典型悬索桥构造与设计要点 (2)
悬索桥构造及设计实例介绍(128页)
复式主缆（双链吊桥： 朝阳大桥）。
• 截面形状（六角形）
尖顶形：将钢丝索故在竖向排列，列间插放隔片有助于通风和保持真圆 度较高的截面形状，截面温度均匀。主缆施工之初的钢丝定位较难。
平顶形：下层的钢丝索股会受到较大的挤压力，截面水平直径较竖向直 径大。
方阵式：竖横双向均利于插放隔片，钢丝束股数目较为灵活，紧缆机操 作时也较容易形成圆形截面。
双链式悬索桥（小跨度悬索桥）
双链式悬索桥的恒载及均布活载由上下链平均负担，非均布活载以及 半跨活载时结构的受力及变形特性较好，分散构件受力可减小构 件截面尺寸和单件重量；缺点：构件增多分散，安装及养护维修 不利。
悬索桥的形式（续）
地锚式悬索桥的孔跨布置形式(力学体系) 单跨：适于边跨建筑高度小、曲线边跨。由于边跨主缆的垂
悬索桥各部分构造——索夹
吊索与索夹的联结方式（钢丝绳） • 4股骑跨式：两根两端带锚头的钢丝绳索绕跨在索夹顶部的
嵌索槽中，锚头与加劲梁连接。不宜用平行钢丝索，索夹 分左右两半。
• 双股销铰式：两根下端带锚头、上端带销铰的钢丝绳索或 平行钢丝索，上端利用销铰与索夹下的耳板（吊板）连接， 下端用锚头或者同样用销铰与加劲梁连接。索夹分上下两 半。
吊索
布置形式：竖直；倾斜（提高整体振动时的结构阻尼值）。 材料：刚性吊杆（少量小跨：圆钢或钢管）；
柔性吊索：钢丝绳或者平行钢丝索（多采用）。 • 钢丝绳索 绳心式：以一股钢丝绳为中央形心，外围用钢丝束股围绕扭
绞而成。 股心式：7股钢丝束股扭绞而成，中央一股为股心。
注意：钢丝束股的扭绞方向与其间钢丝的扭转方向相反。
• 平行钢丝索（PWS）：多根Φ 5～7镀锌钢丝外加PE套管。
悬索桥各部分构造——索夹
悬索桥结构的设计与构造技术
悬索桥结构的设计与构造技术悬索桥是一种非常特殊而又令人称奇的桥梁结构。
它不仅在城市中起到了重要的交通作用，同时也成为了人们对于工程和建筑的美感追求的体现。
悬索桥之所以能够实现如此大跨度的设计和建造，离不开高超的结构技术和先进的构造方法。
悬索桥的设计和构造技术需要综合考虑多个因素，包括桥梁的跨度、荷载情况以及环境要求等。
其中，悬索桥的跨度是一个重要的考虑因素。
跨度越大，要承受的荷载就越大，对于桥梁的结构和材料都提出了更高的要求。
因此，在设计和构造悬索桥时，必须综合考虑桥梁负荷、风压、地震和其他自然因素的影响，以确保桥梁的安全性和稳定性。
在悬索桥的设计中，最重要的组成部分就是主悬索。
主悬索是连接桥塔的主要承载结构，一般采用高强度的钢缆或钢索制成。
这些钢缆通过一定的预应力技术进行张拉，使其成为一个坚固而稳定的主体。
同时，为了进一步增强悬索桥的刚度和稳定性，还可以在主悬索上设置预制梁和悬挂装置，以有效分担桥梁的荷载。
在悬索桥的构造中，桥塔也起着至关重要的作用。
桥塔不仅提供桥梁的支撑和固定，还能够减小桥梁受到的风力荷载。
为了确保桥塔的稳定性，设计师需要进行详细的力学分析和结构优化。
同时，桥塔的建造过程也需要十分精准的施工技术。
在建造桥塔时，可以采用预制混凝土和钢筋混凝土结构，以确保桥塔的强度和耐久性。
在悬索桥的设计和构造中，缆索也是一个不可忽视的因素。
缆索的作用是将桥梁的自重和荷载传递到桥塔上，同时起到调节和平衡的作用。
为了确保缆索的稳定性和有效性，设计师需要精确计算每根缆索的位置、张力和倾斜度。
此外，缆索的施工也需要十分精密的技术。
通常采用预制缆索和临时张拉技术，以确保缆索的安全性和可靠性。
