第六讲 悬索桥设计
悬索桥儿童讲解教案设计

悬索桥儿童讲解教案设计教案设计,以悬索桥儿童讲解。
一、教学目标。
1. 知识目标,了解悬索桥的定义、结构、特点和用途。
2. 能力目标,培养学生观察、思考和动手能力,培养学生的团队合作精神。
3. 情感目标,激发学生对科学技术的兴趣,培养学生的勇敢和坚韧品质。
二、教学重点和难点。
1. 教学重点,悬索桥的定义、结构和用途。
2. 教学难点,悬索桥的结构原理和建造过程。
三、教学过程。
1. 导入(5分钟)。
教师引导学生观察周围的桥梁,引出悬索桥的话题。
通过提问,激发学生对悬索桥的好奇心和兴趣。
2. 概念讲解(10分钟)。
教师通过图片和视频等多媒体资料,向学生介绍悬索桥的定义、结构和用途。
让学生初步了解悬索桥的特点和优点。
3. 桥梁模型制作(20分钟)。
教师组织学生分组,每组准备纸板、牙签、胶水等材料,让学生动手制作简单的悬索桥模型。
通过实际操作,让学生深入理解悬索桥的结构原理。
4. 团队合作(15分钟)。
学生分组进行团队合作,共同制作一座较大的悬索桥模型。
通过合作,培养学生的团队合作精神和沟通能力。
5. 结构原理讲解(15分钟)。
教师详细讲解悬索桥的结构原理和建造过程,让学生了解悬索桥的工程技术和科学原理。
6. 实地考察(20分钟)。
学生到校园或附近的悬索桥进行实地考察,观察悬索桥的结构特点和使用情况。
通过实地考察,让学生深入了解悬索桥的实际应用。
7. 总结(10分钟)。
教师和学生共同总结悬索桥的特点和优点,回顾本节课的学习内容。
鼓励学生提出问题和建议,加深对悬索桥的理解。
四、教学反思。
通过本节课的教学活动,学生对悬索桥的定义、结构和用途有了初步的了解,培养了学生的观察、思考和动手能力。
同时,通过团队合作和实地考察,培养了学生的团队合作精神和科学探究精神。
在今后的教学中,可以通过更多的实践活动和案例分析,加深学生对悬索桥的理解,激发学生对科学技术的兴趣。
悬索桥设计规范

悬索桥设计规范悬索桥是一种常见的桥梁结构,它采用了悬索来支撑主梁,具有较大的跨度和高度。
为了确保悬索桥的结构安全和设计合理,我们有一些基本的设计规范需要遵守。
1. 跨度:悬索桥的跨度较大,一般为500米以上。
跨度的选择应考虑到水下航道通行的需要和地质条件等影响因素。
2. 主梁:悬索桥的主梁由悬索和主梁组成。
悬索的材料应使用高强度、耐腐蚀的材料,如钢索。
主梁的材料可以使用钢结构或混凝土等。
3. 拱度:悬索桥的主梁应采用适当的拱度,以保证桥面处于平稳状态,不会产生震动和振动。
4. 塔塔高度:悬索桥的塔塔高度应根据桥梁的跨度和地形条件等确定。
在大跨度悬索桥中,为了减小桥面高度对航道的影响,应尽可能降低塔塔的高度。
5. 悬索设计:悬索桥的悬索设计应根据桥梁的跨度和荷载条件等确定。
悬索的位置和角度要合理选择,以保证悬索在荷载作用下不会产生过大的应力和变形。
6. 荷载标准:悬索桥的荷载标准应符合国家相关规范,包括自重、活载和风载等。
在设计中应考虑到不同工况下的荷载组合,以保证桥梁在各种工况下的稳定性和安全性。
7. 风振问题:悬索桥在遇到风力作用时容易发生振动现象。
因此,在设计中应考虑风振问题,采取相应的措施,如增加刚度、加装阻尼器等,以提高桥梁的抗风振能力。
8. 钢构设计:钢悬索桥的设计应满足相关钢结构设计规范,包括强度、刚度和稳定性等要求。
对于大跨度钢悬索桥,还需要进行疲劳和断裂的研究,以保证悬索桥在使用寿命内不会发生破坏性的事故。
9. 锚固设计:悬索桥的锚固设计应考虑锚点的稳定性和安全性。
锚点的材料和结构应能承受桥梁的动态荷载和静态荷载,防止锚点的移动和失稳。
10. 防腐措施:悬索桥的悬索和主梁等构件需要采取适当的防腐措施,以保证其长期使用的安全性和可靠性。
总之,悬索桥的设计应严格遵守相关的设计规范和标准,确保桥梁的结构安全和使用寿命。
在设计中需要考虑到桥梁的跨度、荷载、风振等因素,使得悬索桥能够满足运行要求,为人们的出行提供安全可靠的交通工具。
土木工程中的悬索桥设计

土木工程中的悬索桥设计在土木工程领域,悬索桥被认为是一种既美观又实用的桥梁设计。
悬索桥是一种以悬挂的主梁来负载桥面荷载的结构。
它由主塔、悬索和桥面板组成,通过将桥面悬挂在悬索上来实现跨越河流、峡谷或其他障碍物的功能。
