懸索索橋橋簡簡介介、、施施工工工工藝藝及及未未來來發發展展展展望望08項目目（（2）班班第二二大大組組開始始懸索索橋橋簡簡介介基本本結結構構結構構類類型型分類類及及其其相相應應的的特特點點適用用性性施工工方方案案進一一步步研研究究的的問問題題結論論及及其其發發展展懸索索橋橋橋橋型型說說明明懸索索橋橋，，又又名名吊橋橋（suspensionbridge）指指的的是是以以通通過過索索塔塔懸懸掛掛并并錨錨固固于于兩兩岸岸(或橋橋兩兩端端)的纜纜索索(或鋼鋼鏈鏈)作為為上上部部結結構構主主要要承承重重構構件件的的橋橋梁梁。。其其纜纜索索幾幾何何形形狀狀由由力力的的平平衡衡條條件件決決定定，，一一般般接接近近拋物物線線。從從纜纜索索垂垂下下許許多多吊吊桿桿，，把把橋橋面面吊吊住住，，在在橋橋面面和和吊吊桿桿之之間間常常設設置置加加勁勁梁梁，，同同纜纜索索形形成成組組合合體體系系，，以以減減小小活活載載所所引引起起的的撓撓度度變變形形。。懸索橋的的構造方方式是19世紀初被發明明的，現現在許多多橋梁使使用這種種結構方方式。現現代懸索索橋，是是由索橋橋演變而而來。適用范圍圍以大跨跨度及特特大跨度度公路橋橋為主，，當今大大跨度橋橋梁全采采用此結結構。現現代懸索索橋通常常有橋塔塔、錨碇碇、主纜纜、吊索索、加勁勁梁及鞍鞍座等主主要部分分組成。。下頁懸索橋構構造特點點1、橋塔橋橋塔是支支撐主纜纜的重要要構件。。2、錨碇錨錨碇是主主纜的錨錨固體。。通常采采用的有有重力式式錨碇和和隧洞式式錨碇。。重力式錨錨碇和隧隧洞式錨錨碇3、主纜主主纜是懸懸索橋的的主要承承重構件件。4、吊索是是將活載載和加勁勁梁的恒恒載傳遞遞到主主纜的的構件。。5、加勁梁梁加勁勁梁的主主要功能能是提供供橋面和和防止橋橋面發生生過大的的撓曲變變形和扭扭曲變形形。6、鞍座鞍鞍座是支支承主纜纜的重要要構件。。重力式錨錨碇和隧隧洞式錨錨碇重力式錨錨碇依靠靠巨大自自重來抵抵抗主纜纜的垂直直分力，，水平分分力則由由錨碇與與地基間間的摩擦擦力或嵌嵌固力來來抵抗。。隧洞式錨錨碇則是是將主纜纜中的拉拉力直接接傳遞給給周圍的的基巖。。返回原頁頁↑懸索橋結結構類型型1.柔式懸索索橋：不不設加勁勁梁;只在活載載于恒載載的比值值不大時時適用：：如人行行橋或早早期的一一些主纜纜很大的的懸索橋橋等。2.單跨懸吊吊：僅主主跨懸吊吊，并在在主跨上上設加勁勁梁；如如存在邊邊跨，則則邊跨獨獨立。3.三跨懸吊吊簡支體體系：加加勁梁為為三跨簡簡支梁。。4.三跨懸吊吊連續體體系：加加勁梁為為三跨連連續梁。。5.自錨式懸懸索橋：：與組合合體系中中的系桿桿拱相似似，懸索索的水平平拉力不不傳給錨錨碇二傳傳給加勁勁梁。6.纜索中段段同加勁勁桁架的的上弦合合為一體體。下頁（受力原原理）懸索橋分分類及其其相應的的特點1.美國式懸懸索橋其基本特特征是采采用豎直直吊索，，并用鋼鋼桁架作作為加勁勁梁。這這種形式式的懸索索橋絕大大部分為為三跨地地錨式。。加勁梁梁是不連連續的，，在主塔塔處有伸伸縮縫，，橋面為為鋼筋混混凝土橋橋面，主主塔為鋼鋼結構。。其優點點是可以以通過增增加桁架架高度來來保證橋橋梁有足足夠的剛剛度，且且便于實實現雙層層通車。。2.英式懸索索橋60年代英國國提出了了新型的的懸索橋橋，突破破了懸索索橋的傳傳統形式式。英國國式懸索索橋的基基本特征征是采用用呈三角角形的斜斜吊索和和高度較較小的流流線型扁扁平翼狀狀鋼箱梁梁作為加加勁梁。。