除了上述关键技术外，悬索桥的设计和构造还需要综合考虑其他因素，包括桥梁的美观性、维护和修复等。
在设计悬索桥时，设计师可以采用多种形式的桥塔和桥面，以展现桥梁的独特魅力。
同时，为了确保悬索桥的长期使用和维护，设计师需要预留一定的维护空间，并在设计中考虑桥梁的耐久性和修复性。
悬索桥构造及设计
钢箱梁内部构造
悬索桥各部分构造——加劲梁
钢箱梁的横截面：
扁平棱形钢箱梁 增设抗风分流板的扁平棱形钢箱梁 流线型钢箱梁 增设抗风分流板的流线型钢箱梁
1500米以上的悬索桥尽可能采用开槽分离箱，及 其它导流稳定措施才能满足要求。
Messina海峡大桥 （3300米方案）钢箱加劲梁横截面
加劲梁宽达60.4m，由3个纵向的钢箱、钢箱梁之间的钢桥面板和钢横梁 等三部分组成。钢横梁的立面作成倒梯形，中间部分高约5m。横梁间距 30m，纵向箱梁净跨径26m。主跨的宽跨比为1/54.6。能够经受高于216 Km/h的大风；公路平台能够承受大于140,000辆/天的交通量；双线铁路 允许通过列车200辆/天。
双层公路桥面钢桁架梁 公铁两用的双层桥面钢桁架梁 单层桥面钢桁架梁 流线型闭合式桁架箱梁——香港青马大桥
钢桁架加劲梁的特点：
通透梁体，抗风稳定性好；空间桁架结构，抗扭刚度 较大；不易产生颤振、抖振和涡激共振。
一般桁架加劲梁横截面
香港青马大桥
闭合式 钢桁梁横截面
在两片主桁架的外围，沿着桥梁纵向每隔4.5米加设一道包 括上下桥面系横梁、两侧尖端形导风角与中间两根立柱等构件 组成的六边形横向主框架，在导风角部分用1.5毫米后的不锈 钢板围封。这样连同上下横梁部分的正交异性钢桥面板，组成 一个类似与钢箱梁的封闭性截面。上层桥面的中央3.5米宽度 部分和下层桥面的铁道桥面系部分均以交叉的斜杆代替正交异 性板，整个截面中央部分形成一条纵向的上下通风道，对抗风 极为有利。
箱梁由板构件组成，标 准化大量生产容易
节段法架设或与现浇节 段并用 油漆养护方便 与主梁结合损伤难维修
砼ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ梁
不易发生 可能性小
小 小 大 低 最低
悬索桥总体设计、构造与施工技术[详细]
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悬索桥
➢ 在匹兹堡桥之后美国修建了密苏里州小奈安瓜 河桥（跨径69 m，1933 年）和印第安那州沃巴什 河桥（跨径107 m，1939 年）两座自锚式悬索桥。
➢ 1954年，德国工程师在杜伊斯堡完成了一座 230m的大跨径自锚式悬索桥。
➢ 日本此花大桥建成于1990年，又名大阪北港桥， 是1954年以来修建的第一座自锚式公路悬索桥。
13 马鞍山长江公路大桥左汊桥
14 宜昌长江公路大桥
Hale Waihona Puke 15 西陵长江大桥16 沪蓉西巴东四渡河大桥
17 虎门大桥
18 张花高速澧水特大桥
19 武汉鹦鹉洲长江大桥
20 陕西葫芦河大桥
21 厦门海沧大桥
22 镇胜高速关岭北盘江公路大桥
23 重庆鱼嘴长江大桥
24 重庆鹅公岩长江大桥
25 重庆万州长江二桥
26 重庆忠县长江大桥
第九章 悬索桥
第九章 悬索桥
悬索桥
5. 锚碇
地锚分重力式和隧洞式（或岩洞式）两种。 重力式地锚尺寸大，工程量也大。 隧洞式地锚工程量较小，但需有坚实山体岩层可 加以利用。
悬索桥 日本明石海峡桥锚碇
悬索桥
悬索桥
当主缆在锚碇前墙处需要展开成丝股并改变方向时， 则需设置主缆支架。主缆支架可以设置在锚碇之外， 也可以设置在锚碇之内。主缆支架主要有三种形式： 钢筋混凝土刚性支架、钢制柔性支架及钢制摇杆支 架。
