（教学课件）悬索桥.ppt

1、 悬索桥悬索桥第一节第一节 悬索桥总体设计悬索桥总体设计第二节第二节 悬索桥构造悬索桥构造第三节第三节 悬索桥施工悬索桥施工第四节第四节 悬索桥计算悬索桥计算第五节第五节 自锚式悬索桥简介自锚式悬索桥简介第1页，共96页。第一节第一节 悬索桥总体设计悬索桥总体设计1.1.悬索桥的组成及发展概况悬索桥的组成及发展概况2.2.悬索桥的结构体系悬索桥的结构体系3.3.悬索桥的总体布置悬索桥的总体布置第2页，共96页。1.1.悬索桥的组成及发展概况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。悬索桥是由主缆、加劲梁、塔柱和锚碇构成。第3页，共96页。悬索桥的四个发展阶段：悬索桥的四个

2、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等，一般没有吊杆或吊索，承重结构与使用构造合二为一。一。第4页，共96页。第二代悬索桥，开始采用了吊杆将桥面与主索分开。第二代悬索桥，开始采用了吊杆将桥面与主索分开。第5页，共96页。第三代悬索桥，形成了美式悬索桥体系，主缆采用纺丝法，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。加劲梁采用桁架梁，桥塔以钢塔为主。第6页，共96页。第四代悬索桥，以流线形扁平钢箱为主要特征的英式悬第四代悬索桥，以流线形扁

3、平钢箱为主要特征的英式悬索桥。索桥。第7页，共96页。2.2.悬索桥的结构体系悬索桥的结构体系地锚式：地锚式：单跨、三跨简支加劲梁、三跨连续加劲梁单跨、三跨简支加劲梁、三跨连续加劲梁第8页，共96页。自锚式：自锚式：单塔双跨、双塔三跨单塔双跨、双塔三跨单塔双跨单塔双跨双塔三跨双塔三跨第9页，共96页。带斜拉索的悬索桥带斜拉索的悬索桥18831883年建成的纽约布年建成的纽约布鲁克林大桥，主跨鲁克林大桥，主跨484m484m，是最早的带斜，是最早的带斜拉索的悬索桥。拉索的悬索桥。第10页，共96页。斜拉悬吊混合式悬索桥斜拉悬吊混合式悬索桥19971997年建成的贵遵高等级公路乌江大桥，主跨年建成

4、的贵遵高等级公路乌江大桥，主跨288m288m，主梁为高强预应力薄壁箱梁，采用全截面，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，最大吊重为缆吊预应力悬拼施工，最大吊重为7676吨，是世界吨，是世界首座吊拉组合桥。首座吊拉组合桥。第11页，共96页。立面图立面图第12页，共96页。第13页，共96页。悬索桥悬索桥桥名桥名国家国家主跨主跨成桥时间成桥时间布鲁克林桥布鲁克林桥美国美国48648618831883曼哈顿桥曼哈顿桥美国美国44844819091909华盛顿桥华盛顿桥美国美国1067106719311931年一期，年一期，19621962年二期年二期金门大桥金门大桥美国美国1

5、280128019371937奥克兰海湾大桥奥克兰海湾大桥美国美国70470419361936韦拉扎诺桥韦拉扎诺桥美国美国1298129819641964塞文桥塞文桥英国英国987.6987.619661966博斯普鲁斯大桥博斯普鲁斯大桥土耳其土耳其1074107419731973虎门大桥虎门大桥中国中国88888819971997大贝尔特东桥大贝尔特东桥丹麦丹麦1624162419971997明石海峡桥明石海峡桥日本日本1991199119981998青马大桥青马大桥中国中国1377137719981998江阴长江大桥江阴长江大桥中国中国1385138519991999润扬大桥润扬大桥中国中

6、国1490149020052005第14页，共96页。总体布置应考虑的结构特性总体布置应考虑的结构特性 跨度比跨度比 垂跨比垂跨比 宽跨比宽跨比 高跨比高跨比 加劲梁支承体系加劲梁支承体系 主缆与加劲梁的连接主缆与加劲梁的连接 吊索间距吊索间距3.3.悬索桥的总体布置悬索桥的总体布置第15页，共96页。（1 1）跨度比跨度比 三跨对称悬索桥边跨与中跨跨度比一般为三跨对称悬索桥边跨与中跨跨度比一般为0.30.30.50.5。从结构特性来考虑，悬索桥单位长度桥长所需。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，则钢材随跨度比减小而增大；从结构竖向变形来看，则

