第5篇第3章悬索桥学案.pptVIP

3.1　悬索桥的组成与特点 3.1　悬索桥的组成与特点 3.1　悬索桥的组成与特点 3.1　悬索桥的组成与特点 方阵式主缆断面 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。 AS法示意图 主缆断面 主缆断面（排列形式：尖顶型、平顶型） 主缆的防护（不可更换的主要受力构件，必须防腐） 锈蚀原因：架设期间水份进入；防护完成后因主缆线形变化、温度变化引起伸缩而导致粗糙表面的油漆开裂和索夹上受损的密封部位开裂，水的渗入导致主缆湿度高而锈蚀。 防护方法：施工期间镀锌钢丝外涂底漆或者树脂类，然后手工满刮腻子，再缠绕钢丝（退火镀锌Φ4钢丝），最后作外涂装。 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。 悬索桥构造——塔 桥塔 材料：圬工（古老、小跨简易）；钢筋砼（框架式；实心矩形或者箱形）最高155米；钢（框架式、桁架式；箱形、多格箱形、H形）。 桥塔纵向结构形式： 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。 悬索桥构造——锚碇 青马大桥锚碇 特殊锚碇 多跨悬索桥的共用锚墩 三角形空腹构架式重力锚 平板式重力锚 软土层中的深基础重力锚 三角形空腹构架式重力锚 钢箱梁内部构造 索鞍（鞍座）支承主缆的支承件或配件 类型： 塔顶主索鞍； 支架副索鞍：边跨靠近岸端的墩架或钢排架的顶部，改变主缆在竖平面内的倾角。也可不设。 展束锚固索鞍：多设置在桥台上，使构成主缆的许多钢丝束股在水平向及竖直向分散开的支撑鞍座，并导引各索股入锚固部分。 展束锚固索鞍（散索鞍） 香港青马桥主索鞍 Review 本章回顾 悬索桥的组成与定义* 悬索桥的发展阶段 悬索桥的受力特点* 悬索桥的结构体系与类型* 悬索桥的总体布置* 悬索桥的基本构造* 悬索桥的设计简介 悬索桥的施工简介 长江大学 教学课件（黄文雄） 桥塔：多为底部固定的柔性（框架、钢桁架）塔柱。 设计步骤为： 计算作用于塔的外力（塔顶竖直反力及加劲梁反力）及其位移（塔顶水平位移及加劲梁反力点的位移）； 拟定截面。以刚度为大致标准拟定各构件截面及尺寸； 塔顶及塔基的加劲； 应力及屈曲验算：顺桥向及横桥向（容许应力）； 验算腹杆及横系梁截面，多为横桥向控制； 承载力验算。 悬索桥的设计——桥塔 鞍座 塔顶主索鞍： 索鞍鞍槽曲面的半径为主缆直径的8倍以上（日规）； 索槽形状按绳股排列形状设计，内设衬垫以增大主缆与鞍座摩擦力； 大跨度悬索桥主鞍座辊轴在架梁过程中有用，成桥后固定于塔顶；柔性塔柱的主索鞍下可不设辊轴。 悬索桥的设计——鞍座 锚碇 主缆与锚块的连接： 绳股由一连串锚杆传至锚块后部的锚梁上。 用可以调节长度（索靴与螺杆间）的螺杆代替前文的锚杆。 利用后张法预应力钢筋或钢丝束，将主缆绳股力传至锚块。 在混凝土端面处，通过座板使螺杆与预应力筋连接来传力。 主缆采用预制平行丝股时，直接通过绳股的锚头将主缆拉力传至锚块。 悬索桥的设计——锚碇 锚碇 锚碇的计算（容许应力法）： 基本要求：锚碇不发生沉降、滑移和转动。 刚体，在主缆水平分力下不会滑移。 竖向压应力不应超过地基土的容许压应力，即不会沉降和转动。 现代对锚碇的计算分析更为复杂：稳定、基础长短期变位、抗震等动态分析。 锚碇问题难点在施工方面。 悬索桥的设计——锚碇 支座（基本要求：能够承受正、负反力。） 摇轴式： 固定支座：上摇座、下摇座、销子； 活动支座：在下摇座下加一排辊轴，有负反力时辊轴两侧设固定块件与底板焊牢。 连杆式：两端有铰的连杆，纵向位移及转动自由，约束竖直位移及扭转。下承式时，连杆一端支承下弦杆；上承式时：连杆从上面吊起下弦杆（上端通过螺栓与塔柱内伸出的牛腿相联，下端与加劲梁下弦杆端节点相联）。 减震橡胶支座：长大悬索桥使用的新型支座。 悬索桥的设计