自锚式悬索桥的综述

一. 自锚式悬索桥简介1. 自锚式悬索桥概述自锚式悬索桥不同于一般的悬索桥，它不需要庞大的锚碇，而是把主缆锚固在加劲梁的两端，用加劲梁来承担主缆的水平分力[1]。

因此，端部支撑只需承担拉索的竖向分力，这给不方便建造锚碇的地方修建悬索桥提供了一种解决方法。

因为加劲梁要承担索力，所以一般情况下，加劲梁先于主缆架设之前完成施工，这种与一般悬索桥相反的施工顺序使这种桥梁目前还只局限于中等跨径。

不同于一般的悬索桥，自锚式悬索桥的计算必须考虑主梁中轴力的影响，因此设计师和有关学者也探索出，并不断地完善各种适用于自锚式悬索桥的设计理论和施工控制理论。

本文首先回顾一下这种桥型的发展历史。

1.1 自锚式悬索桥的发展历史19世纪后半叶，奥地利工程师约瑟夫·朗金和美国工程师查理斯·本德分别独立地构思出自锚式悬索桥的造型。

朗金首先在1859年写出了这种设想，本德在1867年申请了专利。

1870年朗金在波兰建造了一座小型的铁路自锚式悬索桥。

尽管他们都没有直接影响未来的设计，但20世纪初期自锚式悬索桥已经在德国兴起。

图1.1.1 德国1915年修建的科隆－迪兹桥Fig. 1.1.1 Original 1915 Cologne-Deutz Bridge in Germany1915年，德国设计师在科隆的莱茵河上建造了第一座大型自锚式悬索桥（图1.1.1）。

这座科隆－迪兹桥主跨185m，用临时木脚手架支撑钢梁直到主缆就位。

在它建成后的15年里影响了其它桥梁的设计，这种创新的设计思想得到了美国和日本等世界各国工程师们的关注。

美国宾夕法尼亚州匹兹堡跨越阿勒格尼河的3座桥，日本东京的清洲桥都与科隆－迪兹桥外型非常相似。

科隆－迪兹桥在1945年被毁，而原来桥台上的钢箱梁仍保存至今。

匹兹堡的三座悬索桥虽然比科隆－迪兹桥的跨径小，但施工技术有了很大的进步，并且采用了悬臂施工的新方法。

德国莱茵河上科隆－迪兹桥建成后25年间又修建了4座悬索桥，最著名的是1929年建成的科隆－米尔海姆桥，主跨315m，虽然该桥在1945年被毁，但它将自锚式悬索桥跨径的记录保持到21世纪。

自锚式悬索桥的力学特性分析自锚式悬索桥是一种重要的桥梁结构，它具有轻巧的桥墩、优良的抗震性能、通高、高过行限制车辆的受限空间，以及在工况等方面具有良好的可行性，在各种地质环境中具有广泛的应用前景。

然而，自锚式悬索桥本身具有复杂的力学结构，研究其力学特性分析对于它的研究和应用具有重要意义。

一、自锚式悬索桥的结构特征自锚式悬索桥的结构主要包括桥面系统、桥墩系统和支撑系统，其结构特征是桥面只有两条悬索索绳，桥墩只有两个大型节点和几个小型节点，而支撑系统可以表示为支撑桁架。

桥墩由双T型混凝土壁板组成，桁架由钢柱、钢架、橡胶弹簧和其他配件组成，两条悬索索绳分别由桥墩上固定的支撑系统把桥面拉起，使它得以实现。

二、自锚式悬索桥的力学特性分析1.桁架的振动特性桥墩的支撑系统是自锚式悬索桥的关键，它们是结构的支撑点，支撑系统的振动特性是自锚式悬索桥力学特性分析的基础。

因此，桁架的振动特性是自锚式悬索桥安全性的重要指标，它可以从两个方面进行分析，一是桥梁自身振动，即桁架因结构自身强度不足而引起的结构局部振动；二是桁架对其他结构的影响，即桁架影响其他结构的振动，从而影响桥梁的安全性。

