大跨径桥梁理论悬索桥理论
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
的风毁引起人们对悬索桥抗风的反思。
1964年-建成韦拉扎诺（Verrazano Narrows Br.）桥（双层， 主跨1298m）的记录一直保持至上世纪80年代初。
1966年建成主跨988m的塞文（Severn）桥。
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
布鲁克林桥（Brooklyn ，1883，486m ），美国，纽约 4
5
金门大桥，1280m，美国，1937年
在中国，1995年建成了西陵长江大桥（主跨900m）、1997 年建成了虎门大桥（主跨888m）。
1998年的香港青马大桥（主跨1377m）和1999年江阴长江 大桥（主跨1385m）分别列入世界大跨度桥梁序列中的第四位 与第五位。
主跨452m的汕头海湾大桥采用预应力混凝土加劲梁，在世 界同类桥中跨径排名第一。
12
日本风格悬索桥主要特点
作为后起之秀—日本，其悬索桥技术具有随时代进步的特色， 主要特点：
（1）采用预制平行钢丝索股架设主缆（PWS法）。 （2）加劲梁主要沿袭美国流派的钢桁梁型式，但近
年来对非双层桥面的梁体已转向采用流线型扁 平钢箱梁。 （3）吊索沿袭美国流派的竖直4股骑跨式，未接受 英国早期的斜吊索。 （4）桥塔采用钢结构，主要采用焊接方式。 （5）鞍座采用铸焊混合方式。 （6）采用钢桥面板沥青混合料铺装桥面。 （7）主缆索股与锚碇内钢构架采用预应力工艺锚固
螺栓紧固。 （6）鞍座采用大型铸钢件。 （7）桥面板采用RC构件。
11
欧洲风格悬索桥主要特点
首次采用钢箱梁与斜吊索闻名于世的塞文桥的 建成，标志着又一建桥强国——英国的掘起，代表 了欧洲风格，其主要特点
（1）采用流线型扁平钢箱梁作为加劲梁。 （2）早期采用铰接斜吊索，经塞文桥、博斯普鲁
斯桥以及恒伯尔桥的实践之后，在博斯普鲁 斯二桥改回到垂直吊索。 （3）索夹分为上下两半，在其两侧采用垂直于主 缆的高强螺栓紧固。 （4）桥塔采用焊接钢结构或钢筋混凝土结构。 （5）钢桥面板采用沥青混合料铺装。
中国悬索桥的历史与发展
2009年，舟山连岛工程中的西侯门大桥以1650米跨径 排中国第一，世界第二。
专题： 大跨径桥梁计算理论
悬索桥
悬索桥
跨越能力最强的桥型之一
2
历史
悬索桥的起源——起源于中国，藤桥、索桥等。 跨度500m：1880年至1920年-纽约，布鲁克林（Brooklyn ， 1883 ， 486m ） 桥 ， 威 廉 斯 堡 桥 （ Williamsboarg ， 1930 ， 488m ）桥，曼哈顿（Manhattan，1909，448m ）桥。 跨度1000m ：1931年-乔治、华盛顿（George Washington， 1066m ）桥；1937年金门（Golden Gate， 1280m ）大桥。 1940年-美国华盛顿州的塔可马（Tacoma，主跨853m）大桥
15
中国悬索桥历史与发展
16
中国悬索桥的历史与发展
中国吊桥（索桥）历史悠久，但多为人行桥，跨径小， 适应性较差。
现代悬索桥虽然源于古代吊桥，但现代悬索桥的规模、 材料、技术含量已和古代吊桥不可同日而语，它集中了 当代建筑学最尖端的理论、工艺、材料，以无与伦比的 跨径雄霸桥林，即便是桥林新秀斜拉桥在跨径上也无力 与其争锋。
13
广泛采用的悬索桥结构及工艺特点
目前，国际上广泛采用的悬索桥结构及工艺特点： （1）主缆架设方法采用AS法（英国、美国）和
PWS法（日本、中国）。 （2）加劲梁采用流线型扁平钢箱梁型式。 （3）吊索为竖直形式。 （4）锚固方法偏向采用铸焊混合结构与预应力锚
固工艺。
14
现代悬索桥的发展
（1）跨径越来越大，从几十米发展到近2000m； （2）加劲梁高跨比越来越小，从1/40下降到1/300； （3）主缆等主要承重构件的安全系数取值越来越低， 从4.0下降到2.0。
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，承受轴向拉力
锚
碇：锚固主缆的结构，它将主缆中的拉力传递给地基