7、以减小跨度比有利。以减小跨度比有利。（2 2）垂跨比）垂跨比 主缆拉力随垂跨比按反比例关系变化。垂跨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式悬索桥一般取1/8-1/121/8-1/12。第16页，共96页。（3 3）宽跨比）宽跨比 中小跨径一般大于中小跨径一般大于1/201/20，悬索桥在，悬索桥在1/60-1/40.1/60-1/40.（4 4）高跨比）高跨比 桁架式加劲梁：桁架式加劲梁：1/180-1/701/180-1/70；箱形加劲梁：箱形加劲梁：1/400-1/300.1/400-1/3

8、00.第17页，共96页。（5 5）加劲梁支承体系）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。桥大多为非连续。（6 6）主缆与加劲梁的连接）主缆与加劲梁的连接 中央扣、中间斜索、边跨端部的端斜索中央扣、中间斜索、边跨端部的端斜索（7 7）吊索间距）吊索间距跨径在跨径在80m80m到到200m200m范围内的吊桥，吊桥间距一般取范围内的吊桥，吊桥间距一般取5 58m8m。跨径增大，吊杆间距也应增大，有时达。跨径增大，吊杆间距也应增大，有时达20 m20 m左右。左右。第18页，共96页。第二节第二节 悬索桥构造悬索桥构造1.1

9、.桥塔桥塔2.2.缆索系统缆索系统3.3.加劲梁加劲梁4.4.鞍座鞍座5.5.锚碇锚碇第19页，共96页。1.1.桥塔桥塔1.1 1.1 桥塔结构形式桥塔结构形式按按材料材料分类：石砌圬工塔、摆动式钢塔、下端固定分类：石砌圬工塔、摆动式钢塔、下端固定钢塔、钢筋混凝土塔钢塔、钢筋混凝土塔按按纵向结构形式纵向结构形式：刚性塔、柔性塔、摇柱塔：刚性塔、柔性塔、摇柱塔按按横向结构形式横向结构形式：刚构式、桁架式、混合式：刚构式、桁架式、混合式第20页，共96页。第21页，共96页。刚性塔刚性塔在主鞍座下设辊轴，使鞍座能够可沿纵向移动。在主鞍座下设辊轴，使鞍座能够可沿纵向移动。柔性塔柔性塔鞍座固定于塔顶

10、，构造简单，维修保养容易。有些鞍座固定于塔顶，构造简单，维修保养容易。有些小跨度悬索桥中曾采用过小跨度悬索桥中曾采用过摇柱式摇柱式塔，现已不再采用。塔，现已不再采用。第22页，共96页。日日本本关关门门桥桥桥桥塔塔第23页，共96页。美美国国金金门门大大桥桥桥桥塔塔第24页，共96页。1.2 1.2 塔柱截面形式塔柱截面形式第25页，共96页。第26页，共96页。第27页，共96页。2.2.缆索系统缆索系统2.1 2.1 主缆主缆 主缆的材料有藤索、竹索、铁索、眼杆链、钢丝。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（跨度现代悬索桥采用钢丝绳（跨度500m 500m 以下

11、）和平行钢以下）和平行钢丝束两种。平行钢丝束分为丝束两种。平行钢丝束分为预制平行束股预制平行束股和和空中纺丝空中纺丝法法。第28页，共96页。主缆丝股排列型式主缆丝股排列型式尖顶型、平顶型尖顶型、平顶型紧缆后丝股的截面紧缆后丝股的截面第29页，共96页。第30页，共96页。2.2 2.2 吊索吊索（1 1）吊索的材料）吊索的材料 可用钢丝绳、平行钢丝束或钢绞线等材料制作。可用钢丝绳、平行钢丝束或钢绞线等材料制作。（2 2）与索夹的连接方式）与索夹的连接方式 骑跨式、销铰式骑跨式、销铰式（3 3）竖吊索与斜吊索）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传统的吊索都是垂直的，从

12、英国的塞文桥开始使用斜吊索。斜吊索。第31页，共96页。第32页，共96页。2.3 2.3 索夹索夹索夹由铸钢制作，分成左、右两半或上、下两半。索夹由铸钢制作，分成左、右两半或上、下两半。第33页，共96页。第34页，共96页。第35页，共96页。3.3.加劲梁加劲梁 加劲梁主要起支承和传递荷载的作用。加劲梁大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，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。以满足抗风要求。加劲梁结构形式：（加劲梁结构形