从结构设计的角度来看,悬索桥的主要优势在于其高度灵活的荷载分布,这使得它能够承受更大的荷载,而不会导致重大应力集中。
悬索桥中的悬索通过主塔向两侧延伸,形成一个类似于倒梯形的几何形状。
这种设计使得桥梁所承受的力量能够平稳地传递到地基上,从而减轻了桥梁本身的重量。
在设计悬索桥时,对于桥梁长度和主塔高度的选择是至关重要的。
这些参数将直接影响到悬索和桥面板的尺寸和位置。
一般来说,悬索桥的主塔应尽可能高,以便提供足够的弯矩抵抗力。
此外,较长的悬索可以减小主塔的弯矩和水平力。
因此,悬索桥的设计需要进行复杂的力学计算和结构分析,以确保桥梁的稳定性和安全性。
此外,在选择悬索材料时,工程师需要考虑到桥梁的跨度和所承受荷载的大小。
现代悬索桥通常使用高强度的钢缆作为悬索材料,这种材料既轻便又具有良好的延展性能。
为了确保悬索的承载能力和抵抗外力的能力,悬索材料的选择和结构设计需要考虑到钢缆的直径、强度和紧张度。
除了结构方面的考虑,悬索桥的美学设计也是非常重要的。
悬索桥一般被认为是桥梁工程中的艺术品,它们的设计能够融入周围环境并展示出结构优雅的美感。
悬索桥的塔身形状、桥面板的材料和色彩以及照明设计都需要与周围的自然环境和城市风格相协调。
通过合理的设计,悬索桥可以成为城市景观的一部分,吸引游客和居民的关注。
在实际应用中,悬索桥的设计也面临一些挑战和限制。
首先,悬索桥的建造和维护成本较高,尤其是对于较长的跨度和高塔身的悬索桥来说。
其次,悬索桥对气候和环境条件的要求较高,需要考虑到风力、地震和温度等因素对桥梁的影响。
此外,悬索桥的设计需要考虑到桥梁的使用需求,如通行车辆的类型和数量,进而确定桥面宽度和强度。
综上所述,悬索桥作为土木工程领域中的一种独特设计,具有良好的结构特点和美学价值。
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。
悬索桥桥塔结构设计分析

悬索桥桥塔结构设计分析悬索桥是一种具有悬挂在桥塔之间的主悬索和斜拉索的特殊结构。
它的设计目的是为了克服大跨度桥梁的自重、风荷载和车辆荷载等挑战,并且提供足够的刚度和稳定性,确保行车安全。
悬索桥的设计分为桥塔和悬索两个主要部分。
桥塔是悬索桥结构的垂直支撑点,负责承载悬索的张力,同时通过自身形态和刚度来平衡桥面上的荷载。
悬索是通过吊杆与桥塔连接起来的导向元素,承担横向荷载并将其传递给桥塔。
在桥塔的设计中,结构工程师需要考虑多种因素。
首先是桥塔的高度和形状,这直接影响着悬索桥的外观和空间感。
一般而言,桥塔的高度要足够高以便支撑起悬索桥的主悬索,并且在视觉上与周围环境和谐统一。
其次是桥塔的材料和施工方式。
桥塔通常由钢筋混凝土或钢制成,其中钢材可以提供更大的强度和刚度,但也需要更高的维护成本。
最后,桥塔的稳定性和抗风性能也是设计中必须考虑的因素。
由于桥塔在工作中承受着各种外部风载,因此其形态和截面应足够稳定,以保证桥梁整体的安全性和可靠性。
悬索是悬索桥设计中的关键部件。
悬索的主要作用是将荷载传递到桥塔,同时保证桥梁的稳定性和刚度。
一般而言,悬索由多根几何相似的悬索体组成,可以根据需要的荷载和跨度进行合理的排布和尺寸确定。
在悬索的设计中,考虑的主要因素有悬索的材料、悬索的受力分析以及悬索与桥塔的连接方式等。
悬索通常采用高强度钢丝绳或钢缆,以提供足够的强度和柔性。
悬索的受力分析是悬索桥设计中最为重要的一环,结构工程师需要通过一系列的计算和数值模拟来确定悬索的受力状态,以满足强度和稳定性的要求。
悬索与桥塔的连接方式通常采用球形铰接,以允许悬索在水平和垂直方向上的运动,并通过适当的轴向刚度限制悬索的形变。
悬索桥的设计与建造是一个复杂而艰巨的任务,需要结构工程师们充分考虑各种因素,并寻求最佳的解决方案。
在设计过程中,结构工程师们需要进行大量的结构分析、受力计算和模拟仿真,以确保悬索桥的结构安全、经济、美观和可持续。
悬索桥1

第六章悬索桥一、概述悬索桥的起源很早,但真正的发展是在本世纪。
悬索桥发展高峰是在本世纪20年代,其数量达到顶峰。
到30年代,悬索桥首次突破1000米跨径记录。
下混凝土加劲箱梁悬索桥,跨径组合为154m+452m+154m。
汕头海湾大桥于1991年图1 汕头海湾大桥由承受拉力的悬索作为主要承重构件的桥梁称为悬索桥或吊桥。
它与由主梁和拉索共同作为主要承重结构的斜拉桥是不同的。
