《吊桥构造及设计》.ppt

悬索桥
悬索桥的构造与设计
悬索桥的实例介绍
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主 要 内 容
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
第一部分 悬索桥的构造与设计
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漆不易开裂、水不能渗入。
开空气导入法：将除湿机产生的干燥空气用管道输送，通过入口索夹输入主缆，经出口索夹排出主缆（出入口索夹间距140米左右），一般可维持相对湿度在40％以下。
悬索桥的构造——主缆
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悬索桥各部分构造——吊索（吊杆）
吊索
布置形式：竖直；倾斜（提高整体振动时的结构阻尼值）。
材料：刚性吊杆（少量小跨：圆钢或钢管）；
柔性吊索：钢丝绳或者平行钢丝索（多采用）。
钢丝绳索
绳心式：以一股钢丝绳为中央形心，外围用钢丝束股围绕扭绞而成。
股心式：7股钢丝束股扭绞而成，中央一股为股心。
注意：钢丝束股的扭绞方向与其间钢丝的扭转方向相反。
平行钢丝索（PWS）：多根Φ5～7镀锌钢丝外加PE套管。
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索夹
作用：刚性索夹与柔而松的主缆索体间的连接为不稳定连接。依靠摩擦力来保证主缆在受拉产生收缩变形时也不致滑动。
构造：
六边形（中小跨）：少用；
圆形：一对铸钢半圆构件以高强螺栓相连接，依靠高强螺栓拧紧后的拉力来提供足够索夹固定位置的摩擦阻力，两半圆构件之间留有一定空隙，以保证螺栓拉力，空隙内填防腐料；索夹半圆内表面加工后不能磨光。
骑跨式：索夹上半部有4各凸肋形成两条凹槽；
销铰式：下侧半索夹下带有耳式吊板供销铰连接用。
悬索桥各部分构造——索夹
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悬索桥各部分构造——索夹
吊索与索夹的联结方式（钢丝绳）
4股骑跨式：两根两端带锚头的钢丝绳索绕跨在索夹顶部的嵌索槽中，锚头与加劲梁连接。不宜用平行钢丝索，索夹分左右两半。
双股销铰式：两根下端带锚头、上端带销铰的钢丝绳索或平行钢丝索，上端利用销铰与索夹下的耳板（吊板）连接，下端用锚头或者同样用销铰与加劲梁连接。索夹分上下两半。
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吊索与主缆连接4股骑跨式
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吊索与主缆连接双股销铰式索箍索夹
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图为香港青马桥
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桥塔
材料：圬工（古老、小跨简易）；钢筋砼（框架式；实心矩形或者箱形）最高155米；钢（框架式、桁架式；箱形、多格箱形、H形）。
桥塔纵向结构形式：
摇柱塔（摆动式）：单柱塔下设铰、塔顶索鞍固定于塔，适于小跨。
柔性塔：一般为下端固定式，塔顶水平变位量相对较大，适于大跨。
刚性塔：塔顶水平变位量相对较小，单柱或者A形，多用于多跨悬索桥的中间塔柱，纵向刚度较大，塔顶位移小从而减小加劲梁内的应力。
悬索桥各部分构造——塔
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悬索桥各部分构造——塔
桥塔横向结构形式：
刚构式（框架式）：单层或者多层门架，明快简洁。
桁架式：若干组交叉的斜杆与水平横梁组成桁架，施工时稍显困难。
混合式：仅在桥面以下设置交叉斜杆以改善受力和经济性能。
塔柱横向可竖直或者稍带倾斜（斜柱式）或转折点（折柱式），后两者稳定性能好且较为经济。
现代认为钢筋砼刚构式桥塔是悬索桥的桥塔最佳选择。
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虎门大桥主塔
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锚碇（用于地锚式悬索桥）
基本组成：主缆的锚碇架及固定装置、锚块、锚块基础。
基本分类：重力式锚碇、隧道式锚碇、岩锚。
重力式锚碇：
依靠锚块自重来抵抗主缆的竖直分力，水平分力则由锚碇与地基之间的摩阻力（包括侧壁的）或者嵌固阻力来抵抗。
前锚式：主缆采用PS法施工时的缆索锚固方式，支承（定位）钢构架与传力钢构架的结合。
后锚式：主缆采用AS法施工时的缆索锚固方式，铸钢索靴与眼杆的结合。
现代预应力锚拉工艺：近期已经陆续取代前两者。
悬索桥各部分构造——锚碇
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悬索桥各部分构造——锚碇
隧道式锚碇（岩洞式）：
主缆散开后各索股通过岩洞中的混凝土锚块内埋设的锚梁与拉杆的伸出端连接，并利用预应力工艺调整松紧。
岩锚（岩孔锚）：
各索股先分散在各个岩孔内（每股一个孔），最后再进入锚固室。主缆经散索鞍转向并在散索室分散后，每根钢丝索锚拉在钢杆上，钢杆再锚拉在浇注在传力块体内的锚板上，各钢杆与插放在各钻孔内的后张力筋连接，力筋最后在锚固室内张拉后防腐。
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重力式锚碇外观图
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青马大桥锚碇
索靴
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特殊锚碇
多跨悬索桥的共用锚墩
三角形空腹构架式重力锚
平板式重力锚
软土层中的深基础重力锚
悬索桥各部分构造——锚碇
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三角形空腹构架式重力锚
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