索支撐橋第十節(jié)

纜索承重橋梁—懸索橋(一)_____________________________王志強(qiáng)，同濟(jì)大學(xué)橋梁工程系，橋梁館404室聯(lián)系電話：65983115-2404：Email:wangzhiq@一、斜拉橋靜力分析

(整體分析、局部分析、穩(wěn)定分析及施工理論計(jì)算等)二、斜拉橋動(dòng)力分析

（風(fēng)振分析和地震分析等）斜拉橋的設(shè)計(jì)與計(jì)算斜拉橋的結(jié)構(gòu)體系及受力特點(diǎn)斜拉橋計(jì)算方法概述斜拉索的結(jié)構(gòu)特性——索垂度效應(yīng)平面桿系有限元法（直接剛度法）計(jì)算斜拉橋內(nèi)力和變形斜拉橋的恒載計(jì)算（施工理論計(jì)算）斜拉橋的活載內(nèi)力分析斜拉橋的溫度內(nèi)力計(jì)算和考慮收縮徐變影響的內(nèi)力計(jì)算斜拉橋的穩(wěn)定性及局部應(yīng)力第一節(jié)斜拉橋的靜力分析徐變是混凝土應(yīng)力不變的情況下，其應(yīng)變隨時(shí)間而增長(zhǎng)的現(xiàn)象?？紤]收縮徐變影響徐變大小與混凝土的加載齡期、材料組成、結(jié)構(gòu)所處周圍環(huán)境、持荷時(shí)間等因素有關(guān)。計(jì)算徐變內(nèi)力重分布的方法很多，這里簡(jiǎn)要介紹換算彈性模量法。7)斜拉橋的溫度內(nèi)力計(jì)算和考慮收縮徐變影響的恒載內(nèi)力計(jì)算(續(xù))受到持續(xù)應(yīng)力作用后，混凝土的應(yīng)變可表示為：為加載齡期系數(shù)若近似按老化理論計(jì)算:改寫成：考慮收縮徐變影響_換算彈性模量法7)斜拉橋的溫度內(nèi)力計(jì)算和考慮收縮徐變影響的恒載內(nèi)力計(jì)算(續(xù))于是：將塔柱和主梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)偠染仃囍械膹椥阅Ａ縀改為，就可以計(jì)算,時(shí)間內(nèi)應(yīng)力增量產(chǎn)生的徐變。成為換算彈性模量。8)斜拉橋的穩(wěn)定性及局部應(yīng)力穩(wěn)定性斜拉橋平面穩(wěn)定塔墩面內(nèi)、面外穩(wěn)定塔柱及箱梁在橫向荷載作用下的彎壓穩(wěn)定計(jì)算錨下局部應(yīng)力計(jì)算:先進(jìn)行整體分析，然后按圣維南假定，取出局部進(jìn)行局部應(yīng)力分析主梁及塔柱、索錨固區(qū)的局部應(yīng)力斜拉橋的穩(wěn)定性三、斜拉橋?qū)嵗榻B1）山東濟(jì)南黃河斜拉橋此橋在濟(jì)南市北郊跨越黃河，全長(zhǎng)2022.4米，混凝土斜拉橋跨徑布置為：40+94+220+94+40米，五跨連續(xù)混凝土箱梁。

主橋分跨及構(gòu)造型式每個(gè)索塔在一個(gè)平面內(nèi)拉索為11根，全橋共44+2對(duì)拉索。索距8米,高強(qiáng)鋼絲平行編制成束，每根拉索由4-8束組成。橋塔為塔墩固結(jié)門式構(gòu)造，設(shè)三道橫梁。

縱向A型塔，能很好的抵抗不平衡彎矩等。主梁為雙箱梁，之間用橫隔梁聯(lián)系。采用冷鑄鐓頭錨。施工方法及恒載內(nèi)力計(jì)算索塔采用支架逐段現(xiàn)澆。主梁采用懸臂澆注，每段長(zhǎng)度4米。墩頂段采用支架現(xiàn)澆，副孔部分采用搭設(shè)臨時(shí)支架現(xiàn)澆。施工工況見表2-5-1所列。采用一次張拉索力，以后不在調(diào)索。徐變次內(nèi)力在合攏前很小，因此，僅針對(duì)合攏后予以計(jì)算?；钶d及其它影響活載內(nèi)力及撓度計(jì)算采用平面桿系有限元計(jì)算，空間影響采用橫向分布系數(shù)予以考慮。溫度影響計(jì)算了四種情況：體系溫差±20℃、梁上下緣溫差5℃、塔日照溫差±5℃、索梁溫差±10℃。各工況內(nèi)力見右圖。2）法國(guó)伯勞東納大橋（143.5+320+143.5）法國(guó)魯昂市附近的塞納河上，建成于1977年，雙塔空心獨(dú)柱，混凝土箱梁。

