第二章吊桥构造及设计(下)PPT.pptVIP

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。;塔顶主索鞍 主要构件：鞍槽、腹板底板和加劲肋板等（腹板传递鞍槽压力，横肋加强）。 布置形式： 两块斜腹板：大部分鞍下应力由斜腹板直接径塔柱两侧横壁板传给桥塔、 单（两）块竖腹板：大部分压力经鞍座板间接传递给塔柱顶板。 塔顶鞍槽的纵向曲率半径： 纵向圆弧半径（可为纵向非对称多段圆弧）不小于主缆直径的8～12倍，入口处鞍槽半径局部略小以防破坏主缆防腐。 鞍槽的截面形状：配合主缆钢丝索股的排列形状。 制造方法：全铸、铸件鞍槽＋焊接钢板（铸焊）——倾向、全焊。;散索鞍 构造形式 为调节主缆在各种条件下的长度变化，散索鞍由辊轴、摇轴支承，或者作成摆柱构件。 鞍槽的纵向曲率半径 入口处鞍槽形状与塔顶鞍槽相同，出口处略小，满足转向和散索。 鞍槽的截面形状 配合主缆钢丝索股的排列形状。;香港青马桥主索鞍;虎门主索鞍;江阴主索鞍;小海带桥;;四、悬索桥的设计 ;悬索桥的美学考虑; 具有柔梁和悬挂系统的大跨度桥梁具有内在美，给设计者提供了一个创造真正伟大设计的机会。但是，是否能够成功依赖于设计者的意愿和能力。有意识地和一致地设计所有构件，不但要满足指定功能，而且在视觉上相互补充而形成一个整体。; 悬索桥的美学比例 （1）边跨跨经应小于主跨跨经的一半。可达0.21～0.31 （2）桥下空间应呈扁平，桥面越高，跨经越大 （3）加劲梁易扁平，使空气动力性能好而外形纤巧 （4）锚碇安全而不过于庞大 （5）桥塔结构简洁而不失雄伟;悬索桥的设计; 结构特性要点 跨度比 垂跨比 宽跨比 高跨比 加劲梁的支承体系 主缆与加劲梁的特殊联结; 跨度比（边跨与中跨之比） 一般取值自由度较小，为0.3～0.5。 单位桥长用钢量随跨度比的减小而增大； 结构的竖向变形及竖向挠角随跨度比的减小而减小。 大跨悬索桥多小边跨来增加刚度的同时又使用钢量较省，跨度比在0.2～0.4之间。;Messina海峡大桥立面图; 垂跨比 （主缆矢跨比） （f/l）一般取值范围为1/9～1/12。 垂跨比对主缆拉力影响较大，垂跨比越小主缆拉力越大，从而所需主缆截面面积越大，增加单位桥长用钢量。 钢桥塔的用钢量随垂跨比的增加而增加。钢桥塔时，总用钢量随着垂跨比的加大而略有降低；混凝土塔时，大跨径的总用钢量随着垂跨比的增加而略有增加。 垂跨比越小，悬索桥的整体刚度越大。 对振动特性的影响：垂跨比增大时：竖向挠振固有频率降低，扭振固有频率增大。; 高跨比（加劲梁高与主孔跨度之比） 悬索桥加劲梁在恒载作用下除了承受与吊索节间长度有关的挠曲应力外，一般处于无应力状态，所以加劲梁高度与主孔跨度基本没有关系。减小加劲梁竖向变形的有效办法是减小跨度比而不是增大加劲梁高度。 一般而言，桁架式加劲梁的高度为8～14米，箱型加劲梁高度为2.5～4.5米。 已建桁架式加劲梁悬索桥的高跨比大致在1/180～1/70； 箱型加劲梁悬索桥的高跨比大致在1/400～1/300 ； 问题：扁平钢箱梁的流线型设计有利于风动稳定，但高度太小会导致加劲梁抗扭刚度削弱太多，容易导致涡振和抖振发生而导致结构疲劳。因此，一般控制高宽比在1/7～1/11。; 宽跨比 一般中小跨度桥梁：（B/l）一般取值范围为大于等于1/20。但是大跨度悬索桥的宽跨比尚无合理而科学的标准。 一般而言，宽跨比越大，梁体越宽，梁体横向挠曲刚度越大，可以非常有效地减小边跨梁体的横向最大挠角以及主跨梁体的横向最大挠角（对主跨梁体的横向最大挠度减小不是很显著）。 已建大跨度悬索桥的宽跨比大致在1/40～1/60。 ;悬索桥的设计——结构特性要点;悬索桥的设计——结构特性要点;悬索桥的减振措施主要包括：纵向弹性支承，主缆在跨中与主梁固接、抗风索; 主缆 主缆设计主要内容如下 几何线形的确定： 主缆中心线控制点理论高程计算； 矢跨比的选择（1:9～1:11）； m↓时,全桥刚度↑,主缆拉力↑。 截面及预制平行钢丝束布置；空隙率约为0.17～0.21左右，备由着色观察钢丝和标准长度钢丝各一根，沿索长全使用长度内不能有接头，2米左右布置定型强力胶带。 主缆无应力长度的计算：主缆成桥态长度；一、二期恒载作用下的弹性伸长；自由悬挂状态的伸长；无应力长度。;主缆的重力刚度; 吊索及索夹 吊索：现代吊索索力计算时应考虑加劲梁的荷载分配效应。设