| 顯示地圖 |
|
|
| 又稱吊橋”。用懸挂的鋼纜索或鐵鏈作為橋身主要承重結構的橋梁。由橋臺(橋墩)、塔架、纜索、吊桿(索)、主梁和錨碇組成。纜索繞過橋臺上的塔頂，錨固於兩端橋臺或直接錨固於兩岸岩石中。橋面用吊桿(索)挂在纜索上。用於特大跨度的橋梁，以跨越大河、山𠔌、港灣和海峽。 |
xuán suǒ qiáo xuán suǒ qiáo |
| 吊橋,橋身由兩條或幾條纜索懸吊的橋 |
|
懸索橋投訴電話三明市旅遊投訴電話：0598-82664168225868
福建省旅遊投訴電話：0591-87535640
國傢旅遊投訴電話：010-65275315
懸索橋，橋面寬6米，跨徑284米，可通過10噸級汽車，橋頭的碑刻上有“金湖懸索橋”五個大字。這座橋的建成，既方便了湖區群衆，又為金湖增添了一景。 |
|
懸索橋(吊橋)（suspensionbridge）指的是以通過索塔懸挂並錨固於兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結構主要承重構件的橋梁。其纜索幾何形狀由力的平衡條件决定，一般接近拋物綫。從纜索垂下許多吊桿，把橋面吊住，在橋面和吊桿之間常設置加勁梁，同纜索形成組合體係，以減小活載所引起的撓度變形。
位於美國舊金山的金門大橋，是非常典型的懸索橋設計。懸索橋是橋梁的一種，懸索橋的主要承力部分是橋兩端的兩根塔架，在這兩根塔架間的懸索拉住橋的橋面。為了保障懸索橋的穩定性，兩根塔架外的另一面也有懸索，這些懸索保障塔架本身受的力是垂直嚮下的。這些懸索連接到橋兩端埋在地裏的錨錠中。有些懸索橋的塔架外還有兩個小一些的橋面，它們可以由小一些的懸索拉住，或由主索拉住。
懸索橋的構造方式是19世紀初被發明的，現在許多橋梁使用這種結構方式。現代懸索橋，是由索橋演變而來。適用範圍以大跨度及特大跨度公路橋為主，是當今跨度超過1000米的唯一橋式。
又名吊橋，是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構件的橋梁。懸索橋由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面係等部分組成。懸索橋的主要承重構件是懸索，它主要承受拉力，一般用抗拉強度高的鋼材（鋼絲、鋼絞綫、鋼纜等）製作。由於懸索橋可以充分利用材料的強度，並具有用料省、自重輕的特點，因此懸索橋在各種體係橋梁中的跨越能力最大，跨徑可以達到1000米以上。1981年建成的英國恆比爾懸索橋的跨徑為1410米，是目前世界上跨徑最大的橋梁。懸索橋的主要缺點是剛度小，在荷載作用下容易産生較大的撓度和振動，需註意采取相應的措施。
按照橋面係的剛度大小，懸索橋可分為柔性懸索橋和剛性懸索橋。柔性懸索橋的橋面係一般不設加勁梁，因而剛度較小，在車輛荷載作用下，橋面將隨懸索形狀的改變而産生s形的變形，對行車不利，但它的構造簡單，一般用作臨時性橋梁。剛性懸索橋的橋面用加勁梁加強，剛度較大。加勁梁能同橋梁整體結構承受竪嚮荷載。除以上形式外，為增強懸索橋剛度，還可采用雙鏈式懸索橋和斜吊桿式懸索橋等形式，但構造較復雜。
橋面支承在懸索（通常稱大攬）上的橋稱為懸索橋。英文為suspensionbridge，是“懸挂的橋梁”之意，故也有譯作“吊橋”的。“吊橋”的懸挂係統大部分情況下用“索”做成，故譯作“懸索橋”，但個別情況下，“索”也有用剛性桿或鍵桿做成的，故譯作“懸索橋”不能涵蓋這一類用橋。和拱肋相反，懸索的截面衹承受拉力。簡陋的衹供人、畜行走用的懸索橋常把橋面直接鋪在懸索上。通行現代交通工具的懸索橋則不行，為了保持橋面具有一定的平直度，是將橋面用吊索挂在懸索上。和拱橋不同的是，作為承重結構的拱肋是剛性的，而作為承重結構的懸索則是柔性的。為了避免在車輛駛過時，橋面隨着懸索一起變形，現代懸索橋一般均設有剛性梁（又稱加勁梁）。橋面鋪在剛性梁上，剛性梁吊在懸索上。現代懸索橋的懸索一般均支承在兩個塔柱上。塔頂設有支承懸索的鞍形支座。承受很大拉力的懸索的端部通過錨碇固定在地基中，個別也有固定在剛性梁的端部者，稱為自錨式懸索橋。 |
優缺點 Advantages and disadvantages |
優點
相對於其它橋梁結構懸索橋可以使用比較少的物質來跨越比較長的距離。懸索橋可以造得比較高，容許船在下面通過，在造橋時沒有必要在橋中心建立暫時的橋墩，因此懸索橋可以在比較深的或比較急的水流上建造。
懸索橋比較靈活，因此它適合大風和地震區的需要，比較穩定的橋在這些地區必須更加堅固和沉重。
缺點
懸索橋的堅固性不強，在大風情況下交通必須暫時被中斷
懸索橋不宜作為重型鐵路橋梁
懸索橋的塔架對地面施加非常大的力，因此假如地面本身比較軟的話，塔架的地基必須非常大和相當昂貴。 |
結構分析和建築過程 Structural analysis and construction process |
