悬索桥结构体系分类与总体布置特征
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悬索桥介绍
定义：是以受拉主缆为主要承重构件的桥梁 组成：桥塔、主缆、加劲梁、锚碇、吊索、鞍座 受力特征：荷载由由吊索传至缆，缆再传至锚碇及塔 结构特点：构造简单，受力明确；跨越能力大 ，能充
分发挥材料的强度
11.2 悬索桥的基本类型
类型
按锚固形式分类 按孔跨布置形式分类
1.按锚固形式分类
地锚式
✓主缆拉力由梁端锚碇传递给地基 ✓适用于地基具有良好的持力岩层，大跨度桥梁
吊索钢丝绳断面
骑跨式索夹
销铰式索夹
海沧大桥的主缆索夹模型
4. 加劲梁 主要功能：提供桥面、防止桥面发生过大挠曲变形和
扭曲变形
要求：有足够的抗扭刚度或自重，良好的气动稳定性 结构形式：钢结构
美式：钢桁梁 英式：钢箱梁
扁平钢箱梁
钢桁梁
5. 锚碇
功能作用：固定主缆的端头，防止其移动 分类：
建成年
1998 在建 1997 2004 1981 1999 1997 1964 1937
?
概述
11.1 概述
悬索桥概述 悬索桥组成 悬索桥受力特征 悬索桥特点
概述：
悬索桥的跨越能力大、抗震性能好、轻型美观、已越 来越成为特大跨度(超1000m）桥梁的首选桥型。
目前，全世界最大跨度的悬索桥是1998年4月建成的日 本名石海峡大桥，该桥的结构形为:960m+1991m+960m 的三跨双铰悬索桥。
B RB
取部分悬索桥作为隔离体， 并对E点取矩得：
V1 Hp B
(V1 V2 )x H P y M P(x S ) M (V1 V2 )x P(x S ) H P y
RA x P(x S ) H P y
A V2
S
M0 HP y
悬索桥的构造组成
(1)悬索桥的构造组成: 悬索桥是由主缆、加劲梁、桥塔、鞍座、锚固构造、吊索等构件构成的柔性悬吊组合体系。
成桥后，主要由主缆和桥塔承受结构的自重，结构共同承受外荷载作用，受力按刚度分配。
(2)主缆：主缆是悬索桥的主要承重构件，除承受自身恒载外，缆索本身通过索夹和吊索承受活载和加劲梁(包括桥面系)的荷载。
除此以外主缆还承担一部分横向风荷载，并将它传递到桥塔顶部。
主缆不仅可以通过自身弹性变形，而且可以通过其几何形状的改变来影响体系平衡，表现出大位移非线性的力学特征，这是悬索桥区别于其他桥梁结构的重要特征之一。
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。
主索鞍：主索鞍在桥塔上，用来支承和固定主缆，通过它可以使主缆的拉力以垂直力和不平衡力的方式均匀地传递到塔顶。
(2)悬索桥的结构特点①主缆是几何可变体，只承受拉力作用。
主缆通过自身的弹性变形和几何形状的改变来影响体系的平衡。
所以悬索桥的平衡应建立在变形后的状态上。
②主缆在初始恒载作用下，具有较大的初拉力，使主缆保持着一定的几何形状。
当外荷载作用时，缆索发生几何形状的改变。
初拉力对在外荷载作用下产生的位移存在着抗力，它和位移有关，反映出缆索几何非线性的特性。
③改变主缆的垂跨比将影响结构的受力和刚度。
垂跨比增大，则主缆的拉力减小，刚度减小，恒、活载作用产生的挠度增大。
④悬索桥的跨度越大，加劲梁所受竖向活载的影响越小，竖向活载引起的变形也越小。
⑤增大加劲梁的抗弯刚度对减小悬索桥竖向变形的作用不大，这是因为竖向变形是悬索桥整体变形的结果。
加劲梁的挠度受到主缆变形的影响，跨度增大时加劲梁在承受竖向荷载方面的功能逐渐减小到只能将活荷载传递给主缆，其自身刚度的贡献较小。
第九章-悬索桥
9.2.8 加劲梁
➢主要提供桥面行车、行人等。 ➢防止桥面发生过大的挠曲变形和扭转变形。 ➢是承受桥面活载、风荷载和其他横向水平力的主要构件。
§ 9.2 悬索桥的结构组成
9.2.8 加劲梁
➢ 悬索桥加劲梁主要起支承和传递荷载的作用。主要有钢板梁、 钢桁梁、钢箱梁、混凝土箱梁。 钢板梁（早期个别中小跨径用） 钢桁梁（早期多用） 扁平钢箱梁（今多用）
