懸索橋的歷史與發(fā)展及實(shí)例

懸索橋的歷史與發(fā)展及實(shí)例分析第十三章懸索橋第一節(jié)概述第二節(jié)懸索橋的歷史與發(fā)展第三節(jié)湖南矮寨懸索橋簡(jiǎn)介第一節(jié)概述

懸索橋是一種適合于特大跨度的橋型。它以大纜（或叫主纜、主索）、錨碇和塔作為主要構(gòu)件；以加勁梁、吊索、鞍座等作為輔助構(gòu)件同其他橋型相比，跨度越大，懸索橋的優(yōu)勢(shì)越明顯。主要是承重構(gòu)件的大纜具有非常合理的受力（受拉）方式。在材料用量和截面設(shè)計(jì)方面、構(gòu)件設(shè)計(jì)及施工方面都有著較大的優(yōu)勢(shì)。由于其跨度大，?？梢豢邕^(guò)江過(guò)河，避免修建深水橋墩和基礎(chǔ)，且滿足通航要求?？缍却?，其構(gòu)件顯得特別柔細(xì)，外形美觀，大跨度懸索橋所在地幾乎都成為重要的旅游景點(diǎn)。主要缺點(diǎn)：懸索是柔性結(jié)構(gòu)，剛度較小，活載作用，會(huì)改變幾何形狀，引起橋跨結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的撓曲變形；在風(fēng)荷載、車輛沖擊荷載作用下容易產(chǎn)生振動(dòng)。懸索橋和斜拉橋的比較：共同之處①兩者的纜索都采用高強(qiáng)材料，受力合理；②兩橋式均適于大跨度；③兩橋式的柔度和變形均較大，其抗風(fēng)及振動(dòng)問(wèn)題都必須予以重視。不同之處：①結(jié)構(gòu)受力方面。懸索橋主要靠大纜受力，加勁梁只是局部承受荷載，采用地錨體系時(shí)，加勁梁不受軸向力，靠調(diào)整矢跨比改變主纜的恒載內(nèi)力。斜拉橋是主梁與斜索共同受力，主梁中存在較大軸向力，直接通過(guò)張拉斜拉索調(diào)整索的恒載內(nèi)力。②材料方面。懸索橋加勁梁大部采用鋼材。斜拉橋主梁可以是鋼梁，也可以是混凝土梁，還可以是結(jié)合梁或混合梁。③剛度購(gòu)方面怪。懸索家橋的摸豎向稠剛度躁主要連由大徹纜提詞供，斷調(diào)整映其豎窄向剛訊度的椅方法套主要嬌靠調(diào)逮整大壁纜的遮恒載弓拉力旁；斜曲拉橋際的豎吩向剛垃度由改拉索薦與主巧梁共鳳同提網(wǎng)供，僻主梁魯剛度恐影響蠻較大捉，可糾通過(guò)傲該變案結(jié)構(gòu)布的布宿置形晴式的慘辦法川來(lái)調(diào)測(cè)整其酬豎向駝剛度塊。④施工時(shí)方面其。懸索敏橋的錯(cuò)施工無(wú)順序緣瑞為：德錨碇直、橋渣塔、遺大纜稅、吊鑼索、茄加勁囑梁，屆施工器不復(fù)眠雜，旺結(jié)構(gòu)飯線形尸主要行由大客纜線灰形和承吊索躁長(zhǎng)度可控制煉。斜捏拉橋辮施工團(tuán)中拉專索與巖主梁富交替迫懸臂便伸出懶，施卸工時(shí)著結(jié)構(gòu)亭體系夕發(fā)生雄多次籌轉(zhuǎn)換蝕，需當(dāng)嚴(yán)格轎控制憐結(jié)構(gòu)雁線形鏈和拉傍索拉具力。一、信懸索彎橋總桃體布巧置和爬構(gòu)造耍特點(diǎn)1.大纜大纜速的兩管種形松式：鋼絲序繩險(xiǎn)小逝跨度平行漫鋼絲允束戒各謀種跨些度其架包設(shè)方儲(chǔ)法分迅為空中耐送絲諒法和預(yù)制債平行珍絲股倒法?？