桥梁欣赏之六——悬索桥[吊桥]
悬索桥概况：
当前世界上的悬索桥以美国最发达；英国其次，并于最近建成世界上最大跨度的悬索桥。日本则有几座大跨度公铁两用悬索桥正在施工。中国悬索桥：20世纪30、40年代，中国开始采用钢丝缆绳修建悬索桥。1940年建成的滇缅公路昌淦澜沧江桥的主跨为135米，用轻型钢桁架做加劲梁。1948年在云南建成继成桥，为跨度为140米的柔式悬索桥。中华人民共和国成立后，1951年在四川泸定建成大渡河新桥，跨度为130米。其后30多年来曾建成一批悬索桥，如在四川省渡口市建成跨度为172与185米的悬索桥各一座；又1969年在重庆建成了朝阳桥，主跨186米，为了消灭加劲梁的S形挠曲用了双悬索式，加劲梁是由钢筋混凝土面板和钢梁结合而成的箱形梁。1985年在西藏建成的达孜拉萨河跨度达415米。
悬索桥也称吊桥。主要承重结构由缆索（包括吊杆）、塔和锚碇三者组成的桥梁。其缆索几何形状由力的平衡条件决定，一般接近抛物线。从缆索垂下许多吊杆，把桥面板吊住，在桥面和吊杆之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小活载所引起的挠度变形。
现代悬索桥，是由索桥演变而来。适用范围以大跨度及特大跨度公路桥为主，是当今跨度超过1000米的唯一桥式。
主要结构类型：
1.不设加劲梁的柔式悬索桥，仅在活载对恒载的比值较小时采用。
2.主跨吊于悬索桥并在该跨设加劲梁，如有边跨则边跨用独立的简支梁。
3.三跨吊于悬索，加劲梁为三跨简支梁。
4.三跨吊于悬索，加劲梁为三跨连续梁。
5.自锚式悬索桥，和组合体系桥中的系杆拱相似，其悬索的水平拉力不传给锚碇基础，而是传给加劲梁；
6.缆索中段同加劲桁架上弦合为一体，在缆索用眼杆组成时，构造并不复杂，可节省材料并提高刚度。
构造
缆索：过去曾用竹索、铁索、调质钢眼杆，现主要使用冷拔碳素钢丝制成下列三种形式：
1.平行丝大缆，常用J.A.罗布林所发明的“空中编缆法”就地制造，现今跨度750米以上的桥都使用此法。
2.由钢丝绳组成的钢丝绳缆，施工较快，但其弹性模量较低，只适用于跨度较小的桥；
3.由平行钢丝绳股组成的大缆，绳股可在工厂预制，保持了平行丝大缆的优点，并在施工上有所改进。
塔：以往常用石塔，今则以钢塔为主，有时也用钢筋混凝土塔。到20世纪60年代，美国仍采用铆接多室箱型截面，英国则开始采用栓焊结构，并将箱形截面从多室改为单室，以节约钢材。因缆索在塔顶有一转角，其支承须设鞍式构造（称为索鞍）。当桥承受荷载时，索鞍将因两侧缆索伸长量不等而发生纵向线变位。由于将底端固定于桥墩的钢塔能在塔顶发生相应的弹性变位，故索鞍可以固结于塔顶；对于不能发生较大弹性变位的“刚性塔”，其索鞍下需设辊轴，使之像梁式桥活动支座那样活动。
锚碇：缆索的拉力通过灌筑在混凝土中的钢质构件传递给混凝土和地基。当地基为坚实岩层时，只需顺缆索方向凿一隧道（坑洞），将固定缆索的钢质构件置于其中，再用混凝土将隧道填实即成。这种锚碇称隧道式。当地基没有岩层可利用时，则需灌筑巨型混凝土块，凭重量及相应的摩阻力来抵抗拉力。这种锚碇称重力式。
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2006-8-19 18:40