，通常采用重力式锚和隧道式锚
10
美国风格悬索桥主要特点
（1）主缆采用AS（Air Spinning）法架设。 （2）加劲梁采用非连续的钢桁梁，适应双层桥面，
并在桥塔处设有伸缩缝。 （3）桥塔采用铆接或栓接钢结构。 （4）吊索采用竖直的4股骑跨式。 （5）索夹分为左右两半，在其上下采用水平高强
新塔可马（Tacoma，主跨853m）大桥 7
历史
1981年英国的恒伯尔（Humber）桥（主跨1410m）的建成， 将保持记录17年之久的韦拉扎诺桥打破。
在亚洲，1962年福冈的若户桥，主跨367m，至1988年建成 的南备赞大桥（主跨1100m）结束了亚州无千米跨大桥历史， 1998年，明石海峡大桥（主跨1990m）的建成，标志着大跨悬 索桥修建重心转移到了亚州。
8
构成及特征
构成：主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碇、吊索 特征：柔性悬吊组合体系。
成桥时，主要由主缆和主塔承受结构自重， 加劲梁受力由施工方法决定。
成桥后，结构共同承受外荷载作用，受力按 刚度分配。
9
构件作用
主
缆：结构体系中主要承重构件，是几何可变体，主要
承受拉力作用。主缆在恒载作用下具有很大的初始张拉力，对
后续结构形状提供强大的“重力刚度”，这是悬索桥跨径得以
不断增大、加劲梁高跨比得以减小的根本原因
主
塔：抵抗竖向荷载的主要承重构件，在恒载作用下，
以轴向受压为主；在活载作用下，以压弯为主，呈梁柱构件特
征
加 劲 梁：促证车辆行驶、提供结构刚度的二次结构，主要 承受弯曲内力。弯曲内力主要来自结构二期恒载和活载
中国悬索桥的历史与发展
1995年，中国第一座现代大跨径悬索桥广东省汕头海 湾大桥建成，它以452米的跨径吹响了中国大跨径悬索 桥建设的号角。
1996年，西陵长江大桥就将这一纪录提高到900米。 1997年，又建成了跨径888米的虎门大桥。同年，香港
青马大桥又实现了新的跨越，以1377米的跨径雄居中 国桥梁跨径之首。 1999年江阴长江大桥又以1385米的跨径傲视桥林。中 国悬索桥4年实现3次飞跃，每次飞跃都是450米的惊人 数字，这在世界桥梁史上也绝无仅有。
1964年-建成韦拉扎诺（Verrazano Narrows Br.）桥（双层， 主跨1298m）的记录一直保持至上世纪80年代初。
1966年建成主跨988m的塞文（Severn）桥。
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
布鲁克林桥（Brooklyn ，1883，486m ），美国，纽约 4
5
金门大桥，1280m，美国，1937年
在中国，1995年建成了西陵长江大桥（主跨900m）、1997 年建成了虎门大桥（主跨888m）。
1998年的香港青马大桥（主跨1377m）和1999年江阴长江 大桥（主跨1385m）分别列入世界大跨度桥梁序列中的第四位 与第五位。
主跨452m的汕头海湾大桥采用预应力混凝土加劲梁，在世 界同类桥中跨径排名第一。
12
日本风格悬索桥主要特点
作为后起之秀—日本，其悬索桥技术具有随时代进步的特色， 主要特点：
（1）采用预制平行钢丝索股架设主缆（PWS法）。 （2）加劲梁主要沿袭美国流派的钢桁梁型式，但近
年来对非双层桥面的梁体已转向采用流线型扁 平钢箱梁。 （3）吊索沿袭美国流派的竖直4股骑跨式，未接受 英国早期的斜吊索。 （4）桥塔采用钢结构，主要采用焊接方式。 （5）鞍座采用铸焊混合方式。 （6）采用钢桥面板沥青混合料铺装桥面。 （7）主缆索股与锚碇内钢构架采用预应力工艺锚固
螺栓紧固。 （6）鞍座采用大型铸钢件。 （7）桥面板采用RC构件。
11
欧洲风格悬索桥主要特点
首次采用钢箱梁与斜吊索闻名于世的塞文桥的 建成，标志着又一建桥强国——英国的掘起，代表 了欧洲风格，其主要特点
（1）采用流线型扁平钢箱梁作为加劲梁。 （2）早期采用铰接斜吊索，经塞文桥、博斯普鲁
斯桥以及恒伯尔桥的实践之后，在博斯普鲁 斯二桥改回到垂直吊索。 （3）索夹分为上下两半，在其两侧采用垂直于主 缆的高强螺栓紧固。 （4）桥塔采用焊接钢结构或钢筋混凝土结构。 （5）钢桥面板采用沥青混合料铺装。