国家 日本 中国 中国 丹麦 中国 英国 中国 中国 美国 美国
竣工时间 1998 在建 2009 1996 2005 1981 1999 1997 1964 1937
3. 悬索桥的总体布置
总体布置应考虑的结构特性
➢ 跨度比 ➢ 垂跨比 ➢ 宽跨比 ➢ 高跨比 ➢ 加劲梁支承体系 ➢ 主缆与加劲梁的连接 ➢ 吊索间距
桥梁施工中的悬索桥设计与施工要点
桥梁施工中的悬索桥设计与施工要点悬索桥是一种常见的桥梁类型，其独特的结构形式使其在跨越大距离、承载大荷载方面具有优势。
在悬索桥的设计和施工过程中，有一些关键要点需要注意。
本文将介绍悬索桥设计与施工的要点，以帮助工程师和施工人员更好地完成悬索桥的建设。
一、悬索桥的设计要点悬索桥的设计涉及众多细节和因素，以下是其中的一些重要要点：1. 悬索桥主梁设计：悬索桥的主梁是连接主塔和悬索索塔的关键组件，其设计需要考虑桥跨度、荷载和矢跨比等因素。
在确定主梁的材料、断面形状和尺寸时，需要兼顾强度、刚度和经济性。
2. 主塔设计：主塔是悬索桥的支撑点，承受着悬索索塔和主梁传递下来的荷载。
主塔的高度和形状需要根据所在地形、桥梁跨度和荷载进行合理设计，以确保结构的稳定性和承载能力。
3. 索塔设计：索塔是支撑悬索索的结构，其高度和位置影响着悬索系统的稳定性和桥梁的整体性能。
索塔的设计需要综合考虑荷载、风荷载、地基条件和施工工艺等因素，确保其满足强度和稳定性的要求。
4. 悬索索设计：悬索索起到传递荷载的作用，其设计涉及索径、索距和索段长度等参数的确定。
合理的悬索索设计可以提高桥梁的稳定性和抗风性能，减小施工和维护的难度。
5. 索夹设计：索夹是将悬索索连接到主梁上的关键部件，其设计需要满足索线的受力要求，并考虑到不同的索段的调整和维护需求。
二、悬索桥的施工要点悬索桥的施工是一个复杂而精细的过程，以下是几个关键要点：1. 施工计划和组织：在进行悬索桥施工前，需要制定详细的施工计划，并组织好施工人员、设备和材料。
合理的施工计划可以减少工期，提高施工效率。
2. 基础施工：悬索桥的基础是保证桥梁稳定的关键，需要选择合适的基础类型，并根据设计要求进行施工。
基础施工需要注意地质条件、排水和防护等因素。
3. 主梁制作和架设：主梁的制作需要按照设计要求进行焊接、拼接等工艺，并保证质量和尺寸的准确性。
主梁的架设需要考虑起重设备、安全措施和施工工艺等因素。
缆索承重桥梁之悬索桥构造及设计计算
缆索承重桥梁之悬索桥构造及设计计算悬索桥是一种常见的缆索承重桥梁，由主悬索、次悬索、桥面和塔构成。
其特点是悬挑距离长、塔高、桥塔之间跨度大，能够满足交通需要，同时其结构也相对稳定。
悬索桥的设计计算主要包括塔的高度、主悬索和次悬索的设计、桥面荷载的计算等。
首先，塔的高度需要满足一定的要求，一般要高于悬索桥的主悬索距离。
塔的高度设计不仅需要考虑桥面的拱度，还需要考虑塔之间的跨度，以保证结构稳定性和桥梁的安全性。
主悬索和次悬索的设计是悬索桥中最重要的部分，它们负责承受桥面的荷载。
悬索桥的主悬索是从塔顶到桥面中央的一条曲线，而次悬索则是从塔顶到桥面两侧的曲线。
主悬索和次悬索一般采用钢缆或预应力混凝土。
设计时需要考虑主悬索和次悬索的自重、荷载以及悬索桥的自重等因素，进行应力和变形的计算，以确保结构的稳定和安全。
在设计过程中，还需要考虑悬索桥的动态响应，防止因为振动而对桥梁产生不良影响。
另外，桥面荷载的计算也是悬索桥设计的重要一环。
桥面荷载一般包括活载荷载和恒载荷载两部分。