13、式：（1 1）钢板梁（）钢板梁（2 2）钢桁梁（）钢桁梁（3 3）钢）钢箱梁（箱梁（4 4）钢筋混凝土箱梁）钢筋混凝土箱梁第36页，共96页。第37页，共96页。第38页，共96页。第39页，共96页。第40页，共96页。第41页，共96页。第42页，共96页。4.4.鞍座鞍座4.1 4.1 塔顶主鞍座塔顶主鞍座 设在塔顶的鞍座叫主鞍，一般由设在塔顶的鞍座叫主鞍，一般由铸钢件铸钢件构成，包括鞍构成，包括鞍槽、腹板、底板、加劲肋等。鞍槽采用铸钢件，鞍槽下槽、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的支撑结构用厚钢板的焊接结构，鞍槽与支撑结构之间

14、也用焊接。为方便吊装，主鞍座在纵向可分为两段或三也用焊接。为方便吊装，主鞍座在纵向可分为两段或三段吊装。段吊装。第43页，共96页。第44页，共96页。日本关门悬索桥主索鞍日本关门悬索桥主索鞍第45页，共96页。第46页，共96页。第47页，共96页。4.2 4.2 副鞍座副鞍座 边跨较大时，可在边墩设副鞍座。设置在边跨边跨较大时，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。的方向，以便进入锚碇。（1 1）固定式）固定式（2 2）辊轴或摇杆式）辊轴或摇杆式第48页，共96页。第49页，共96页。新港桥新港

15、桥第50页，共96页。4.3 4.3 散索鞍散索鞍将钢丝束股在水平和竖直方向散开以便于将钢丝束股在水平和竖直方向散开以便于锚固锚固。第51页，共96页。第52页，共96页。第53页，共96页。5.5.锚碇锚碇地锚分重力式和隧洞式（或岩洞式）两种。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。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隧洞式地锚工程量较小，但需有坚实山体岩层可加以利用。利用。第54页，共96页。日本明石海峡桥锚碇日本明石海峡桥锚碇第55页，共96页。第56页，共96页。当主缆在锚碇前墙处需要展开成丝股并改变方向时，则需当主缆

16、在锚碇前墙处需要展开成丝股并改变方向时，则需设置设置主缆支架主缆支架。主缆支架可以设置在锚碇之外，也可以。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：设置在锚碇之内。主缆支架主要有三种形式：钢筋混凝钢筋混凝土刚性支架土刚性支架、钢制柔性支架钢制柔性支架及及钢制摇杆支架钢制摇杆支架。第57页，共96页。第三节第三节 悬索桥施工悬索桥施工1.1.基本施工步骤基本施工步骤2.2.主缆架设主缆架设3.3.加劲梁的安装加劲梁的安装第58页，共96页。1.1.基本施工步骤基本施工步骤 先修建基础、锚碇、桥塔；先修建基础、锚碇、桥塔；利用桥塔架设施工便道（称为猫道）；利用桥塔架

17、设施工便道（称为猫道）；通过猫道来架设主缆；通过猫道来架设主缆；安装吊索、拼装加劲梁。安装吊索、拼装加劲梁。第59页，共96页。2.2.主缆架设主缆架设（1 1）准备工作：安装吊机、各种鞍座、绞车及转）准备工作：安装吊机、各种鞍座、绞车及转向设备。向设备。（2 2）架设导索）架设导索（3 3）架设拽拉索和猫道）架设拽拉索和猫道（4 4）架设主缆）架设主缆（5 5）安装吊索）安装吊索第60页，共96页。第61页，共96页。第62页，共96页。架设导索的两种方法架设导索的两种方法第63页，共96页。第64页，共96页。第65页，共96页。第66页，共96页。3.3.加劲梁的安装加劲梁的安装两种方案

