悬索桥-文档资料.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,悬索桥,概论,一,二,三,四,悬索桥总体设计,悬索桥构造,悬索桥施工,自锚式悬索桥,1,一,悬索桥总体设计,1.,悬索桥的组成及发展,2.,悬索桥的结构体系,3.,悬索桥的总体布置,2,1.,悬索桥的组成及发展概况,悬索桥是由主缆、加劲梁、塔柱和锚碇构成。,3,悬索桥的四个发展阶段：,第一代悬索桥，采用天然材料修建，后期也采用了,铁索等，一般没有吊杆或吊索，承重结构与使用构,造合二为一。,4,悬索桥,第二代悬索桥，开始采用了吊杆将桥面与主索,分开。,5,悬索桥,第三代悬索桥，形成了美式悬索桥体系，主缆采用,纺丝法，加劲梁采用桁架梁，桥塔以钢塔为主。,6,悬索桥,第四代悬索桥，以流线形扁平钢箱为主要特征的,英式悬索桥。,7,悬索桥,2.,悬索桥的结构体系,地锚式：,单跨、三跨简支加劲梁、三跨连续加劲梁,8,悬索桥,自锚式：,单塔双跨、双塔三跨,单塔双跨,双塔三跨,9,悬索桥,带斜拉索的悬索桥,1883年建成的纽约布,鲁克林大桥，主跨,484m，是最早的带斜,拉索的悬索桥。,10,悬索桥,斜拉悬吊混合式悬索桥,1997年建成的贵遵高等级公路乌江大桥，主跨,288m，主梁为高强预应力薄壁箱梁，采用全截,面缆吊预应力悬拼施工，最大吊重为76吨，是,世界首座吊拉组合桥。,11,悬索桥,立面图,12,悬索桥,13,我国跨径超,500m悬索桥,序号,桥名,跨径,(m),结构型式,竣工年,地理位置,1,虎门二桥坭洲水道桥,688+1680,双塔双跨钢箱梁,广东,2,舟山西堠门大桥,578+1650+485,单跨双铰箱梁,2009,浙江,3,润扬长江公路大桥,1490,单跨双铰箱梁,江苏省,4,南京长江四桥,1418,双塔三跨钢箱梁,江苏省,5,江阴长江公路大桥,1385,单跨双铰箱梁,1999,江苏省,6,青马大桥,1377,单跨双铰钢桁梁,1997,香港,7,武汉阳逻长江公路大桥,1280,单跨钢箱梁,2007,湖北,8,虎门二桥大沙水道桥,1200,单跨钢箱梁,广东,9,吉首矮寨大桥,1176,单跨钢桁架梁,湖南,10,广州黄埔珠江大桥,1108,单跨钢箱梁,2008,广东,11,镇胜高速关岭坝陵河大桥,1088,单跨钢桁架梁,2007,贵州,12,泰州长江公路大桥,1080+1080,三塔双跨钢箱梁,江苏省,13,马鞍山长江公路大桥左汊桥,1080+1080,三塔双跨钢箱梁,安徽,14,宜昌长江公路大桥,246.255+960+246.255,单跨双铰箱梁,2001,湖北省,15,西陵长江大桥,225+900+255,单跨双铰箱梁,1996,湖北省,16,沪蓉西巴东四渡河大桥,900,单跨钢桁架梁 桥面距谷底,560m,湖北,17,虎门大桥,302+888+348.5,单跨双铰箱梁,1997,广东省,18,张花高速澧水特大桥,200+856+190,单跨钢桁架叠合梁悬索桥,湖南,19,武汉鹦鹉洲长江大桥,225+850+850+225,三塔四跨钢箱梁悬索桥,湖北,20,陕西葫芦河大桥,160+700+200,钢箱梁,2008,陕西,21,厦门海沧大桥,230+648+230,三跨连续钢箱梁,1999,福建省,22,镇胜高速关岭北盘江公路大桥,636,单跨双铰钢桁加劲梁悬索桥,贵州,23,重庆鱼嘴长江大桥,180+616+205,单跨钢箱梁,2008,重庆市,24,重庆鹅公岩长江大桥,210+600+210,三跨连续钢箱梁,2000,重庆市,25,重庆万州长江二桥,289,580,289,单跨双铰钢桁架加劲梁,2004,重庆市,26,重庆忠县长江大桥,560,单跨双铰钢管桁梁,重庆市,27,达孜大桥,500,单跨双铰砼板梁,1984,西藏,14,世界十大,悬索桥,世界十大悬索桥一览,序号,桥名,主跨,(,米,),国家,竣工时间,1,明石海峡大桥,1991,日本,1998,2,虎门二桥,1680,中国,在建,3,舟山西堠门大桥,1650,中国,2009,4,大伯尔特桥,1624,丹麦,1996,5,润扬长江公路大桥,1490,中国,2005,6,亨伯尔桥,1410,英国,1981,7,江阴长江公路大桥,1385,中国,1999,8,香港青马大桥,1377,中国,1997,9,维拉扎诺桥,1298,美国,1964,10,金门大桥,1280,美国,1937,15,悬索桥,3.,悬索桥的总体布置,总体布置应考虑的结构特性,跨度比,垂跨比,宽跨比,高跨比,加劲梁支承体系,主缆与加劲梁的连接,吊索间距,16,悬索桥,（1）,跨度比,三跨对称悬索桥边跨与中跨跨度比一般,为0.30.5。