开裂，水的渗入导致主缆湿度高而产生锈蚀。
➢2、主缆防锈措施 • 施工时采用油漆防锈。 • 防止水的渗入。 • 干空气导入法。将除湿机的干燥空气用管道输入主缆。
§ 9.2 悬索桥的结构组成
9.2.4 吊索
➢也称吊杆，是将活载和加劲梁恒载传递到主缆的构件。
作用：将加劲梁的恒载和活载传到主缆 材料：要求有抗拉强度和一定的柔性。一般用：钢丝绳、钢
汕头海湾桥混凝土加劲箱梁
§ 9.2 悬索桥的结构组成
9.2.8 加劲梁
➢钢箱梁截面基本上由四部分组成：上翼缘板、下翼缘板、 腹板和加劲构件。上翼缘板兼做桥面板之用。
➢为增加加劲梁的整体性，往往采用由桥面钢板、纵肋。横 肋焊接组成的正交异性钢桥面板。
§ 9.2 悬索桥的结构组成
9.2.8 加劲梁
➢钢桁梁由主桁架、纵向水平联结和横向联结、桥面系组成 的空间结构。
由悬挂态的缆长，即自重索长；
3) 在索鞍两边无应力索长不变的情况下，用主缆在空挂状态塔 顶左、右水平力相等的条件求索鞍预偏量；
4) 由自由悬挂状态下的缆长扣除主缆自重产生的弹性伸长，得 到主缆无应力长度。以中跨为例，说明成桥状态的计算。
§ 8.1 悬索桥的设计与分析理论
8.1.2 悬索桥作为连续体的静力分析
绞线、平行钢丝束、刚性吊杆（少） 布置形式：等间距和等截面布置 立面布置：直吊索、斜吊索
➢主要提供桥面行车、行人等。 ➢防止桥面发生过大的挠曲变形和扭转变形。 ➢是承受桥面活载、风荷载和其他横向水平力的主要构件。
§ 9.2 悬索桥的结构组成
9.2.8 加劲梁
➢ 悬索桥加劲梁主要起支承和传递荷载的作用。主要有钢板梁、 钢桁梁、钢箱梁、混凝土箱梁。 钢板梁（早期个别中小跨径用） 钢桁梁（早期多用） 扁平钢箱梁（今多用）
开裂，水的渗入导致主缆湿度高而产生锈蚀。
➢2、主缆防锈措施 • 施工时采用油漆防锈。 • 防止水的渗入。 • 干空气导入法。将除湿机的干燥空气用管道输入主缆。
§ 9.2 悬索桥的结构组成
9.2.4 吊索
➢也称吊杆，是将活载和加劲梁恒载传递到主缆的构件。
作用：将加劲梁的恒载和活载传到主缆 材料：要求有抗拉强度和一定的柔性。一般用：钢丝绳、钢
汕头海湾桥混凝土加劲箱梁
§ 9.2 悬索桥的结构组成
9.2.8 加劲梁
➢钢箱梁截面基本上由四部分组成：上翼缘板、下翼缘板、 腹板和加劲构件。上翼缘板兼做桥面板之用。
➢为增加加劲梁的整体性，往往采用由桥面钢板、纵肋。横 肋焊接组成的正交异性钢桥面板。
§ 9.2 悬索桥的结构组成
9.2.8 加劲梁
➢钢桁梁由主桁架、纵向水平联结和横向联结、桥面系组成 的空间结构。
由悬挂态的缆长，即自重索长；
3) 在索鞍两边无应力索长不变的情况下，用主缆在空挂状态塔 顶左、右水平力相等的条件求索鞍预偏量；
4) 由自由悬挂状态下的缆长扣除主缆自重产生的弹性伸长，得 到主缆无应力长度。以中跨为例，说明成桥状态的计算。
§ 8.1 悬索桥的设计与分析理论
8.1.2 悬索桥作为连续体的静力分析
绞线、平行钢丝束、刚性吊杆（少） 布置形式：等间距和等截面布置 立面布置：直吊索、斜吊索
悬索桥介绍
•
返回（简介）
需要进一步研究的问题
• （1）更优越的施工方法的研究。 • （2）主缆锚固点锚下应力的分布研究。 • （3）当主缆外包钢管混凝土时，吊杆在主
缆上的锚固方式研究。 • （4）吊杆及主缆的合理张拉顺序研究。
• 返回
• （5）新型材料的研究和开发。 • （6）受力体系及理论的进一步完善。 • （7）悬索桥以缆索承重其柔度、变形较大，
• 返回
（4）吊杆安装及加载
• 吊杆在索夹安装完成后立即安装。小型吊杆采用
人工安装，大型吊杆采用吊车配合安装。主缆相 对于主梁而言刚度很小。如果吊杆一次直接锚固 到位，无论是张拉设备的行程或者张拉力都很难 控制而全桥吊杆同时张拉调整在经济上是不可行 的。为了解决这个问题，就必须根据主梁和主缆 的刚度、自重采用计算机模拟的办法，得出最佳 加载程序。并在施工过程中，通过观测，对张拉 力加以修正。