除此之之外，這這種形式式的懸索索橋采用用連續的的鋼箱梁梁作為加加勁梁，，橋塔處處設有伸伸縮縫，，用混凝凝土橋塔塔代替鋼鋼橋塔。。有的還還將主纜纜與加勁勁梁在主主跨中點點處固結結。其優優點是鋼鋼箱加勁勁梁可減減輕恒載載，因而而減小了了主纜的的截面，，降低了了用鋼量量總造價價。下頁1.1.1.3日式懸索索橋日本的懸懸索橋出出現在20世紀70年代以后后，國際際上懸索索橋的技技術發展展已日臻臻完善，，日本結結合自己己的國情情，吸收收了世界界上先進進的技術術，形成成了日式式流派，，其主要要特征是是：主纜纜一律采采用預制制束股法法架設成成纜。加加勁梁主主要沿襲襲美式鋼鋼桁梁形形式，少少數公路路橋也開開始采用用英式流流線形箱箱梁結構構。吊索索沿用美美式豎向向4股騎掛式式鋼絲繩繩。橋塔塔采用鋼鋼結構，，主要采采用焊接接，少數數用栓接接。鞍座座采用鑄鑄焊混合合式，主主纜采用用預應力力錨固系系統。1.1.1.4混合式懸懸索橋其特點是是采用豎豎直吊索索和流線線型鋼箱箱梁作為為加勁梁梁。混合合式懸索索橋的出出現，顯顯示了鋼鋼箱加勁勁梁的優優越性，，同時避避免了采采用有爭爭議的斜斜吊索。。返回適用性懸索橋一一般適用用--些跨度大大的山區區山谷，，峽谷等等。相對對于其他他橋梁結結構的橋橋可以使使用比較較少的物物質來跨跨越比較較長的距距離。懸懸索橋比比較靈活活，因此此它適合合大風和和地震取取得需要要，比較較穩定的的橋在這這些地區區必須更更加堅固固和沉重重。懸索橋是是以承受拉力力的纜索或或鏈索作作為主要要承重構構件的橋橋梁，懸懸索橋的的主要承承重構件件是懸索索，它主主要承受受拉力，，一般用用抗拉強強度高的的鋼材（鋼絲、、鋼絞線線、鋼纜纜等）制制作。由由于懸索橋可可以充分分利用材材料的強強度，并具有有用料省、自自重輕的的特點，因此懸懸索橋在各種體體系橋梁梁中的跨跨越能力力最大，，跨徑可可以達到到1000米以上。1998年建成的的日本明石海峽峽橋的跨徑為為1991米，是目目前世界界上跨徑徑最大的的橋梁。。懸索橋橋的主要缺點點是剛度度小，在荷載作作用下容容易產生生較大的的撓度和和振動。。返回施工工藝藝絕大部分分的懸索索橋，特特別是大大跨度的的懸索橋橋，都是是地錨式式懸索橋橋。其主主纜的拉拉力由橋橋梁端部部的重力力式錨固固體(錨碇)或巖洞式式錨固體體(巖錨)傳遞給地地基，因因此在錨錨固體處處一般要要求地基基具有較較大的承承載力，，最好是是有良好好的巖層層作持力力地基。。懸索橋有有時也可可以采用用自錨式式。承受很大大拉力的的懸索的的端部通通過錨碇碇固定在在地基中中，個別別也有固固定在剛剛性梁的的端部者者，稱為為自錨式式懸索橋橋。自錨式懸懸索橋的的主纜拉拉力是直直接傳遞遞給它的的加勁梁梁來承受受。下頁受力原理理傳力路徑徑為：橋橋面重量量、車輛輛荷載等等豎向荷荷載通過過吊桿傳傳至主纜纜承受，，主纜承承受拉力力，而主主纜錨錨固在梁梁端，將將水平力力傳遞給給主梁。。由于懸懸索橋水水平力的的大小與與主纜的的矢跨比比有關，，所以可可以通過過矢跨比比的調整整來調節節主梁內內水平力力的大小小，一般般來講，，跨度較較大時，，可以適適當增加加其矢跨跨比，以以減小主主梁內的的壓力，，跨度較較小時，，可以適適當減小小其矢跨跨比，使使混凝土土主梁內內的預壓壓力適當當提高。。