如图2所示,悬索桥是用悬挂在两边桥塔上的强大缆索作为主要承重结构。
在竖向荷载作用下,通过吊杆使缆索承受很大的拉力,而缆索则需要在两岸桥台后方修筑非常强大的锚碇结构。
所以悬索桥是由缆索、桥塔、吊杆、加劲梁、桥面和锚碇组成。
悬索桥具有合理的受力形式,由于缆索只受拉,而无弯曲和疲劳,所以可以采用高强度钢丝编制。
悬索桥以其结构重量轻、建筑高度小成为目前所有桥梁体系中跨越能力最大的桥型。
通常当跨径超过600m以上,悬索桥方案是最经济合理的。
二、主要尺寸悬索桥的主要尺寸,是指吊桥的跨径、矢高、塔高、吊杆间距、锚索的倾角、图3 悬索桥结构示意图(一)跨径布置悬索桥的跨径要根据地形和地质条件选定桥塔和桥台位置,然后确定悬索桥的跨径。
如图所示,桥塔通常将悬索桥划分为三跨,即中跨和两个边跨。
边跨长度视经济条件和锚固位置来确定,一般边跨与中跨之比为1/2~1/4。
当边跨与中跨之比小于1/4,而边跨的跨径又较小时,边跨可以不设吊杆。
(二)主缆索矢高及塔高中跨主缆索矢高f,与拱桥一样,常以矢跨比f/l来表示。
从受力角度考虑,矢跨比愈大,主缆索的拉力愈小,可以节省钢材,但桥塔高度和悬索长度均有增加。
从理论分析来看,选择矢跨比为1/6~1/7最有利。
但在工程实际中,为了减小桥塔高度,常用偏小的矢跨比,如欧美各国取用1/9~1/12,我国取用1/9~1/10。
(三)吊杆间距吊杆间距直接涉及到桥面构造和材料用量。
跨径在80m到200m范围内,吊杆间距一般取5~8m。
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130页PPT

45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事,无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作使人精确。——培根
悬索桥构造及设计
41、实际上,我们想要的不是针对犯 罪的法 律,而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民,就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律,法律受制于情 理。— —托·富 勒
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第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思1)设计原则和适用范围安全(强度、稳定性)适用(适应使用要求)经济(造价合理)环保(适应并保护环境)耐久美观第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思2)美学比例跨度比、扁平截面加劲梁、锚碇、桥塔等3)总体尺寸主跨跨度、跨度比、矢跨比、梁高宽、加劲梁分跨及支承、吊索布置、主缆与加劲梁连接第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思3)总体尺寸主跨跨度:主缆内力与跨度成正比跨度比:边跨与中跨跨度之比0.3—0.45,越小,加劲梁挠度越小。
矢跨比:减小,上挠显著减小,下挠变化不明显(图4-6),1/10左右第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思跨度比与单位桥长用钢量的关系第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思竖向挠度与各种参数及比值的关系第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思竖向最大转角与各种参数及比值的关系第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思矮寨大桥跨度比(非对称布置方式)第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思悬索桥常用跨度比第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思矢跨比与