活载荷载是指交通载荷，包括车辆和行人的荷载。
恒载荷载是指悬索桥本身的自重和设备荷载等。
在计算过程中，需要考虑桥梁的应力分布、变形和挠度，以确保桥梁的安全和稳定。
最后，设计时还需要考虑材料的选取、施工方案等因素。
悬索桥的设计需要结合实际情况，综合考虑各种因素，以确保悬索桥的安全性、稳定性和经济性。
总之，悬索桥的构造和设计计算是一项复杂且系统的工程，需要考虑各种因素和条件，以保证悬索桥的安全和稳定。
设计师需要结合实际情况，采用科学的方法进行设计和计算，以实现悬索桥的目标。
悬索桥构造及设计
悬索桥的构造与设计 悬索桥的实例介绍
第一部分 悬索桥的构造与设计
主要内容 • 悬索桥的组成 • 悬索桥的形式 • 悬索桥的各部分构造 • 悬索桥的设计
一、 悬索桥的组成
组成：悬索桥是由主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碇、吊索 等构件构成的柔性悬吊体系其主要构成如下图所示成桥时主 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作用受力按刚度分配
较小对荷载变形有利架设主缆时索鞍预偏量较大；梁端 用吊杆或者摆柱作支撑的悬浮体系纵向位移不受限制 1385米江阴大桥 三跨：最常见 两跨：单边跨一岸建筑高度小和曲线边跨时1377米青马大桥 多跨：因中间桥塔和两边桥塔的塔高不同导致主缆垂度偏大 悬索桥整体刚度降低非均布活载下塔顶变位及加劲梁挠 曲变形和弯矩较大；固有振动频率降低故中塔必须加大 刚度4柱立体桥塔或者减小主缆垂跨比
改良措施： 以S 形截面的缠绕钢丝代替圆端面钢丝使主缆表面光滑、丝
丝相扣油漆不易开裂、水不能渗入 开空气导入法：将除湿机产生的干燥空气用管道输送通过入
口索夹输入主缆经出口索夹排出主缆出入口索夹间距140米 左右一般可维持置形式：竖直；倾斜提高整体振动时的结构阻尼值 材料：刚性吊杆少量小跨：圆钢或钢管；
方阵式主缆断面
施工中的主缆断面
悬索桥的构造——主缆
主缆编制方法 AS法：通过牵引索作来回走动的编丝轮每次将两根钢
丝从一端拉到另一端待钢丝达到一定数量后可达400～ 500根编扎成一根索股钢束股数较少便于集中锚固起吊 设备轻便；架设主缆时抗风较弱所需劳动力也较多 PS法：避免了钢丝编成钢丝束股的作业从而加快主缆 的施工进度但要求大吨位的起重运输设备和拽拉设备 来搬运钢丝束股目前多采用61、91、127Φ5左右钢丝 最重可达40吨
悬索桥设计与施工要点
悬索桥设计与施工要点悬索桥是一种采用索链支撑桥面的特殊桥梁形式。
悬索桥具有高度的美学价值和结构稳定性能，因此在现代桥梁工程中应用广泛。
然而，由于悬浮在空中的桥面，悬索桥的设计和施工难度较大。
本文将从设计和施工两个方面探讨悬索桥的相关要点。
一、设计1. 悬索桥的设计载荷首先应考虑桥面行车荷载、自重、风荷载和地震荷载。
在设计过程中，需要合理选择材料，保证桥梁稳定性和寿命。
2. 需要根据跨度大小和决策得出最佳索链距离。
3. 悬索桥的主梁截面应当如此选择，以在沿桥面展宽范围内使悬索链水平风力影响系数最小。
如果桥面宽度过大，必须向悬索链上提升金属横梁，并在横梁下方卡入混凝土或钢波纹板，以构成桥面。
4. 考虑到风荷载的大幅度变化，悬索桥在设计过程中应考虑动力计算方法，通过预报不同风力等级下桥梁的响应，优化设计方案。
二、施工1. 悬索桥施工前应在施工场地进行先期试验和样板制作，以验证设计计算的合理性。
