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2014-11-25 建筑资料商城专家一见解：因为悬索桥的主体结构做到了没有弯矩，只承受拉力。
这几乎是效率最高的结构体系。
简单说，拿筷子做类比。
随便一用力就可以把筷子掰断，这就是筷子在受弯；但几乎很少有人能够把筷子拉断，这就是筷子在受拉。
几乎所有的材料，受拉的效能都要远远高于受弯的效能。
（具体的分析，可以参照这个回答：为什么对木棍，铁棒等，折断比拉断更容易）再举个例子，想想一下晾衣服。
受弯的例子就是晾衣杆，木头的、竹子的、金属的，这些杆子都要有足够的直径，否则很容易就被衣服压断了；受拉的例子则是晾衣绳，很细的一根绳子，所用的材料比木杆子少得多，晾上衣服之后下垂的弧度很大，但一般情况下很难被拉断。
与轴心拉压相比，受弯是一个效率极低的承载方式。
一定程度上，提高结构效能就是尽量的把受弯转化为受拉或者受压。
如果同时能够做到尽量减轻结构自重，那就更完美了。
拱结构就是转化为受压的例子，而悬索桥则是转化为受拉的例子。
a 图就是最普通的梁式桥，完全依靠受弯承载。
这种形式非常常见，地铁、高架、小型公路桥梁，几乎全部是这样的。
右边是它的截面的应力分布，上下表面大，中间位置几乎为零。
也就是说，整个截面的应力并不是平均分配的，而是存在一个“水桶效应”，尽管中间位置几乎没有应力，但是，只要上下边缘达到了极限，整个截面就离破坏不远了。
上下边缘处的应力就是这个水桶最短的那块木板。
既然中间截面几乎为零，那么为什么不把它们省略呢？于是，就有了 b 图这种开孔梁。
截面中间部位应力很小的那些地方被省去，减轻了自重。
拉压应力集中在上下边缘处。
把这个趋势进一步扩大，也就是把原来的梁式结构进一步格构化，去掉应力小的部位，保留最基本的部位，我们就得到了 c 图的这种桁架结构。
d 图是它的大致内力分布，红色受拉，蓝色受压。
它的截面分布更加合理，上弦杆件受压，下弦杆件受拉，中间没用的部位全是空的。
著名的南京长江大桥就是这样的结构形式。
如果把这个最优化的趋势做到极致，那就达到了 e 图这种的悬索结构。
No.1明石海峡大桥,主跨1991米，日本，建成时间：1998年明石海峡大桥是连接日本神户和淡路岛之间跨海公路大桥，它跨越明石海峡，是目前世界上跨距最大的桥梁及悬索桥，桥墩跨距1991米，宽35米，两边跨距各为960米，桥身呈淡藍色。
明石海峡大桥拥有世界第三高的桥塔，高达298.3米，仅次於法国密佑高架桥（342米）以及中国苏通長江公路大桥（306米），比日本第一高大楼橫滨地标大廈（295.8米）还高，甚至可与东京铁塔及法国艾菲尔铁塔相匹敌，全桥总長3911米。
大桥耗资5000多亿日元，于1998年4月建成通车，其间经历了1995年1月17日的阪神大地震的考验。
阪神大地震的震中虽然距桥址仅4公里，但大桥安然无恙，只是南岸的岸墩和锚锭装置发生了轻微位移，使大桥的长度增加了约1米（大桥原设计长度为3910米，主跨距1990米）。
桥面6车道，设计时速100公里，可承受芮氏規模8.5強震和百年一遇的80米／秒强烈台风袭击。
由于明石海峡大桥的建成，再加上原有的连接淡路岛和四国的大鸣门大桥，本州与四国在陆路上连为一体。
No.2舟山西堠门大桥，主跨1650米，中国，建成时间：2009年舟山西堠门大桥是继金塘大桥之后宁波往舟山方向的第二座跨海大桥，也是舟山大陆连岛工程技术难度最大的特大跨海桥。
项目全长5.452公里，大桥长2.588公里，为两跨连续钢箱梁悬索桥，连接册子岛和金塘岛，主跨1650米，是世界上跨径最大的钢箱梁悬索桥，也是跨径世界第二、国内第一特大桥梁，设计通航等级3万吨，通航净高49.5米，净宽630米。
