篮浇筑结为主添（爬卫模、础滑模职）塔柱堂横向怖构件谨（横细梁）造施工塔柱睬与塔计墩之寻间的纪连接锚碇项施工岩隧脂锚碇抱：当河远岸有瘦坚硬迁岩石加时，患可以抖采用属岩隧炊锚碇思。岩鹅隧锚忘可以禁将主牌缆集受中在昂一个叹岩洞古内锚孙固，仆也可纳以在隙岩石顶山开铁凿多巧个岩仇眼，角将主赚缆分耗成多限股穿泽过岩控体在粉锚固释室内往锚固世。重力挪式锚威碇：设置笛在承闭载力庄比较安好的票地基携上的规重力倒式锚膛碇，丧一般始采用补明挖姻的扩例大基途础。舍当锚摄碇设漂置在望软土竞层中虏时，谜可以劈燕采用免大型震沉井息或地膨下连纺续墙樱的形坏式。触如江旧阴大劝桥北镜锚碇衔采用存了大桑型沉倚井，晌而日凶本的皮明石殖海峡滴大桥壶采用颂了地寒下连腿续墙仗。主缆桑施工悬索匀桥主请缆施柏工可棕分为框以下穴几个青步骤签：1）竹准备领工程孕（塔倾顶吊它机、脉塔顶伶鞍座闯等）2）怒架设数导索笋（浮箩子法恰、自黎由悬嫌挂法游等）3）意架设晶牵引挠索和最猫道难索缆索场系统蛙施工沙步骤猴图直升背机架仇设法缆索限系统己施工顿步骤法图4）比架设兽猫道魔桥面膏板及叼横向隙天桥5）痒架设数抗风切索以寻及完酸成猫蚁道，朴并架乏设主胆缆（协纺线宰法、小改进孟纺线模法，狸预制匙平行英索股卖法）6）滩将猫烫道转牧载于带主缆画后拆专除抗摩风索孟，并居架设担竖吊转杆。抗风炊索AS法原铁理AS法的瓶主要缺点是架角设主营缆时牺的抗谈风能却力较规弱以懒及所背需时航间较酿长；耗主缆丢挤紧准后空抵隙相饱对较勺大；AS法的士主要优点是索搅股丝宜数多痰、股止数少诸，从扶而锚泽固空肯间较炎小，剪同时贩运输拣起吊遥设备摧较轻像便；拥欧御美国禾家使桥用较仓多。空中佣纺轮筛和猫内道主缆糕架设主缆趁架设PP核WS法的稿优点朽是避朵免了跌现场赛由钢库丝编言成索贡股作哭业，中从而经加快圣了主岁缆施鸣工进丧度；但它芬要求土有大遵吨位届的起拢重运挂输设皆备和崖拽拉卡设备遵来搬娱运；跨越僚全桥甩的索炼股，已同时拌在猫旧道上瓶还需奴设置辛导向扒轮以悬减小烟索股谈受到治的摩妹阻力榨；受茎起吊渴重量源的限像制，帐采用PP际WS法时养索股料中的卖钢丝虎根数四较少椒，故其舍股数骨较多蚀，需众要的母锚固怠空间末较大；PP德WS法在艰日本逗得到裙了长乓足的糊发展似，我德国工油程师代也倾疗向使量用该颤法。紧缆饱、缠途丝、滩涂装加劲辅梁拼赠装施云工加劲必梁的度制造工、组肢拼与线运输加劲盾梁架五设：架设购顺序和架设卖方法箱梁雾和桁思架梁估拼装斧施工加劲哈梁架予设加劲障桁架构梁吊是装加劲耳钢桁逐架架举设单咏元分偶类：商单根硬杆件故、平哀面构裤架和口立体贿节段册。箱梁标拼装屡施工—钢箱龙梁吊技装加劲默梁架佛设沈主拔缆是栽柔索无结构违，只劲有部伐分梁秒段悬浅吊在币主缆苹上时阿挠度恩很大袜，梁交段吊受装到容位后挑只能蹈在上恨缘与希相邻障梁段萌连接割形成租铰接窑，下玩缘是送可以晶张开泥闭合良的；救随着惠吊装披梁段凭的增浑加，律主缆仰的局欧部挠五度减雀小，咏加劲捎梁下志缘的辜间隙视逐渐呈闭合汁，待义梁段彻全部干吊装哑完成笛或大浪部分素完成舍后，航可在脖相邻泥节段南间永警久固留结连梢接；颤加劲渗梁的逢重力亭完全冻由主究缆承站担，蛾加劲泉梁只务承担箱梁段游内的群局部枪弯矩临。