悬索桥构造课堂
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? 前锚式：就是索股锚头在锚块前锚固，通过锚固系统 将缆力作用到锚体，多用在PS法施工中。
? 后锚式：即将索股直接穿过锚块，锚固于锚块后面， 多用在AS法施工中
26
? 图a）为现代预应力锚固系统（前锚式） ? 图b）为一般后锚式锚固系统
27
三角形空腹构架式重力锚
28
丹麦大海带桥
29
? 隧道式锚碇（岩洞式）：
? 1、主缆拉力水平分力直接传递给加劲梁（轴向压力） 承受；竖直分力（较小）由端支点承受。
?百度文库2、适宜：跨度不大、软土地基、城市桥等。
14
? 二、立面布置
– （一）单跨：适于边跨建筑高度小、曲线形。 边跨主缆的垂度较小对荷载变化有利，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
7
新塔可马桥 美国
9
– 1966年，英国Severn桥，首创流线形箱梁桥面 和混凝土桥塔，主跨 988米的新型悬索桥
– 1973年，日本第一座现代悬索桥 , 主跨712米的 关门大桥
– 1988年，日本南备赞悬索桥，主跨 1100米，采 用新型的预制平行钢丝索股代替传统的“空中 纺缆法”编制主缆
10
– 改革开放后，我国相继建成了汕头海湾大桥、 西陵长江大桥 (主跨900米)、广东虎门大桥 (主跨 888米)、香港青马桥 (主跨1377米)和江阴长江大 桥（主跨 1385m ）。
– 悬索桥的发展有四次高峰期：
? 第一次与第二次高峰在20世纪40年代 ? 在60年代与80年代进入第二次、第三次高峰期 ? 90年代全球范围内又出现新的建设高峰，视为第四
– 1940年，美国华盛顿州 塔科马悬索桥风毁
4
– 1940年在华盛顿州建成主跨为 853 m的塔科马 海峡桥 ( The Tacoma Narrows Bridge ) ，全长 1524m ，位居世界第三。此桥的加劲梁不是钢 桁梁而是下承式钢板梁，抗风稳定性差。 1940 年11月7日，刚建成四个月的塔科马桥 ，在八 级大风（风速 19m/s）作用下；经过剧烈扭曲 震荡后，吊索崩断，桥面结构解体损毁，半跨 坠落水中
? 1、锚固主缆的结构，将主缆中的拉力传递给地基 ? 2、组成：锚碇架、固定装置、锚块、锚块基础
24
? 3、分类
– （1）自锚式锚碇
25
– （2）地锚式锚碇 ? 重力式锚碇 ? 隧道式锚碇（岩洞锚）
– 重力式锚碇： ? 依靠锚块自重来抵抗主缆的竖直分力，水平分力则由 锚碇与地基之间的摩阻力（包括侧壁的）或者嵌固阻 力来抵抗。
? 1950年按原有跨度重建 塔科马新桥 。通过塔科马新桥的设计，悬索桥的 模型风洞试验 从此在设计中成为必要的手段。
? 50年代中，美国在克服了风灾挫折后重整旗豉再度致力于修建大跨度悬 索桥。1957年又建成主跨为 1158 m的麦基纳克湖口大桥 。
? 在吸取塔科马老桥的痛苦教训的同时，美国还重新检查了一些在 30年代 所建悬索桥的 抗风能力 。
3
X.1 悬索桥的概述
? 一、悬索桥的发展史
– 悬索桥是跨越能力最强的桥型之一，其雏形三 千多年前已在我国出现。
– 1883年，第一座现代悬索桥，美国 Brooklyn桥， 主跨486m
– 1931年，第一座突破千米的悬索桥 —主跨1006 米的美国纽约华盛顿桥
– 1937年，主跨1280米的悬索桥，美国旧金山金 门大桥
15
– （二）两跨：（单边跨）一岸建筑高度小和曲 线边跨时。 1377米青马大。
单塔悬索桥
16
– （三）三跨：最常见
17
– （四）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。
次高峰期
11
– 已建世界大跨径悬索桥一览表
排名
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
桥名
明石海峡大桥 大贝尔特东桥
恒伯尔桥 江阴长江大桥
青马大桥 费雷泽诺桥
金门大桥 Hoega Kusten桥
梅克金海峡桥 南备赞濑户大桥
主跨 （米）
1991 1624 1410 1385 1377 1298 1280 1210 1158 1100
国家
日本 丹麦 英国 中国 中国 美国 美国 瑞典 美国 日本
修建完成 年代 1998 1998 1981 1999 1997 1964 1937 1997 1957 1988 12
X.2 悬索桥的构造
? 一、类型（据主缆锚固型式）
– （一）地锚式：主缆拉力依靠锚固体传递给地基。
13