罩兴徒z累法（AS法)：在施逢工現(xiàn)垮場(chǎng)通阿過(guò)移謠動(dòng)的卷紡輪進(jìn)在空辟中編鵝絲而內(nèi)成。預(yù)制戒平行錦絲股祝法（PS法）設(shè)：預(yù)先帶在工根廠按挖規(guī)定殲的鋼奶絲根厚數(shù)及死長(zhǎng)度匯制作桂成絲幟股，例并做聾好錨籮頭，缸繞在四絲股翼盤上旋，然鐵后運(yùn)繞到現(xiàn)時(shí)場(chǎng)通林過(guò)牽鹽引系森統(tǒng)架鐵設(shè)到往設(shè)計(jì)摘位置蠟。鋼絲呼繩不許戀采用訪麻芯死繩，釣非封互閉的凳鋼絲摘繩必全須鍍丈鋅；必須雄全部釣施預(yù)快應(yīng)力膠，以郊消除座結(jié)構(gòu)勺的非剖彈性疼延伸添。鋼絲譯繩回予扭性幸要小閥。鋼絲辦繩由擔(dān)絲捻探成股絨，然伍后由疼股捻媽成繩揉。一童般是7股繩瀉，每番股絲占數(shù)可輔分為7、19、37和61等。鋼絲朵繩的碧彈性波模量頂?shù)?，形股是廊絲的0，85倍，壯繩是圖股的0.搏85倍。絲捻炭成股度的捻噸向與史由股凳捻成帝繩的錫捻向筋相反去。平行骨鋼絲拜束索力映大，慣鋼絲引數(shù)目槽多，梯鋼絲如多采初用Φ5m塑m左右話的鍍掩鋅冷煌拔低愚碳鋼運(yùn)絲。由平薄行鋼遍絲組月成絲坊股，企再由且若干降絲股伸組成斗大纜江，各璃絲股趟受力先較均槍勻。六邊研形圓形優(yōu)點(diǎn)作：（1）主低跨在50插0m以上梯時(shí)，禁工費(fèi)劍比其缸他形忌式便擴(kuò)宜；（2）大王纜的乎彈性皮模量游大，宮一般蒼與單跨根鋼甜絲相鑰當(dāng)；（3）大縣纜的己延伸塊率小比；（4）大回纜截拒面內(nèi)瓶的應(yīng)禮力分迫布非蛙常均犬勻；（5）單拐位有故效截臨面積蒸的拉坐力強(qiáng)棒度最票大，巷疲勞勻強(qiáng)度勝高；大纜晶的矢檢跨比大纜則的矢材高與累跨度殺之比倍稱為矢跨夢(mèng)比。矢稍跨比狡越小銳，大憐纜中河的恒疼載內(nèi)銷力就粒越大歪，其貞剛度發(fā)就越驗(yàn)大。桁式塑加勁該梁的如懸索固橋矢戒跨比頸比較服大，斷梭狀災(zāi)扁平農(nóng)鋼箱浪加勁耳梁的砌矢跨繭比比蒙較小膠。矢跨峽比的眨選擇肆主要琴?gòu)慕Y(jié)振構(gòu)布連置、周經(jīng)濟(jì)漸合理捏、美療觀和顆結(jié)構(gòu)姜抗風(fēng)披穩(wěn)定駛性等注綜合澇考慮永。2.橋塔橋塔超也稱丘主塔，它幼是支煩承大鴉纜的狗重要盜構(gòu)件椅。橋塔侄按結(jié)稻構(gòu)受值力分籮為剛性述塔、雙柔性溪塔和擺柱面式三種登。剛性愁塔需抽在主享鞍座飯下設(shè)倚輥軸貝，使令鞍座曠能夠具沿縱紡向移側(cè)動(dòng)；哥柔性畝塔鞍偵座固膛定于倒塔頂現(xiàn)，由贏塔的駕彈性揚(yáng)變形類來(lái)適烈應(yīng)鞍偵座的方線位奸移。大跨良度懸縮慧索橋賣的橋業(yè)塔通濕常采鉆用柔揮性塔。3.錨碇懸索堡橋大憂纜兩覽端的埋錨固層方式葛有地錨與自錨兩種倒。地錨附分重力鳴式和隧洞校式兩種時(shí)。4.加勁聚梁懸索腥橋加角勁梁捉的作攤用小閘于斜糠拉橋微，現(xiàn)料在多執(zhí)采用昌鋼結(jié)旁構(gòu)，鍬一般鉗采用仇桁架擠梁或翻梭狀姑扁平獵鋼箱廊梁。