• 2、鞍部施工
检查钢板顶面标高，符合设 计要求后清理表面和四周的销孔，吊装就 位，对齐销孔使底座与钢板销接。在底座 表面进行涂油处理，安装索鞍主体。索鞍 安装误差控制在横向轴线误差最大值3mm 标高误差最大值3mm.吊装入座后，穿入销 钉定位，要求鞍体底面与底座密贴，四周 缝隙用黄油填实。
• 3、主梁浇筑
•
• 下页
• （3）自锚式悬索桥主缆的锚固形式是与地锚式的最
•
• •
大不同之处，根据受力大小和锚块构造要求的不同， 可采取直接锚固、散开锚固和环绕式锚固等方式。 （4）由于主缆非线性的影响而使吊索张拉时的 施工控制变的尤为关键。 （5）加劲梁采用钢材造价较贵，并且钢结构容 易在轴力作用下压屈。而采用钢筋混凝土材料恰好 可以克服这两个缺点。 Next
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需要进一步研究的问题
• （1）更优越的施工方法的研究。 • （2）主缆锚固点锚下应力的分布研究。 • （3）当主缆外包钢管混凝土时，吊杆在主
缆上的锚固方式研究。 • （4）吊杆及主缆的合理张拉顺序研究。
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（4）吊杆安装及加载
• 吊杆在索夹安装完成后立即安装。小型吊杆采用
人工安装，大型吊杆采用吊车配合安装。主缆相 对于主梁而言刚度很小。如果吊杆一次直接锚固 到位，无论是张拉设备的行程或者张拉力都很难 控制而全桥吊杆同时张拉调整在经济上是不可行 的。为了解决这个问题，就必须根据主梁和主缆 的刚度、自重采用计算机模拟的办法，得出最佳 加载程序。并在施工过程中，通过观测，对张拉 力加以修正。
• 2、鞍部施工
检查钢板顶面标高，符合设 计要求后清理表面和四周的销孔，吊装就 位，对齐销孔使底座与钢板销接。在底座 表面进行涂油处理，安装索鞍主体。索鞍 安装误差控制在横向轴线误差最大值3mm 标高误差最大值3mm.吊装入座后，穿入销 钉定位，要求鞍体底面与底座密贴，四周 缝隙用黄油填实。
• 3、主梁浇筑
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悬索桥的概述与结构组成(图片较多)[详细]
![悬索桥的概述与结构组成(图片较多)[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/28e78a4c700abb68a882fb93.png)
锚碇
• 锚碇即主缆的锚固体，用于固定住主缆的端头，防止其走 动。锚碇又可分为重力式锚碇（或称锚台）和隧道式锚碇 两种，如图11.11所示。
• 重力式锚碇依靠锚固体的巨大自重来抵抗主缆的垂直分力， 水平分力则由锚固体与地基之间（包括侧壁）的摩阻力或 嵌固阻力来抵抗，从而实现对主缆的锚固。锚碇中预埋有 锚碇架，它是由钢锚杆和支撑架构成，主缆束股是通过锚 头与锚杆联接，再由锚杆通过支撑架分散至整个混凝土锚 体。
有合理的受力在构件设计方
较小，可变作用会改变它的几
面，悬索桥的主缆,锚碇和桥
何状态，引起桥跨结构产生较
塔三项主要承重构件在扩充
大的挠曲变形。
其面积或承载能力方面所遇 到的困难比较小。
➢ 在风荷载车辆冲击荷载作用下 容易产生振动，稳定性差。
b) 方式。
c) 在施工方面，有在材料用量 和截面设计方面，工程数量 比较大的加劲梁，其截面积 并不随着跨度而增加。
e·自锚式悬索桥： – ～与组合体系中的系杆拱相似， – ～悬索水平拉力不传给锚碇而传给加劲 梁。
f·缆索中段同加劲桁架的上弦合为一体。
悬
一、一般特点
– ◎由古老的索桥演变而来， – ◎主要承重结构：缆索（含吊杆）、塔、锚碇。 – ◎缆索几何形状：