18、：两种方案：1.1.从跨中向桥塔附近推进从跨中向桥塔附近推进2.2.从桥塔向跨中推进从桥塔向跨中推进第67页，共96页。方方案案一一第68页，共96页。方方案案二二第69页，共96页。第四节第四节 悬索桥计算悬索桥计算1.1.静力计算方法静力计算方法2.2.动力计算方法动力计算方法第70页，共96页。1.1.静力计算方法静力计算方法竖直荷载作用下的计算方法：竖直荷载作用下的计算方法：弹性理论、挠度理论、有限位移理论弹性理论、挠度理论、有限位移理论第71页，共96页。1.1 1.1 弹性理论弹性理论 弹性理论的基本假定如下：弹性理论的基本假定如下：（1 1）主缆无弯曲刚度，加劲梁沿桥纵向抗弯刚度

19、）主缆无弯曲刚度，加劲梁沿桥纵向抗弯刚度不变；不变；（2 2）恒载集度沿跨度方向均布且全部由主缆承）恒载集度沿跨度方向均布且全部由主缆承受，恒载下主缆的几何形状为二次抛物线；受，恒载下主缆的几何形状为二次抛物线；（3 3）活载作用下不考虑吊索的伸长。）活载作用下不考虑吊索的伸长。第72页，共96页。根据以上假设，可以得到加劲梁任意截面的活载弯矩如根据以上假设，可以得到加劲梁任意截面的活载弯矩如下：下：式中：式中：MqMq0 0为相应简支梁弯矩，即活载使基本体系产生的为相应简支梁弯矩，即活载使基本体系产生的内力；内力；HqHq为活载产生的主缆水平力；为活载产生的主缆水平力；y y为相应截面主缆竖

20、为相应截面主缆竖向坐标（以塔顶为零点）。向坐标（以塔顶为零点）。yHMMqq0第73页，共96页。弹性理论将悬索桥作为弹性理论将悬索桥作为线弹性结构线弹性结构进行计算，进行计算，叠加原理及影响线加载均适用，但没有考虑恒载对叠加原理及影响线加载均适用，但没有考虑恒载对竖向刚度的贡献，也没有考虑位移的非线性影响，竖向刚度的贡献，也没有考虑位移的非线性影响，其其计算结果是偏安全的计算结果是偏安全的。悬索桥跨度较大时，弹性理论。悬索桥跨度较大时，弹性理论的计算结果将严重偏离实际，加劲梁截面尺寸过大，造的计算结果将严重偏离实际，加劲梁截面尺寸过大，造成材料的浪费。弹性理论在相当长的一段时间内支配着成材料

21、的浪费。弹性理论在相当长的一段时间内支配着悬索桥设计，直至今日，跨度小于悬索桥设计，直至今日，跨度小于200m200m的悬索桥设计仍的悬索桥设计仍可借用。可借用。第74页，共96页。1.2 1.2 挠度理论挠度理论 18621862年有学者提出了无加劲悬索桥的挠度理论，年有学者提出了无加劲悬索桥的挠度理论，18881888年，奥地利年，奥地利J.MelanJ.Melan教授发表了有加劲悬索桥的挠度教授发表了有加劲悬索桥的挠度理论并于理论并于19061906年进行了改进。年进行了改进。19081908年，年，L.S.MoiseiffL.S.Moiseiff在在设计纽约设计纽约ManhattanM

22、anhattan大桥时首次采用挠度理论并显示出该大桥时首次采用挠度理论并显示出该理论的优越性。此后，巴西的理论的优越性。此后，巴西的FlorianpolisFlorianpolis桥，美国的桥，美国的华盛顿桥、金门桥，英国的福斯桥、塞文桥等大量悬索华盛顿桥、金门桥，英国的福斯桥、塞文桥等大量悬索桥都采用了挠度理论，并在实践中对理论进行了一些修桥都采用了挠度理论，并在实践中对理论进行了一些修正和发展。正和发展。第75页，共96页。挠度理论基于以下假定：挠度理论基于以下假定：（1 1）加劲梁为等截面，恒载沿跨度方向均布，）加劲梁为等截面，恒载沿跨度方向均布，恒载下主缆呈抛物线，加劲梁内无应力；恒载

23、下主缆呈抛物线，加劲梁内无应力；（2 2）吊索为竖直，不考虑其在活载作用下的伸）吊索为竖直，不考虑其在活载作用下的伸 长和倾斜，视为仅有竖向抗力的膜；长和倾斜，视为仅有竖向抗力的膜；（3 3）主缆和加劲梁只有竖向位移，不考虑其纵）主缆和加劲梁只有竖向位移，不考虑其纵 向位移。向位移。第76页，共96页。根据挠度理论，地锚式悬索桥加劲梁任意截面的活载弯矩为：根据挠度理论，地锚式悬索桥加劲梁任意截面的活载弯矩为：式中：挠度理论的计算值比弹性理论式中：挠度理论的计算值比弹性理论多了最后一项多了最后一项，这，这表明主缆在恒载和活载下的水平力将起到减小加劲梁中表明主缆在恒载和活载下的水平力将起到减小加劲