– （二）自锚式：
5
旧塔可马桥 美国
6
? 20世纪50年代悬索桥发展 ——风洞试验 的兴起
? 1940年塔科马老桥发生事故之后，美国的、世界的悬索桥建设事业的发 展整整停止了 10年之久。但以此为转机，成立了塔科马桥的事故调查委 员会，经过利用 风洞进行三维模型试验 ，肯定了无衰减的反复力逐渐累 积起来以后可以发生极度的共振乃至破坏。
– 主缆散开后各索股通过岩洞中的混凝土锚块内埋设的锚梁 与拉杆的伸出端连接，并利用预应力工艺调整松紧。
– 适用：岩石坚实完整
30
? 4、散索鞍
31
– （二）索塔
? 1、抵抗竖向荷载的主要承重构件
? 2、分类
– 按索塔纵向刚性 ? 摇柱塔（摆动式）：单柱塔下设铰、塔顶索鞍固定于 塔，适于小跨。 ? 柔性塔：一般为下端固定式，塔顶水平变位量相对较 大，适于大跨。 ? 刚性塔：塔顶水平变位量相对较小，单柱或者A形， 多用于多跨悬索桥的中间塔柱，纵向刚度较大，塔顶 位移小从而减小加劲梁内的应力
目录
悬索桥
上页 下页
1
内容提要
本章主要介绍悬索桥的结构类型及构造，悬索桥的计算及
目录
施工简介。
本章的教学重点悬索桥的结构类型及构造；
教学难点为悬索桥的计算及施工。
上页
能力要求
下页
通过本章的学习，学生应达到掌握各类悬索桥的结构类型
及构造，熟悉悬索桥的计算及施工简介。
2
目录
? X.1 悬索桥的概述 ? X.2 悬索桥的构造 ? 习题与思考题
18
直布罗陀跨海大桥
19
南备赞悬索桥
20
刚性缆索体系悬索桥
21
? 三、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，其主要构件 如下图所示
22
?索塔 ?锚碇 ?缆索 锚碇 ?吊杆 ?桥面系
缆索 吊杆 索塔 桥面系
23
– （一）锚碇：（用于地锚式悬索桥）
? 后锚式：即将索股直接穿过锚块，锚固于锚块后面， 多用在AS法施工中
26
? 图a）为现代预应力锚固系统（前锚式） ? 图b）为一般后锚式锚固系统
27
三角形空腹构架式重力锚
28
丹麦大海带桥
29
? 隧道式锚碇（岩洞式）：
? 1、主缆拉力水平分力直接传递给加劲梁（轴向压力） 承受；竖直分力（较小）由端支点承受。
?百度文库2、适宜：跨度不大、软土地基、城市桥等。
14
? 二、立面布置
– （一）单跨：适于边跨建筑高度小、曲线形。 边跨主缆的垂度较小对荷载变化有利，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
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新塔可马桥 美国
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– 1966年，英国Severn桥，首创流线形箱梁桥面 和混凝土桥塔，主跨 988米的新型悬索桥
– 1973年，日本第一座现代悬索桥 , 主跨712米的 关门大桥
– 1988年，日本南备赞悬索桥，主跨 1100米，采 用新型的预制平行钢丝索股代替传统的“空中 纺缆法”编制主缆
10
– 改革开放后，我国相继建成了汕头海湾大桥、 西陵长江大桥 (主跨900米)、广东虎门大桥 (主跨 888米)、香港青马桥 (主跨1377米)和江阴长江大 桥（主跨 1385m ）。
– 悬索桥的发展有四次高峰期：
? 第一次与第二次高峰在20世纪40年代 ? 在60年代与80年代进入第二次、第三次高峰期 ? 90年代全球范围内又出现新的建设高峰，视为第四
– 1940年，美国华盛顿州 塔科马悬索桥风毁
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– 1940年在华盛顿州建成主跨为 853 m的塔科马 海峡桥 ( The Tacoma Narrows Bridge ) ，全长 1524m ，位居世界第三。此桥的加劲梁不是钢 桁梁而是下承式钢板梁，抗风稳定性差。 1940 年11月7日，刚建成四个月的塔科马桥 ，在八 级大风（风速 19m/s）作用下；经过剧烈扭曲 震荡后，吊索崩断，桥面结构解体损毁，半跨 坠落水中
? 1、锚固主缆的结构，将主缆中的拉力传递给地基 ? 2、组成：锚碇架、固定装置、锚块、锚块基础
24
? 3、分类
– （1）自锚式锚碇
25
– （2）地锚式锚碇 ? 重力式锚碇 ? 隧道式锚碇（岩洞锚）
– 重力式锚碇： ? 依靠锚块自重来抵抗主缆的竖直分力，水平分力则由 锚碇与地基之间的摩阻力（包括侧壁的）或者嵌固阻 力来抵抗。