• 由力的平衡条件决定，一般接近抛物线； – ◎从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住。 – ◎桥面和吊杆之间通常设置加劲梁
• 隧道式锚碇是先在两岸天然完整坚固的岩体中开凿隧道， 将锚碇架置于其中后，用混凝土浇筑而成，这是利用岩体 强度对混凝土锚体形成嵌固作用，达到锚固主缆的目的， 因而其锚碇混凝土用量较重力式锚碇大为节省，经济性能 更为显著。但迄今为止，大部分悬索桥都由于缺乏坚固的 山体岩壁可利用，而一般采用重力式锚碇。
悬索结构介绍
第8章 悬索结构 3 悬索结构的型式 3.2 双层悬索体系
承重索和稳定索均沿辐射方向 布臵，周围支承在周边柱顶的受压 2）双曲面双层拉索体系 环梁上，中心则设臵受拉内环梁。 整个屋盖支承于外墙或周边的柱上。 根据承重索或稳定索的关系所形成 的屋面可为上凸、下凹或交叉形， 相应地在周边柱顶应设臵一道或两 道受压环梁。 通过调整承重索、 稳定索或腹杆的长度并利用中心环 受拉或受压，也可以对拉索体系施 加预应力。 图8-3-14 双曲面双层拉索体系
双曲面、单曲面双层索模型
第8章 悬索结构 3 悬索结构的型式 3.2 双层悬索体系
上索既是稳定索，又直接承载 a)双层内环梁 b)双层外环梁 c)双层内外环梁 d)单层外环梁网状布臵 e)双层外环梁网状布臵
第8章 悬索结构 3 悬索结构的型式 3.3 交叉索网体系 交叉索网体系也 称为鞍形索网，由 两组相互正交的、 曲率相反的拉索直 接交叠组成，形成 负高斯曲率的双曲 抛物面。
图8-3-3 德国乌柏特市游泳馆
1）锚固在足够重的大体积混凝土图a； 第 章 悬索结构 28 ）利用底板及回填土自重抵抗拉力图 b； 3）锚固于受拉摩擦桩或受弯摩擦桩上图c； 3 悬索结构的型式 4）锚固在岩石层的钻孔中。
3.1 单层悬索体系
图8-3-4 拉锚的锚固
图为德国多 特蒙的展览大厅， 屋盖跨度为80m， 单曲单层悬索结 构，悬索拉力通 过斜柱拉锚至地 下基础。屋盖采 用普通混凝土肋 加浮石混凝土屋 面板，以保证悬 索的稳定性。
第8章 悬索结构 3 悬索结构的型式 3.1 单层悬索体系
水平梁和框架一起 承受悬索拉力 水平梁 1）单曲面单层拉索体系(跨度可达80m ，德国多特蒙 承受悬索拉力 特一展览厅，1956)
悬索桥分类
2、自锚式
特点：
（1）自锚式悬索桥的主缆拉力是直接传递给它的加劲 梁来承受。垂直分力(一般较小)通过连杆支座传给桥 台。加劲梁负担大，因此自锚式悬索桥的跨度不宜过 大。否则，为了抵抗巨大的主缆水平分力，加劲梁的 截面将非常庞大而很不合理与经济。 （2）自锚式悬索桥的另一缺点是施工比较困难，一般 必须先架设加劲梁，然后再架设主缆。 （3）自锚式悬索桥的优点是适宜用于两岸地基承载力 较差，特别是软土的桥位。另外对城市闹区跨河桥梁 可以避免影响景观或无法布置的庞大的主缆锚碇建筑 物。
四、悬索横向布置
1、形式：习惯上为双主索(或四主索)布置，近年 也出现单索布置形式， 实例：日本的北港大桥仅设一根主索，为了吊桥 的横向稳定而将吊杆横向斜放。 特点：满足结构受力要求的条件下，避免了缆、 索交错的繁杂感，视觉印象简洁明了，造型别致， 优美。但设计理论、结构构造方面有争论。
2、刚性吊桥有单链和双链两种结构形式
单链吊桥是指一个吊杆平面内仅设一根悬索，这种形式
在半跨有活载作用下要产生S形变形。 双链吊桥是指在吊杆平面内设有两根悬索， 特点：（1）下链的形式是根据桥面半跨有活载时，用适合 该荷载的力多边形来定出，下链不再产生变形，于是吊桥 此时将不发生S形变形。 （2）因此双链吊桥体系显示出比单链吊桥有大得多 的刚度，因而从根本上解决了刚度不足的问题。 （3）双链吊桥中的加劲梁内力较单链吊桥小，加劲 梁所需钢材减少，虽然悬索和吊杆比单链吊桥多用一些钢 材，总的用钢量不会增加。 （4）但是双链构造复杂，外形较差。目前修建的仍 然多采用单链，尤其大跨径吊桥自重所占比例大，活载引 起的S形变形是很小的，为了简化构造，均采用单链吊桥。