另外，自自錨式懸懸索橋中中的主梁梁的形式式以采用用具有一一定抗彎彎剛度的的箱形斷斷面較為為合適。。返回自錨式施施工工藝藝懸索橋中中最大的的力是懸懸索中的的張力和和塔架中中的壓力力。其主要靠靠主纜承承受荷載載，并通通過主纜纜將拉力力傳給錨錨固體系系，加勁勁梁僅僅僅起到局局部承受受荷載、、傳遞荷荷載的作作用；大大跨度的的懸索橋橋的加勁勁梁多采采用自重重較輕的的鋼材。。。現代的懸懸索一般般是多股股的鋼筋。懸索橋的的施工順順序是錨錨碇、橋橋塔、主主纜、吊吊索、加加勁纜，，施工需要要的機械械、技術術和工藝藝相對較較簡單；；結構的的線型主主要取決決于主纜纜線型和和吊桿長長度，因因而施工工控制相相對比較較簡單。。下頁自錨式的的施工1.主塔施工工2.鞍部施工工3.主梁澆筑筑4.索部施工工1、主塔施施工懸索橋一一般主塔塔較高，，塔身大大多采用用翻模法法分段澆澆筑，在在主塔連連結板的的部位要要注意預預留鋼筋筋及模板板支撐預預埋件。。對于索索鞍孔道道頂部的的混凝土土要在主主纜架設設完成后后澆筑，，以方便便索鞍及及纜索的的施工。。主塔的的施工控控制主要要是垂直直度監控控，每段段混凝土土施工完完畢后，，利用全全站儀對對塔身垂垂直度進進行監控控，以便便調整塔塔身混凝凝土施工工，應避避免在溫溫度變化化劇烈時時段進行行測試，，同時隨隨時觀測測混凝土土質量，，及時對對混凝土土配比進進行調整整。2、鞍部施施工檢查鋼板板頂面標標高，符符合設計計要求后后清理表表面和四四周的銷銷孔，吊吊裝就位位，對齊齊銷孔使使底座與與鋼板銷銷接。在在底座表表面進行行涂油處處理，安安裝索鞍鞍主體。。索鞍安安裝誤差差控制在在橫向軸軸線誤差差最大值值3mm標高誤差差最大值值3mm.吊裝入座座后，穿穿入銷釘釘定位，，要求鞍鞍體底面面與底座座密貼，，四周縫縫隙用黃黃油填實實。3、主梁澆澆筑主梁混凝凝土的澆澆筑同普普通橋一一樣，首首先梁體體標高的的控制必必須準確確，要通通過精確確的計算算預留支支架的沉沉降變形形；其次次，梁體體預埋件件的預埋埋要求有有較高的的精度，，特別是是拉桿的的預留孔孔道要有有準確的的位置及及良好的的垂直度度，以保保證在正正常的張張拉過程程中拉桿桿始終位位于孔道道的正中中心。下頁主梁澆筑筑順序應應從兩端端對稱向向中間施施工，防防止偏載載產生的的支架偏偏移，施施工時以以水準儀儀觀測支支架沉降降值，并并詳細記記錄。待待成型后后立即復復測梁體體線型，，將實際際線型與與設計線線型進行行比較，，及時反反饋信息息，以調調整下一一步施工工。下頁4、索部施施工（1）主纜架設設（2）主纜調整整（3）索夾安裝裝（4）吊桿安裝裝及加載載（1）主纜架架設懸索橋的的鋼纜有有鋼絲繩繩鋼纜和和平行線線鋼纜。。平行線線鋼纜根根據架設設方法分分為空中中送絲法法(AS法)及預制索索股法(PWS法)。纜索的支支撐：為為避免形形成絞，，將成圈圈索放在在可以旋旋轉的支支架上。。在橋面面每4-5m，設置索索托輥（（或敷設設草包等等柔性材材料。）），以保保證索縱縱向移動動時不會會與橋面面直接摩摩擦造成成索護套套損壞。。因錨端端重量較較大，在在牽引過過程中采采用小車車承載索索錨端。。纜纜索索的牽引引：牽引引采用卷卷揚機，，為避免免牽鋼絲絲繩過長長，索的的縱向移移動可分分段進行行，索的的移動分分三段，，分別在在二橋塔塔和索終終點共設設三臺卷卷揚機。。