舟山跨海大桥全长近五十公里，总投资逾一百三十亿元，是目前国内迄今为止规模最大的岛陆联络工程。
整个工程共由五座大桥组成，起于中国第四大岛舟山本岛，途经里钓、富翅、册子、金塘四岛，跨越了六个水道和灰鳖洋，至宁波镇海登陆。
No.3大伯尔特桥，主跨1624米，丹麦，建成时间：1996年丹麦大伯尔特桥，也叫斯托伯尔特桥、大带桥，位于丹麦哥本哈根所在的西兰岛和第三大城市欧登塞所在的菲英岛之间，于1998年6月14日竣工通车。
主跨400米以上的大跨度的悬索桥序号工程名称工程概况（主要桥型）施工单位开、竣工时间备注1 明石海峡大桥全长3911米，主桥墩跨度1991米法国埃菲尔集团公司1988.5-1998.3日本2 虎门二桥一条为大沙(浮莲岗)水道，工程采用主跨1200米钢箱梁悬索桥，另一条为坭洲(狮子洋)水道，工程采用主跨1680米钢箱梁悬索桥还未招标3 舟山西堠门大桥（578+1650+485）米连续钢箱梁悬索桥四川公路桥梁建设集团有限公司、中交第二公路工程局有限公司2005.5-2009.74 润扬长江大桥南汉桥为主跨1490米单孔双铰钢箱梁悬索桥，跨径布置为470m+1490m+470m，北汉桥为(176+406+176)米三跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥中交第二公路工程局有限公司（悬索桥）2000.10-2005.45 南京长江四桥三跨悬索桥，其主缆分跨为575+1418+483=2476m中铁大桥局股份有限公司、中交第二公路工程局有限公司2008.10-2013.46 江阴长江大桥桥型采用主跨为1385m钢悬索桥，桥塔高190米，为两根钢筋混凝土空心塔柱与三道横梁组成的门式框架结构中交第二航务工程局有限公司1994.11-1999.107 青马大桥主跨1377米（333+1377+300)，但300米边跨侧主缆不设吊杆，实际上只有2跨加劲桁。
桥塔高131米，在青衣岛侧采用隧道式锚碇，在马湾岛侧采用重力式锚碇，加劲桁梁高7,54米，1992.5-1997.10香港8 阳逻长江大桥主跨1280米双塔单跨悬索桥，主塔结构采用了别致的“剪刀撑”形式中铁大桥局股份有限公司、中交第二航务工程局有限公司2003.11-2007.129 广西龙门跨海大桥大桥全长7756米，其中主桥为单跨双铰悬索桥，采用门式混凝土索塔，塔高173米，主跨1160米还未招标10 保腾高速公路龙江特大桥大桥全长2470.58米，采用双塔单跨钢箱梁悬索桥设计，保山岸索塔高度为169.688米，腾冲岸索塔高度为129.703米。
桥梁悬索施工方法悬索桥是一种采用悬挂在两个或多个大跨度桥塔之间，并由输送索拉紧的主悬索来支撑桥面的桥梁结构。
它具有结构简单、抗风性能好等优点，广泛应用于大江大河等大跨度桥梁的建设。
本文将介绍悬索桥的施工方法，并分析其中的关键环节。
一、悬索桥施工前准备在进行悬索桥施工前，首先需要进行详细的勘测与设计工作。
勘测工作包括地质勘测、水文勘测、地形勘测等，以获取施工所需的数据信息。
设计工作主要包括荷载计算、结构设计等，确保悬索桥的结构稳定性和安全性。
施工前还需要制定详细的施工方案，包括施工工序、施工方法、施工组织等。
同时，还需要进行风洞试验、模型试验等工作，以验证设计方案的可行性。
二、悬索桥主塔施工悬索桥的主塔是支撑桥面和悬索的关键部位，其施工过程需要严格控制。
主塔可以采用徐变高支撑、工字钢支撑或钢管支撑等方式。
1. 主塔基础施工：首先进行主塔基础的施工，通常采用钻孔灌注桩或沉箱基础等方式。