24、梁中活载弯矩的作用。可以将上式写成微分方程形式如下：活载弯矩的作用。可以将上式写成微分方程形式如下：上述微分方程是非线性的，各国学者对其求解做了大量上述微分方程是非线性的，各国学者对其求解做了大量的工作。的工作。)HH(yHMMqgq0q)()(xqyHHHEIqqg第77页，共96页。1.3 1.3 有限位移理论有限位移理论 19661966年，年，BrottonBrotton引进矩阵位移法将悬索桥当作引进矩阵位移法将悬索桥当作平面杆系结构进行有限元分析，计入初始轴力和大位平面杆系结构进行有限元分析，计入初始轴力和大位移的二次影响，得到了非线性情况下的切线刚度矩阵，移的二次影响，得到了非线性

25、情况下的切线刚度矩阵，并采用并采用Newton-RaphsonNewton-Raphson迭代法求解增量形式的方程式。迭代法求解增量形式的方程式。随后，随后，SaafanSaafan、TezcanTezcan、PoskittPoskitt也相继发表了他们也相继发表了他们的研究成果，从此悬索桥的分析步入了有限位移理论的研究成果，从此悬索桥的分析步入了有限位移理论时代。时代。第78页，共96页。有限元位移理论将将悬索桥离散为有限元位移理论将将悬索桥离散为杆系结构杆系结构，按非，按非线性杆系有限元进行求解，可以计及吊杆的倾斜与伸长、线性杆系有限元进行求解，可以计及吊杆的倾斜与伸长、缆索节点的水平位移

26、、加劲梁的水平位移及剪切变形等任缆索节点的水平位移、加劲梁的水平位移及剪切变形等任何非线性的影响及任意边界条件，而这些因素由于解析方何非线性的影响及任意边界条件，而这些因素由于解析方法与微分方程的求解困难在挠度理论中不得不加以忽略，法与微分方程的求解困难在挠度理论中不得不加以忽略，因此有限位移理论的计算结果更为精确，因此有限位移理论的计算结果更为精确，是目前大跨度悬是目前大跨度悬索桥分析计算中普遍采用的方法。索桥分析计算中普遍采用的方法。第79页，共96页。2.2.动力计算方法动力计算方法2.1 2.1 自由振动自由振动2.2 2.2 强迫振动强迫振动（1 1）车振）车振（2 2）风振）风振（

27、3 3）地震）地震旧塔科马大桥风毁录像旧塔科马大桥风毁录像第80页，共96页。第五节第五节 自锚式悬索桥简介自锚式悬索桥简介1.1.自锚式悬索桥概况自锚式悬索桥概况2.2.自锚式悬索桥受力特点自锚式悬索桥受力特点3.3.自锚式悬索桥施工自锚式悬索桥施工第81页，共96页。1.1.自锚式悬索桥概况自锚式悬索桥概况 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。法有着很大的差别。第82页，共96页。19 19世纪后半叶，奥地利工程师约瑟夫世

28、纪后半叶，奥地利工程师约瑟夫朗金和美国朗金和美国工程师查理斯工程师查理斯本德分别独立地构思出自锚式悬索桥本德分别独立地构思出自锚式悬索桥的造型，朗金在的造型，朗金在1859 1859 年写出了这种构想，本德于年写出了这种构想，本德于18671867年申请了专利。年申请了专利。18701870年，朗金在波兰设计建造了世界上首座小型铁路自年，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。锚式悬索桥。19151915年年,德国设计师在科隆的莱茵河上建造了主跨达德国设计师在科隆的莱茵河上建造了主跨达185m185m的的科隆科隆-迪兹自锚式悬索桥迪兹自锚式悬索桥，采用临时木脚手架支，采用临时木脚手