結構分析
懸索橋中最大的力是懸索中的張力和塔架中的壓力。由於塔架基本上不受側嚮的力，它的結構可以做得相當纖細，此外懸索對塔架還有一定的穩定作用。假如在計算時忽視懸索的重量的話，那麽懸索形成一個雙麯綫。這樣計算懸索橋的過程就變得非常簡單了。
懸索
老的懸索橋的懸索一般是鐵鏈或聯在一起的鐵棍。現代的懸索一般是多股的鋼筋。
建築過程
假如塔架要建在水上的話，在塔架要站立的地方首先要使用沉箱來排擠軟的地層，來建立一個固定的地基。假如下面的岩石層非常深無法用沉箱達到的話那麽要使用深鑽的方式達到岩石層或建立非常大的人造的混凝土地基。這個地基一直要延伸出水面。假如塔架要建在陸地上，它的地基必須非常深，在地基上用混凝土、巨石和鋼結構建立橋墩。有些橋的橋墩是橋面的一部分，在這種情況下橋墩的高度至少要達到橋面的高度。
在塔架的頂部有一個被稱為鞍的光滑的結構。懸索可以在上面滑動來補給橋在建築過程中重量的變化。橋完成後這個鞍可能要被固定住。錨錠被固定在岩石中，沿着未來懸索的路徑纖起一根或一組暫時的繩或綫。另一股繩被懸挂在第一股繩的上方，在這股繩上一個滑車可以運行。這個滑車可以從一端的錨碇運行到另一端的錨碇。每股懸索需要一個這樣的滑車，一股一般直徑小於1釐米的高強度鋼筋的一段被固定在一個錨碇中，另一端被固定在滑車上並被這樣牽引到另一端的錨碇，然後被固定在這個錨碇上，然後滑車回到它開始的錨碇上去牽引下一股高強度鋼筋或從它正所在的方向開始牽引下一股高強度鋼筋。
鋼筋被牽引後要進行防銹處理，這樣多股高強度鋼筋被牽引，連接兩端的錨碇。一般這些鋼筋的橫截面是六角形的，它們被暫時地綁在一起，所有鋼筋被牽引後它們被一個高壓液壓機構和其它鋼筋擠壓到一起，這樣形成的懸索的橫截面是圓形的。
在懸索上在等距離的位置上要加上鞍，事先計算好長度的懸挂索被架在鞍上。這些懸挂索的另一端將來要固定橋面，使用專門的起重機，橋面被一塊接着一塊地挂在懸挂索上。這個起重機可以自己挂在懸索上或挂在特別的臨時的索上。橋面可以從橋下的船上吊起或從橋的兩端運到它們應該放到的地方。當所有橋面被挂上後，通過調節懸索可以使橋面達到計劃的麯綫。一般水面上的橋的橋面呈拱形，以便橋下船衹通行。陸上的懸索橋的橋面一般是平的。
橋面完成後可以進行其它細節工作，比如裝燈、欄桿、塗漆、鋪路等等。 |
懸索橋的歷史 History of Suspension Bridge |
懸索橋是特大跨徑橋梁的主要形式之一，除蘇通大橋、香港昂船洲大橋這兩座斜拉橋以外，其它的跨徑超過1000m以上的都是懸索橋。如用自重輕、強度很大的碳纖維作主纜理論上其極限跨徑可超過8000m。
懸索橋的歷史是古老的。早期熱帶原始人利用森林中的藤、竹、樹莖做成懸式橋以渡小溪，使用的懸索有竪直的，斜拉的，或者兩者混合的。婆羅洲、老撾、爪哇原始藤竹橋，都是早期懸索橋的雛形。不過具有文字記載的懸索橋雛形，最早的要屬中國，直到今天，仍在影響着世界吊橋形式的發展。
遠在公元前三世紀，在中國四川境內就修建了“笮”（竹索橋）。秦取西蜀，四川《????源縣志》記：“周赧王三十年（公元前285年）秦置蜀守，固取笮，笮始見於書。至李冰為守（公元前256—251年），造七橋”七橋之中有一笮橋，即竹索橋。可見至少在公元前三世紀，我國已經記錄了竹索橋。
早在公元前50年（即漢宣帝甘露4年）已經在四川建成長達百米的鐵索橋。1665年，徐霞客有篇題為《鐵索橋記》的遊記，曾被傳教士martini翻譯到西方，該書詳細記載了1629年貴州境內一座跨度約為122m的鐵索橋。1667年，法國傳教士kircher從中國回去後，着有《中國奇跡覽勝》，書中記有見於公元65年的雲南蘭津鐵索橋。該書曾譯成多種文字並多次再版。據科技史學家研究，衹是在上述書出版之後，索橋纔傳到西方。可見，中國古代的懸索橋是獨創發明並領先的。有名的四川大渡河上由9條鐵鏈組成的瀘定橋，是在1706年建成的。
在雲南亦較早就出現了懸索橋，據《徐霞客遊記·滇遊日記》記雲南竜川東江藤橋雲：“竜川東江之源，滔滔南逝。係藤為橋於上以渡……”
近代中國的懸索橋發展，自1938年，湖南建成一座公路懸索橋，可運行10噸汽車，隨後又有一批公路懸索橋建成。新中國成立後，共建成70多座此類橋，但跨徑小，寬度窄，荷載標準低，發展大大滯後。90年代後，中國懸索橋掀開了新的歷史篇章。主跨452m的廣東汕頭海灣大橋被譽為中國第一座大跨度現代懸索橋，其主跨位居預應力混凝土加勁懸索橋世界第一；西陵長江大橋，主跨900m，是國內自主設計的第一座全焊接鋼箱加勁梁懸索橋；江蘇江陰長江大橋，主跨為1385m的鋼箱加勁懸索橋，是目前列為世界第四的大跨徑懸索橋；計劃於2005年竣工的江蘇潤楊長江大橋南汊大橋，主跨為1490m。可見，我國已進入了世界先進行列。
