悬索桥ppt课件

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加劲梁特点—— 1）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。 2）加劲梁所承担的活载及本身的恒载通过吊索和索夹
传至主缆。 3）加劲梁的变形从属于主缆，它的刚度对悬索桥的总
体刚度贡献不大，因而梁高通常不必做得太大。
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①重力式锚碇 原理：~依靠锚固体的巨大自重来抵抗主缆的垂直分
金门大桥于1933年动工，1937年5月竣工，用了4年时间和10万多吨钢材， 耗资达3550万美元。
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明石海峡大桥
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日本明石海峡大桥，位于本州岛与四国之间，全长3910米，主跨1991米 （960+1991+960），为三跨二铰加劲桁梁式吊桥，桥宽35.5米，双向 六车道，加劲梁14米，抗震强度按1/150的频率，承受8.5级强烈地震和 抗150年一遇的80m/s的暴风设计，为目前世界上跨度最大的悬索桥， 也是世界上最长的双层桥，是联结内陆工业中的重要纽带。它跨越日 本本州岛—四国岛之间的明石海峡，最终实现了日本人一直想修建一 系列桥梁把4个大岛连在一起的愿望，创造了上世纪世界建桥史的新纪 录。总投资约40亿美元。1995年1月17日，日本坂神发生里氏7.2级大地 震（震中距桥址才4公里），大桥附近的神户市内5000人丧失，10万幢 房屋夷为平地，明石海峡大桥设计荷载可承受里氏8．5级地震，该桥 在阪神地震中仅有微小损坏，由于地面运动，两塔基础之间的距离增 加了80 cm，桥塔顶倾斜了10 cm，使主跨增加了近80 cm，从而接近于 l991m，主缆垂度因此减少了130 cm。
桥作为超静定结构，按照普通的结构力学方法计算。 它只能满足跨度较小且加劲梁刚度相对较大的悬索 桥的计算。
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（2）挠度理论 计算特点：
考虑原有荷载(如恒载)已产生的主缆轴力对新的荷 载(如活载)产生的竖向变形(挠度)将产生一种新的抗 力。该理论是在变形之后再来考虑内力的平衡。用挠 度理论来计算活载内力时，计入了恒载内力对悬索桥 的刚度起到的提高作用。
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顺桥向桥塔结构形式： （1）刚性塔——可做成单柱形或A字形，一般多用于
多塔悬索桥中，可提高结构纵向刚度，减小纵向变位， 从而减小梁内应力； （2）柔性塔——允许塔顶有较大的变位，是现代悬索 桥中最常用的桥塔结构，一般为塔柱下端做成固结的 单柱形式； （3）摇柱塔——将下端做成铰接的单柱形式，一般只 用于跨度较小的悬索桥。
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地锚式——绝大多数悬索桥，特别是大跨度悬索桥 采用。锚碇处一般要求地基具有较大的承载力用于两岸地基承载力较差，特别是 软土的桥位，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。
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自锚式特点： 1）主缆拉力的垂直分力（一般较小）可以抵消边跨 端支点部分反力，从而减小加劲梁的端支点反力，但 水平分力则以轴向压力的方式传送到加劲梁中； 2）跨度不宜过大，否则加劲梁的截面将非常庞大不 经济； 3）必须先架设加劲梁，然后再安装主缆，实践中因 施工困难、风险大等原因而极少采用。
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。 组成：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中。
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②隧道式锚碇 原理：~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，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。
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长江江阴公路大桥
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江阴长江公路大桥是我国首座跨径超千米的特大型钢箱梁 悬索桥梁，也是20世纪“中国第一、世界第四”大钢箱 梁悬索桥，是国家公路主骨架中同江至三亚国道主干线 以及北京至上海国道主干线的跨江“咽喉”工程，是江 苏省境内跨越长江南北的第二座大桥。 大桥位于靖江市 十圩村与江阴市间，大桥全线建设总里程为5.176公里， 总投资36.25亿元。大桥全长3071米，索塔高197m，两根 主缆直径为0.870m，桥面按六车道高速公路标准设计， 宽33.8米，设计行车速度为100公里/小时；桥下通航净高 为50米，可满足5万吨级轮船通航。大桥于1994年11月22 日开工，1999年9月28日竣工通车。
第十一章 悬索桥
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优点——跨越能力大、受力合理、能最大限度发 挥材料强度、整体造型流畅美观、施工安全快捷。
适用——跨度超过600m
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金门大桥
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金门大桥的北端连接北加利福尼亚，南端连接旧金山半岛。当船只驶进 旧金山，从甲板上举目远望，首先映入眼帘的就是大桥的巨形钢塔。钢塔耸 立在大桥南北两侧，高342米，其中高出水面部分为227米，相当于一座70层 高的建筑物。塔的顶端用两根直径各为92.7厘米、重2.45万吨的钢缆相连，钢 缆中点下垂，几乎接近桥身，钢缆和桥身之间用一根根细钢绳连接起来。钢 缆两端伸延到岸上锚定于岩石中。大桥桥体凭借桥两侧两根钢缆所产生的巨 大拉力高悬在半空之中。钢塔之间的大桥跨度达1280米，为世界所建大桥中 罕见的单孔长跨距大吊桥之一。从海面到桥中心部的高度约60米，又宽又高， 所以即使涨潮时，大型船只也能畅通无阻。
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假定： 1）恒载沿桥梁的纵向是均匀分布的。 2）在恒载作用下，加劲梁处于无应力状态(吊索之间的
局部挠曲应力除外)。 3)吊索是竖向的，并且是密布的。 4)在活载作用下，只考虑吊索有拉力，但不考虑吊索的
拉伸和倾斜。 5)加劲梁为直线形，并且是等截面。 6)只计主缆及加劲梁的竖向变形(挠度)，但不考虑它们
的纵向变形。
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特点：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。
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（1）弹性理论——悬索桥最早的计算理论 假定：结构变形非常微小且可以忽略。 方法：不考虑结构体系变形对内力的影响，将悬索