第一章吊橋概述

1、懸索橋的歷史與發(fā)展懸索橋是跨越能力最強(qiáng)的橋型之一，其雛形三千多年前已在我國出現(xiàn)。十九世紀(jì)末，懸索橋跨徑突破300米，當(dāng)時(shí)的遇到的問題是活載撓度過大，曾通過增大加勁梁剛度來解決這一問題，主梁高跨比用到1/40左右。1888年撓度理論誕生，使人們對(duì)懸索橋結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性有了新的認(rèn)識(shí)。 懸索橋的歷史與發(fā)展(續(xù))18831883年，第一座現(xiàn)代懸索橋，美國年，第一座現(xiàn)代懸索橋，美國BrooklynBrooklyn橋，橋，主跨主跨486m486m19311931年，第一座突破千米的懸索橋年，第一座突破千米的懸索橋主跨主跨10061006米的美國紐約華盛頓橋米的美國紐約華盛頓橋19371937年，主跨年，主跨

2、12801280米的懸索橋，美國舊金山金門大橋米的懸索橋，美國舊金山金門大橋19401940年，美國華盛頓州年，美國華盛頓州 塔科馬懸索橋風(fēng)毀塔科馬懸索橋風(fēng)毀懸索橋的歷史與發(fā)展(續(xù))19661966年，英國年，英國SevernSevern橋，首創(chuàng)流線形箱梁橋面和混凝土橋塔，主跨橋，首創(chuàng)流線形箱梁橋面和混凝土橋塔，主跨988988米的新型懸索橋米的新型懸索橋19731973年，日本第一座現(xiàn)代懸索橋年，日本第一座現(xiàn)代懸索橋, , 主跨主跨712712米的關(guān)門大橋米的關(guān)門大橋19881988年，日本南備贊懸索橋，主跨年，日本南備贊懸索橋，主跨11001100米，采用新型的預(yù)制平行鋼絲米，采用新型的預(yù)

3、制平行鋼絲索股代替?zhèn)鹘y(tǒng)的索股代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“空中紡纜法空中紡纜法”編制主纜編制主纜進(jìn)入二十世紀(jì)后,由于材料(高強(qiáng)鋼絲)、施工方法（AS法和PWS法）和計(jì)算理論的發(fā)展，使懸索橋進(jìn)入了一個(gè)朝低高度主梁、高強(qiáng)度材料和大跨徑方向發(fā)展的階段，期間建成了主跨1066米的George Washington 橋(1931年)；主跨1280米的金門大橋(1937年)等。這些橋加勁梁以桁架為主，梁的高跨比在1/150左右。二戰(zhàn)后，懸索橋進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期，歐洲各國采用了抗風(fēng)性能好的薄壁箱形截面加勁梁，其代表是988米的Severn橋(1966年)，此后這種橋型在美國、日本、挪威、丹麥等國家都得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代懸索橋跨

4、徑仍在不斷增大，最近建成的超大跨懸索橋有中國江陰長江大橋(主跨為1385米)，丹麥大貝爾特大橋(主跨1624米)和日本明石海峽橋主跨1990米。 改革開放后，我國相繼建成了汕頭海灣大橋、西陵長江大橋(主跨900米)、廣東虎門大橋(主跨888米)、香港青馬橋(主跨1377米)和江陰長江大橋（主跨1385m）。其中，主跨452米的汕頭海灣大橋采用預(yù)應(yīng)力砼加勁梁，在世界同類橋中跨徑排名第一。這些橋的建成，不僅填補(bǔ)了我國現(xiàn)代懸索橋的空白，而且使我國跨入了掌握現(xiàn)代大跨懸索橋設(shè)計(jì)、分析、修建技術(shù)的先進(jìn)行列。 19971997年，丹麥大海帶橋年，丹麥大海帶橋, , 主跨主跨16241624米懸索橋米懸索橋1

5、9971997年，中國香港青馬大橋年，中國香港青馬大橋, , 主跨主跨13771377米米, , 是當(dāng)時(shí)最大跨度公鐵二用是當(dāng)時(shí)最大跨度公鐵二用懸索橋懸索橋19981998年，日本明石海峽大橋，主跨年，日本明石海峽大橋，主跨19911991米，是世界最大跨度懸索橋米，是世界最大跨度懸索橋19991999年，中國江陰長江大橋，主跨年，中國江陰長江大橋，主跨13851385米，中國第一座超千米懸索橋米，中國第一座超千米懸索橋排 名橋 名主 跨（米）國 家修建完成年代1明石海峽大橋1991日 本19982大貝爾特東橋1624丹 麥19983恒伯爾橋1410英 國19814江陰長江大橋1385中 國19

6、995青馬大橋1377中 國19976費(fèi)雷澤諾橋1298美 國19647金門大橋1280美 國19378Hoega Kusten橋1210瑞 典19979梅克金海峽橋1158美 國195710南備贊瀨戶大橋1100日 本1988世界大跨徑懸索橋一覽表世界大跨徑懸索橋一覽表 跨徑跨徑越來越大，越來越大，3300m3300m的懸索橋已在規(guī)劃中的懸索橋已在規(guī)劃中梁高與跨徑之比越來越小，從梁高與跨徑之比越來越小，從 。主纜安全系數(shù)隨跨徑增大而降低主纜安全系數(shù)隨跨徑增大而降低, ,已接近已接近2.02.0。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式多樣化形式多樣化 按錨固形式分：地錨（隧道錨和重力式錨）、自錨按錨固形式分：地錨（隧

