懸索橋
08項目（2）班 第二大組
開始

懸索橋簡介
? ? ? ? ? ? ?
基本結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)類型 分類及其相應(yīng)的特點 適用性 施工方案 進一步研究的問題 結(jié)論及其發(fā)展

懸索橋橋型說明
? 懸索橋，又名吊橋（suspensionbridge）指的
是以通過索塔懸掛并錨固于兩岸(或橋兩端)的纜 索(或鋼鏈)作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。 其纜索幾何形狀由力的平衡條件決定，一般接近 拋物線。從纜索垂下許多吊桿，把橋面吊住，在 橋面和吊桿之間常設(shè)置加勁梁，同纜索形成組合 體系，以減小活載所引起的撓度變形。 懸索橋的構(gòu)造方式是19世紀初被發(fā)明的，現(xiàn)在許 多橋梁使用這種結(jié)構(gòu)方式�，F(xiàn)代懸索橋，是由索 橋演變而來。適用范圍以大跨度及特大跨度公路 橋為主，當今大跨度橋梁全采用此結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代懸 索橋通常有橋塔、錨碇、主纜、吊索、加勁梁及 鞍座等主要部分組成。

?

? 下頁

懸索橋構(gòu)造特點
? 1、橋塔 橋塔是支撐主纜的重要構(gòu)件。 ? 2、錨碇 錨碇是主纜的錨固體。通常采用的有重
? ?
力式錨碇和隧洞式錨碇。重力式錨碇和隧洞式錨 碇 3、主纜 主纜是懸索橋的主要承重構(gòu)件。 4、吊索 是將活載和加勁梁的恒載傳遞到 主纜的構(gòu)件。 更多內(nèi)容請訪問久久建筑網(wǎng)
5、加勁梁 加勁梁的主要功能是提供橋面和防止 橋面發(fā)生過大的撓曲變形和扭曲變形。 6 、鞍座 鞍座是支承主纜的重要構(gòu)件。

?
?

重力式錨碇和隧洞式錨碇
? 重力式錨碇依靠巨
大自重來抵抗主纜 的垂直分力，水平 分力則由錨碇與地 基間的摩擦力或嵌 固力來抵抗。 隧洞式錨碇則是將 主纜中的拉力直接 傳遞給周圍的基巖。

↑

?

? 返回原頁

懸索橋結(jié)構(gòu)類型
? 1.柔式懸索橋：不設(shè)加勁梁;只在活載于恒載的比 ?
? ? ? ?
值不大時適用：如人行橋或早期的一些主纜很大 的懸索橋等。 2.單跨懸吊：僅主跨懸吊，并在主跨上設(shè)加勁梁； 如存在邊跨，則邊跨獨立。 3.三跨懸吊簡支體系：加勁梁為三跨簡支梁。 4.三跨懸吊連續(xù)體系：加勁梁為三跨連續(xù)梁。 5.自錨式懸索橋：與組合體系中的系桿拱相似， 懸索的水平拉力不傳給錨碇二傳給加勁梁。 6.纜索中段同加勁桁架的上弦合為一體。

? 下頁（受力原理）

懸索橋分類及其相應(yīng)的特點
1. 美國式懸索橋 ? 其基本特征是采用豎直吊索，并用鋼桁架作為加勁梁。這 種形式的懸索橋絕大部分為三跨地錨式。加勁梁是不連續(xù) 的，在主塔處有伸縮縫，橋面為鋼筋混凝土橋面，主塔為 鋼結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點是可以通過增加桁架高度來保證橋梁有足 夠的剛度，且便于實現(xiàn)雙層通車。 ? 2. 英式懸索橋 ? 60年代英國提出了新型的懸索橋，突破了懸索橋的傳統(tǒng)形 式。英

國式懸索橋的基本特征是采用呈三角形的斜吊索和 高度較小的流線型扁平翼狀鋼箱梁作為加勁梁。除此之外， 這種形式的懸索橋采用連續(xù)的鋼箱梁作為加勁梁，橋塔處 設(shè)有伸縮縫，用混凝土橋塔代替鋼橋塔。有的還將主纜與 加勁梁在主跨中點處固結(jié)。其優(yōu)點是鋼箱加勁梁可減輕恒 載，因而減小了主纜的截面，降低了用鋼量總造價。
? 下頁