中国悬索桥的历史与发展
2009年，舟山连岛工程中的西侯门大桥以1650米跨径 排中国第一，世界第二。
专题： 大跨径桥梁计算理论
悬索桥
悬索桥
跨越能力最强的桥型之一
2
历史
悬索桥的起源——起源于中国，藤桥、索桥等。 跨度500m：1880年至1920年-纽约，布鲁克林（Brooklyn ， 1883 ， 486m ） 桥 ， 威 廉 斯 堡 桥 （ Williamsboarg ， 1930 ， 488m ）桥，曼哈顿（Manhattan，1909，448m ）桥。 跨度1000m ：1931年-乔治、华盛顿（George Washington， 1066m ）桥；1937年金门（Golden Gate， 1280m ）大桥。 1940年-美国华盛顿州的塔可马（Tacoma，主跨853m）大桥
15
中国悬索桥历史与发展
16
中国悬索桥的历史与发展
中国吊桥（索桥）历史悠久，但多为人行桥，跨径小， 适应性较差。
现代悬索桥虽然源于古代吊桥，但现代悬索桥的规模、 材料、技术含量已和古代吊桥不可同日而语，它集中了 当代建筑学最尖端的理论、工艺、材料，以无与伦比的 跨径雄霸桥林，即便是桥林新秀斜拉桥在跨径上也无力 与其争锋。
13
广泛采用的悬索桥结构及工艺特点
目前，国际上广泛采用的悬索桥结构及工艺特点： （1）主缆架设方法采用AS法（英国、美国）和
PWS法（日本、中国）。 （2）加劲梁采用流线型扁平钢箱梁型式。 （3）吊索为竖直形式。 （4）锚固方法偏向采用铸焊混合结构与预应力锚
固工艺。
14
现代悬索桥的发展
（1）跨径越来越大，从几十米发展到近2000m； （2）加劲梁高跨比越来越小，从1/40下降到1/300； （3）主缆等主要承重构件的安全系数取值越来越低， 从4.0下降到2.0。
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，承受轴向拉力
锚
碇：锚固主缆的结构，它将主缆中的拉力传递给地基
，通常采用重力式锚和隧道式锚
10
美国风格悬索桥主要特点
（1）主缆采用AS（Air Spinning）法架设。 （2）加劲梁采用非连续的钢桁梁，适应双层桥面，
并在桥塔处设有伸缩缝。 （3）桥塔采用铆接或栓接钢结构。 （4）吊索采用竖直的4股骑跨式。 （5）索夹分为左右两半，在其上下采用水平高强
新塔可马（Tacoma，主跨853m）大桥 7
历史
1981年英国的恒伯尔（Humber）桥（主跨1410m）的建成， 将保持记录17年之久的韦拉扎诺桥打破。
在亚洲，1962年福冈的若户桥，主跨367m，至1988年建成 的南备赞大桥（主跨1100m）结束了亚州无千米跨大桥历史， 1998年，明石海峡大桥（主跨1990m）的建成，标志着大跨悬 索桥修建重心转移到了亚州。
8
构成及特征
构成：主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碇、吊索 特征：柔性悬吊组合体系。
成桥时，主要由主缆和主塔承受结构自重， 加劲梁受力由施工方法决定。
成桥后，结构共同承受外荷载作用，受力按 刚度分配。
9
构件作用
主
缆：结构体系中主要承重构件，是几何可变体，主要
承受拉力作用。主缆在恒载作用下具有很大的初始张拉力，对
后续结构形状提供强大的“重力刚度”，这是悬索桥跨径得以
不断增大、加劲梁高跨比得以减小的根本原因
主
塔：抵抗竖向荷载的主要承重构件，在恒载作用下，
以轴向受压为主；在活载作用下，以压弯为主，呈梁柱构件特
征
加 劲 梁：促证车辆行驶、提供结构刚度的二次结构，主要 承受弯曲内力。弯曲内力主要来自结构二期恒载和活载
中国悬索桥的历史与发展
1995年，中国第一座现代大跨径悬索桥广东省汕头海 湾大桥建成，它以452米的跨径吹响了中国大跨径悬索 桥建设的号角。
1996年，西陵长江大桥就将这一纪录提高到900米。 1997年，又建成了跨径888米的虎门大桥。同年，香港
青马大桥又实现了新的跨越，以1377米的跨径雄居中 国桥梁跨径之首。 1999年江阴长江大桥又以1385米的跨径傲视桥林。中 国悬索桥4年实现3次飞跃，每次飞跃都是450米的惊人 数字，这在世界桥梁史上也绝无仅有。