? 1950年按原有跨度重建 塔科马新桥 。通过塔科马新桥的设计，悬索桥的 模型风洞试验 从此在设计中成为必要的手段。
? 50年代中，美国在克服了风灾挫折后重整旗豉再度致力于修建大跨度悬 索桥。1957年又建成主跨为 1158 m的麦基纳克湖口大桥 。
? 在吸取塔科马老桥的痛苦教训的同时，美国还重新检查了一些在 30年代 所建悬索桥的 抗风能力 。
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X.1 悬索桥的概述
? 一、悬索桥的发展史
– 悬索桥是跨越能力最强的桥型之一，其雏形三 千多年前已在我国出现。
– 1883年，第一座现代悬索桥，美国 Brooklyn桥， 主跨486m
– 1931年，第一座突破千米的悬索桥 —主跨1006 米的美国纽约华盛顿桥
– 1937年，主跨1280米的悬索桥，美国旧金山金 门大桥
15
– （二）两跨：（单边跨）一岸建筑高度小和曲 线边跨时。 1377米青马大。
单塔悬索桥
16
– （三）三跨：最常见
17
– （四）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。
次高峰期
11
– 已建世界大跨径悬索桥一览表
排名
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
桥名
明石海峡大桥 大贝尔特东桥
恒伯尔桥 江阴长江大桥
青马大桥 费雷泽诺桥
金门大桥 Hoega Kusten桥
梅克金海峡桥 南备赞濑户大桥
主跨 （米）
1991 1624 1410 1385 1377 1298 1280 1210 1158 1100
国家
日本 丹麦 英国 中国 中国 美国 美国 瑞典 美国 日本
修建完成 年代 1998 1998 1981 1999 1997 1964 1937 1997 1957 1988 12
X.2 悬索桥的构造
? 一、类型（据主缆锚固型式）
– （一）地锚式：主缆拉力依靠锚固体传递给地基。
13
– （二）自锚式：
5
旧塔可马桥 美国
6
? 20世纪50年代悬索桥发展 ——风洞试验 的兴起
? 1940年塔科马老桥发生事故之后，美国的、世界的悬索桥建设事业的发 展整整停止了 10年之久。但以此为转机，成立了塔科马桥的事故调查委 员会，经过利用 风洞进行三维模型试验 ，肯定了无衰减的反复力逐渐累 积起来以后可以发生极度的共振乃至破坏。
– 主缆散开后各索股通过岩洞中的混凝土锚块内埋设的锚梁 与拉杆的伸出端连接，并利用预应力工艺调整松紧。
– 适用：岩石坚实完整
30
? 4、散索鞍
31
– （二）索塔
? 1、抵抗竖向荷载的主要承重构件
? 2、分类
– 按索塔纵向刚性 ? 摇柱塔（摆动式）：单柱塔下设铰、塔顶索鞍固定于 塔，适于小跨。 ? 柔性塔：一般为下端固定式，塔顶水平变位量相对较 大，适于大跨。 ? 刚性塔：塔顶水平变位量相对较小，单柱或者A形， 多用于多跨悬索桥的中间塔柱，纵向刚度较大，塔顶 位移小从而减小加劲梁内的应力
目录
悬索桥
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内容提要
本章主要介绍悬索桥的结构类型及构造，悬索桥的计算及
目录
施工简介。
本章的教学重点悬索桥的结构类型及构造；
教学难点为悬索桥的计算及施工。
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能力要求
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通过本章的学习，学生应达到掌握各类悬索桥的结构类型
及构造，熟悉悬索桥的计算及施工简介。
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? X.1 悬索桥的概述 ? X.2 悬索桥的构造 ? 习题与思考题
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直布罗陀跨海大桥
19
南备赞悬索桥
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刚性缆索体系悬索桥
21
? 三、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，其主要构件 如下图所示
22
?索塔 ?锚碇 ?缆索 锚碇 ?吊杆 ?桥面系
缆索 吊杆 索塔 桥面系
23
– （一）锚碇：（用于地锚式悬索桥）