? 1.1.1.3 日式懸索橋 ? 日本的懸索橋出現(xiàn)在20世紀70年代以后，國際上懸索橋的
技術(shù)發(fā)展已日臻完善，日本結(jié)合自己的國情，吸收了世界 上先進的技術(shù)，形成了日式流派，其主要特征是：主纜一 律采用預(yù)制束股法架設(shè)成纜。加勁梁主要沿襲美式鋼桁梁 形式，少數(shù)公路橋也開始采用英式流線形箱梁結(jié)構(gòu)。吊索 沿用美式豎向4股騎掛式鋼絲繩。橋塔采用鋼結(jié)構(gòu)，主要 采用焊接，少數(shù)用栓接。鞍座采用鑄焊混合式，主纜采用 預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)。 ? 1.1.1.4 混合式懸索橋 ? 其特點是采用豎直吊索和流線型鋼箱梁作為加勁梁�；旌� 式懸索橋的出現(xiàn)，顯示了鋼箱加勁梁的優(yōu)越性，同時避免 了采用有爭議的斜吊索。

? 返回

適用性
? 懸索橋一般適用--些跨度大的山區(qū)山谷，峽谷等。相對于 ?
其他橋梁結(jié)構(gòu)的橋可以使用比較少的物質(zhì)來跨越比較長的 距離。懸索橋比較靈活，因此它適合大風和地震取得需要， 比較穩(wěn)定的橋在這些地區(qū)必須更加堅固和沉重。 懸索橋是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構(gòu)件的 橋梁，懸索橋的主要承重構(gòu)件是懸索，它主要承受拉力， 一般用抗拉強度高的鋼材（鋼絲、鋼絞線、鋼纜等）制作。 由于懸索橋可以充分利用材料的強度，并具有用料省、自 重輕的特點，因此懸索橋在各種體系橋梁中的跨越能力最 大，跨徑可以達到1000米以上。1998年建成的日本明石 海峽橋的跨徑為1991米，是目前世界上跨徑最大的橋梁。 懸索橋的主要缺點是剛度小，在荷載作用下容易產(chǎn)生較大 的撓度和振動。

? 返回

施工工藝
? 絕大部分的懸索橋，特別是大跨度的懸索橋，都
是地錨式懸索橋。其主纜的拉力由橋梁端部的重 力式錨固體(錨碇)或巖洞式錨固體(巖錨)傳遞給地 基，因此在錨固體處一般要求地基具有較大的承 載力，最好是有良好的巖層作持力地基。 懸索橋有時也可以采用自錨式。承受很大拉力的 懸索的端部通過錨碇固定在地基中，個別也有固 定在剛性梁的端部者，稱為自錨式懸索橋。 自錨 式懸索橋的主纜拉力是直接傳遞給它的加勁梁來 承受。

?

? 下頁

受力原理
? 傳力路徑為：橋面重量、車輛荷載等豎向荷載通
過吊桿傳至主纜承受，主纜承受拉力，而 主纜錨 固在梁端，

將水平力傳遞給主梁。由于懸索橋水 平力的大小與主纜的矢跨比有關(guān)，所以可以通過 矢跨比的調(diào)整來調(diào)節(jié)主梁內(nèi)水平力的大小，一般 來講，跨度較大時，可以適當增加其矢跨比，以 減小主梁內(nèi)的壓力，跨度較小時，可以適當減小 其矢跨比，使混凝土主梁內(nèi)的預(yù)壓力適當提高。 另外，自錨式懸索橋中的主梁的形式以采用具有 一定抗彎剛度的箱形斷面較為合適。

? 返回

自錨式施工工藝
? 懸索橋中最大的力是懸索中的張力和塔架中的壓
力。其主要靠主纜承受荷載，并通過主纜將拉力 傳給錨固體系，加勁梁僅僅起到局部承受荷載、 傳遞荷載的作用；大跨度的懸索橋的加勁梁多采 用自重較輕的鋼材�！，F(xiàn)代的懸索一般是多股的 鋼筋。 懸索橋的施工順序是錨碇、橋塔、主纜、吊索、 加勁纜，施工需要的機械、技術(shù)和工藝相對較簡 單；結(jié)構(gòu)的線型主要取決于主纜線型和吊桿長度， 因而施工控制相對比較簡單。

?