下頁纜索的起起吊：在在塔的兩兩側設置置導向滑滑車，卷卷揚機固固定在引引橋橋面面上主橋橋索塔附附近，卷卷揚機配配合放索索器將索索在橋面面上展開開。當拉拉索錨固固端牽引引到位時時，用錨錨固區提提升吊機機安裝主主索錨具具，并一一次錨固固到設計計位置，，吊機起起重力在在5t以上；主主索塔頂頂就位吊吊機用于于將主索索直接吊吊上塔頂頂索鞍就就位，主主索在提提升到塔塔頂時，，由于主主跨的索索段比較較長，為為確保吊吊機穩定定，可在在適當的的時候用用塔上提提升倒鏈鏈協助吊吊裝。返回（2）主纜調調整在制作過過程中要要在纜上上進行準準確標記記。安裝裝前按設設計要求求核對各各項控制制值。調調整工作作包括測測定跨長長、索鞍鞍標高、、索鞍預預偏量、、主索垂垂直度標標高、索索鞍位移移量以及及外界溫溫度，然然后計算算出各控控制點標標高。主主纜的的調整采采用75t千斤頂在在錨固區區張拉。。先調整整主跨跨跨中纜的的垂直標標高，完完成索鞍鞍處固定定。調整整時應參參照主纜纜上的標標記以保保證索的的調整范范圍。主主跨調整整完畢后后，邊跨跨根據設設計提供供的索力力將主纜纜張拉到到位。返回（3）索夾安安裝為避免索索夾的扭扭轉，索索夾在主主索安裝裝完成后后進行。。索夾安安裝采用用工作籃籃作為工工作平臺臺，將工工作籃安安裝在主主纜上，，承載安安裝人員員在其上上進行操操作。索索夾起吊吊采用汽汽吊，索索夾安裝裝的關鍵鍵是螺栓栓的堅固固，要分分二次進進行）索索夾安裝裝就位時時用扳手手預緊，，然后用用扭力扳扳手第一一次堅固固，吊桿桿索力加加載完畢畢后用扭扭力扳手手第二次次緊固。。索夾安安裝順序序是中跨跨從跨中中向塔頂頂進行，，邊跨從從錨固點點附近向向塔頂進進行。返回（4）吊桿安安裝及加加載吊桿在索索夾安裝裝完成后后立即安安裝。小小型吊桿桿采用人人工安裝裝，大型型吊桿采采用吊車車配合安安裝。主主纜相對對于主梁梁而言剛剛度很小小。如果果吊桿一一次直接接錨固到到位，無無論是張張拉設備備的行程程或者張張拉力都都很難控控制而全全橋吊桿桿同時張張拉調整整在經濟濟上是不不可行的的。為了了解決這這個問題題，就必必須根據據主梁和和主纜的的剛度、、自重采采用計算算機模擬擬的辦法法，得出出最佳加加載程序序。并在在施工過過程中，，通過觀觀測，對對張拉力力加以修修正。下頁第一次張張拉施加加1/4的設計力力將每一一根吊桿桿臨時鎖鎖定！第第二次順順序與第第一次相相同，按按設計力力張拉完完，然后后檢測每每一根吊吊桿的實實際荷載載，最后后根據設設計力具具體對每每一根吊吊桿進行行微調。。張拉一一定程度度后，根根據實際際觀測及及計算分分析！進進行索鞍鞍頂推，，使塔頂頂回到原原來無水水平位移移時的狀狀態，如如此反復復后！將將每根吊吊索的張張拉力調調整至設設計值。。返回（簡介介）需要進一步步研究的問問題（1）更優越的的施工方法法的研究。。（2）主纜錨固固點錨下應應力的分布布研究。（3）當主纜外外包鋼管混混凝土時，，吊桿在主主纜上的錨錨固方式研研究。（4）吊桿及主主纜的合理理張拉順序序研究。返回（5）新型材料料的研究和和開發。（6）受力體系系及理論的的進一步完完善。（7）懸索橋以以纜索承重重其柔度、、變形較大大，如何較較好地解決決抗風和振振動問題。。（8）自錨式懸懸索橋的索索-梁受力合理理分配問題題。結論及其發發展（1）通過國內內工程時間間證明，鋼鋼筋混凝土土自錨式懸懸索橋在中中小跨徑上上是一種既既經濟又美美觀的橋型型，結構的的剛度也