单位长度用钢量的关系第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思(西堠门大桥方案)矢跨比与加劲梁挠度的关系第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思(西堠门大桥方案)矢跨比与桥塔纵向位移的关系第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思(西堠门大桥方案)矢跨比与梁端纵向位移的关系第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思(西堠门大桥方案)矢跨比与梁端竖向转角的关系第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思(西堠门大桥方案)矢跨比与加劲梁横向位移第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思(西堠门大桥方案)矢跨比与自振特性第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思3. 总体尺寸梁高宽:桁梁4-14m,箱梁2.5-4.5m,施工方案影响大加劲梁分跨及支承:多采用连续梁吊索布置:吊索最佳间距,用材经济性、架设条件主缆与加劲梁连接:中央扣、缓冲梁(加劲梁两端)跨中、边跨短吊索处设置缆扣第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思3)总体尺寸部分已建钢箱梁悬索桥的梁高与梁宽第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思3)总体尺寸部分已建钢桁梁悬索桥的梁高与梁宽第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思主缆与加劲梁的纵向约束形式第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思柔性中央扣结构示意图第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思刚性中央扣结构示意图第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思——初步设计流程第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.1 悬索桥设计的总体构思——技术设计流程第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.2 悬索桥的设计计算有限位移理论的有限元分析方法《公路悬索桥设计细则》以现行规范为基准,进行计算分析和结构设计第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.2 悬索桥的设计计算悬索桥的空间杆系模型a)鱼骨式b)双梁式c) 三梁式第4章悬索桥的设计第1节总体设计1.2 悬索桥的设计计算桥塔处梁塔竖向主从及节点刚臂连接第4章悬索桥的设计第2节桥塔的设计2.1 桥塔的结构形式一般设计为柔性结构;塔型:圬工、摇摆、钢塔、混凝土塔2.2 桥塔的设计1)受力分析拟定外力及位移、设定截面(刚度)、塔顶及塔基加劲、应力和屈曲验算、腹杆截面、承载力验算第4章悬索桥的设计第2节桥塔的设计2.2 桥塔的设计桥塔结构设计的计算模型第4章悬索桥的设计第2节桥塔的设计2.2 桥塔的设计桥塔抗弯刚度与弯矩关系第4章悬索桥的设计第2节桥塔的设计2.1 桥塔的结构形式2.2 桥塔的设计2)桥塔设计实例——虎门大桥尺寸拟定:塔高、塔型(塔柱、系梁、构造)荷载及组合:顺、横向第4章悬索桥的设计第2节桥塔的设计2.2 桥塔的设计虎门大桥——桥塔尺寸的拟定序号桥名主跨跨度(m)塔高(m)桥塔高/跨塔顶截面尺寸(m)塔底截面尺寸(m)塔柱底中距(m)横系梁根数顺桥横桥顺桥横桥1坦克维尔桥6081230.202 4.65 3.05 4.65 6.5524.702 2小贝尔特桥600112.70.188 4.5 4.0 4.5 6.5536.022 3恒比尔桥1410155.50.110 