29、架支撑钢梁直到主缆就位。该方案的选择主要是因为其外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。科隆眼杆结构，因而能方便地锚固在加劲梁上。科隆-迪兹迪兹桥桥19451945年被毁，但原来桥台上的钢箱梁仍保存至今。年被毁，但原来桥台上的钢箱梁仍保存至今。第83页，共96页。科隆科隆-迪兹桥迪兹桥 第84页，共96页。科隆科隆-迪兹桥建成后迪兹桥建成后2525年间德国在莱茵河上又修建年间德国在莱茵河上又修建了了4 4 座悬索桥，其中座悬索桥，其中19291929年建成的

30、主跨年建成的主跨315 m315 m的的科隆科隆-米尔海姆桥米尔海姆桥最为著名。这座桥最初选中了钢拱桥方案，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。尽管该桥在了自锚式悬索桥。尽管该桥在19451945年被毁后重新修建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为地锚式悬索桥，但保持自锚式悬索桥的跨径记录达7070年之久。年之久。第85页，共96页。科隆科隆-米尔海姆桥米尔海姆桥 第86页，共96页。1925 192519281928年间美国宾夕法尼亚州年间美国宾夕法尼亚州

31、匹兹堡市在阿勒格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尼河上修建的三座非常相似的自锚式悬索桥。在规划第六、。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，并采用了类似科隆类似科隆-迪兹桥的眼杆结构、拱形桥塔和连续钢箱梁。迪兹桥的眼杆结构、拱形桥塔和连续钢箱梁。匹兹堡桥主跨为匹兹堡桥主跨为131131135 m135 m，在眼杆和加劲梁之间采，在眼杆

32、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，每座桥的工期都在迪兹桥有了很大进步，每座桥的工期都在1515个月之内。个月之内。19951995年维修后，这三座桥在建成年维修后，这三座桥在建成7070年后仍然正常工作。年后仍然正常工作。第87页，共96页。在匹兹堡桥之后美国修建了密苏里州小奈安瓜河桥（跨在匹兹堡桥之后美国修建了密苏里州小奈安瓜河桥（跨径径69 m69 m，1933 1933 年）和印第安那州沃巴什河桥（跨径年

33、）和印第安那州沃巴什河桥（跨径107 m107 m，1939 1939 年）两座自锚式悬索桥。年）两座自锚式悬索桥。19541954年，德国工程师在杜伊斯堡完成了一座年，德国工程师在杜伊斯堡完成了一座230m230m的大跨径自锚式悬索桥。的大跨径自锚式悬索桥。日本此花大桥建成于日本此花大桥建成于19901990年，又名大阪北港桥，年，又名大阪北港桥，是是19541954年以来修建的第一座自锚式公路悬索桥。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，公路上，是世界上首座双层公

34、铁两用自锚式悬索桥，于于19991999年建成通车。年建成通车。第88页，共96页。三汊矶湘江大桥三汊矶湘江大桥 第89页，共96页。此花大桥此花大桥 第90页，共96页。永宗大桥永宗大桥 第91页，共96页。近年来，我国陆续修建了近年来，我国陆续修建了金石滩金湾金石滩金湾桥桥、苏州索山大桥苏州索山大桥、天津子牙河桥天津子牙河桥、长长沙三汊矶大桥沙三汊矶大桥、佛山平胜大桥佛山平胜大桥等自锚式悬等自锚式悬索桥，还有一些正处于计划建造中，自锚索桥，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。式悬索桥在我国处于飞速发展的阶段。第92页，共96页。第93页，共96页。2.2.自锚式

35、悬索桥受力特点自锚式悬索桥受力特点(1)(1)自平衡体系自平衡体系(2)(2)主梁为压弯杆件主梁为压弯杆件(3)(3)矢跨比矢跨比(4)(4)外伸跨外伸跨(5)(5)主梁拱度主梁拱度(6)(6)相对刚度对结构受力的影响相对刚度对结构受力的影响3.3.自锚式悬索桥施工自锚式悬索桥施工施工方法施工方法（1 1）张拉吊索）张拉吊索（2 2）落梁法）落梁法第94页，共96页。悬索桥示例：悬索桥示例：湖南吉首至茶洞高速公路矮寨大桥湖南吉首至茶洞高速公路矮寨大桥第95页，共96页。本章小结本章小结1.悬索桥的主要构成悬索桥的主要构成2.悬索桥的总体布置悬索桥的总体布置3.悬索桥的施工方法悬索桥的施工方法4.悬索桥的计算方法悬索桥的计算方法5.自锚式悬索桥的特点自锚式悬索桥的特点第96页，共96页。