博斯普鲁斯海峡一桥
钢悬索桥的构造特点和结构设计特点[详细]
![钢悬索桥的构造特点和结构设计特点[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/753c31e1f01dc281e43af093.png)
❖ 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。
❖ 8.3 悬索桥的构造特点
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。
❖ 编制方法——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。
梁高 用钢量 桥面系
制造
制造
施工 养护
架设 养护维修
桥面
钢桁梁 最不易发生
大 大
高 最大 一般与主梁分离 杆件多，节点结构复 杂，标准化大量生产 困难 单根杆件平面构件立 体节段多样化 油漆养护难 菲结合型损伤时易
加劲梁形式 钢箱梁 易发生 可能性大 小 小 小 低 低
一般与主梁结合为整体
箱梁由板构件组成，标 准化大量生产容易
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），一般可维持相对湿度在40％以下。
❖ 8.3 悬索桥的构造特点
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。
❖ 8.3 悬索桥的构造特点
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。
❖ 编制方法——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。
梁高 用钢量 桥面系
制造
制造
施工 养护
架设 养护维修
桥面
钢桁梁 最不易发生
大 大
高 最大 一般与主梁分离 杆件多，节点结构复 杂，标准化大量生产 困难 单根杆件平面构件立 体节段多样化 油漆养护难 菲结合型损伤时易
加劲梁形式 钢箱梁 易发生 可能性大 小 小 小 低 低
一般与主梁结合为整体
箱梁由板构件组成，标 准化大量生产容易
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），一般可维持相对湿度在40％以下。
❖ 8.3 悬索桥的构造特点
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一体桥 等等
1、柔性悬索桥 不设加劲梁，只在活载与恒载的比值不 大时使用，如人行桥或早期悬索桥
2、单跨悬吊桥 仅主跨悬吊，并在主跨上设加劲梁，如 存在边跨，则边跨独立（简支与 桥塔）
悬吊
简支
矮
寨
大
桥
索
塔
单
主 跨
跨 11
悬 76
m
吊
桥 。
， 加 劲
梁
长
10
00
.m
5
美 国 金 门 大 桥
3、三跨悬吊简支体系桥 加劲梁为三跨简支梁
L 宽跨比=w/L
宽跨比大部分 在1/60~1/40 之间。
w
4、高跨比
高跨比是指悬索桥加劲梁的高度h与 主孔跨径L的比值。对大跨度悬索桥 而言，梁高与跨度基本上没有关系， 设计中关键确保具有优良的动力持性 。通常桁架式加劲梁梁高一般为 8~14m，箱型加劲梁的梁高一般为 2.5~4.5m。
跨度比=L0/L 实例中，跨度比大部分位
于0.2~0.4之间。
L0
L
2. 垂跨比 悬索桥的垂跨比是指大缆在主孔内的