2.悬索索绳的受力特性悬索索绳是自锚式悬索桥的重要结构构件，其受力特性是悬索桥力学特性分析的重要指标。

索绳的受力特性不仅受桥梁的荷载影响，还受线材质量、设计参数等因素的影响，因此对索绳的受力特性进行全面分析，是研究自锚式悬索桥力学特性的重要环节。

三、自锚式悬索桥的力学性能分析1.线杆弯曲变形分析悬索桥的支撑系统不仅需要承受自身重量和桥面荷载，还要承受索绳的力，悬索桥的支撑系统受线杆弯曲变形是比较明显的。

当桁架受压时，会出现弯曲变形，这种变形可以分解为两个部分：一是支撑系统的位移变形，即线杆本身的弯曲变形；二是桁架自身的变形，即桁架体系在整体受力作用下产生的变形。

2.悬索索绳的应力分析悬索索绳是自锚式悬索桥的重要结构构件，它的受力状况直接影响着桥梁的安全性。

自锚式悬索桥的综述【摘要】自锚式悬索桥是一种具有独特结构特点的桥梁形式，其重要性在于可以跨越大跨度的河流或峡谷，提高交通效率。

本文首先介绍了自锚式悬索桥的背景和发展历史，接着分析了其结构特点、优缺点、设计原则以及建造工艺。

还探讨了自锚式悬索桥在不同应用领域的具体运用情况。

结合现有研究成果，展望了自锚式悬索桥未来的发展方向和发展前景。

该文章对了解自锚式悬索桥的技术特点、利用价值和未来发展趋势具有一定的参考意义。

【关键词】自锚式悬索桥，结构特点，优点，缺点，设计原则，建造工艺，应用领域，发展历史，未来发展方向，影响和意义，发展前景。

1. 引言1.1 介绍自锚式悬索桥的背景自锚式悬索桥是一种悬索桥的变种，其特点是悬索索塔由桥面而非地面支持。

这种独特的结构设计使得自锚式悬索桥在工程施工和桥梁设计上具有独特的优势和特点。

自锚式悬索桥的背景可以追溯到20世纪70年代，当时人们开始意识到传统的悬索桥设计存在一些局限性，例如在地震和风力等极端环境条件下的表现不佳。

自锚式悬索桥的设计理念是将悬索索塔直接连接到桥面结构，使得整个桥梁系统更加稳定和灵活。

这种设计方案不仅可以降低施工难度和成本，还可以提高桥梁的整体性能和抗震性能。

自锚式悬索桥的背景正是在这样的背景下逐渐兴起，成为桥梁工程领域中备受关注的研究方向。

随着科学技术的不断发展和桥梁工程的不断完善，自锚式悬索桥在国内外得到了广泛的应用和推广。

它不仅可以解决传统悬索桥存在的问题，还可以为世界各地的桥梁工程提供全新的设计思路和解决方案。

介绍自锚式悬索桥的背景将有助于我们更好地理解这种桥梁结构在现代工程领域中的重要性和价值。

1.2 阐明自锚式悬索桥的重要性自锚式悬索桥的广泛应用，可以有效地促进城市的建设和经济的发展。

在城市交通建设中，自锚式悬索桥可以作为重要的交通枢纽，连接两岸，缓解交通压力，提高通行效率。

自锚式悬索桥的美观性和艺术性也可以增强城市的形象和吸引力，成为城市的标志性建筑物，吸引游客和投资。

自锚式悬索桥的综述的开题报告
开题报告
题目：自锚式悬索桥综述
一、选题背景
随着人们生活水平的不断提高，交通运输的需求也越来越大，特别是在山区、水域等复杂地形的交通建设和桥梁建设中，如何提高工程质量和减少施工成本，成为了一个重要的问题。

自锚式悬索桥是一种新型的桥梁结构，其特点是完全没有主缆或拉索，支撑索以及主要构件都可由钢筋混凝土制成，能够大大减少成本，提高工程效率，因此这种桥梁结构在实际工程中得到了广泛应用。