从结构特性来考虑，悬索桥单,位长度桥长所需钢材随跨度比减小而增大；,从结构竖向变形来看，则以减小跨度比有利。,（2）垂跨比,主缆拉力随垂跨比按反比例关系变化。,垂跨比越大，悬索桥横向和竖向整体刚度越,小。地锚式悬索桥一般取1/8-1/12。,17,悬索桥,（3）宽跨比,中小跨径一般大于1/20，悬索桥在1/60-,1/40.,（4）高跨比,桁架式加劲梁：1/180-1/70；,箱形加劲梁：1/400-1/300.,18,悬索桥,（5）加劲梁支承体系,主要指在桥塔处主梁是否连续。一般三跨悬,索桥大多为非连续。,（6）主缆与加劲梁的连接,中央扣、中间斜索、边跨端部的端斜索,（7）吊索间距,跨径在80m到200m范围内的吊桥，吊桥间距,一般取58m。跨径增大，吊杆间距也应增大，,有时达20,m左右。,19,悬索桥,二,悬索桥构造,1.,桥塔,2.,缆索系统,3.,加劲梁,4.,鞍座,5.,锚碇,20,悬索桥,1.桥塔,1.1,桥塔结构形式,按,材料,分类：石砌圬工塔、摆动式钢塔、下,端固定钢塔、钢筋混凝土塔,按,纵向结构形式,：刚性塔、柔性塔、摇柱塔,按,横向结构形式,：刚构式、桁架式、混合式,21,悬索桥,22,悬索桥,刚性塔,在主鞍座下设辊轴，使鞍座能够可沿纵向,移动。,柔性塔,鞍座固定于塔顶，构造简单，维修,保养容易。有些小跨度悬索桥中曾采用过,摇柱式,塔，现已不再采用。,23,悬索桥,日,本,关,门,桥,桥,塔,24,悬索桥,美,国,金,门,大,桥,桥,塔,25,悬索桥,1.2,塔柱截面形式,26,悬索桥,27,悬索桥,28,悬索桥,2.缆索系统,2.1,主缆,主缆的材料有藤索、竹索、铁索、眼杆链、,钢丝。现代悬索桥采用钢丝绳（跨度500m,以下）,和平行钢丝束两种。平行钢丝束分为,预制平行束,股,和,空中纺丝法,。,29,悬索桥,主缆丝股排列型式,尖顶型、平顶型,紧缆后丝股的截面,30,悬索桥,31,悬索桥,2.2,吊索,（1）吊索的材料,可用钢丝绳、平行钢丝束或钢绞线等材料制作。,（2）与索夹的连接方式,骑跨式、销铰式,（3）竖吊索与斜吊索,传统的吊索都是垂直的，从英国的塞文桥开始,使用斜吊索。,32,悬索桥,33,悬索桥,2.3,索夹,索夹由铸钢制作，分成左、右两半或上、下两半。,34,悬索桥,35,悬索桥,36,悬索桥,3.,加劲梁,加劲梁主要起支承和传递荷载的作用。加劲,梁大都采用等高度钢桁架梁或扁平钢箱梁。桁架,的抗扭刚度相对较小，所以其梁高比流线型箱梁,的要高得多，以满足抗风要求。,加劲梁结构形式：（1）钢板梁（2）钢桁梁,（3）钢箱梁（4）钢筋混凝土箱梁,37,第九章,悬索桥,38,第九章,悬索桥,39,第九章,悬索桥,40,悬索桥,41,悬索桥,42,悬索桥,43,悬索桥,4.,鞍座,4.1,塔顶主鞍座,设在塔顶的鞍座叫主鞍，一般由,铸钢件,构成，,包括鞍槽、腹板、底板、加劲肋等。鞍槽采用铸,钢件，鞍槽下的支撑结构用厚钢板的焊接结构，,鞍槽与支撑结构之间也用焊接。为方便吊装，主,鞍座在纵向可分为两段或三段吊装。,44,悬索桥,45,悬索桥,日本关门悬索桥主索鞍,46,悬索桥,47,悬索桥,48,悬索桥,4.2,副鞍座,边跨较大时，可在边墩设副鞍座。设置,在边跨靠岸端的墩架或钢排架顶，改变主,缆在竖直面内的方向，以便进入锚碇。,（1）固定式,（2）辊轴或摇杆式,49,50,悬索桥,新港桥,51,悬索桥,4.3,散索鞍,将钢丝束股在水平和竖直方向散开以便,于锚固,。,52,第九章,悬索桥,53,第九章,悬索桥,54,悬索桥,5.,锚碇,地锚分重力式和隧洞式（或岩洞式）两种。,重力式地锚尺寸大，工程量也大。