悬索桥的构造与设计.ppt

悬索桥的构造与设计
悬索桥的组成
悬索桥的形式
悬索桥的各部分构造
悬索桥的设计
二、悬索桥的构造与设计
悬索桥的组成
组成
悬索桥是由主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碇、吊索等构件构成的柔性悬吊体系,其主要构成如下图所示。成桥时,主要由主缆和主塔承受结构自重,加劲梁受力由施工方法决定。成桥后结构共同承受外荷作用,受力按刚度分配。
主缆:是结构体系中的主要承重构件;通过塔
顶索鞍悬挂在主塔上并锚固于两端锚固
体中的柔性承重构件。
主塔:是悬索桥抵抗竖向荷载的主要承重构
件;支承主缆的重要构件。
加劲梁:是悬索桥承受风荷载和其它横向水平
力的主要构件,提供桥面和防止桥面
发生过大的挠曲变形和扭曲变形,主
要承受弯曲内力。
悬索桥各部分的作用
吊索:是将加劲梁自重、外荷载传递到主缆的
传力构件,是连系加劲梁和主缆的纽带。
锚碇:是锚固主缆的结构,它将主缆中的拉力
传递给地基。
悬索桥的形式主要有地锚式与自锚式悬索桥。
地锚式:主缆拉力依靠锚固体传递给地基。
自锚式:主缆拉力水平分力直接传递给加劲梁
(轴向压力)承受;竖直分力(较小)
由端支点承受。适宜:跨度不大、软
土地基、城市桥等。
悬索桥的形式
双链式悬索桥(小跨度悬索桥)
双链式悬索桥的恒载及均布活载由上下链平均负担,非均布活载以及半跨活载时结构的受力及变形特性较好,分散构件受力可减小构件截面尺寸和单件重量;缺点:构件增多分散,安装及养护维修不利。
地锚式悬索桥的孔跨布置形式(力学体系)
单跨:适于边跨建筑高度小、曲线边跨。由于
边跨主缆的垂度较小对荷载变形有利,架
设主缆时索鞍预偏量较大;梁端用吊杆或
者摆柱作支撑的悬浮体系,纵向位移不受
限制。主跨1385米江阴大桥。
三跨:最常见。
两跨:(单边跨)一岸建筑高度小和曲线边
跨时。1377米青马大桥。
多跨:因中间桥塔和两边桥塔的塔高不同导
致主缆垂度偏大,悬索桥整体刚度降
低,非均布活载下塔顶变位及加劲梁
挠曲变形和弯矩较大;固有振动频率
降低。故中塔必须加大刚度(4柱立
体桥塔)或者减小主缆垂跨比。
悬索桥的构造
主缆
材料
有效拉应力大;拉伸延伸率小;弹模大;截面密度大;疲劳强度高、徐变小;成缆锚固及防锈容易;价廉物美。
类型
钢丝绳主缆:钢绞线绳、螺旋钢丝绳、封闭式钢绞线索等,适于600米以下跨径的桥梁。