加劲灶梁架仰设四、转悬索膨桥的瓣设计加劲槐梁在优活载冷与其炎他荷伸载作掉用下袍与主础缆共叔同受笑力，垒因此禁必须遵与主骨缆共青同考劝虑，灭所以挠悬索见桥设全计按窄顺序没包括恼以下嫁内容此，先更考虑球主缆弯及加患劲梁垄的设尖计，良然后俗根据骂已决朱定的疮主缆级及加王劲梁答体系猎考虑堵桥塔朋和锚瓶碇的致设计聋，最街后进登行其钉它辅药助构狐件的丧设计或。悬索翠桥设离计包耻括：总体意设计、主塔逃的设卷计、棕锚碇偏设计仗、主缆骡的设畜计、荒加劲闹梁的愚设计迹等。前期搅工作三阶驶段设疮计预可社行性肚研究忧报告项目谋建议勿书主管召部门够批准登记可行评性研屋究报圾告主管陶部门馋审批设计玩任务翅书初步肉设计建设僵单位叶审批技术椅设计招标使文件招投想标及痰施工椒准备建设印单位跨审批施工裁设计开工验报告施工升阶段特大绸桥的惑设计扬程序悬索闭桥的齿总体准构思悬索臭桥的早设计泄计算描内容悬索稿桥的逐设计话计算弄程序悬索态桥的肠总体纳设计1）悬郑索桥寄的适肃用范物围和忌条件2）悬土索桥饱与其誓它大尘跨度造桥式顷的比喜较选士择3）倘悬索开桥的秋美学永比例4）悬资索桥饲总体呜设计娇的参排考数宋据：跨度卡比，悠垂跨化比，犬宽跨籍比，新高跨圈比等1）边替跨跨出径与削主跨丑跨径贞的比软例；2）桥每下空尘间形患式；3）加趟劲梁粪选择渗；4）悬谎索桥烘的锚健碇选拴择；5）桥抗塔选驻择。悬索即桥的抚总体妨构思悬索讯桥的誓设计继计算1）作攻用在失悬索宜桥上豆的荷钩载有能恒载圈、活势载、礼风荷覆载、为地震笨力、丽温度列变化机等，滨设计泥计算兽时，茫一般哲把它零们简井化为问平面承问题惠或空狱间问委题采流用各抽种计携算理关论进瘦行计歇算分总析；2）关浮于塔畜，一最般将棒其作匹为独尘立结距构，每在桥矛轴及须垂直瓣桥轴袍方向恢分别矩进行闪分析粪，对拘于柔蓬性塔镜，由景于塔价柱的解刚度含不可丛能很忌大，君还必晚须计认算其每屈曲鼓临界诵荷载思；3）对巩包括零塔、严缆索创、桥京台、回加劲朽梁等德整个罚结构款组成定的计资算模避型进寄行动误力分固析计彻算时软，一姓般采够用以骡有限药位移商理论纽奉为基革础的愿空间馅非线织性有稀限元笛程序油计算狼；4）与薯斜拉工桥的伙情况永一样掩，悬闸索桥匙的跨影度远披远超推出《桥规》所规击定的单适用查范围务。因肤此，低必须柏制定希适用查于悬妙索桥吓的设休计规边范。伐以《桥规》中的叨规定洪为基斧准，疑对一烧些复曲杂项碧目如侄活载铺、挠蒜度容攀许值皂、冲轿击系忌数、臭屈曲留长度阔、抗井震设减计、不抗风嘱设计节、荷驴载组援合及雕容许是应力急等进费行规达定，觉以规弓范为排基准塔进行恭计算术分析皮和结括构设冠计。5）悬痰索桥渣在设夏计的词不同益阶段筝需要翅进行外不同闸的计作算，效现将耽其设循计步价骤与凑其设演计中女所需医的各思项计壤算分纵述如回下:悬索耀桥主映缆和杰加劲班梁静吊力设乞计流慢程图主缆隆及加窃劲梁壶动力踩设计给流程犯（续民）桥塔过的设扇计顺择序桥塔外的设惧计计胃算应连根据焦主缆厘加劲沃梁的笛结构穿体系格来进垮行。革首先灾选择杨桥塔桂的结永构形狗式，唉拟定德桥塔唐各组何成构享件的幼截面瞒尺寸触,进造而进健行桥灰塔的爸设计森计算顺。设润计流外程见岁右图杠所示绵。桥塔畏的设李计流哥程悬索蜜桥的准设计塞计算跑程序悬索埋桥的国计算图机辅榨助分深析和掌设计请的发敌展过畜程，岗既与畏计算职机的获发展臣有关酸，也蛛与悬均索桥手结构罗分析投理论埋的发大展有否关，英而更岁重要征的还痒与悬狭索桥刚建设谊的实秧际需释要有倦关。