垂度f与主孔的跨度L之比。垂跨比的大小一 方面对主缆中的拉力有很大的影响，因此它 在较大程度上影响主缆所需截面面积与单位 桥长的用钢量。另一方面还对悬索桥的整体 （包括竖ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ及横向）刚度有明显的影响，垂 跨比越小，刚度越大，但缆中拉力也越大。 因此，在实桥设计中，应结合对刚度的要求 和大缆用钢量来选取合适的垂跨比，一般公 路悬索桥的平均垂跨比为1/10左右（1/9~1/12 之间）。
1、主缆 2、加劲梁 3、桥塔 4、锚碇 5、索吊及索夹 6、鞍座
1、主缆
• 主缆通过塔顶的鞍座悬挂于主塔上并锚固于两 端锚固体中。主缆的布置形式一般是采用每桥 两根，平行布置于加劲梁两侧吊点之上。
• 现代大跨度悬索桥多采用平行钢丝主缆，它是 由平行的高强、冷拔、镀锌钢丝组成。
主缆根数一般为2根，有4根或1根的
吊索与索夹的连结方式上一般分为四股骑跨 式和双股销铰式两种，其中，前者不宜采用平行 钢丝索，而后者对钢丝绳索与平行钢丝索都能适 应。
吊索与索夹
6、鞍座
鞍座分为塔顶鞍座（亦称主鞍座）和散索 鞍座。 塔顶鞍座位于主缆和塔顶之间，其上座设有索槽 用以安放主缆，平衡主缆两侧的分力。
塔顶鞍座
散索铵是在靠近锚碇处设置的，其作用是 改变缆索方向，二是讲主缆的束股分散后引入 各自的锚固位置。
2、加劲梁
加劲梁的主要功能是提供桥面和防止桥 面发生过大的挠曲变形和扭曲变形，它直接 承担竖向活载，也是悬索桥承受风荷载和其 他横向水平荷载的主要构件，所以，必须具 有足够的抗扭刚度或自重以保持在风荷载作 用下的气动稳定性。
钢箱梁横截面
钢桁架横截面
3、桥塔
桥塔也称主塔，它是支承主缆的主要构件，分担 主缆所受的竖向荷载，并传递到下部的塔墩和基础。 另外，在风荷载和地震荷载的作用下，还可对全桥的 总体稳定提供安全保证。
跨度比=f/L 一般公路悬索桥的平均垂跨
比为1/10左右（1/9~1/12之间）。
L
f
3、宽跨比
宽跨比是指桥梁上部结构的梁宽（或主缆中心 距）W与主孔跨度L的比值。加劲梁的宽度由车道 宽度及桥面构造布置等决定。对中小跨度桥梁而言， 宽跨比习惯上沿用1/20的大致标准，但对大跨度桥 梁而言该标准过于保守。大跨度悬索桥的宽跨比至 今尚无合理而具有科学性的标准值。设计中主要根 据抗风理论分析和风洞试验来验证所取的宽跨比是 否具备优良的动力特性。在理论上，当主孔跨度L 为定值时，宽跨比越大，结构整体（特别是横向） 刚度越大。据统计，世界大跨度悬索桥的宽跨比大 部分在1/60~1/40之间。
第二组 悬索桥结构体系分类
与总体布置特征
指导老师： 组长： 组员：
一、悬索桥的一般特点
悬索桥，又名吊桥（suspension bridge）指的是以通过索塔悬挂并锚固于两 岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构 主要承重构件的桥梁。其缆索几何形状由力 的平衡条件决定，一般接近抛物线。从缆索 垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆 之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系， 以减小活载所引起的挠度变形。（P282）
按采用材料分，桥塔有混凝土塔和钢塔，因混凝 土塔价格较低，一般都采用混凝土桥塔。 按桥塔外 形分，在横桥向一般有刚构式、桁架式和混合式三种 结构形式
4、锚碇
锚碇即主缆的锚固体，用于固定住 主缆的端头，防止其走动。锚碇又可分为 重力式锚碇（或称锚台）和隧道式锚碇两 种
当主缆在锚碇处改变方向时，则需设置主缆
现代悬索桥由古老的索桥演化 而来，其主要承重结构由缆索（含 吊杆）、塔、锚、碇三者组成。
世界最长悬索桥—— 日本明石海峡大桥
主跨1991米，全长3911米
我国最长的悬索桥—— 江阴长江大
全长3071，主跨1385米
二、悬索桥的主要结构类型
a、柔性悬索桥 b、单跨悬吊桥 c、三跨悬吊简支体系桥 d、三跨悬吊连续体系桥 e、自锚式悬索桥 f、缆索中段同加劲桁架合为