? 下頁

自錨式的施工 ? 1.主塔施工 ? 2.鞍部施工 ? 3.主梁澆筑 ? 4.索部施工

? 1、主塔施工

懸索橋一般主塔較高，塔身大多 采用翻模法分段澆筑，在主塔連結(jié)板的部位要注 意預(yù)留鋼筋及模板支撐預(yù)埋件。對于索鞍孔道頂 部的混凝土要在主纜架設(shè)完成后澆筑，以方便索 鞍及纜索的施工。主塔的施工控制主要是垂直度 監(jiān)控，每段混凝土施工完畢后，利用全站儀對塔 身垂直度進行監(jiān)控，以便調(diào)整塔身混凝土施工， 應(yīng)避免在溫度變化劇烈時段進行測試，同時隨時 觀測混凝土質(zhì)量，及時對混凝土配比進行調(diào)整。

? 2、鞍部施工

檢查鋼板頂面標高，符合設(shè) 計要求后清理表面和四周的銷孔，吊裝就 位，對齊銷孔使底座與鋼板銷接。在底座 表面進行涂油處理，安裝索鞍主體。索鞍 安裝誤差控制在橫向軸線誤差最大值3mm 標高誤差最大值3mm.吊裝入座后，穿入銷 釘定位，要求鞍體底面與底座密貼，四周 縫隙用黃油填實。

? 3、主梁澆筑

主梁混凝土的澆筑同普通橋一 樣，首先梁體標高的控制必須準確，要通過精 確的計算預(yù)留支架的沉降變形；其次，梁體預(yù) 埋件的預(yù)埋要求有較高的精度，特別是拉桿的 預(yù)留孔道要有準確的位置及良好的垂直度，以 保證在正常的張拉過程中拉桿始終位于孔道的 正中心。

? 下頁

? 主梁澆筑順序應(yīng)從兩端對稱向中間施工，
防止偏載產(chǎn)生的支架偏移，施工時以水準 儀觀測支架沉降值，并詳細記錄。待成型 后立即復(fù)測梁體線型，將實際線型與設(shè)計 線型進行比較，及時反饋信息，以調(diào)整下 一步施工。

? 下頁

4、索部施工

? （1）主纜架設(shè) ? （2）主纜調(diào)整 ? （3）索夾安裝 ? （4）吊

桿安裝及加載

（1）主纜架設(shè)
? 懸索橋的鋼纜有鋼絲繩鋼纜和平行線鋼纜。平行 ?
線鋼纜根據(jù)架設(shè)方法分為空中送絲法(AS法)及預(yù) 制索股法(PWS法)。 纜索的支撐：為避免形成絞，將成圈索放在可以 旋轉(zhuǎn)的支架上。在橋面每4-5m，設(shè)置索托輥（或 敷設(shè)草包等柔性材料。），以保證索縱向移動時 不會與橋面直接摩擦造成索護套損壞。因錨端重 量較大，在牽引過程中采用小車承載索錨端。 纜索的牽引：牽引采用卷揚機，為避免牽鋼絲繩 過長，索的縱向移動可分段進行，索的移動分三 段，分別在二橋塔和索終點共設(shè)三臺卷揚機。

? 下頁

? 纜索的起吊：在塔的兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)向滑車，卷揚機
固定在引橋橋面上主橋索塔附近，卷揚機配合放 索器將索在橋面上展開。當拉索錨固端牽引到位 時，用錨固區(qū)提升吊機安裝主索錨具，并一次錨 固到設(shè)計位置，吊機起重力在5t以上；主索塔頂 就位吊機用于將主索直接吊上塔頂索鞍就位，主 索在提升到塔頂時，由于主跨的索段比較長，為 確保吊機穩(wěn)定，可在適當?shù)臅r候用塔上提升倒鏈 協(xié)助吊裝。

? 返回

（2）主纜調(diào)整
? 在制作過程中要在纜上進行準確標記。安裝前按
設(shè)計要求核對各項控制值。調(diào)整工作包括測定跨 長、索鞍標高、索鞍預(yù)偏量、主索垂直度標高、 索鞍位移量以及外界溫度，然后計算出各控制點 標高。 主纜的調(diào)整采用75t千斤頂在錨固區(qū)張拉。 先調(diào)整主跨跨中纜的垂直標高，完成索鞍處固定。 調(diào)整時應(yīng)參照主纜上的標記以保證索的調(diào)整范圍。 主跨調(diào)整完畢后，邊跨根據(jù)設(shè)計提供的索力將主 纜張拉到位。

? 返回

（3）索夾安裝
? 為避免索夾的扭轉(zhuǎn)，索夾在主索安裝完成后進行。
索夾安裝采用工作籃作為工作平臺，將工作籃安 裝在主纜上，承載安裝人員在其上進行操作。索 夾起吊采用汽吊，索夾安裝的關(guān)鍵是螺栓的堅固， 要分二次進行）索夾安裝就位時用扳手預(yù)緊，然 后用扭力扳手第一次堅固，吊桿索力加載完畢后 用扭力扳手第二次緊固。索夾安裝順序是中跨從 跨中向塔頂進行，邊跨從錨固點附近向塔頂進行。