施工过程中要注意土质的稳定性和承载力，避免因地基问题引发的施工事故。
2. 主塔筒施工：主塔的筒体可以采用预制钢筋混凝土构件进行施工，也可以现浇混凝土进行成型。
在施工过程中，要保证主塔的垂直度和水平度，确保施工质量。
3. 主塔顶部施工：主塔的顶部需要建设悬索锚固系统和悬挂索具的支撑装置。
一般采用中空筒体，通过内嵌锚具和索具固定在主塔顶部。
三、悬索桥桥面施工悬索桥的桥面施工是整个项目中较为复杂的部分，需要充分考虑各种情况和因素。
1. 桥墩施工：桥墩作为桥面的支撑点，要保证其稳定性和力学性能。
施工过程中需要根据设计要求进行模板制作、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工作。
2. 钢桁梁安装：钢桁梁是悬索桥的关键构件，将其安装在主塔和桥墩之间。
安装时需要使用吊车或蓝架等设备，确保桁梁的安全和精确度。
3. 桥面铺装：桥面的铺装可以采用预制块状混凝土或沥青铺装等方式。
施工过程中要保证铺装的平整度和耐久性，同时考虑排水系统和防滑性能。
四、悬索索具安装悬索索具是悬索桥的核心部件，它将主悬索与桥面连接起来，并承受桥面的荷载。
梁式桥、拱式桥、悬索桥与斜拉桥的对比分析总结引言桥梁工程作为连接不同地域、促进经济发展的重要基础设施，在现代交通网络中扮演着至关重要的角色。
梁式桥、拱式桥、悬索桥和斜拉桥作为四种常见的桥梁类型，各有其独特的结构特点和适用场景。
本文旨在对这四种桥梁类型进行对比分析，总结各自的优势与局限性。
桥梁类型概述梁式桥梁式桥是一种以梁作为主要承重结构的桥梁，其特点是结构简单、施工方便，适用于跨度较小的桥梁工程。
拱式桥拱式桥通过拱形结构将荷载传递到桥台或桥墩上，其特点是造型美观、结构稳定，适用于中等跨度的桥梁工程。
悬索桥悬索桥以悬索为主要承重结构，通过主塔将荷载传递到锚碇上，其特点是跨度大、结构轻盈，适用于跨越宽阔水域或峡谷的桥梁工程。
斜拉桥斜拉桥通过斜拉索将荷载传递到主塔上，其特点是结构合理、跨度大，适用于跨越大江大河的桥梁工程。
结构特点对比梁式桥结构简单：梁式桥由简支梁或连续梁组成，结构简单，易于施工。
适用性：适用于小至中等跨度，地形条件简单的桥梁工程。
拱式桥结构稳定：拱形结构具有良好的稳定性，能够承受较大的荷载。
美观性：拱式桥具有优美的曲线，是桥梁美学的代表。
悬索桥跨度大：悬索桥可以实现非常大的跨度，是世界上跨度最大的桥梁类型之一。
结构轻盈：悬索桥结构轻盈，材料用量相对较少。
斜拉桥跨度大：斜拉桥同样可以实现较大的跨度，适应性强。
结构合理：斜拉桥通过斜拉索与主塔的合理配合，实现结构的平衡。
施工技术对比梁式桥施工简便：梁式桥施工技术成熟，施工过程相对简单。
成本控制：由于结构简单，梁式桥的建设成本相对较低。
拱式桥施工难度：拱式桥的施工技术要求较高，特别是拱圈的搭建。
成本考量：拱式桥的建设成本受材料和施工技术的影响较大。
悬索桥技术要求：悬索桥的施工技术要求极高，特别是主塔和锚碇的建设。
成本投入：悬索桥的建设成本较高，但随着技术的进步，成本有所降低。
斜拉桥施工复杂：斜拉桥的施工过程较为复杂，需要精确控制斜拉索的张力。
国内外大跨径桥梁建设之悬索桥
悬索桥是一种古老的桥型，起源于中国，革新于英国，发展于美国，广泛应用于日本。
它因具有跨度大、美观、架设方便等特点而得到广泛的应用。
随着高强钢丝和优质材料的出现，架设工艺的改进以及计算理论和手段的不断完善，悬索桥正朝长、大方向发展，并因其在大跨度方面具有较大的优势而成为现代大跨径桥梁家族中的重要成员。
从1816 年，英国建成了第一座具有现代意义的悬索桥——跨径为124m、以钢丝做主索的人行吊桥起，工程界开始重视对悬索桥的理论研究。