我國現代懸索橋的建造起於19世紀60年代，在西南山區建造了一些跨度在200米以內的半加勁式單鏈和雙鏈式懸索橋，其中較著名的是1969年建成的重慶朝陽大橋；1984年建成的西藏達孜橋，跨度達到500米。90年代的交通建設高潮使我們終於迎來了建造現代大跨度懸索橋的新時期。跨度為452米的廣東汕頭海灣大橋采用混凝土加勁梁；廣東虎門大橋為跨度達888米的鋼箱梁懸索橋；主跨超過1200米的江陰長江大橋正在設計之中。3座懸索橋的同時建造將使我國的橋梁科學技術迅速趕上世界先進水平。 |
自錨式懸索橋 Self-anchored suspension bridge |
一、前言
一般索橋的主要承重構件主纜都錨固在錨碇上，在少數情況下，為滿足特殊的設計要求，也可將主纜直接錨固在加勁梁上，從而取消了龐大的錨碇，變成了自錨式懸索橋。
過去建造的自錨式懸索橋加勁梁大多采用鋼結構，如1990年通車的日本此花大橋，韓國永宗懸索橋、美國舊金山——奧剋蘭海灣新橋、愛沙尼亞穆鬍島橋墩等。2002年7月在大連建成了世界上第一座鋼筋混凝土材料的自錨式懸索橋——金石灘金灣橋墩，為該類橋墩型的研究提供了寶貴的經驗。此後在吉林、河北、遼寧又有4座鋼筋混凝土自錨式懸索橋正在設計和設計和建造中。
自錨式懸索橋有以下的優點：①不需要修建大體積的錨碇，所以特別適用於地質條件很差的地區。
②因受地形限製小，可結合地形靈活佈置，既可做成雙塔三跨的懸索橋，了可做成單塔雙跨的懸索橋。
③對於鋼筋混凝土材料的加勁梁，由於需要承受主纜傳遞的壓力，剛度會提高，節省了大量預應力構造及裝置，同時也剋服了鋼在較大軸嚮力下容易壓屈的缺點。
④采用混凝土材料可剋服以往自錨式懸索橋用鋼量大、建造和後期維護費用高的缺點，能取得很好的經濟效益和社會效益。
⑤保留了傳統懸索橋的外形，在中小跨徑橋梁中是很有競爭力的方案。
⑥由於采用鋼筋混凝土材料造價較低，結構合理，橋梁外形美觀，所以不公局限於在地基很差、錨碇修建軍睏難的地區采用。
自錨式懸索橋也不可避免地有其自身的缺點：①由於主纜直接錨固在加勁梁上，梁承受了很大的軸嚮力，為此需加大梁的截面，對於鋼結構的加勁梁則造價明顯增加，對於混凝土材料的加勁梁則增加了主梁自重，從而使主纜鋼材用量增加，所以采用了這兩種材料跨徑都會受到限製。
②施工步驟受到了限製，必須在加勁梁、橋塔做好之後再吊裝主纜、安裝吊索，因此需要搭建大量臨時支架以安裝加勁梁。所以自錨式懸索橋若跨徑增大，其額外的施工費用就會增多。
③錨固區局部受力復雜。
④相對地錨式懸索橋而言，由於主纜非綫性的影響，使得吊桿張拉時的施工控製更加復雜。
二、歷史回顧
19世紀後半葉，奧地利工程師約瑟夫·朗金和美國工程師查理斯。本德分別獨立地構思出自錨式懸索橋的造型。本德在1867年申請了專利，朗金則在1870年在波蘭建造了一座小型的鐵路自錨式懸索橋。
到20世紀，自錨式懸索橋已經在德國興起。1915年，德國設計師在科隆的萊茵河上建造了第一座大型自錨式懸索橋——科隆-迪茲橋，當時主要是因為地質條件的限製而使工程師們選擇了這種橋型，該橋主跨185m，用木腳手架支撐鋼梁直到主纜就位。此後，美國賓夕尼亞州的匹茲堡跨越阿勒格尼河的3座橋和在日本東京修建的清洲橋都受科隆-迪茲橋的影響。雖然科隆-迪茲橋1945年被毀，但原橋臺上的鋼箱梁仍保存至今。匹茲堡的3座懸索橋比科隆-迪茲橋的跨徑要小，但施工技術比科隆-迪茲橋有了很大的進步。科隆-迪茲橋建成後的25年內在德國萊茵河上又修建了4座懸索橋，其中最著名的是1929年建成的科隆-米爾海姆橋，該橋主跨315m，雖然該橋在1945年被毀，但它至仍然保持着自錨式懸索橋的跨徑記錄。在20世紀30年代，工程師們認為自錨式懸索橋加勁梁的軸力將使該種橋梁的受力性能接近於彈性理論，所以這段時間美國德國修建了許多座自錨式懸索橋。
三、國外現代自錨式懸索橋
1、日本此花大橋
日本此花大橋原名大阪北港連絡橋，是現有的最早修建的特大跨徑自錨式懸索橋，又是世界上唯一的英國式自錨式懸索橋。1990年通車。
跨徑佈置為（120+300+120）m，是現有最大跨徑的自錨式懸索橋。垂跨比叫大，為1/6，以減小主纜的索力，使能為梁所承受。
該橋采用單主纜，用pws法施工，包含30束股，每束184絲。僅一個索面，吊索做成傾斜形，構成三角形吊桿，與鋼箱加勁梁一起，體現了英國式懸索橋的特點。
鋼箱加勁梁為三室箱，梁高3.17m，箱總寬26.5m.由於單索面，按抗扭的需要，箱高較大。塔成呈花瓶形，但下塔柱較矮。人字形上塔柱要在加勁梁節段架設後才能安裝。
2韓國永宗大懸索橋
永宗大懸索橋位於韓國漢城仁川國際機場通往漢城市區的高速公路上，是世界上第一座雙層行車的公鐵兩用自錨式縣索橋。
跨徑佈置為125+300+125m，主跨徑與日本此花大橋相同。垂跨比為1/5，以減小主纜索力。
塔設計成花瓶形，高104.6m，較美觀。采用空中紡綫法製索，主纜直徑46.7cm.主纜塔處橫嚮間距受塔型限製，公6.6m，而在主跨中部則展寬為35m（與梁寬相同），主纜呈三維空間麯面。
