任务16悬索桥的构造+3悬索桥的施工特点与施工控制.ppt

悬索桥的构造与施工 悬索桥的构造 一、悬索体系 单跨、三跨、双跨、多跨 1、单跨 2、三跨 3、双跨 4、多跨 5、双链式悬索桥 6、斜拉悬索组合式 二、悬索桥主要构造 三大主要构件 主缆、塔、锚碇 传力及辅助构件 加劲梁、吊索、索夹、鞍座、散索鞍 1、大缆 现在大跨悬索桥的大缆都是用高强、冷拔、镀锌钢丝组成。将钢丝用冷拔工艺制造，可以使其强度增加。钢丝镀锌可以防锈。钢丝直径大都在5mm左右。视缆力大小，每根大缆可以包含几千乃至几万根钢丝。 润扬大桥大缆由平行钢丝索股组成，每股含127根镀锌高强钢丝，每根主缆为184股。吊索材料选用耐久性好的平行钢丝束股，其外采用PE防护套防护。索夹采用铸钢，吊索和索夹采用上、下端均为顺桥向销接的连接方式。由于刚性中央扣能使缆、梁在跨中处相对固定，对梁的纵横向位移进行约束，从而有效的改善吊索受力状态，尤其是跨中短吊索的受力性能，本桥设计在跨中加设刚性中央扣连接。 2、塔 它们给大缆提供支承。从压缩工期并便质量可靠出发，以往大多采用钢结构。而现在，因为混凝土质量提高、施工方法得到改进，且价格较低，故许多新桥业已改用混凝土。 3、锚碇 锚碇是用于固定住大缆的端头，防止其走动的巨大构件。在其前端上方，需设展索鞍，将大缆的各丝股分散开来。随后，让各丝股分别连接于下段埋在混凝土之中的各钢锚杆。再让钢锚杆通过锚梁或锚头的承压将丝股力传给锚块混凝土。凭着锚块混凝土的重量,可以抵抗大缆力的竖向(向上)分力。凭着锚碇底面同地基的摩擦力，可以抵抗大缆力的水平分力。 4、悬索桥的其它特殊构件 加劲梁 用加劲(stiffening)来称呼这里的梁，是因为在跨度较小，大缆系统在竖向活动荷载之下的柔性明显的情况下，需要靠这种梁来增加桥的刚性。对于大跨度悬索桥，大缆的自重相对于活动荷载甚大时，前面所讲重力刚度发挥作用，这种梁就变成可有可无(如前所述，美国华盛顿桥在1931至1962年便是没有这种梁的)。不过，即使没有加劲梁，还得有桥面、纵梁(直接支承桥面的梁)、横梁(支承纵梁，将纵梁荷载传到吊索)、平纵联(抵抗横向风力者)。其工程数量也不少，而且，其受风面积大，在风力之下会不会损毁也待考虑。客观上，设置加劲梁，所增费用有限，但可增加牢固性，可称“惠而不费”，一般也都设置了。 现今的加劲梁有两种型式：桁架梁和扁平钢箱梁。 桁架梁起始于美国。开始时是全铆钢结构，随后则将工地铆接改为高强度螺栓。如果需要双层桥面，采用桁架梁就较为合理。 鞍座 鞍座是位于大缆和塔顶之间，其功能是支承大缆，并让大缆在这里有一转折角。在活荷载作用于某跨情况之下，为使大缆在鞍两侧的水平分力能够平衡，鞍座就不得不在纵向发生位移。对于现代大跨度悬索桥而言，为避免镀锌钢丝在滑动中磨耗，大缆对鞍座不应发生相对滑动。鞍座相对于塔顶也不应发生滑动。这是因为塔身较高，凭塔身的弹性弯曲就能提供鞍座所需的纵向位移。 为同大缆在鞍座内不滑动相配合，现在通行的做法是将丝股内的钢丝排列在鞍内的那一段改为矩形，这样，鞍顶的丝股槽路就应做成台阶状。过去，鞍座全用铸钢制造。当其尺寸太大时，可以分成几块(二至四块)，在吊上塔顶后再用螺栓相连。而现在，大都只是让其顶部采用铸钢(它包含丝股槽路)，身部则采用钢板。至于铸钢件则可以采用不熔透的对接焊相连。 吊索 吊索往往是用钢丝绳。在上端，要用索夹夹紧大缆。索夹是分成两半，用高强度螺栓相连，凭螺栓的预拉力使索夹夹紧大缆，使不致沿缆下滑。再让吊索骑跨在索夹之外。吊索的两端下垂，制成钻头，又叫套筒。锚头通过垫圈以承压方式顶住加劲梁。对于桁架梁，一般是顶住上弦节点；对于扁平钢箱梁，一般是顶住其横板的加劲肋下端。在风和车辆的动力作用下，吊索会振动，且振动方向并不固定，这一种构造较为适应。 四股骑跨式：两根两端带锚头的钢丝绳索绕跨在索夹顶部的嵌索槽中，使四个锚头与下端与加劲梁体联结。 适用条件：四股骑跨式吊索的构造形式创始于早期的美国悬索桥，并在后来(包括目前)大量地被日本本四连络桥中的各座悬索桥广泛引用。四股骑跨式的吊索不宜采用平行钢丝索。 双股销铰式：两根下端带锚头，上端带联结套筒的钢丝绳索或平行钢丝索，将其上端同销铰与索夹下的耳板(吊板)连结，下端用锚头或同样用销铰与加劲梁体联结。 适用条件：双股销铰式的吊索对钢丝绳索与平行钢丝索都是能适应的。 三、主缆锚固方式 地锚（重力式锚、隧道锚、岩体锚） 自锚 悬索桥的施工 一、 施工准备 施工准