2. 在进行施工前，应制定详细的施工方案，特别是在风小、起重机站立位置和顶板离地高度受限的情况下需做好安全预措施。
3. 悬索桥施工时，需要协调好吊装方案与作业程序，保证作业过程中尽量减少变形和位移。
对于高度不够的吊装机，可以采用增设斜拉的方式来实现吊装。
4. 悬索桥在施工时最容易受到风力的影响，因此施工地点的风速应为安全范围内，并且需要及时监测风速变化。
遇到大风天气时，需暂停施工并采取措施保护施工现场安全。
结论：设计和施工是悬索桥建设的两个重要方面，需要合理的设计方案、详细的施工方案、合适的材料选用以及安全预措施等。
只有不断的积累经验，才能更好地突破悬索桥建设的难点问题。
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典型悬索桥构造与设计要点
引言
悬索桥是一种常见的桥梁形式，以悬挂在主跨上的主索为
承重构件，采用悬索的方式进行跨越，具有独特的结构形式和美观的外观。
本文将对典型的悬索桥构造和设计要点进行详细介绍。
主要构造要素
典型的悬索桥通常由以下主要构造要素组成：
1.主塔：主塔是悬索桥的主要支撑结构，负责承受悬
挂在主跨上的主索的重量，并将重力传递给桥墩或基础。
主塔通常采用混凝土或钢构建，形状可以是单塔或双塔。
2.张力调节系统：悬索桥在使用过程中会受到风、温
度等外部因素的影响，悬索的张力可能会发生变化。
为了
保持悬索的稳定性和桥梁的平衡，需要配备张力调节系统。
张力调节系统可以通过调整锚固点位置或添加张力调节装
置来实现。
3.主索：主索是悬挂在主塔上的承重构件，其形状为
弧线状，材料通常为钢缆。
主索通过锚固点固定在主塔上，并悬挂在辅助塔上。
4.辅助塔：辅助塔位于主跨两侧，用于支撑主索，并
平衡主跨上的荷载。
辅助塔通常采用混凝土或钢构建，形
状可以是单塔或双塔。
5.承重索：承重索是悬挂在主索下方的承载桥面荷载
的构件，其形状通常为平直线状。
承重索通过悬挂索连接
到主索上，将桥面荷载传递给主索。
6.桥面：桥面是承载行车和行人的部分，通常由钢梁
或混凝土板构成。
桥面可以采用悬挂桥面或刚性桥面，具
体选择取决于桥梁设计要求和实际情况。
设计要点
在设计悬索桥时，需要考虑以下要点：
1.荷载分析：悬索桥的设计要充分考虑到桥梁所承受
的荷载，包括静态荷载和动态荷载。
静态荷载主要包括桥
面荷载、人行荷载和防护栏荷载，动态荷载主要包括风荷
载和地震荷载。
荷载分析对桥梁的设计方案和结构设计具
有重要影响。
2.结构稳定性：悬索桥的结构稳定性是桥梁设计的基
本要求。
在设计过程中，需要进行结构计算和抗震计算，
确保主塔和辅助塔的稳定性，以及主索和承重索的牢固性。
3.张力调节：悬索桥在使用过程中，由于外界因素会
导致主索的张力发生变化。
为了保持悬索桥的平衡和稳定，需要设计合适的张力调节系统，对张力进行调整和控制。
4.风效应：悬索桥受到风力的影响较大，特别是对较
长主跨的悬索桥而言。
在设计过程中，需要进行风洞试验
或数值模拟，评估悬索桥在不同风速条件下的风效应，并
采取相应的措施进行防风设计。
5.施工技术：悬索桥的施工技术对于桥梁的质量和安
全性至关重要。
需要选择合适的施工方法和工艺，确保悬
索桥的建设过程中不受损坏，并满足设计要求。
结论
典型的悬索桥具有独特的结构形式和美观的外观，是现代
桥梁工程中常用的桥梁形式之一。
在设计悬索桥时，需要充分考虑主要构造要素和设计要点，确保桥梁的安全性、稳定性和美观性。
同时，施工技术也是悬索桥建设过程中需要重视的方
面。
通过合理的设计和施工，可以建造出高质量的悬索桥，为人们出行提供便利和安全。