梭狀共扁平游鋼箱悉梁：建筑沃高度棉小，介自重輕較輕揚(yáng)，用論鋼量哪省，乒結(jié)構(gòu)榮抗風(fēng)開(kāi)性能多好。5.索夾桶、吊逮索、基鞍座為保遍證傳饞力途尿徑安技全可秋靠，倚需在聲大纜蜂上安擇裝索驕夾。吊耳傳統(tǒng)擔(dān)吊索叨都是映垂直跳的，羅但從濃英國(guó)蛛的塞虹文橋滿開(kāi)始快使用貌斜吊膛索.目的買是為胡了提舒高大匯跨度鋤懸索禿橋振把動(dòng)時(shí)飄的結(jié)構(gòu)宏阻尼壞值。鞍座是設(shè)學(xué)在塔花頂及尾橋臺(tái)掘上直尸接支旱承大剃纜荷鴿載傳泡遞給興塔及堪橋臺(tái)嘉的裝里置。虛設(shè)在社塔頂有的叫主鞍。第二舞節(jié)釘懸索繼橋的血?dú)v史晚與發(fā)鈔展1.仍60年代爹以前較在美謙國(guó)的倡發(fā)展布魯員克林蜘橋:1.花崗京巖砌踢筑的枯塔柱嬌；2.從鍛法鐵到例現(xiàn)代擴(kuò)鋼材掠、鋼霸絲3.設(shè)計(jì)峽主要鋒憑經(jīng)坡驗(yàn)；4.紐約欺的象距征。曼哈緒頓橋比：在內(nèi)閣力分躁析中嘉，第最一次舍采用鬼考慮據(jù)非線澤性的“撓度聽(tīng)理論”（指能在內(nèi)毛力分園析中合把大急纜因熊變形箭所致釀的撓粥度考李慮進(jìn)暢去）俱做實(shí)蠅橋設(shè)絨計(jì)，坡從而濤認(rèn)識(shí)憐到降問(wèn)低梁充高可娘使梁雙所受略彎矩針減少俗。布魯淹克林粥橋:18獎(jiǎng)83年修袍建，隔跨度48補(bǔ)6.慎5m布魯芹克林米橋愉威廉博姆斯灑堡橋和曼哈濤頓橋曼哈夫頓橋:19種09年修笑建，張跨度44犯8m20世紀(jì)30年代膝是美坦國(guó)修漁建大綿跨度性懸索皆橋的醬高峰潤(rùn)期喬治·華盛泉頓橋彼：19伸31年完絹成主痕跨達(dá)10呈67治m的一村期工齒程，爪世界摩上第劃一座州跨度扛超過(guò)10師00擔(dān)m的橋臟梁。舊金委山城繡市標(biāo)毫記：金門大橋列，19龜37年建隨成，復(fù)主跨12蹲80賓m，保軟持最鑄大跨礙度紀(jì)飼錄達(dá)27年之忽久。20世紀(jì)40年代騰懸索呼橋發(fā)喉展史慮上的挫折——塔科話?cǎi)R橋肺的風(fēng)黑毀19違40年在畢華盛鉤頓州疾建成忌主跨逼為85形3m的塔咱科馬勝老橋印。此謹(jǐn)橋的翻加勁傘梁不岸是鋼兩桁梁雖而是懂下承職式(半穿引式)鋼板默梁。需由于摩加勁接梁斷雞面抗塑風(fēng)穩(wěn)魂定性鐘差，恩在建劍成當(dāng)撐年的11月7日近豈中午孩的時(shí)肝候被鞏風(fēng)吹膽斷。因此票，整隸個(gè)40年代通，美惠國(guó)幾攜乎沒(méi)頸有修字建懸你索橋糕。新塔坐科馬愈海峽駁橋：20世紀(jì)50年代拌，風(fēng)洞燙試驗(yàn)翅的興雹起20世紀(jì)60年代議美國(guó)版的懸茄索橋——第二態(tài)次發(fā)灰展高讓峰美國(guó)19磨64年，炒超縱金門層的維拉攀扎諾相海峽傘橋(1片29參8m蘆)保持練了17年，60年代軌以后鋼，美層國(guó)修該建的暴懸索盛橋較偽少，快但在太整個(gè)20世紀(jì)兵，懸婦索橋浩最多控的國(guó)揉家還洪是美律國(guó)。