三跨悬吊简支体系桥 加劲梁为三跨简支梁
香港青马大桥
4、三跨悬吊连续体系桥 加劲梁为三跨连续梁
浙江舟山西堠门大桥
5、自锚式悬索桥 与组合体系中的系杆拱相似，悬索的 水平拉力不传给锚碇，而传给加劲梁
辽宁麒麟大桥
锚固点
美 国 纽 约 哈 德 逊 河 熊 山 大 桥
6、缆索中段同加劲桁架合为一体桥
三、悬索桥的构造特点
散索铵
四、悬索桥的总体布置特征
1、跨度比 2、垂跨比 3、宽跨比 4、高跨比 5、加劲梁的支承体系
1、跨度比
边跨与主跨跨度之比（L0/ L） （即跨 度比）一般受具体桥位处的地形与地质条件 制约，其取值的自由度较小，一般的跨度比 为0.25~0.5。研究表明，若主孔跨度及垂跨 比确定，则跨度比越小单位桥长所需的钢材 重量越大，但减小跨度比可以起到减小加劲 梁最大竖向挠度及最大竖向转角的作用。目 前世界上已建三跨悬索桥的实例中，跨度比 大部分位于0.2~0.4之间。
支架。主缆支架是主缆的支点，可以独立设置在 锚碇之前，也可以设置在锚碇之内。主缆支架的 主要形式有，钢筋混凝土刚性支架，钢制柔性支 架和钢制摇杆支架等。
5、吊索及索夹
吊索是将加劲梁上的竖向荷载通过索夹（Cable Band）传递到主缆的受力构件。其下端通过锚头 与加劲梁两侧的吊点联结，上端通过索夹与主缆 联结。
1、柔性悬索桥 不设加劲梁，只在活载与恒载的比值不 大时使用，如人行桥或早期悬索桥
2、单跨悬吊桥 仅主跨悬吊，并在主跨上设加劲梁，如 存在边跨，则边跨独立（简支与 桥塔）
悬吊
简支
矮
寨
大
桥
索
塔
单
主 跨
跨 11
悬 76
m
吊
桥 。
， 加 劲
梁
长
10
00
.m
5
美 国 金 门 大 桥
3、三跨悬吊简支体系桥 加劲梁为三跨简支梁
L 宽跨比=w/L
宽跨比大部分 在1/60~1/40 之间。
w
4、高跨比
高跨比是指悬索桥加劲梁的高度h与 主孔跨径L的比值。对大跨度悬索桥 而言，梁高与跨度基本上没有关系， 设计中关键确保具有优良的动力持性 。通常桁架式加劲梁梁高一般为 8~14m，箱型加劲梁的梁高一般为 2.5~4.5m。
跨度比=L0/L 实例中，跨度比大部分位
于0.2~0.4之间。
L0
L
2. 垂跨比 悬索桥的垂跨比是指大缆在主孔内的
垂度f与主孔的跨度L之比。垂跨比的大小一 方面对主缆中的拉力有很大的影响，因此它 在较大程度上影响主缆所需截面面积与单位 桥长的用钢量。另一方面还对悬索桥的整体 （包括竖ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ及横向）刚度有明显的影响，垂 跨比越小，刚度越大，但缆中拉力也越大。 因此，在实桥设计中，应结合对刚度的要求 和大缆用钢量来选取合适的垂跨比，一般公 路悬索桥的平均垂跨比为1/10左右（1/9~1/12 之间）。
1、主缆 2、加劲梁 3、桥塔 4、锚碇 5、索吊及索夹 6、鞍座
1、主缆
• 主缆通过塔顶的鞍座悬挂于主塔上并锚固于两 端锚固体中。主缆的布置形式一般是采用每桥 两根，平行布置于加劲梁两侧吊点之上。
• 现代大跨度悬索桥多采用平行钢丝主缆，它是 由平行的高强、冷拔、镀锌钢丝组成。
主缆根数一般为2根，有4根或1根的
吊索与索夹的连结方式上一般分为四股骑跨 式和双股销铰式两种，其中，前者不宜采用平行 钢丝索，而后者对钢丝绳索与平行钢丝索都能适 应。
吊索与索夹
6、鞍座
鞍座分为塔顶鞍座（亦称主鞍座）和散索 鞍座。 塔顶鞍座位于主缆和塔顶之间，其上座设有索槽 用以安放主缆，平衡主缆两侧的分力。
塔顶鞍座
散索铵是在靠近锚碇处设置的，其作用是 改变缆索方向，二是讲主缆的束股分散后引入 各自的锚固位置。
2、加劲梁
加劲梁的主要功能是提供桥面和防止桥 面发生过大的挠曲变形和扭曲变形，它直接 承担竖向活载，也是悬索桥承受风荷载和其 他横向水平荷载的主要构件，所以，必须具 有足够的抗扭刚度或自重以保持在风荷载作 用下的气动稳定性。