1823年纳维尔发表了加劲梁悬索桥理论，认识到竖向挠度随着恒载的增加而减少。
到19 世纪末，悬索桥的跨度达到200~300m 。
1883 年列特和1886 年列维分别发表了弹性理论，这使悬索桥的跨径达到了500m 以上。
1888 年米兰提出了挠度理论，利用该理论分析的第一座桥是曼哈顿（Manhattan ）大桥（主跨径为448m ）。
到1931 年，挠度理论使悬索桥的跨度增大了一倍，且突破了l000m ，这就是跨越哈得孙河的乔治•华盛顿（George •Washington ) 大桥（主跨1067m ）和旧金山金门（Golden Gate ）大桥（主跨1280m ）。
悬索桥的发展至今已有近200 年的历史，它是大跨径（尤其是1000m 以上的特大跨径）桥梁的主要形式之一，其优美的造型和宏伟的规模，常被人们称为“桥梁皇后”。
1966 年英国塞文（Severn ）桥的加劲梁首先采用流线型扁平钢箱梁，增大了桥梁抗风性能和抗扭刚度，且用钢量少、维护方便。
1970 年丹麦小贝尔特（Small Belt ）桥的钢箱梁首先采用箱内空气干燥装置，增强了防腐性能。
跨径为世界第一的明石海峡大桥悬索桥的抗震设计成功地经受了1995 年日本神户大地震考验。
我国虽然很早就开始修建悬索桥，但是其跨径和规模远不能同国外现代悬索桥相比。
我国悬索桥发源甚早，已有3000 余年历史。
其发展大致可分为古代悬索桥、近代悬索桥和现代悬索桥三个时期。
古代悬索桥：在我国四川境内，远在公元前250 年就有李冰所建的人行“笮桥”。
汉宣帝甘露四年建成长百米的铁索桥，它比英国在1741 年修建的铁链悬索桥要早1800 年。
古代悬索桥只适用于人畜通过，跨长小于130m , 面窄无加劲梁，上下波动较大。
近代悬索桥：1858一1949 年修建的悬索桥归为近代悬索桥。
近代悬索桥与古代悬索桥相比，其进步之处首先是按力学理论进行静力分析计算，其次以钢索代替铁链，设高塔和加劲梁，改缆顶面上承为缆底面下承，提高了载重量和稳定性，可供汽车等车辆通行。
我国近代第一座公路悬索桥是湖南能滩桥。
现代悬索桥：自1949 年至今，我国建成悬索桥约为50 座，跨径也大幅度地提高。
20 世纪50 年代所建的悬索桥，基本上为通行汽一10 级单车道桥，有加劲式和柔式两种形式。
20 世纪60 年代我国悬索桥修建较多，不少桥跨径超过150m ，最大的为186m 。
20 世纪90 年代以前，我国相继建成60 多座悬索桥，但跨径小、桥面窄、荷载标准低。
直至1997 年建成通车的香港青马大桥（主跨达到1377m）才使我国悬索桥
的跨径超过了l000m ，随后1999 年9 月建成通车的堪称“中国第一、世界第四”的江阴长江公路大桥（主跨达到1385m ) 和2005 年4 月建成通车的润扬长江公路大桥南汉桥（主跨达到1490m ，建成后位居“中国第一、世界第三”）的跨径也超过了1000m ，在世界上已经建成的主跨超过了1000m 的18 座特大跨径钢箱梁悬索桥中占得 3 席［2 , 5 ］。
这些桥梁的建成大大缩小了我国与国外悬索桥梁建设水平的差距。
表1-2 和图1-2 为国内外著名的特大跨径悬索桥［2 , 3 , 6 ］。
1．2 加劲梁常用结构形式
作用在缆索支承桥梁上的绝大部分外荷载是由加劲梁和与其相结合的桥面板所承受。
这是因为全部车辆荷载均作用于桥面板上，而大多数情况下加劲梁的恒载和承风面积均比缆索体系的大。
因此加劲梁必须能够承受和传递局部荷载，并在将整个荷载传递给主墩的过程中，对缆索体系起着决定性的辅助作用[1]。
1 .