美國(guó)咳懸索辱橋的桑構(gòu)造誓特點(diǎn)據(jù)（美國(guó)栽流派）：鋼結(jié)外構(gòu)主鳥(niǎo)塔；垂直受吊索剪；非連幫續(xù)的餓桁架槽式加貧勁梁奸；鋼筋新混凝宰土橋吸面板瓣；鑄鋼獨(dú)鞍座須和眼餃桿錨蓮拉桿懸。2.沈60～80年代解在歐喇洲的講發(fā)展歐洲摸最早故的大挽跨度蘆懸索屯橋：嫩英傳國(guó)19每64年，劃蘇住格蘭10嶺06高m福斯善公路所橋19醬66年，爽英國(guó)艷，98霸8m，首觸次鋼毅箱梁艱斜爐吊索塞文清橋。葡萄借牙19毅66年釘首都弟里斯允本10們13稿m的4月25日大橋19筆81年英或國(guó)14槳10愿m恒比創(chuàng)爾橋。英國(guó)繼流派軋：代表晉作：塞文福橋和恒比鵝爾橋特點(diǎn)踢：梭裝見(jiàn)扁平沿鋼箱化梁和斜吊家索福斯芳公路觀橋4月25日大萄橋恒伯體爾橋3.厚70年代敵以后漠在日敲本的坊發(fā)展日本激在70年代躍開(kāi)始龍大跨搜度懸莖索橋歪的實(shí)稻踐如：19秩73年71莫2m的關(guān)蜂門橋19艙77年霞長(zhǎng)恢崎46杠5m的平房誠(chéng)戶橋兒島寺一坂婆出線穗上的潔南備心贊大德橋(1牙10加0m，19盟88年)和北蜓備贊關(guān)大橋(9貧90傭m，19者88年)19城98年建因成的灘明石殺海峽劑橋，姿跨度撥達(dá)19廟90眉m，創(chuàng)瀉下了20世紀(jì)衡橋梁賄跨度蛋的世錫界紀(jì)攤錄。關(guān)門渾橋：爽桁架絞式橋榜塔明石首海峽嘗大橋日本要懸索斥橋的濾構(gòu)造淺特點(diǎn)末（日慕本流宗派）掘：桁式構(gòu)加勁是梁，垂直笛吊索和鋼索到塔在大搖纜施裹工上察，用預(yù)制方平行綁絲股隔法代替腔歐美況廣泛改使用初的空中攀送絲稻法4.我國(guó)問(wèn)懸索惱橋的踐發(fā)展我國(guó)某大跨葬度懸虹索橋披的建甚設(shè)始攻于90年代如：主跨灣為13篩85啟m的江陰閉長(zhǎng)江哭大橋，世沸界第臺(tái)四。19摔98年拖主跨浮為13姥77瓶m的香港腐青馬定大橋第五姿位。主跨含為64覺(jué)8m的廈門揀海滄言大橋、主御跨為90陜0m的西陵華長(zhǎng)江統(tǒng)大橋、88測(cè)8m的廣東假虎門帶大橋及45摩2m的廣東揭汕頭將海灣偷大橋，主跨湯為96閃0m的湖對(duì)北宜昌班長(zhǎng)江術(shù)大橋與重揭慶市踏主跨灶為61俱2m鵝公鬼巖長(zhǎng)緞江大俱橋。江陰卻長(zhǎng)江衫大橋世界痛第四香港青馬大橋第五位廈門若海滄窮大橋我國(guó)喊懸索嫌橋的港構(gòu)造兩特點(diǎn)梅：我國(guó)對(duì)加這勁梁料基本花上都播接受涼了英國(guó)抄流派的流胞線型蠢扁平監(jiān)鋼箱霸梁型艦式，砌對(duì)吊爆索仍聞保持美國(guó)敏流派的豎余直形聚式。第三塌節(jié)丙湖南怖矮寨調(diào)懸索標(biāo)橋簡(jiǎn)罰介吉首每矮寨雪特大伙懸索話橋是對(duì)國(guó)家紫高速碧公路毯重點(diǎn)誓規(guī)劃晴的8條西規(guī)部公詳路大濃通道——長(zhǎng)沙何至重歡慶高當(dāng)速公隨路的淹控制訊性工到程，敗是世異界上迷跨越城峽谷慚最大鍛的鋼死桁梁楚懸索絡(luò)橋。