加勁梁三跨連續，其腹板及行駛鐵路部分的下層為桁架。梁總高12m，寬35m.上層設6個車道；下設4個車道及雙綫鐵路。加勁梁的上層橋面係為一鋼箱，以承受巨大的水平軸力。箱高3m，連同風嘴，總寬41m.梁的施工，分為8個節段，用3000t的海上浮吊架設，全部放在臨時排架或塔上，然後安設吊索。
防護體係，加勁梁采用抽濕防護，衹要有一個傳感器測得相對濕度高於50%時，抽濕係統自動開始一切工作，直至相對濕度降至40%以下。
主纜防護采用s形鋼絲纏繞，再設塗裝，並采用乾燥空氣體係，與日本明石海峽大橋相同。
3、美國舊金山——奧剋蘭海灣新橋
20世紀30年代中期修建的舊金山——奧剋蘭海灣橋，全長12.8m，是當時世界上最長的、技術水平很高的橋梁，至今人仍為舊金山半島至東海灣的主幹綫，車輛繁忙，每天通行近28萬車次。設計的地震力很小，其東橋（鋼桁架橋）於1989年在裏氏7.1度地震烈度時局部坍塌，因此决定修建新海灣橋來代替現有東橋，全長3.6km.新橋每方向有寬25m的橋面，各包括5個車道和一條輕軌鐵路。南側還有寬4.8m的人行道，考慮1500年回歸的地震。
主航道橋為自錨式懸索橋，單塔，跨徑為385+180m.兩主纜直徑0.78m，東側（385m側）錨固在東墩處的梁上，其素鞍由箱梁支承，並設計成可移動的，以平衡兩主纜索力差。西側（180m側）主纜通過兩分離的索鞍環繞在西墩上，這兩個分離索鞍固定在西墩上在施工期間兩主纜索力差異采用一項進的座板來平衡。西墩上設計一個預應力帽梁，其重量可以平衡橋梁跨徑不對稱而在西墩産生的恆載撥力，也用以承受西墩兩主纜在運營荷載和地震荷載作用時其素鞍産生的不同應力。塔高160m.主纜不跨越而是固定在單一的索鞍上。塔由4柱組成，沿高度用剪力桿連接。塔柱為鋼箱。柱間有間距3m的橫隔梁連接。承臺高6.5m，支承在13根直徑2.5m的鋼管樁上，樁內填灌混凝土，樁淨長20m，嵌入岩石。
上部結構為兩個空心的各嚮異性版，並將吊桿荷載分佈在箱梁上，箱梁間用寬10m、高2.5m、間距30m的橫梁連接。該橫梁承受吊桿橫嚮72m跨的荷載，保證兩箱在荷載、特別是風和地震荷載時的整體作用。吊桿設在兩箱的外側，形成兩空間索面，很美觀。
4、其它自錨式懸索橋
sorok島橋是韓國與geogcum島連接本土的橋梁，跨徑佈置為110m+480m+200m，矢跨比為1：8，加勁梁為鋼箱梁，高跨比為1：400，橋塔為h形。1996年哥本哈根的國際橋梁和結構工程協會（labse）學術會議論文集中，j.f.klcin介紹了一種自錨式懸索橋的比較方案，跨徑佈置為303m+950m+303m，采用單主纜，主跨跨中約200m長的主纜在梁體內部，與梁固結，使結構具有很高的剛度，索夾處設有錨固裝置，所以主纜截面沿橋梁是可變化的，這樣可大大節省主纜造價。
四、國內自錨式懸索橋
儘管自錨式懸索橋在國處産生發展較早，在國內卻很少建造，相關文獻也很少，使這種橋型在國內的發展遠遠落後於國外。2002年在大連建成了世界上第一座加勁梁采用鋼筋混凝土材料的自錨式懸索橋，此後大連理工大學橋梁研究所又設計了多座鋼筋混凝土自錨式懸索橋，為國內橋梁的建設提供了寶貴的經驗。
1大連金石灘金灣懸索橋
金石灘金灣懸索橋是我國，也是世界上第一座鋼筋混凝土結構的自錨式懸索橋，位於大連金石灘旅遊度假區的濱海路上，橫跨帆船港池入海口，已成為當地的一處特殊景觀。
金石灘金灣橋主橋為自錨式混凝土懸索橋，它直接把主纜錨固於加勁梁的兩端，用加勁梁做成拱形（吊拱體係），用主纜的水平分力來抵搞拱腳的推力，起到了係桿拱橋中係桿的作用。這樣既滿足了跨中通航的淨空要求，同時也使主橋兩端高度降低，大大減少了引橋的長度，節省了投資。這種拱度也可使加勁梁剛度增加、撓度減小，從而使該橋在受力和經濟上都達到了很好的效果。金灣懸索橋總長198m，其中主橋長108m，引橋長90m，主橋跨徑為（24+60+24）m，橋寬10m，矢跨比為1：8，雙塔雙主纜結構。主橋的加勁梁采用鋼筋混凝土邊主梁形式，梁高1m，梁段中間澆註橫隔梁，引橋為鋼筋混凝土連續梁。橋塔為鋼筋混凝土門式塔架，塔高27m，塔柱直徑為1.5m.主橋的加勁梁及橫梁采用50號混凝土。主纜索采用ф7，吊桿采用ф5鍍鋅高強鋼絲，冷鑄錨具。基礎采用ф1.6m鑽孔灌註樁基礎。主纜跨過橋塔索鞍，不散開，兩端錨固在主梁上，在端部主索套筒內設減震器。梁上吊桿間距為3m.主橋施工主要工序為：鑽孔樁基礎；澆築橋墩橋塔；搭設臨時支架，支架上澆築加勁梁；加勁梁達到強度後挂主纜，上索夾，張拉吊桿。
金石灘懸殊索橋采用了新的結構形式，總造價衹有498萬元，不但取得了良好的經濟效益，而且其獨特的設計為美麗的海濱城市大連又增添了一處亮麗的風景，同時也為該類橋型的建造提供了寶貴的經驗。
2、浙江省平湖市海????塘橋
海????塘橋位於浙江省平湖市東湖風景區，上部結構構為自錨式鋼筋混凝土懸索橋，主跨跨徑組合為（30+70+30）m，全橋長164m；橋面全寬40.0.m；橋梁縱坡為k2.20%.