,隧洞式地锚工程量较小，但需有坚实山体岩层可,加以利用。,55,悬索桥,日本明石海峡桥锚碇,56,悬索桥,57,悬索桥,当主缆在锚碇前墙处需要展开成丝股并改变方向时，,则需设置,主缆支架,。主缆支架可以设置在锚碇之外，,也可以设置在锚碇之内。主缆支架主要有三种形式：,钢筋混凝土刚性支架,、,钢制柔性支架,及,钢制摇杆支,架,。,58,悬索桥,三,悬索桥施工,1.基本施工步骤,2.主缆架设,3.加劲梁的安装,59,悬索桥,1.基本施工步骤,先修建基础、锚碇、桥塔；,利用桥塔架设施工便道（称为猫道）；,通过猫道来架设主缆；,安装吊索、拼装加劲梁。,60,悬索桥,2.主缆架设,（1）准备工作：安装吊机、各种鞍座、绞车,及转向设备。,（2）架设导索,（3）架设拽拉索和猫道,（4）架设主缆,（5）安装吊索,61,悬索桥,62,悬索桥,63,悬索桥,3.加劲梁的安装,：顶推、跨缆吊机等,两种方案：,1.从跨中向桥塔附近推进,2.从桥塔向跨中推进,64,悬索桥,方,案,一,65,悬索桥,方,案,二,66,悬索桥,四,自锚式悬索桥简介,1.,自锚式悬索桥概况,2.,自锚式悬索桥受力特点,3.,自锚式悬索桥施工,67,悬索桥,1.,自锚式悬索桥概况,自锚式悬索桥与地锚式悬索桥结构形式上的,主要差别是将主缆锚固于加劲梁上，但两者的受,力体系及施工方法有着很大的差别。,68,悬索桥,19世纪后半叶，奥地利工程师约瑟夫,朗金和,美国工程师查理斯,本德分别独立地构思出自锚式,悬索桥的造型，朗金在1859,年写出了这种构想，,本德于1867年申请了专利。,1870年，朗金在波兰设计建造了世界上首座小,型铁路自锚式悬索桥。,1915年,德国设计师在科隆的莱茵河上建造了,主跨达185m的,科隆-迪兹自锚式悬索桥,，采用临时,木脚手架支撑钢梁直到主缆就位。该方案的选择主,要是因为其外形美观，而地质条件又不允许修建锚,碇。主缆采用了眼杆结构，因而能方便地锚固在加,劲梁上。科隆-迪兹桥1945年被毁，但原来桥台上,的钢箱梁仍保存至今。,69,悬索桥,科隆-迪兹桥,70,悬索桥,科隆-迪兹桥建成后25年间德国在莱茵河上又,修建了4,座悬索桥，其中1929年建成的主跨315,m,的,科隆-米尔海姆桥,最为著名。这座桥最初选中了,钢拱桥方案，由于担心恶劣的地质情况不能承担拱,脚的推力，改为了自锚式悬索桥。尽管该桥在1945,年被毁后重新修建为地锚式悬索桥，但保持自锚式,悬索桥的跨径记录达70年之久。,71,悬索桥,科隆-米尔海姆桥,72,悬索桥,19251928年间美国宾夕法尼亚州,匹兹堡市在阿,勒格尼河上修建的三座非常相似的自锚式悬索桥,。在,规划第六、第七和第九街桥时，城市艺术委员会从美,观的角度提出了采用悬索桥。匹兹堡的工程师指出恶,劣的地质条件不能修建锚碇，因而选择了自锚式结构，,并采用了类似科隆-迪兹桥的眼杆结构、拱形桥塔和,连续钢箱梁。匹兹堡桥主跨为131135,m，在眼杆和,加劲梁之间采用临时压杆作为支撑，从每个支撑向外,悬臂施工，直到主跨合拢和主缆在中间连接。这种施,工技术比科隆-迪兹桥有了很大进步，每座桥的工期,都在15个月之内。1995年维修后，这三座桥在建成70,年后仍然正常工作。,73,悬索桥,在匹兹堡桥之后美国修建了密苏里州小奈安瓜,河桥（跨径69,m，1933,年）和印第安那州沃巴什,河桥（跨径107,m，1939,年）两座自锚式悬索桥。,1954年，德国工程师在杜伊斯堡完成了一座,230m的大跨径自锚式悬索桥。,日本此花大桥建成于1990年，又名大阪北港桥，,是1954年以来修建的第一座自锚式公路悬索桥。,韩国永宗大桥位于仁川国际机场通往汉城的高,速公路上，是世界上首座双层公铁两用自锚式悬索,桥，于1999年建成通车。,74,悬索桥,三汊矶湘江大桥,75,悬索桥,此花大桥,76,悬索桥,永宗大桥,77,悬索桥,永宗大桥,奥克兰海湾新桥（,2013.09,）,78,悬索桥,近年来，我国陆续修建了,金石滩金,湾桥,、,苏州索山大桥,、,天津子牙河桥,、,长沙三汊矶大桥,、,佛山平胜大桥,等自,锚式悬索桥，还有一些正处于计划建,造中，自锚式悬索桥在我国处于飞速,发展的阶段。,79,悬索桥,80,