懸索橋及斜拉橋的分類、構(gòu)造、受力特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)

懸索橋及斜拉橋第一節(jié)懸索橋及斜拉橋的分類及構(gòu)造第二節(jié)懸索橋及斜拉橋的受力特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)懸索橋的型式與結(jié)構(gòu)組成懸索橋（吊橋）是特大跨度橋梁的主要型式之一。常見單跨和三跨（簡(jiǎn)支或連續(xù)）兩種結(jié)構(gòu)形式。懸索橋由主纜、索塔、錨碇和加勁梁四部分組成。主纜制造：AS法（空中送絲法）；PPWS法（預(yù)制束股法）TheGoldenGateBridge金門大橋的巨大橋塔高227米，每根鋼索重6412公噸，由27000根鋼絲絞成。1933年1月始建，1937年5月首次建成通車。英國(guó)恒比爾大橋于1981年建成，主跨為1410米丹麥大海帶橋主跨1624米日本明石海峽大橋（主跨1991米）汕頭海灣大橋1991年12月17日，江澤民同志親自為海灣大橋奠基并啟動(dòng)開工電鈕；1995年12月28日江澤民同志出席了大橋通車典禮。廈門海滄大橋（主跨648m）1996年12月18日破土動(dòng)工，主體工程于97年６月份正式開工建設(shè)，全橋于1999年12月30，順利通車。香港青馬大橋主跨一三七七米公鐵兩用橋江陰陰長(zhǎng)長(zhǎng)江江大大橋橋建成成于于1999年，，主主跨跨1385米。。是是一一座座主主跨跨徑徑超超過(guò)過(guò)1000米的的特特大大型型橋橋梁梁，，打打破破了了““中中國(guó)國(guó)人人不不能能建建大大跨跨度度橋橋梁梁””的的神神話話。。5月1日開開通通的的潤(rùn)潤(rùn)揚(yáng)揚(yáng)大大橋橋由北北汊汊橋橋（（斜斜拉拉橋橋））與與南南汊汊橋橋（（懸懸索索橋橋））兩兩座座橋橋拼拼接接而而成成南浦大橋（（1991）該橋全長(zhǎng)8346米，主橋長(zhǎng)846米，主橋采用用雙塔雙索面面鋼與混凝土土結(jié)合梁斜拉拉橋，主跨跨跨徑423米OresundBridgeOresund橋是一座跨越越了Oresund海峽的公鐵兩兩用橋，連接接了丹麥?zhǔn)锥级几绫竟秃腿鸬涞某擎?zhèn)鎮(zhèn)。這座橋有有世界上最長(zhǎng)長(zhǎng)的490米的斜拉橋主主跨。全橋長(zhǎng)長(zhǎng)7845米，近似的等等于丹麥和瑞瑞典之間的距距離。Oresund橋在2000年7月的一個(gè)星期期五通車的。。OresundBridgeThemainbridge，，aharpcable-stayedbridgewithtwosidespansAyunoseBridge（Japan1990）峽谷深140m，寬300m，總長(zhǎng)390m，主跨200mAlamilloBridge(Spain1992)西班牙塞維利利亞的Alamillo橋建于1992年，是世界上上第一座大跨跨度無(wú)背索斜斜塔斜拉橋，，主跨200m，橋?qū)?2m。MarianBridge(theCzechRepublic)span=123.3m，pylon=75mSunshineSkywayBridge(USA1987)span=366mSunshineSkyway橋位于佛羅里里達(dá)州，系獨(dú)獨(dú)柱式單面索索雙塔斜拉橋橋。主跨365.76米，全長(zhǎng)8851米，1987年建成通車。。該橋最大特特點(diǎn)是采用迎迎風(fēng)面積較小小的獨(dú)柱塔和和該橋所設(shè)的的防撞設(shè)施。。