7、道錨和重力式錨）、自錨按主纜形式分：平行主纜、空間主纜、單纜按主纜形式分：平行主纜、空間主纜、單纜按主塔形式分：單塔、雙塔、多塔（多跨）按主塔形式分：單塔、雙塔、多塔（多跨） 結(jié)構(gòu)整體剛度結(jié)構(gòu)整體剛度變小，使結(jié)構(gòu)非線性問題、靜力穩(wěn)定問題、抗風(fēng)抗變小，使結(jié)構(gòu)非線性問題、靜力穩(wěn)定問題、抗風(fēng)抗震問題更加突出，設(shè)計(jì)、施工難度加大，要精心設(shè)計(jì)施工。震問題更加突出，設(shè)計(jì)、施工難度加大，要精心設(shè)計(jì)施工。 40040ll縱觀懸索橋尤其是現(xiàn)代懸索橋的發(fā)展過程，可以看到：縱觀懸索橋尤其是現(xiàn)代懸索橋的發(fā)展過程，可以看到：H美國流派懸索橋美國流派懸索橋（出現(xiàn)較早，技術(shù)成熟）（出現(xiàn)較早，技術(shù)成熟）（1）主纜采用）主纜采

8、用AS法架設(shè)。法架設(shè)。（2）加勁梁采用非連續(xù)的鋼桁梁，適應(yīng)雙層橋面，并在橋塔處設(shè)有）加勁梁采用非連續(xù)的鋼桁梁，適應(yīng)雙層橋面，并在橋塔處設(shè)有伸縮縫。伸縮縫。（3）橋塔采用鉚接或者栓接鋼結(jié)構(gòu)。）橋塔采用鉚接或者栓接鋼結(jié)構(gòu)。（4）吊索采用豎直的）吊索采用豎直的4股騎跨式。股騎跨式。（5）索夾分為左右兩半，在其上下采用水平高強(qiáng)螺栓緊固。）索夾分為左右兩半，在其上下采用水平高強(qiáng)螺栓緊固。（6）鞍座采用大型鑄鋼件。）鞍座采用大型鑄鋼件。（7）橋面板采用）橋面板采用RC構(gòu)件。構(gòu)件。H英國流派懸索橋英國流派懸索橋（出現(xiàn)較晚）（出現(xiàn)較晚）（1）采用流線型扁平鋼箱梁作為加勁梁。）采用流線型扁平鋼箱梁作為加勁梁。（

9、2）早期采用鉸接斜吊索，經(jīng)塞文橋、博斯普魯斯一橋以及恒伯爾橋）早期采用鉸接斜吊索，經(jīng)塞文橋、博斯普魯斯一橋以及恒伯爾橋的實(shí)踐之后，在博斯普魯斯二橋中改回為豎直吊索。的實(shí)踐之后，在博斯普魯斯二橋中改回為豎直吊索。（3）橋塔采用焊接鋼結(jié)構(gòu)或者鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。）橋塔采用焊接鋼結(jié)構(gòu)或者鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。（4）索夾分為上下兩半，在其兩側(cè)采用垂直于主纜的高強(qiáng)螺栓緊固。）索夾分為上下兩半，在其兩側(cè)采用垂直于主纜的高強(qiáng)螺栓緊固。（5）鋼橋面板采用瀝青混合料鋪裝。）鋼橋面板采用瀝青混合料鋪裝。H日本流派懸索橋日本流派懸索橋（1）采用預(yù)制平行鋼絲索股架設(shè)主纜，簡稱）采用預(yù)制平行鋼絲索股架設(shè)主纜，簡稱PWS法。法。（

10、2）加勁梁主要沿襲美國流派的鋼桁梁形式，但近年來對(duì)于非雙層橋）加勁梁主要沿襲美國流派的鋼桁梁形式，但近年來對(duì)于非雙層橋面的加勁梁也開始采用流線型扁平鋼箱梁。面的加勁梁也開始采用流線型扁平鋼箱梁。（3）橋塔主要采用焊接鋼結(jié)構(gòu)。）橋塔主要采用焊接鋼結(jié)構(gòu)。（4）吊索沿襲美國流派的豎直）吊索沿襲美國流派的豎直4股騎跨式。股騎跨式。（5）鞍座采用鑄焊混合方式。）鞍座采用鑄焊混合方式。（6）采用鋼橋面板瀝青混合料鋪裝橋面。）采用鋼橋面板瀝青混合料鋪裝橋面。（7）主纜索股與錨碇內(nèi)鋼構(gòu)架采用預(yù)應(yīng)力工藝錨固。）主纜索股與錨碇內(nèi)鋼構(gòu)架采用預(yù)應(yīng)力工藝錨固。幾座典型的懸索橋：幾座典型的懸索橋： 美國新的舊金山海灣大橋

11、方案美國新的舊金山海灣大橋方案1936年建成的舊金山海灣橋位于舊金山市的東北，跨越舊金山海灣，通往奧克蘭及伯克利。全橋以YERBA BUENA島作為分界，分為西橋與東橋。西橋?yàn)閮陕?lián)公用一個(gè)錨碇的三跨懸索橋，東橋采用鋼桁梁。幾座典型的懸索橋：幾座典型的懸索橋：舊金山海灣橋西橋舊金山海灣橋西橋 舊金山海灣橋東橋舊金山海灣橋東橋 新舊金山海灣橋東橋方案比選新舊金山海灣橋東橋方案比選 幾座典型的懸索橋：幾座典型的懸索橋：幾座典型的懸索橋：幾座典型的懸索橋：最后選最后選中的方中的方案是主案是主跨跨385385米米的自錨的自錨式不對(duì)式不對(duì)稱獨(dú)柱稱獨(dú)柱塔空間塔空間索面懸索面懸索橋。索橋。 美美 國國 舊舊 金金 山山 新新 海海 灣灣 大大 橋橋幾座典型的懸索橋：幾座典型的懸索橋：新舊金山