钢箱梁横截面
钢桁架横截面
3、桥塔
桥塔也称主塔，它是支承主缆的主要构件，分担 主缆所受的竖向荷载，并传递到下部的塔墩和基础。 另外，在风荷载和地震荷载的作用下，还可对全桥的 总体稳定提供安全保证。
跨度比=f/L 一般公路悬索桥的平均垂跨
比为1/10左右（1/9~1/12之间）。
L
f
3、宽跨比
宽跨比是指桥梁上部结构的梁宽（或主缆中心 距）W与主孔跨度L的比值。加劲梁的宽度由车道 宽度及桥面构造布置等决定。对中小跨度桥梁而言， 宽跨比习惯上沿用1/20的大致标准，但对大跨度桥 梁而言该标准过于保守。大跨度悬索桥的宽跨比至 今尚无合理而具有科学性的标准值。设计中主要根 据抗风理论分析和风洞试验来验证所取的宽跨比是 否具备优良的动力特性。在理论上，当主孔跨度L 为定值时，宽跨比越大，结构整体（特别是横向） 刚度越大。据统计，世界大跨度悬索桥的宽跨比大 部分在1/60~1/40之间。
第二组 悬索桥结构体系分类
与总体布置特征
指导老师： 组长： 组员：
一、悬索桥的一般特点
悬索桥，又名吊桥（suspension bridge）指的是以通过索塔悬挂并锚固于两 岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构 主要承重构件的桥梁。其缆索几何形状由力 的平衡条件决定，一般接近抛物线。从缆索 垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆 之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系， 以减小活载所引起的挠度变形。（P282）
按采用材料分，桥塔有混凝土塔和钢塔，因混凝 土塔价格较低，一般都采用混凝土桥塔。 按桥塔外 形分，在横桥向一般有刚构式、桁架式和混合式三种 结构形式
4、锚碇
锚碇即主缆的锚固体，用于固定住 主缆的端头，防止其走动。锚碇又可分为 重力式锚碇（或称锚台）和隧道式锚碇两 种
当主缆在锚碇处改变方向时，则需设置主缆
现代悬索桥由古老的索桥演化 而来，其主要承重结构由缆索（含 吊杆）、塔、锚、碇三者组成。
世界最长悬索桥—— 日本明石海峡大桥
主跨1991米，全长3911米
我国最长的悬索桥—— 江阴长江大
全长3071，主跨1385米
二、悬索桥的主要结构类型
a、柔性悬索桥 b、单跨悬吊桥 c、三跨悬吊简支体系桥 d、三跨悬吊连续体系桥 e、自锚式悬索桥 f、缆索中段同加劲桁架合为
三跨悬吊简支体系桥 加劲梁为三跨简支梁
香港青马大桥
4、三跨悬吊连续体系桥 加劲梁为三跨连续梁
浙江舟山西堠门大桥
5、自锚式悬索桥 与组合体系中的系杆拱相似，悬索的 水平拉力不传给锚碇，而传给加劲梁
辽宁麒麟大桥
锚固点
美 国 纽 约 哈 德 逊 河 熊 山 大 桥
6、缆索中段同加劲桁架合为一体桥
三、悬索桥的构造特点
散索铵
四、悬索桥的总体布置特征
1、跨度比 2、垂跨比 3、宽跨比 4、高跨比 5、加劲梁的支承体系
1、跨度比
边跨与主跨跨度之比（L0/ L） （即跨 度比）一般受具体桥位处的地形与地质条件 制约，其取值的自由度较小，一般的跨度比 为0.25~0.5。研究表明，若主孔跨度及垂跨 比确定，则跨度比越小单位桥长所需的钢材 重量越大，但减小跨度比可以起到减小加劲 梁最大竖向挠度及最大竖向转角的作用。目 前世界上已建三跨悬索桥的实例中，跨度比 大部分位于0.2~0.4之间。
支架。主缆支架是主缆的支点，可以独立设置在 锚碇之前，也可以设置在锚碇之内。主缆支架的 主要形式有，钢筋混凝土刚性支架，钢制柔性支 架和钢制摇杆支架等。
5、吊索及索夹
吊索是将加劲梁上的竖向荷载通过索夹（Cable Band）传递到主缆的受力构件。其下端通过锚头 与加劲梁两侧的吊点联结，上端通过索夹与主缆 联结。