平湖海????塘自錨式懸索橋充分利用自錨式懸索橋的受力特性，藉鑒了同類橋梁的一些優點，並經過改進。其主要有以下幾個特點：主纜錨於梁端，不需要建造昂貴的錨碇；主梁采用了鋼筋混凝土箱梁，利用主纜的水平分力，為主梁施加免費預應力，主梁內不再配置預應力鋼束；塔頂不設置鞍座，主纜直接錨固在塔頂上。這種橋型結構新穎，造型美觀，結構輕巧，構件受力合理，用材經濟，造價比同等跨徑的預應力混凝土連續梁橋、部分斜拉橋都要低，是一種在中小跨徑內非常具有競爭力的橋型。
五、自錨式懸索橋的受力分析
1、受力原理
自錨式懸索橋的上部結構包括：主梁、主纜、吊桿、主塔四部分。傳力路徑為：橋面重量、車輛荷載等竪嚮荷載通過吊桿傳至主纜承受，主纜承受拉力，而
主纜錨固在梁端，將水平力傳遞給主梁。由於懸索橋水平力的大小與主纜的矢跨比有關，所以可以通過矢跨比的調整來調節主梁內水平力的大小，一般來講，跨度較大時，可以適當增加其矢跨比，以減小主梁內的壓力，跨度較小時，可以適當減小其矢跨比，使混凝土主梁內的預壓力適當提高。由於主纜在塔頂錨固，為了盡量減少主塔承受的水平力，必須保證邊跨主纜內的水平力與中跨主纜産生的水平力基本相等，這可以通過合理的跨徑比來調節，也可以通過改變主纜的綫形來調節。
另外，自錨式懸索橋中的恆載由主纜來承受，而活載還需要由主梁來承受，所以主梁必須有一定的抗彎剛度，主梁的形式以采用具有一定抗彎剛度的箱形斷面較為合適。
2、結構特點
采用自錨式結構體係，和地錨式相比可以不考慮地質條件的影響，而且由於免去了巨大的錨錠，降低了工程造價。采用自錨，將主纜錨固於加勁梁之上，相比同等跨徑的其他橋型，更有其特有的麯綫綫形，外觀優雅，而且現代橋梁除了滿足自身的結構要求外，也越來越註重景觀設計，其發展前途很大。
自錨式懸索橋采用混凝土加勁梁，雖然增加了體係的自重，但也增加了體係的剛度，在一定的跨度允許範圍內，使橋梁的安全性指標、適用性指標、經濟性指標、美觀性指標得到了完美的統一。對結構受力而言，由於采用了自錨體係，將索錨固於主梁上，利用主梁來抵抗水平軸力，對於混凝土這種抗壓性能好的材料來說無疑是相當於提供了。免費的。預應力。因此采用的是普通鋼筋混凝土結構，節省了大量的預應力器具，而且又由於混凝土材料相對於鋼材料的經濟性，工程造價大大減少。但是由於混凝土的抗拉、彎的性能較差，所以對其進行受力分析時應綜合考慮這個特點。
由於自錨式懸索橋的主纜拉力是傳遞給橋梁本身，而不是錨錠體，主纜拉力的水平分力在橋梁的上部結構中産生壓力，如果兩端不受約束的話，其垂直分力將使橋梁的兩端産生上拔力。例如金石灘懸索橋橋采用了兩種辦法來抵抗這種上拔力：一是在錨塊處設置拉壓支座；二是在主橋和引橋的交接處設置牛腿，從而將引橋的重量壓在主梁上。
由於主梁采用混凝土材料，設計和計算時必須計入混凝土的收縮）徐變等因素的影響，這就使得混凝土自錨式懸索橋的設計較鋼橋更為復雜。
六、施工工藝
1、主塔施工
懸索橋一般主塔較高，塔身大多采用翻模法分段澆築，在主塔連結板的部位要註意預留鋼筋及模板支撐預埋件。對於索鞍孔道頂部的混凝土要在主纜架設完成後澆築，以方便索鞍及纜索的施工。主塔的施工控製主要是垂直度監控，每段混凝土施工完畢後，在第二天早晨8：00至9：00間溫度相對穩定時，利用全站儀對塔身垂直度進行監控，以便調整塔身混凝土施工，應避免在溫度變化劇烈時段進行測試，同時隨時觀測混凝土質量，及時對混凝土配比進行調整。
2、鞍部施工
檢查鋼板頂面標高，符合設計要求後清理表面和四周的銷孔，吊裝就位，對齊銷孔使底座與鋼板銷接。在底座表面進行塗油處理，安裝索鞍主體。索鞍由索座、底板、索蓋部分組成，索鞍整體吊裝和就位睏難；可用吊車或捲揚設備分塊吊運組裝。索鞍安裝誤差控製在橫嚮軸綫誤差最大值3mm標高誤差最大值3mm.吊裝入座後，穿入銷釘定位，要求鞍體底面與底座密貼，四周縫隙用黃油填實。
3、主梁澆築
主梁混凝土的澆築同普通橋一樣，首先梁體標高的控製必須準確，要通過精確的計算預留支架的沉降變形；其次，梁體預埋件的預埋要求有較高的精度，特別是拉桿的預留孔道要有準確的位置及良好的垂直度，以保證在正常的張拉過程中拉桿始終位於孔道的正中心。