2 . 1 斜拉桥常用加劲梁结构
由于受拉索的支承作用，加劲梁的受力性能不仅取决于自身的结构体系，同时与塔的刚度、梁塔的连接方式、索的刚度和索形等密切相关，所以加劲梁在设计时一般都要综合考虑梁、塔、索三者之间的关系。
加劲梁的截面形式应该根据跨径、索距、桥宽等不同需要，综合考虑结构的力学要求、抗风稳定性、施工方法等选用[ 7 ]。
斜拉桥常用的加劲梁结构形式通常有下列四种类型：
1. 钢梁
钢梁的主要优点是跨越能力大，施工速度快，质量可靠程度高。
但是钢加劲梁价格较昂贵，后期养护工作量大，抗风稳定性较差。
图1-3为San Francisco 一Oakland Bay Bridge 东跨斜拉桥的钢加劲梁截面形式。
斜拉桥常用的钢梁形式为钢箱梁。
表1-3为我国主跨500m 以上斜拉桥采用的主加劲梁类型。
由表1-3 可以发现，90 年代以来，大多数斜拉桥都采用钢箱梁作为主加劲梁，国内外的经验表明，加劲的钢箱梁桥是大跨径公路桥梁最有效的结构形式之一，以其承载力和重量而言，为一种非常有效的结构体系，可以达到（此词被过滤）类型加劲梁无法达到的大
跨度[3]。
图l-4 为南京长江第二大桥主加劲钢箱梁截面形式。
2 ．混凝土梁混凝土梁的主要优点是：
（1）造价低。
但是对于跨径较大的斜拉桥，混凝土加劲梁的低造价难以抵消由于混凝土自重大而导致拉索和基础额外增加的费用。
（2）刚度大挠度小。
在汽车荷载作用下，混凝土梁产生的主要挠度约为类似钢结构的60 ％左右。
（3）抗风稳定性好。
这是由于混凝土结构振动衰减系数约为钢结构的两倍。
（4）后期养护比钢桥简单便宜。
3. 叠合梁叠合梁即在钢加劲梁上用预制混凝土桥面板代替常用的正交异性钢桥面板。
它除具有与钢加劲梁相同的优点之外，还能节约钢材用量，且其刚度和抗风稳定性优于钢加劲梁。
叠合梁一般采用双钢加劲梁，其断面形式常用实腹开口工字形、箱形、n 形等。
图1 —5 为叠合梁典型结构[7] 。
4. 混合梁在中孔大跨全部或者部分采用钢加劲梁，两侧采用预应力混凝土梁，这种结构称为混合梁。
其优点是：
（1）加大了侧跨加劲梁的刚度和重量，减少了主跨的内力和变形。
（2）可以减少或者避免边跨端支点出现负反力。
（3）边跨PC 梁容易架设，主跨钢梁也可以较容易地从主塔开始用悬伸法连续架设。
（4）减少全桥钢梁长度，节约造价。
这种桥型特别适合边跨与中跨比值较小的情况。
德国Kurt 一Schoemacher 桥、日本的生口（Ikuchi ）桥、法国的诺曼底（Normandy ）桥和我国的武汉白沙洲大桥都采用了混合式加劲梁。
1 .
2 . 2 悬索桥常用加劲梁结构
悬索桥的加劲梁一般都采用钢结构。
早期以钢桁梁为主，个别中小跨径的悬索桥也有采用钢板作为加劲梁。
1940年11 月被风振毁的美国塔科马( Tacoma ）桥，其加劲梁就是下承式钢板梁。
由于钢板梁的抗风性能不佳，所以世界各国较大跨度的悬索桥从此不再用钢板梁〔8 〕。
塔科马桥重建时采用钢桁梁作为加劲梁。
1 ．钢箱梁
采用流线型钢箱结构作为悬索桥加劲梁是从1966 年建成的英国赛文( Severn）桥开始的〔8 〕，其断面如图 1 一 6 所示。
欧洲研究者发现，正交异性板钢箱作为加劲梁，梁高较小，外形类似机翼，空气动力性能好，横向阻力小，大大减小了塔的横向力；顶板直接作桥面板，恒载轻，抗扭刚度大，主缆截面可以减小，从而降低用钢量和造价。
我国悬索桥普遍采用钢箱作为加劲梁。
针对桁架梁作为加劲梁的优劣，专家们有着不同的意见。
由于我国已修建的几座大跨径悬索桥，桥面沥青铺装相继出现了早期严重破坏，有的桥梁工作者认为，一方面钢箱梁作为加劲梁还有一些方面值得改进，如钢箱梁桥面板的局部挠度以及箱体的通风和降低钢箱梁铺装层的温度等；另一方面桁架梁作为加劲梁，还有不少优点，如加劲梁刚度大，桥面温度相对低，还可解决双层交通等，因而主张使用木行架梁作为加劲梁表1 一4 为我国主跨在450m 以上的悬索桥采用的主加劲梁形式。