4.75 4.5 6.0 6.024.404 4青马桥1377195.90.1439.0 6.018.0 6.040.04 5汕头海湾桥45295.10.210 6.0 3.5 6.0 3.527.73 6西陵长江桥9001280.142 6.0 4.08.46 4.026.923 7虎门桥888147.550.166 5.6 5.68.5 5.640.63 8江阴大桥1385183.80.1348.5 6.014.5 6.039.93 9海沧大桥648128.030.197 5.4 5.011.07.5042.742 10宜昌大桥960142.230.148 6.0 5.08.84 5.03 11润扬大桥1490207.280.1399.5 6.012.32 6.0041.433第4章悬索桥的设计第2节桥塔的设计2.2 桥塔的设计桥塔计算的荷载组合第4章悬索桥的设计第2节桥塔的设计2.2 桥塔的设计施工阶段各截面的内力与应力第4章悬索桥的设计第2节桥塔的设计2.2 桥塔的设计运营阶段各截面的内力与应力第4章悬索桥的设计第3节主缆、吊索和索夹的设计3.1 主缆设计平行钢丝1)设计参数2)主缆材料及构造材料:钢丝、锚头构造:丝股、主缆截面、热铸锚头3)主缆丝股技术、工艺要求及成品检验4)锚头技术、工艺要求及成品检验第4章悬索桥的设计第3节主缆、吊索和索夹的设计3.1 主缆设计平行钢丝1)设计参数缆索系统钢丝抗拉强度设计值(MPa)抗拉强度标准值f k抗拉强度设计值f d15708501670900177095518601005第4章悬索桥的设计第3节主缆、吊索和索夹的设计3.1 主缆设计2)主缆材料虎门桥主缆锚头套筒构造图新型锚头:环氧树脂砂浆锚头第4章悬索桥的设计第3节主缆、吊索和索夹的设计3.2 吊索设计1)吊索布置形式:多为平行索,斜吊索受力不合理2)连接方式与主缆连接:骑跨式、销接与加劲梁连接:据加劲梁截面形式确定3)吊索截面抗拉强度分项系数:骑跨式2.95,销接式2.20第4章悬索桥的设计第3节主缆、吊索和索夹的设计3.2 吊索设计4)吊索长度(1)设计长度:弹性模量(2)影响因素:施工5)吊索材料及构造6)吊索设计第4章悬索桥的设计第3节主缆、吊索和索夹的设计3.3 索夹设计2)螺栓预拉力损失影响因素:镀锌层蠕动、材料松弛、主缆变细索夹变形、主缆钢丝排列变化、温差3)降低索夹连接螺栓预拉力损失的设计措施提高螺栓初拧应力和螺栓握距4)索夹抗滑安全度的设计措施——安全系数第4章悬索桥的设计第4节加劲梁的设计4.1 设计计算及考虑因素计算内容:(1) 加劲梁在使用活载之下的弯矩、剪力和扭矩;(2) 横向风力的效应;(3) 起控制作用的强度验算;(4) 加劲梁在不同荷载下的变位。
第4章悬索桥的设计第4节加劲梁的设计4.1 设计计算及考虑因素1)在竖向活载下的设计考虑加劲梁的高跨比很小,在活载作用下梁的应力不大但变形大。
所以加劲梁只是将短段活载分摊到附近的几根吊索,最后传到主缆、塔、锚等主要承重结构上。
加劲梁承受的正弯矩,正是由此短段加活载工况决定;而在不加活载的区段,主缆因发生向上的竖位移,通过吊索就使加劲梁在这些区段引发负弯矩。
第4章悬索桥的设计第4节加劲梁的设计4.1 设计计算及考虑因素2)在横向风静压下的设计考虑根据加劲梁的不同布置情况分别作考虑双铰加劲梁:竖向活载+横风荷载——控制荷载三跨双铰悬索桥:边跨较短,梁承受横向风压远较主缆大三跨连续加劲梁:主缆共同承受横风作用,最不利的变形可能是单跨作用风荷载,最不利内力需要做工况比较第4章悬索桥的设计第4节加劲梁的设计4.1 设计计算及考虑因素3)在风动力作用下的设计考虑(1)钢板梁式加劲梁——扭转(2)钢桁梁式加劲梁——桥面水平向应该设置一些纵向透风孔(行车路面或桁架梁片和行车路面之间),使空气上下对流,减弱涡流。
提高加劲梁的抗扭刚度,如桁梁之间布置横联和平纵联,以及增加其抗弯刚度(3)扁平流线型钢箱梁和混凝土箱梁第4章悬索桥的设计第4节加劲梁的设计4.1 设计计算及考虑因素4)抗震设计塔根处内力加劲梁变形控制反应谱长周期部分的修正第4章悬索桥的设计第4节加劲梁的设计4.2 钢桁加劲梁设计其方法有如下两种:(1) 把加劲梁作为空间杆系结构,按结构矩阵分析;(2) 把空间的桁架式加劲梁转换成具有等价板厚的薄壁闭口截面梁,按弯曲扭转理论分析。