Chesapeake&DelawareCanalBridge(USA1995)span=229mChesapeake&DelawareCanalBridge(USA1995)Pylonandmainspanduringconstruction南京長(zhǎng)江二橋橋南汊橋南京長(zhǎng)江二橋橋南汊主橋于于1997年10月6日正式開工，，于2000年7月9日全橋順利合合龍，主橋施施工時(shí)間為2年9個(gè)月。是一座座主跨628m，雙塔、雙索索面鋼主梁的的斜拉橋。多多羅大橋主主跨為890米，總長(zhǎng)是1480米，是世界上上最長(zhǎng)的斜拉拉橋。包括4條車道及自行行車，輕型摩摩托車和行人人的附加車道道。1999年建成通車。。南京長(zhǎng)江第三三大橋世界上第一座座“人”字弧弧線形鋼塔斜斜拉橋，2005年10月7日7日中午12時(shí)正式通車。。主橋跨徑648米。一、懸索橋及及斜拉橋的分分類二、懸索橋及及斜拉橋的構(gòu)構(gòu)造第一節(jié)懸索索橋及斜拉橋橋的分類及構(gòu)構(gòu)造1、懸索橋懸索橋（吊橋橋）是特大跨跨度橋梁的主主要型式之一一。懸索橋由主纜、索塔、、加勁梁和錨錨碇四部分組成。。一、懸索橋及及斜拉橋的分分類按懸吊跨數(shù)分分類：?jiǎn)慰鐟覒宜鳂颉⑷缈鐟宜鳂?、多多跨（四跨、、五跨）懸索索橋。按主纜的錨固固方式分類：：地錨式懸索索橋和自錨式式懸索橋。根據(jù)懸吊方式式分類：（1）采用豎直吊吊索，用鋼桁桁架作為加勁勁梁（美國(guó)式式懸索橋）；；（2）采用三角形形的斜吊索，，并以高度較較小的扁平流流線形翼狀鋼鋼箱梁作為加加勁梁（英國(guó)國(guó)式懸索橋））；（3）混合式懸索索橋，采用豎豎直吊索和斜斜吊索，流線線形鋼箱梁作作為加勁梁。。按支承結(jié)構(gòu)分分類：?jiǎn)慰鐑蓛摄q加勁梁懸懸索橋、三跨跨兩鉸加勁梁梁懸索橋、三三跨連續(xù)加勁勁梁懸索橋主要組成部分分為主梁、索索塔及拉索。。1）按索塔布置置方式分：?jiǎn)螁嗡叫崩瓨驑?、雙塔式斜斜拉橋、多塔塔式斜拉橋。。2）按主梁的支支承條件分：：連續(xù)梁式斜斜拉橋、單懸懸臂式斜拉橋橋、T形剛架式斜拉拉橋2、斜拉橋1、懸索橋上部部結(jié)構(gòu)的主要要形式和構(gòu)造造特點(diǎn)主纜(mainflexiblecable)：是懸索橋的的主要承重構(gòu)構(gòu)件吊索的結(jié)構(gòu)(sling)：是連接主纜纜和加勁梁的的構(gòu)件，它通通過(guò)索夾把加加勁梁懸掛于于主纜上。索夾(clamp)：是緊箍主纜纜索股并連接接主纜與吊索索的構(gòu)件。索鞍（saddle）：為主纜提提供支承并使使主纜平順地地改變方向構(gòu)構(gòu)件。二、懸索橋及及斜拉橋的構(gòu)構(gòu)造加勁梁(stiffeninggirder)：提供橋面直直接承受荷載載的梁體結(jié)構(gòu)構(gòu)，防止橋面面變形；加勁梁的布置置：雙鉸加勁勁梁簡(jiǎn)支體系系和連續(xù)加勁勁梁的連續(xù)體體系。橋面：鋼橋面面和混凝土加加勁梁橋面。。橋塔(bridgetower)：支承主纜的的重要構(gòu)件；；錨碇(anchorage)：主纜纜的錨錨固體體1、懸索索橋上上部結(jié)結(jié)構(gòu)的的主要要形式式和構(gòu)構(gòu)造特特點(diǎn)大纜以以as法（空空中送送絲法法）或或ppws法（預(yù)預(yù)制束束股法法）制制造，，美國(guó)國(guó)、英英國(guó)、、法國(guó)國(guó)、丹丹麥等等國(guó)均均采用用as法，中中國(guó)、、日本本采用用ppws法。塔架型型式一一般采采用門門式框框架，，材料料用鋼鋼和混混凝土土，美美國(guó)、、日本本、英英國(guó)采采用鋼鋼塔較較多，，中國(guó)國(guó)、法法國(guó)、、丹麥麥、瑞瑞典采采用混混凝土土塔。。加勁梁梁有鋼鋼桁架架梁和和扁平平鋼箱箱梁，，美國(guó)國(guó)、日日本等等國(guó)用用鋼桁桁架梁梁較多多，中中國(guó)、、英國(guó)國(guó)、法法國(guó)、、丹麥麥用鋼鋼箱梁梁較多多。