主梁澆築順序應從兩端對稱嚮中間施工，防止偏載産生的支架偏移，施工時以水準儀觀測支架沉降值，並詳細記錄。待成型後立即復測梁體綫型，將實際綫型與設計綫型進行比較，及時反饋信息，以調整下一步施工。
4、索部施工
（1）主纜架設
根據結構特點，主纜架設可以采取在便橋或已澆築橋面外側直接展開，用捲揚機配合長臂汽車吊從主梁的側面起吊安裝就位。
纜索的支撐：為避免形成絞，將成圈索放在可以旋轉的支架上。在橋面每4-5m，設置索托輥（或敷設草包等柔性材料。），以保證索縱嚮移動時不會與橋面直接摩擦造成索護套損壞。因錨端重量較大，在牽引過程中采用小車承載索錨端。
纜索的牽引：牽引采用捲揚機，為避免牽鋼絲繩過長，索的縱嚮移動可分段進行，索的移動分三段，分別在二橋塔和索終點共設三臺捲揚機。
纜索的起吊：在塔的兩側設置導嚮滑車，捲揚機固定在引橋橋面上主橋索塔附近，捲揚機配合放索器將索在橋面上展開。主要用吊車起吊，提升時避免索與橋塔側面相摩擦。當索提升到塔尖時將索吊入索鞍。在主索安裝時，在橋側配置了3臺吊機，即錨固區提升吊機、主索塔頂就位吊機和提升倒鏈。
當拉索錨固端牽引到位時，用錨固區提升吊機安裝主索錨具，並一次錨固到設計位置，吊機起重力在5t以上；主索塔頂就位吊機是在兩座塔的二側安置提升高度大於25m時起重力大於45t的汽車吊，用於將主索直接吊上塔頂索鞍就位，在吊裝過程中為避免索的損傷，索上吊點采用專用索夾保護；主索在提升到塔頂時，由於主跨的索段比較長，為確保吊機穩定，可在適當的時候用塔上提升倒鏈協助吊裝。
（2）主纜調整
在製作過程中要在纜上進行準確標記。標記點包括錨固點、索夾、索鞍及跨中位置等。安裝前按設計要求核對各項控製值，經設計單位同意後進行調整，按照調整後的控製值進行安裝，調整一般在夜間溫度比較穩定的時間進行。調整工作包括測定跨長、索鞍標高、索鞍預偏量、主索垂直度標高、索鞍位移量以及外界溫度，然後計算出各控製點標高。
主纜的調整采用75t千斤頂在錨固區張拉。先調整主跨跨中纜的垂直標高，完成索鞍處固定。調整時應參照主纜上的標記以保證索的調整範圍。主跨調整完畢後，邊跨根據設計提供的索力將主纜張拉到位。
（3）索夾安裝
為避免索夾的扭轉，索夾在主索安裝完成後進行。首先復核工廠所標示的索夾安裝位置，確認後將該處的pe護套剝除。索夾安裝采用工作籃作為工作平臺，將工作籃安裝在主纜上（或同普通懸索橋一樣搭設貓道），承載安裝人員在其上進行操作。索夾起吊采用汽吊，索夾安裝的關鍵是蠃栓的堅固，要分二次進行）索夾安裝就位時用扳手預緊，然後用扭力扳手第一次堅固，吊桿索力加載完畢後用扭力扳手第二次緊固。索夾安裝順序是中跨從跨中嚮塔頂進行，邊跨從錨固點附近嚮塔頂進行。
（4）吊桿安裝及加載
吊桿在索夾安裝完成後立即安裝。小型吊桿采用人工安裝，大型吊桿采用吊車配合安裝。
由於自錨式懸索橋在荷載的作用下呈現出明顯的幾何非綫性，因此吊桿的加載是一個復雜的過程。主纜相對於主梁而言剛度很小。如果吊桿一次直接錨固到位，無論是張拉設備的行程或者張拉力都很難控製而全橋吊桿同時張拉調整在經濟上是不可行的。為瞭解决這個問題，就必須根據主梁和主纜的剛度、自重采用計算機模擬的辦法，得出最佳加載程序。並在施工過程中，通過觀測，對張拉力加以修正。
吊索張拉自塔柱和錨頭處開始使用8臺千斤頂對稱張拉。吊索底端冷鑄錨具，其錨杯鑄有內外蠃紋，內蠃紋用於連接張拉時的連接桿以便千斤頂作用，外蠃紋用蠃母連接後將吊桿固定於錨墊板上。由於主纜在自重狀態標高較高，導致吊桿在加載之前下錨頭處於主梁梁體之內，因此在張拉時需配備臨時工作撐腳和連接桿。
第一次張拉施加1/4的設計力將每一根吊桿臨時鎖定！第二次順序與第一次相同，按設計力張拉完，然後檢測每一根吊桿的實際荷載，最後根據設計力具體對每一根吊桿進行微調。在吊索的張拉過程中，塔頂與鞍座一起發生位移！塔根承受彎矩！這樣有可能産生塔根應力超限的危險，為了不讓塔根應力超限！張拉一定程度後，根據實際觀測及計算分析！進行索鞍頂推，使塔頂回到原來無水平位移時的狀態，如此反復後！將每根吊索的張拉力調整至設計值。
施工過程的控製對於自錨式混凝土懸索橋每一道工序的施工均非常重要，尤其在索部施工過程中每一階段每一根吊索的索力都要及時準確的反饋。吊索張拉時千斤頂的油表讀數是一個直觀反映，另外利用智能信號採集處理分析儀通過對吊索的振動測出其所受的拉力，兩種方法互相檢驗，確保張拉時每一根吊索的索力與設計相吻合。