二、选题意义
自锚式悬索桥是一种具有特殊结构的桥梁，其采用特殊的结构形式和新型材料，能够在复杂地形中实现大跨度、大载荷的通行，具有较高的适应能力和通行性能。

因此，对其结构原理、特点和应用情况的全面了解及研究，对于推广该结构、提高桥梁建设水平、促进交通运输事业的发展都有着积极的意义。

三、研究内容
本综述主要包括：
1. 自锚式悬索桥的定义和发展历程。

2. 自锚式悬索桥的结构原理和技术特点。

3. 自锚式悬索桥的优点和不足，以及在实际工程中的应用情况。

4. 自锚式悬索桥的未来发展方向和研究方向。

四、研究方法
本综述采用文献研究法，主要通过查阅网络数据库、图书、文献等途径，收集和梳理相关资料，在此基础上系统分析和总结自锚式悬索桥的结构原理、特点、应用情况等方面的内容。

五、预期成果
本综述将系统介绍自锚式悬索桥的特点、原理和应用情况，分析其在实际工程中的优缺点，并提出未来发展方向和研究方向，以期对于促进桥梁建设技术的进步和发展起到推动作用，促进人们对于自锚式悬索桥的认识和理解。

自锚式悬索桥的风稳定性研究综述摘要：自锚式悬索桥因其独特的主缆锚固方式，在承受竖向荷载方面表现突出，但承受横向荷载（主要是风荷载）能力较弱。

桥梁承受风荷载主要分为静风荷载和近地紊流风荷载两种。

本文主要综述了自锚式悬索桥的静风稳定性分析和动力失稳中的颤振分析的研究进展。

关键词：自锚式，悬索桥，静风稳定性，颤振中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：前言悬索桥是常用的四种桥之一，是利用主缆和吊索作为加劲梁的悬挂体系，其主要结构由主缆、索塔、锚碇、吊索和加劲梁组成[1]。

悬索桥的最大特征就是能够实现大跨距建造。

悬索桥按照锚固方式分为自锚式和地锚式悬索桥。

自锚式悬索桥同一般悬索桥相比，其主缆直接锚固在加劲梁的两端，省去了锚定结构，利用加劲梁直接承受主缆传递的水平分力，具有不需要锚碇和主梁承受较大轴力的特点，既节省了昂贵的锚碇费用，造型更简洁美观，又改善了主梁的受力[2]。

因自锚式悬索桥独特的主缆锚固，其静动力性能同地锚式悬索桥有较大区别。

静立方面，自锚式悬索桥的结构的竖向刚度随着主缆矢跨比、主缆抗拉刚度的增加而增大，加劲梁拱度的设置可以降低加劲梁跨中的弯矩，提高结构的竖向刚度。

随着加劲梁竖向抗弯刚度的增大，结构的竖向刚度逐渐增大，加劲梁轴向刚度、主塔纵向抗弯刚度和吊索抗拉刚度变化对自锚式悬索桥的静力学性能无明显影响[3]。

周绪红等人[4]针对主缆索的几何非线性，采用分段悬链线法计算其空缆线形、成桥线形及无应力索长，对自锚式悬索桥的受力特性进行了研究，设置预拱度和采用合理的吊杆间距可有效改善桥梁的受力性能。

动力学方面，自锚式悬索桥具有同地锚式悬索桥相同的特点，即自振周期长、阵型密集。

gimsing n j．[5]认为传统竖向平行的缆索体系对承受竖向荷载是非常适合的，但是对于横向荷载(主要是风荷载)的承受能力则较弱。

对于大跨度悬索桥而言，桥面的使用宽度是有限的，随着跨径的不断增大，桥梁宽跨比不断减小，这使得桥梁的横向和扭转刚度及承受横向荷载的能力不断减小，桥梁结构的横向稳定性降低，抗风荷载能力得到削弱。