搏这就签决定锤了悬诊索桥孝的计异算机窜辅助时分析宇和设场计起败源于调美英夜，而脆兴盛兰于日攀本这抗样一集个发盯展过卖程。据文始献介疼绍，洁开始巩将计返算机肌辅助盗分析茧应用赚于悬卵索桥时设计孩的是卫美国望学者微。他烫们提象出的屿吊杆瓶力法姑和据强此编搁制的绒计算攻程序少，在餐曼哈害顿桥刃的加史固工脂程中姿得到腹应用贯。但纪此程具序不甚具通阵用性尤。英要国在60年代细修建戚塞文秆桥时罪，将漂悬索兆桥当板作非睡线性只平面症框架貌结构场，利帆用有盐限位救移法燃作计东算分作析，泊检舞算了惯具有爬斜吊策杆（纤索）都的塞抵文桥袭的设遮计合扩理性循。19夕66年的扒里斯租本国每际悬踏索桥匙会议球促进计了悬勉索桥齿计算抢机辅环助设赛计计交算分取析的喝发展嫌。虽岛然美吓国自火那以幻玉后再批未修乌建大许跨悬转索桥陪，系粒统的普悬索碎桥软眼件开邀发并墙未受再到重葬视，阿但其霜在理角论的嫁研究叔方面截仍处厨于领轰先地呈位，墙尤其赏是动泛力设于计计副算方蒙面。抚英国干自修坊建塞具文桥湖以后闹，在挨悬索已桥的隶设计缠中都间采用箭计算絮机作兴静力幅分析侄，而努进行米完善血的计歇算机码动力烂分析霸较晚蝇。随村后，役日本笼由于薪修建毕本四郊连络予线，陪线内爪含有11座悬店索桥乓，所玩以开伤发了乎悬索屯桥设疗计计肆算软编件系盲列。AB体AQ职US直-狼N归on凳-L替in姐ea订r踢F.剖E.碎A帆na回ly化si夏sAD断IN探A粪-谨No封n蛮Li娃ne凝ar大F脉.E物.爷An声al绸ys记isMS淡C划So乒ft梨wa舟re延-筛H丽om往e峡of工N章AS场TR转AN嚼a灶nd止m鸡an郑y吵ot匹he御r耀pr烤og苗ra全msAN卵SY营S焦-游Ge指ne蜓ra局l夏Pu锤rp毯os升e乎F.过E.CS夸I榴-泼SA深P索20而00–费Ge织ne奋ra席l想Pu存rp颈os碧e谦An驾al路ys嚼is湿a往nd乳D职es驻ig佣nLU躬SA隐S隶Br肯id炮ge–琴Br宰id伟ge可e链ng甜in糟ee拿ri草ng万a遇na关ly糟si邮s,瞒d坡es策ig既n男an艳d桃as趣se淡ss芽me也nt酱s当of拜tw亿ar膏eMI颜DA畜S/当Ci递vi联l–窑St埋ag纷e慕An筋al欢ys厉es惨f倚or瞧P煤os存t-饼te药ns宣io墙ne农d,俗S垦us致pe严ns午io衡n微&醉Ca咳bl窜e蚀Br珍id乘ge谜s买an逝d响De绳si极gnAN者SY涉S/肆C咏iv包il受FE吨MTD问V前RM软件AB柿AQ拳US-覆No罩n-阔Li慕ne效ar牲F包.E谊.湖An疤al失ys借isht程tp坝:/刻/w耽ww遥.a吗ba退qu铺s.敞co税m.乘cn芹/AB些AQ字US舰/S嘱ta汇nd锄ar舌d:通用福分析阶模块AB掉AQ都US欧/E含xp闯li尚ci首t:显式结分析盖模块AB垃AQ援US千/C世AE签:前后鲜处理尿模块AB走AQ币US锄/A茅qu取a:前后被处理烤模块（海按洋工施程）AB仆AQ啦US斑/C鲁-M婆OL匀D:水下伏冲击小模块AB迅AQ孟US色/D单es钻ig铜n:优化茅敏感呜性分坛析模驶块AB爸AQ仔US怕/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