七、需要進一步研究的問題
（1）更優越的施工方法的研究。例如將中跨主纜錨固在主梁的底部，用轉體施工，從而可以在一定程度上剋服施工上的睏難，但在跨徑較大的情況下，如何保證轉體施工時的穩定性，還需要做進一步的研究。
（2）主纜錨固點錨下應力的分佈研究。
（3）當主纜外包鋼管混凝土時，吊桿在主纜上的錨固方式研究。
（4）吊桿及主纜的合理張拉順序研究。
（5）新型材料的研究和開發。
（6）受力體係及理論的進一步完善。
八、結論及其發展
（1）通過國內工程時間證明，鋼筋混凝土自錨式懸索橋在中小跨徑上是一種既經濟又美觀的橋型，結構的剛度也相對較大，對於中小跨徑的公路橋梁和人行橋都適合建造。
（2）對於鋼筋混凝土結構的自錨式懸索橋，錨塊的設計是一個關鍵環節，它不但影響結構的整體工作性能，也是影響橋梁的經濟效益和美觀要求，應給予足夠的重視。
（3）自錨式懸索橋主纜的錨固形式是與地錨式的最大不同之處，根據受力大小和錨塊構造要求的不同，可采取直接錨固、散開錨固和環繞式錨固等方式。
（4）由於主纜非綫性的影響而使吊索張拉時的施工控製變的尤為關鍵。
（5）加勁梁采用鋼材造價較貴，並且鋼結構容易在軸力作用下壓屈。而采用鋼筋混凝土材料恰好可以剋服這兩個缺點。
儘管自錨式懸索橋有着自身的缺點和局限，但在中小跨徑上是一種很有競爭力的方案。這種在20世紀曾被忽視很長一段時間的橋型隨着社會的進步又得到了人們的重新認識，自錨式懸索橋的設計理論和施工方法也將趨於完善，跨越能力也會不斷提高，相信在以後會有越來越多的方案傾嚮於這種橋型。 |
|
懸索橋，又名吊橋（suspensionbridge）指的是以通過索塔懸挂並錨固於兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結構主要承重構件的橋梁。其纜索幾何形狀由力的平衡條件决定，一般接近拋物綫。從纜索垂下許多吊桿，把橋面吊住，在橋面和吊桿之間常設置加勁梁，同纜索形成組合體係，以減小活載所引起的撓度變形。
懸索橋的構造方式是19世紀初被發明的，現在許多橋梁使用這種結構方式。現代懸索橋，是由索橋演變而來。適用範圍以大跨度及特大跨度公路橋為主，當今大跨度橋梁全采用此結構。
懸索橋是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構件的橋梁，由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面係等部分組成。懸索橋的主要承重構件是懸索，它主要承受拉力，一般用抗拉強度高的鋼材（鋼絲、鋼絞綫、鋼纜等）製作。由於懸索橋可以充分利用材料的強度，並具有用料省、自重輕的特點，因此懸索橋在各種體係橋梁中的跨越能力最大，跨徑可以達到1000米以上。1998年建成的日本明石海峽橋的跨徑為1991米，是目前世界上跨徑最大的橋梁。懸索橋的主要缺點是剛度小，在荷載作用下容易産生較大的撓度和振動，需註意采取相應的措施。
按照橋面係的剛度大小，懸索橋可分為柔性懸索橋和剛性懸索橋。柔性懸索橋的橋面係一般不設加勁梁，因而剛度較小，在車輛荷載作用下，橋面將隨懸索形狀的改變而産生S形的變形，對行車不利，但它的構造簡單，一般用作臨時性橋梁。剛性懸索橋的橋面用加勁梁加強，剛度較大。加勁梁能同橋梁整體結構承受竪嚮荷載。除以上形式外，為增強懸索橋剛度，還可采用雙鏈式懸索橋和斜吊桿式懸索橋等形式，但構造較復雜。
橋面支承在懸索（通常稱大攬）上的橋稱為懸索橋。英文為Suspension Bridge，是“懸挂的橋梁”之意，故也有譯作“吊橋”的。“吊橋”的懸挂係統大部分情況下用“索”做成，故譯作“懸索橋”，但個別情況下，“索”也有用剛性桿或鍵桿做成的，故譯作“懸索橋”不能涵蓋這一類用橋。和拱肋相反，懸索的截面衹承受拉力。簡陋的衹供人、畜行走用的懸索橋常把橋面直接鋪在懸索上。通行現代交通工具的懸索橋則不行，為了保持橋面具有一定的平直度，是將橋面用吊索挂在懸索上。和拱橋不同的是，作為承重結構的拱肋是剛性的，而作為承重結構的懸索則是柔性的。為了避免在車輛駛過時，橋面隨着懸索一起變形，現代懸索橋一般均設有剛性梁（又稱加勁梁）。橋面鋪在剛性梁上，剛性梁吊在懸索上。現代懸索橋的懸索一般均支承在兩個塔柱上。塔頂設有支承懸索的鞍形支座。承受很大拉力的懸索的端部通過錨碇固定在地基中，個別也有固定在剛性梁的端部者，稱為自錨式懸索橋。 |
