吊桥构造及设计.pptVIP

悬索桥的设计——桥塔*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。吊索与主缆连接

双股销铰式

索箍

索夹图为香港青马桥*悬索桥各部分构造——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。悬索桥各部分构造——塔*桥塔横向结构形式：刚构式（框架式）：单层或者多层门架，明快简洁。桁架式：若干组交叉的斜杆与水平横梁组成桁架，施工时稍显困难。混合式：仅在桥面以下设置交叉斜杆以改善受力和经济性能。塔柱横向可竖直或者稍带倾斜（斜柱式）或转折点（折柱式），后两者稳定性能好且较为经济。现代认为钢筋砼刚构式桥塔是悬索桥的桥塔最佳选择。虎门大桥主塔*悬索桥各部分构造——锚碇*锚碇（用于地锚式悬索桥）基本组成：主缆的锚碇架及固定装置、锚块、锚块基础。基本分类：重力式锚碇、隧道式锚碇、岩锚。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。前锚式：主缆采用PS法施工时的缆索锚固方式，支承（定位）钢构架与传力钢构架的结合。后锚式：主缆采用AS法施工时的缆索锚固方式，铸钢索靴与眼杆的结合。现代预应力锚拉工艺：近期已经陆续取代前两者。悬索桥各部分构造——锚碇*隧道式锚碇（岩洞式）：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。岩锚（岩孔锚）：各索股先分散在各个岩孔内（每股一个孔），最后再进入锚固室。主缆经散索鞍转向并在散索室分散后，每根钢丝索锚拉在钢杆上，钢杆再锚拉在浇注在传力块体内的锚板上，各钢杆与插放在各钻孔内的后张力筋连接，力筋最后在锚固室内张拉后防腐。重力式锚碇外观图*青马大桥锚碇*索靴特殊锚碇悬索桥各部分构造——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*丹麦大海带桥悬索桥各部分构造——加劲梁*通透梁体，抗风稳定性好；空间桁架结构，抗扭刚度较大；不易产生颤振、抖振和涡激共振。钢桁架加劲梁的特点：钢桁架的横截面：双层公路桥面钢桁架梁公铁两用的双层桥面钢桁架梁单层桥面钢桁架梁流线型闭合式桁架箱梁——香港青马大桥悬索桥各部分构造——加劲梁*采用正交异性钢桥面板和带加劲肋的薄钢板组成，能充分发挥薄钢板比厚钢板力学性能好的优点，利于焊接，同时，正交异性板具有很高的承载力，截面设计更为经济合理。为提高梁体抗失稳能力，纵向每隔一定间距设置框架横联或横向联结系，相邻两横联之间可加设横向加劲肋，支座处横联更应加强；为保证翼缘板及腹板屈曲稳定，受压区架设纵向加劲肋(多为闭口纵肋：抗扭刚度大；屈曲稳定好；外侧贴角焊缝长度减少一半)，连续贯通的纵肋可作为翼缘板截面的一部分予以计算。钢箱梁的特点钢箱梁内部构造*钢箱梁的横截面：悬索桥各部分构造——加劲梁*扁平棱形钢箱梁增设抗风分流板的扁平棱形钢箱梁流线型钢箱梁增设抗风分流板的流线型钢箱梁1500米以上的悬索桥尽可能采用开槽分离箱，及其它导流稳定措施才能满足要求。加劲梁宽达60.4m，由3个纵向的钢箱、钢箱梁之间的钢桥面板和钢横梁等三部分组成。钢横梁的立面作成倒梯形，中间部分高约5m。横梁间距30m，纵向箱梁净跨径26m。主跨的宽跨比为1/54.6。能够经受高于216Km/h的大风；公路平台能够承受大于140,000辆/天的交通量；双线铁路允许通过列车200辆/天。（3300米方案）钢箱加劲梁横截面Messina海峡大桥箱型加劲梁截面构造*悬索桥各部分构造——加劲梁*混凝土加劲梁的横截面：预应力混凝土箱梁在总用钢量上稍有减少，抗风、变形（刚度）较好，流线型梁体外形美观、养护容易；但总造价偏高，施工架设胶南、工期长，抗震性及适应性较差，吊索及索夹工作量加大