逮懸索育橋位品于湘產(chǎn)西大蠟山中號(hào)，在駝矮寨床鎮(zhèn)上似空33慶5米處僑跨越惜德夯視大峽手谷，謊右側(cè)才為著宗名風(fēng)灰景旅國(guó)游區(qū)威德夯脂，左條側(cè)則記是中懼國(guó)著騾名的“公路硬奇觀”——Ｇ20莊9國(guó)道綁矮寨野盤山胡公路.橋面譽(yù)設(shè)計(jì)哄標(biāo)高圾與地罪面高淘差達(dá)33虛0米左蘇右（盯中國(guó)句第三版）。述橋型壘方案途為鋼農(nóng)桁加霜?jiǎng)帕豪鋯慰珈F懸索扎橋氏。該橋鑼施工棉難度險(xiǎn)要?jiǎng)拥牡剡m形，憤復(fù)雜斃的地救質(zhì)，裳多變徑的氣竭候，辜吊裝糟和運(yùn)迅輸?shù)挠|極大遭困難葛，讓紹矮寨卻懸索繁橋面加臨巨櫻大的唱施工遍難度輛。最核片心的位技術(shù)仗難度回就是至主梁氏的架照設(shè)。猴一根撓加勁礦梁重碑的有欠四五會(huì)百噸張，輕啟的也六有兩喉三百驚噸，洋沒(méi)有晌水運(yùn)蹦條件倒，更艘沒(méi)有眾公路寬交通鴿大通野道，刺又是枝在懸忘崖上乖施工純，施環(huán)工技統(tǒng)術(shù)含鍵量、經(jīng)施工薪難度干在國(guó)焦際上伯都是芽罕見(jiàn)潮的懸索淺橋的榨主跨著為11副76碑m,工程腿計(jì)劃升投入7.慣2億元培，占吉茶販高速漲公路計(jì)劃葬總投領(lǐng)資的15姥%。20哄12年3月底題，創(chuàng)4項(xiàng)世耐界第原一的阻湖南開(kāi)矮寨屑特大努懸索激橋正翻式通鎮(zhèn)車。一、富是大遙橋主餓跨11歡76米，刪跨峽醫(yī)谷懸服索橋芬創(chuàng)世奧界第希一；二、氏是首把次采鉛用塔暮、梁步完全礎(chǔ)分離醉的結(jié)邪構(gòu)設(shè)撤計(jì)方多案，澆創(chuàng)世福界第一；三、影是首俘次采村用“軌索播滑移竟法”架設(shè)旋鋼桁隨梁，非創(chuàng)世營(yíng)界第閣一；四、走是首俯次采蓮用巖拾錨吊洪索結(jié)駕構(gòu)，牽并用羽碳纖殿維作軟為預(yù)年應(yīng)力平筋材婚，創(chuàng)拜世界賭第一禿。四個(gè)飲世界啟第一訂：首次北采用嚴(yán)軌索原移梁澇工藝涌進(jìn)行管主桁域梁架洗設(shè)。國(guó)軌索凱移梁嚷法即乏利用續(xù)大橋予永久冊(cè)吊索習(xí)，在終其下壞端安次裝水酬平軌友索，選再將動(dòng)水平謙軌索服張緊淚作為股加勁壤梁的禍運(yùn)梁噴軌道徑，實(shí)譯現(xiàn)由冰跨中灣往兩冤端節(jié)疑段拼盤裝大合橋的鈴鋼桁西加勁殊梁。頸相對(duì)爽于橋雹面吊川機(jī)拼擠裝方哭案，儀軌索始移梁曉方案琴可大婦大減鴨少鋼展桁梁楚的高橋空拼司裝作淘業(yè)，佛既可別節(jié)省室工期教和節(jié)散約投絨資，繳又有雪利于輸保證鍛施工狗安全似及施社工質(zhì)役量。軌索變移梁磁：塔梁拳分離剩：首次孕采用埋塔梁顆完全手分離床結(jié)構(gòu)芳。一價(jià)般懸爐索橋巡壽設(shè)計(jì)膚中，榆塔與飼梁相李接，斗但矮節(jié)寨大功橋索則塔位要置距萌懸崖脂