|
xuansuoqiao
懸索橋
suspension bridge
也稱吊橋。主要承重結構由纜索（包括吊桿）、塔和錨碇三者組成的橋梁。其纜索幾何形狀由力的平衡條件决定，一般接近拋物綫。從纜索垂下許多吊桿，把橋面吊住，在橋面和吊桿之間常設置加勁梁，同纜索形成組合體係，以減小活載所引起的撓度變形。
現代懸索橋，是由索橋演變而來（見橋梁工程發展史）。適用範圍以大跨度及特大跨度公路橋為主，是當今跨度超過1000米的唯一橋式。
結構主要類型 ①不設加勁梁的柔式懸索橋（圖1a懸索橋結構主要類型），僅在活載對恆載的比值較小時采用；②衹主跨吊於懸索並在該跨設加勁梁（圖1b懸索橋結構主要類型），如有邊跨則邊跨用獨立的簡支梁；③三跨吊於懸索，加勁梁為三跨簡支梁（圖1c懸索橋結構主要類型）；④三跨吊於懸索，加勁梁為三跨連續梁（圖1d懸索橋結構主要類型）；⑤自錨式懸索橋（圖1e懸索橋結構主要類型），和組合體係橋中的係桿拱相似，其懸索的水平拉力不傳給錨碇基礎，而是傳給加勁梁；⑥纜索中段同加勁桁架上弦合為一體（圖1f懸索橋結構主要類型），在纜索用眼桿組成時，構造並不復雜，可節省材料並提高剛度。
構造 纜索 過去曾用竹索、鐵索、調質鋼眼桿，現主要使用冷拔碳素鋼絲製成下列三種形式：①平行絲大纜，常用J.A.羅布林所發明的“空中編纜法”就地製造,現今跨度750米以上的橋都使用此法；②由鋼絲繩組成的鋼絲繩纜，施工較快，但其彈性模量較低，衹適用於跨度較小的橋；③由平行鋼絲繩股組成的大纜，繩股可在工廠預製，保持了平行絲大纜的優點，並在施工上有所改進。
空中編纜法是在纜索全長範圍內設置一無端繩圈，將攜絲滑輪固定其上。再將一岸橋頭的捲筒（絲盤）鋼絲引套於攜絲滑輪，驅動無端繩圈，即將兩股鋼絲帶到對岸。對岸將鋼絲卸下套在錨固用的靴跟形鑄件(索靴)上，並將對岸的捲筒鋼絲引套於攜絲滑輪，驅動無端繩圈，將對岸的鋼絲帶回原岸。在同一纜索內的所有鋼絲都這樣編好後，在纜索截面外圍用若幹千斤頂將鋼絲擠緊，再用軟鋼絲密纏，使其幾何尺寸穩定，並具有良好抗銹性。采用這一構造的美國布魯剋林橋，建於1883年，其纜索至今完好。
塔 以往曾用石塔，今則以鋼塔為主，有時也用鋼筋混凝土塔。到60年代，美國仍采用鉚接多室鋼箱形截面，英國則開始采用栓焊結構，並將箱形截面從多室改為單室，以節約鋼材。因纜索在塔頂有一轉角，其支承須設鞍式構造（稱為索鞍）。當橋承受荷載時，索鞍將因兩側纜索伸長量不等而發生縱嚮綫變位。由於將底端固定於橋墩的鋼塔能在塔頂發生相應的彈性變位，故索鞍可以固結於塔頂；對於不能發生較大彈性變位的“剛性塔”，其索鞍下需設輥軸，使之像梁式橋活動支座那樣活動（見橋梁支座）。
錨碇 纜索的拉力通過灌築在混凝土中的鋼質構件傳遞給混凝土和地基。當地基為堅實岩層時，衹需順纜索方向鑿一隧道（坑洞），將固定纜索的鋼質構件置於其中，再用混凝土將隧道填實即成。這種錨碇稱隧道式。當地基沒有岩層可利用時,則需灌築巨型混凝土塊,憑重量及相應的摩阻力來抵抗拉力。這種錨碇稱重力式。
懸索橋概況 當前世界上的懸索橋以美國最發達；英國次之，並於最近建成世界上最大跨度的懸索橋。日本則有幾座大跨度公鐵兩用懸索橋正在施工。
美國懸索橋 美國在1883年建成主跨為 487米的布魯剋林橋，是早期著名的懸索橋，采用從塔頂輻射至加勁梁的許多斜纜，以增加抗風穩定性，雖不甚美觀，卻從構造上提供了抗禦風害的榜樣。1909年建成的曼哈頓橋（主跨為448米），采用了“撓度理論”,即在 |
|
- n.: suspension bridge
|
|
|
|
| 特大懸索橋 | 東航道懸索橋 | 鋼桁梁懸索橋 | | 自錨式懸索橋 | 懸索橋的歷史 | 安溪鳳城懸索橋 | | 多塔連跨懸索橋 | 剋裏夫頓懸索橋 | 南平九峰山懸索橋 | | 福州江心島懸索橋 | 貴州壩陵河特大懸索橋 | 塔可馬(懸索橋垮塌事故 | | 塔可馬(Tacoma)懸索橋垮塌事故 | |
|