自锚式悬索桥的力学特性分析自锚式悬索桥是一种利用悬挂和锚固联合原理,利用钢丝绳、球墨
铸铁结构件悬挂桥梁来形成的桥梁形式。

它具有安装简便、自重轻、
抗震性能优良、维护维修方便、适应性强等优点，经常用于山谷和山
地地形较复杂地区建设的小型临河索道或者公路桥梁结构。

自锚式悬索桥的力学特性由悬索桥的基本机构获得，悬索桥的主
要组成部分包括悬挂组件、节点部件、立柱、悬索架及桥型等，悬挂
组件是桥梁主要构件，节点部件是桥梁接受和施加荷载、转移荷载的
环节，立柱是悬索桥的坚固支撑，而悬索架则是节点部件的垂直支撑，同时也是荷载的垂直传递手段。

悬索桥的主体结构中，节点部件的组合及悬索架的拉力对悬索桥
的力学性能有重要的影响，尤其是悬挂部分的扭转荷载和锚固部分的
轴力的拉力影响更为明显，因此，考虑悬挂部分的内力和轴力荷载以
及悬索架、立柱等结构件的抗力，进行结构整体力学分析，以确定桥
梁的受力特性，以明确桥梁的荷载性能、抗震能力等特点。

自锚式悬索桥要求工作时无外力作用，否则它的运动学参数将会
发生变化，影响到桥梁的稳定性，发生破坏。

因此，应该分析悬挂组
件的拉力及其整体效应，以确保桥的可使用性；同时，应考虑桥架位
变影响的结构框架的受力变化以及桥梁横向偏移对悬挂和锚固结构的
影响。

此外，需考虑自身的重量和气温变化对悬索架施加的拉力变化，
要及时检修，以确保构件健康状态，避免严重影响桥梁受力性能，以
及维持悬挂架及其锚固处的拉力分布均匀，确保桥梁的稳定和安全性。

综上所述，自锚式悬索桥的力学特性是桥梁的重要性能指标，它
的抗力能力的优劣关系到桥梁的设计、施工质量及使用寿命等重要性
能因素。

自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁受力性能与安全评价引言自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁是一种新型的桥梁结构体系，它结合了悬索桥和斜拉桥的优点，具有较高的刚度和承载能力。

本文将对自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁的受力性能与安全进行评价，并介绍其在桥梁工程中的应用。

自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁的概述自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁是一种由主悬索和斜拉索组成的结构体系。

主悬索由主塔由上沿斜拉索组成，斜拉索与主塔成一定夹角，并与主塔通过锚碇装置连接。

主塔通过悬吊索与桥面横梁相连，悬吊索与桥面横梁之间通过斜拉索连接。

自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁的结构设计旨在使整体桥梁具有较高的韧性和承载能力。

具体结构参数的选择应根据桥梁的跨度、荷载情况和地质条件等进行优化。

桥梁受力性能评价应力分析自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁在受到荷载作用时，主要承受拉力和弯矩。

应力分析是评价桥梁受力性能的重要一环。

针对自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁，可以利用有限元方法进行应力分析。

需要考虑的因素包括桥梁材料的特性、施加在桥梁上的荷载情况以及结构的几何形状等。

通过应力分析，可以计算出各个部位的应力大小，评估桥梁的受力性能。

刚度评价刚度是评价桥梁受力性能的重要指标之一。

在自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁中，刚度与荷载的分布、斜拉角度等因素有关。

通过数值模拟或物理试验，可以评价自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁在不同工况下的刚度。

刚度评价可以帮助工程师了解桥梁的变形特性，优化结构设计，提高桥梁的刚度和稳定性。

动力响应评价自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁在受到风荷载等动力作用时，会发生振动。

动力响应评价是评估桥梁在动力荷载下的受力性能的重要手段。

通过模态分析和时程分析等方法，可以评价桥梁在不同风速下的振动响应。

动力响应评价可以帮助工程师了解桥梁的振动特性，提高桥梁的抗风能力和安全性。

桥梁安全评价可靠性评估为了评价自锚式悬索与斜拉组合结构体系桥梁的安全性，需要进行可靠性评估。