主橋構(gòu)造型式主梁為腹板傾斜的單箱梁，按3米間距設(shè)置一對(duì)斜撐，連接在頂、底板兩端，斜撐內(nèi)設(shè)置軸向預(yù)應(yīng)力筋。。

3）重慶大佛寺長(zhǎng)江大橋雙塔雙索面飄浮體系預(yù)應(yīng)力砼斜拉橋，全橋長(zhǎng)1176米，主橋?yàn)?98m+450m+198m三跨連續(xù)雙塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，該橋主梁施工方法是分段懸臂現(xiàn)澆，主梁、橫梁和橋道板3者整體現(xiàn)澆，待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再對(duì)橫梁施加預(yù)應(yīng)力。塔高206.68米。4）法國(guó)諾曼底大橋該橋跨越塞納河，全長(zhǎng)2141米，主跨856米。主孔中部鋼箱梁，其余皆為混凝土梁。橋梁總體布置和梁體橫斷面橋塔形狀和斜索分布斜索錨固細(xì)節(jié)施工步驟定義：懸索橋也叫吊橋，是以懸索（大纜）為主要承重結(jié)構(gòu),與橋塔、吊桿、錨錠和橋面結(jié)構(gòu)（加勁梁）組成的纜索承重橋，懸索承受拉力,現(xiàn)在主要由高強(qiáng)鋼絲制成，是目前跨越能力最大的橋梁結(jié)構(gòu)型式。

懸索橋(SuspensionBridge)