錨碇有有重力力式錨錨碇和和隧道道錨碇碇，采采用重重力式式錨碇碇居多多。拉索的的布置置：輻射射式、、豎琴琴式、、扇式式、星星式拉索的的索面面布置置可用用單面面索或或雙面面索；；拉索索必須須用高高強(qiáng)度度的鋼鋼筋、、鋼絲絲或鋼鋼絞線線制作作。塔柱主要承承受軸軸力沒沒，除除柱底底鉸支支的輻輻射式式斜索索布置置外，，也要要承受受彎矩矩。從橋梁梁的立立面看看，塔塔柱主主要有有獨(dú)柱柱式、、A形和倒倒Y形三種種。從橋梁梁的橫橫斷面面看，，塔柱柱主要要有獨(dú)獨(dú)柱型型式、、雙柱柱式、、門式式、斜斜腿門門式、、倒V式、寶寶石式式和倒倒Y式等。。主梁斜拉橋橋常用用的主主梁形形式，，按靜靜力體體系分分有連連續(xù)梁梁、懸懸臂梁梁和懸懸臂剛剛構(gòu)等等。2、斜拉拉橋密索斜斜拉橋橋——Tatara日本，，1999年5月1日建成成通車車,其主跨跨長(zhǎng)達(dá)達(dá)890米,主梁為為P.C.與鋼箱箱梁混混合結(jié)結(jié)構(gòu)密索斜斜拉橋橋－Normandie法國(guó)，，1995年建成成的主主跨為為856米縱橋向向造型型橫橋向向造型型塔、梁梁、墩墩的連連接形形式漂浮體體系半漂浮浮體系系塔梁固固結(jié)體體系剛構(gòu)體體系漂浮體體系漂浮體體系－－濟(jì)南南黃河河橋半漂浮浮體系系半漂浮浮體系系－青青州大大橋塔梁固固結(jié)體體系塔梁固固結(jié)體體系－－上海海鉚港港大橋橋剛構(gòu)體體系剛構(gòu)體體系－－長(zhǎng)沙沙湘江江北大大橋一、懸懸索橋橋和斜斜拉橋橋的受受力特特點(diǎn)二、懸懸索橋橋和斜斜拉橋橋的設(shè)設(shè)計(jì)要要點(diǎn)第二節(jié)節(jié)懸懸索橋橋及斜斜拉橋橋的受受力特特點(diǎn)及及設(shè)計(jì)計(jì)要點(diǎn)點(diǎn)懸索橋橋的受受力特特點(diǎn)懸索橋橋的活活載和和恒載載通過(guò)過(guò)吊索索和索索夾傳傳遞至至主纜纜，再再經(jīng)過(guò)過(guò)鞍座座傳至至橋塔塔頂，，經(jīng)橋橋塔傳傳遞到到下部部的塔塔墩和和基礎(chǔ)礎(chǔ)。斜拉橋橋的受受力特特點(diǎn)斜拉橋橋從塔塔柱上上伸出出并懸懸吊起起主梁梁的高高強(qiáng)度度鋼索索起著著主梁梁彈性性支承承的作作用，，從而而大大大減小小梁內(nèi)內(nèi)彎矩矩，使使梁截截面尺尺寸減減小，，減輕輕了主主梁的的重量量，加加大了了橋的的跨越越能力力。一、懸懸索橋橋和斜斜拉橋橋的受受力特特點(diǎn)塔柱——承擔(dān)錨錨固區(qū)區(qū)傳來(lái)來(lái)的重重力主梁——承擔(dān)斜斜拉索索水平平力、、承擔(dān)擔(dān)活載載彎矩矩斜拉索索——將主梁梁承擔(dān)擔(dān)的荷荷載傳傳遞到到塔柱柱或基基礎(chǔ)斜拉橋橋1、懸索索橋的的設(shè)計(jì)計(jì)要點(diǎn)點(diǎn)懸索橋橋的設(shè)設(shè)計(jì)順順序一一般可可以分分為兩兩部分分考慮慮；先先考慮慮主纜纜及加加勁梁梁的設(shè)設(shè)計(jì)，，然后后根據(jù)據(jù)已決決定的的主纜纜及加加勁梁梁體系系考慮慮橋塔塔的設(shè)設(shè)計(jì)。。1）加勁勁梁：：擬定定懸索索橋的的形式式、選選擇邊邊孔與與主孔孔的跨跨度比比等；；2）主纜纜：確確定主主纜的的垂跨跨比等等3）橋塔塔：確確定橋橋塔的的構(gòu)架架形式式等二、懸懸索橋橋和斜斜拉橋橋的設(shè)設(shè)計(jì)要要點(diǎn)結(jié)構(gòu)幾幾何尺尺寸的的確定定斜拉橋橋作為為塔、、梁、、索組組成的的組合合體系系，進(jìn)進(jìn)行設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)必須須綜合合考慮慮塔、、梁、、索