結(jié)構(gòu)構(gòu)件加勁梁/桁架主纜主塔吊桿

錨碇公元6恩51706A.D捧.1974拆~1襯98119981931早~196突4199酷81826188馬31931購(gòu)106桶7m喬治華盛我頓橋1937呈128船0m金門大辛橋196淡41便298mVera感zzan齊o英國(guó)MEN濕AI176m，1飄826年中國(guó)瀘骨定橋110m，1撤706年Broo努klyn486喉米，1遍883咬年Sev暫ern傻br首idg厲e1瘋974價(jià)，98鍋8mHumb紹erb蘿ridg互e19始81，1龜410mGrea堆tbel機(jī)tbr騎idge株199符8,16糊24m明石海鐵峽大橋日本1991m,19稠99我國(guó)跨海峽尤橋Mes麥sin喜ab暈rid未ge胃330寄0m安瀾橋、珠浦橋秦朝,61穿m纜索承重魄橋梁——懸索橋此的發(fā)展懸索橋簽的起源睛可以追膏溯到很受久以前書，世界具公認(rèn)懸茂索橋最枯早出現(xiàn)腦在中國(guó)稅，公元兇前3世扶紀(jì)四川怎已有竹潑索橋，抹公元前臟2世紀(jì)娘，陜西總已有鑄閥鐵修建廳的鐵索延橋。鑄鐵懸險(xiǎn)索橋起桐源于東貧方，1敏6世紀(jì)難出現(xiàn)于頌歐洲，處發(fā)展于茫18世豆紀(jì)。纜索承重粗橋梁——懸索橋的宣發(fā)展盧定橋園四川1705,1悟04m纜索承重驕橋梁——懸索橋的泡發(fā)展MEN管AI懸索橋邊1租76米村，18努26年澤，英國(guó)纜索承重楊橋梁——懸索橋柿的發(fā)展CLIF雅TON懸索橋答214啟米，18校64年，柴英國(guó)纜索承堡重橋梁——懸索橋的傲發(fā)展BRO部OKL衰YN橋2喜86+型486妄+28娘6米，照188盟3年纜索承猜重橋梁——懸索橋熊的發(fā)展GEOR帖GE_W愛ASHI番NGTO競(jìng)N_BR貫IDGE廚，106進(jìn)7m,棄1931纜索承重鼻橋梁——懸索橋的含發(fā)展美國(guó)金門大橋美國(guó)金門大橋Gold我enG學(xué)ate把Brid雕ge1937年，12奔80米，梢主纜直徑副0.93邀米塔可馬涼橋美國(guó)竹主跨853米舊橋?qū)捚拢?1壯.9m，梁高：圣2.4各4m;新橋?qū)挘捍?8.3m，梁高：1籮0.06mVer壞azz豬ano1298米，1964年，美國(guó)Sev榆ern后Br黃idg潛e,濱Wal娃es,以fi賽rst器su票spe射nsi艘on吧bri策dge刪of向th日em角ode屑rn漿typ皇e,騙988松m,瘦196屠6Firt錦hof問For茂thR窮oad面Brid元ge,矛1964408書.4+帝100筋5.8歇+40購(gòu)8.4纜索承擔(dān)重橋梁——懸索橋云的發(fā)展HUM惑BER索_BR攻IDG解E1981茅，141萬(wàn)0米纜索承重幣橋梁——懸索橋的彈發(fā)展Grea皂tbel新tBri提dge(Eas鈔tBr勝idge拜199含8)span渣=162夕4m纜索承重督橋梁——懸索橋的扇發(fā)展明石海朋峽大橋日本纜索承重剝橋梁——懸索橋的挖發(fā)展纜索承重鉗橋梁——懸索橋的功發(fā)展1Akashi-Kaikyo1991Kobe-Naruto,Japan19982Xihoumen1650ZhoushanIsland,China20083GreatBeltEast1624Korsor,Denmark19984RunyangSouth1490Zhenjiang,China20055Humber1410Kingston-upon-Hull,UK19816Jiangyin1385Jiangsu,china19997TsingMa1377HongKong,China19978Verrazano-Narrows1298NewYork,USA19649GoldenGate1280SanFrancisco,CA,USA193710Yangluo1280Wuhan,China200711H?gaKusten1210Kramfors,Sweden199712Mackinac1158MackinawCity,MI,USA195713MinamiBisan-seto1100Kojima-Sakaide,Japan198814FatihSultanMehmet1090Istanbul,Turkey198815Bosporus1074Istanbul,Turkey197316GeorgeWashington1067NewYork,NY,USA193117Kurushima-31030Onomichi-Imabari,Japan199918Kurushima-21020Onomichi-Imabari,Japan199919Ponte25deAbril1013Lisbon,Portugal196620ForthRoad1006Edinburgh,UK1964世界大雁跨徑懸梳索橋一裹覽表世界懸曬索橋現(xiàn)聞狀總結(jié)美國(guó)流派均懸索橋（出現(xiàn)換較早，暑技術(shù)成怖熟）（1）盈主纜采仿用AS法架設(shè)爭(zhēng)；（2）加僅勁梁采用簡(jiǎn)非連續(xù)的堵鋼桁梁，麥適應(yīng)雙層團(tuán)橋面，并體在橋塔處染設(shè)有伸縮拖縫；（3）橋扮塔采用鉚轎接或者栓傍接鋼結(jié)構(gòu)君；（4）冶吊索采基用豎直壟的4股拒騎跨式凝；（5）索移夾分為左天右兩半，沉在其上下徑采用水平巖高強(qiáng)螺栓檢緊固；（6）融鞍座采勵(lì)用大型冠鑄鋼件箭；（7）橋繳面板采用RC構(gòu)件。纜索承重頑橋梁——懸索橋的青發(fā)展英國(guó)流派墓懸索橋（出現(xiàn)霞較晚）（1）采材用流線型仗扁平鋼箱推梁作為加餃勁梁；（2）早彼期采用鉸徹接斜吊索涼，經(jīng)塞文圓橋、博斯吵普魯斯一報(bào)橋以及恒泥伯爾橋的花實(shí)踐之后艱，在博斯居普魯斯二閉橋中改回網(wǎng)為豎直吊罵索；（3）索邊夾分為上岡下兩半，如在其兩側(cè)繳采用垂直樓于主纜的卵高強(qiáng)螺栓沒緊固；（4）通橋塔采獨(dú)用焊接晚鋼結(jié)構(gòu)信或者鋼維筋混凝該土結(jié)構(gòu)罰；（5）泛鋼橋面考板采用拋瀝青混是合料鋪壞裝。世界懸索逼橋現(xiàn)狀總戲結(jié)（續(xù)）纜索承牢重橋梁——懸索橋的綿發(fā)展世界懸索綁橋現(xiàn)狀總須結(jié)（續(xù)）日本流竟派懸索京橋（1）旁采用預(yù)邪制平行出鋼絲索觀股架設(shè)析主纜，藝簡(jiǎn)稱PWS法；（2）沒加勁梁佩主要沿木襲美國(guó)勇流派的懷鋼桁梁肅形式，罪但近年扛來對(duì)于壘非雙層津橋面的月加勁梁照也開始瘋采用流純線型扁艱平鋼箱嘉梁；（3）偏橋塔主射要采用遠(yuǎn)焊接鋼闊結(jié)構(gòu)；（4）渣吊索沿府襲美國(guó)蒙流派的練豎直4定股騎跨啟式；（5）繡鞍座采殺用鑄焊規(guī)混合方樸式；（6）采妨用鋼橋面其板瀝青混下合料鋪裝談橋面；（7）主傳纜索股與蘆錨碇內(nèi)鋼襖構(gòu)架采用忌預(yù)應(yīng)力工駐藝錨固。纜索承立重橋梁——懸索橋的府發(fā)展重慶朝陽(yáng)桿橋21.擺6+1碗86+遷21.踏6m196山9年我國(guó)懸零索橋的銜發(fā)展和遲現(xiàn)狀西藏拉物薩達(dá)孜萄橋5方00墨米，1984年纜索承重世橋梁——懸索橋的吸發(fā)展福建泰你寧金湖題橋2鉗84米，198悼9年四川奉節(jié)隙梅溪橋幸205米，199竿0年大連市肆北橋4感8+1鳳32+失48米，198兵7年纜索承重慨橋梁——懸索橋苦的發(fā)展汕頭?；炒髽颍?99禍5.1宴24x25+礦154+優(yōu)452+獄154+溪4x25米纜索承寸重橋梁——懸索橋的押發(fā)展西陵長(zhǎng)江系橋900m封199晶6虎門大橋888童米，半199夜7.6纜索承重節(jié)橋梁——懸索橋的薯發(fā)展青馬大橋129.戴5+13棄77+4x72米，1舌997江陰大構(gòu)橋138化5米矮，19畝99.佳10獵德大份橋（自適錨式懸販索橋）潤(rùn)揚(yáng)大橋149道0米200遣5纜索承重瘦橋梁——懸索橋它的發(fā)展我國(guó)懸索腳橋（建成生和在建，逐12座，L>10浸00m）纜索承重域橋梁——懸索橋她的發(fā)展面臨技株術(shù)挑戰(zhàn)稍：設(shè)計(jì)和計(jì)章算分析理捏論如抗風(fēng)到、抗震、緒非線性；勝深水基礎(chǔ)探250-孝450m；纜索新根材料（淚碳纖維隔等）；棵新施工楚技術(shù)等戲。展望21夏世紀(jì)的新燃一代懸索她橋：21世愧紀(jì)在全駝球范圍由內(nèi)需要誓修建跨倆海峽通野道目前須已知有屬：1）意大利跨晨墨西拿海排峽通道；宅2）西班壇牙與摩洛吹哥之間跨走直布羅陀浴海峽通道默；3）日灶本的跨津痛輕海峽通案道；4）脊我國(guó)跨瓊亂州海峽通苦道。因此研究喜3000m級(jí)以上完的特大駕跨度懸嘆索橋是捏21世艷紀(jì)新一昆代懸索紋橋急待臟進(jìn)行的類工作。纜索承村重橋梁——懸索橋把的發(fā)展意大利mesi程na跨海峽橋纜索承陸重橋梁——懸索橋建的發(fā)展意大利Mess出ina大橋設(shè)查計(jì)Mess浸ina大橋截面扁設(shè)計(jì)直布羅陀旋海峽橋水深達(dá)250-柳800m臥,規(guī)劃跨