悬索桥发展历程及其基本结构组成[详细]

悬索桥手册一、简介悬索桥是一种由悬挂在主悬索上的桥面板组成的桥梁结构。

悬索桥通常用于跨越长距离的河流、峡谷或山谷等地形，其可以分为单塔悬索桥、双塔悬索桥和多塔悬索桥等多种形态。

悬索桥以其美观、轻盈、耐久和抗风能力强等特点，成为现代桥梁工程中的一个重要类型。

二、历史发展悬索桥的历史可以追溯到古代。

早在古希腊和古罗马时期，人们就已经使用过简单的悬索桥。

然而，真正实现悬索桥建设和设计的突破是在19世纪末和20世纪初。

著名的桥梁工程师Victor H. Fink在1889年设计了纽约布鲁克林大桥，这座桥是第一座高悬索桥。

自那时起，悬索桥的设计和建设在世界各地得到了广泛的发展，并形成了现代悬索桥的标志性建筑。

三、结构特点1.主悬索：悬索桥的主悬索是悬挂在桥塔或桥墩上的主要承重部分。

它通常由多根钢缆或钢索组成，具有高抗拉强度和耐久性。

2.跨径：悬索桥的跨度可以非常大，从几百米到几千米不等。

这使得悬索桥在桥梁工程中独具优势，能够跨越深谷或宽阔的水面。

3.桥塔：悬索桥通常有一个或多个桥塔来支撑主悬索。

桥塔是桥梁的主要支撑结构，要能够承受主悬索的重力和桥面板的荷载。

4.桥面板：桥面板是悬索桥上供车辆和行人通行的平台。

它通常由混凝土或钢材制成，具有良好的刚性和稳定性。

四、设计原则1.结构安全：悬索桥的设计应保证结构的稳定性和安全性。

在设计和施工过程中需要进行详细的结构分析和应力计算，确保桥梁能够承受各种力和荷载。

2.风荷载：悬索桥作为一种高风险区域，设计时需要考虑到风的影响。

为了保证悬索桥的稳定性，需要采取一系列的风荷载减缓措施，如设置风阻板、减小主悬索的风阻面积等。

3.美观性：悬索桥作为城市的重要标志建筑，设计时需要注重美观性。

桥梁的外形、材料选择、灯光设计等都需要进行精心的考虑，以营造出美丽的夜景。

五、维护管理1.定期检查：悬索桥的维护管理非常重要。

应定期进行桥梁的检查和维护，包括主悬索的腐蚀状况、桥塔的稳定性、桥面板的损伤等。

悬索桥(S u s p e n s i o n b r i d g e)指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。

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，以减小荷载所引起的挠度变形。

组成桥塔、主缆、加劲梁、锚碇、吊索、鞍受力特征悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，荷载由悬索传至缆，缆再传至锚碇及桥塔。

悬索桥的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材(钢丝、钢缆等)制作。

由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大，跨径可以达到1000米以上。

悬索桥的发展（1）国外悬索桥的发展国外悬索桥可分为前期和后期：国外现代悬索桥的前期，可大致归结为：从1801年现代悬索桥大师J a m e s F i n l e y建雅各布涧悬桥开始至J.A.R o e b l i n g的逝世、布鲁克林桥建成。

国外悬索桥后期可概括自1883年布鲁克林桥迄今。

这期间，悬索桥的跨度、规模和建桥材料、技术，都有很大发展。

一般来说，国外悬索桥发展后期，大致可划分为三个阶段：一是20世纪60年代以前的美式悬索桥，二是20世纪60至80年代的欧洲悬索桥，三是20世纪70年代以后的日本悬索桥。

1）美国式悬索桥1883年，建于纽约的布鲁克林桥，跨径组合为为284+488+284米，它是美国首座较大跨度的现代悬索桥。

该桥除了具有现代悬索桥的缆索体系外，还配有若干加强用的斜拉索，所以严格来说，它不是一座纯粹的悬索桥。

而是混合体系的缆索承重桥20世纪20年代，美国建成两座跨度超过500米的悬索桥，其中一座就是1926年建成的本杰明—富兰克林桥，跨径组合为218+533+218米；另一座是1929年建成的大使国际桥，其跨径组合为297+564+287米。

悬索桥发展史悬索桥1、什么是悬索桥悬索桥，又名吊桥指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸（或桥两端）的缆索（或钢链）作为上部结构主要承重构件的桥梁。

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，以减小荷载所引起的挠度变形。

2、受力特点悬索桥中最大的力是悬索中的张力和塔架中的压力。

由于塔架基本上不受侧向的力，它的结构可以做得相当纤细，此外悬索对塔架还有一定的稳定作用。

假如在计算时忽视悬索的重量的话，那么悬索形成一个抛物线。

这样计算悬索桥的过程就变得非常简单了。

老的悬索桥的悬索一般是铁链或联在一起的铁棍。

现代的悬索一般是多股的高强钢丝。

悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。

悬索桥的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材（钢丝、钢缆等）制作。

由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大，跨径可以达到1000 米以上。

悬索桥的主要缺点是刚度小，在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动，需注意采取相应的措施。

按照桥面系的刚度大小，悬索桥可分为柔性悬索桥和刚性悬索桥。

柔性悬索桥的桥面系一般不设加劲梁，因而刚度较小，在车辆荷载作用下，桥面将随悬索形状的改变而产生S 形的变形，对行车不利，但它的构造简单，一般用作临时性桥梁。

刚性悬索桥的桥面用加劲梁加强，刚度较大。

加劲梁能同桥梁整体结构承受竖向荷载。

除以上形式外，为增强悬索桥刚度，还可采用双链式悬索桥和斜吊杆式悬索桥等形式，但构造较复杂。

桥面铺在刚性梁上，刚性梁吊在悬索上。

现代悬索桥的悬索一般均支承在两个塔柱上。

塔顶设有支承悬索的鞍形支座。

承受很大拉力的悬索的端部通过锚碇固定在地基中，也有个别固定在刚性梁的端部者，称为自锚式悬索桥。

相对于其它桥梁结构悬索桥可以使用比较少的物质来跨越比较长的距离。

悬索桥也叫吊桥，是跨越能力最大的一种桥型。

它是由主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碇、吊索等构件构成的柔性悬吊体系。

成桥时，主要由主缆和主塔承受结构自重，加劲梁受力由施工方法决定。

在两个高塔之间悬挂两条缆索，靠缆索吊起桥面，缆索固定在高塔两边的锚碇上，由锚碇承载整座桥的重量。

成桥后，结构共同承受外荷作用，受力按刚度分配。

悬索桥的构思据说来自猴桥，它是由若干强壮的猴子组成一条悬链来让病猴或年老体衰的猴子通过的桥梁。

最原始的人类悬索桥采用植物类的竹子或藤条来制造悬索。

我国四川省的灌县早在千年之前就出现竹索桥。

17世纪开始出现铁链作悬索的桥梁。

我国四川省大渡河上泸定桥是在1706年建成的。

利用钢缆绳、钢铰线和钢丝等现代钢代钢材来制造的悬索桥则基本上是进入20世纪后才开始出现的。

悬索桥历史悠久各个时期都有它不同的特点，现代悬索桥的发展更是如日中天，迄今出现了四次高峰：一、1930年前后美国的悬索桥——第一次发展高峰美国在1903年和1909年分别建成了主跨为488m的威廉姆斯堡和主跨为448m的哈曼顿桥两座在空中用编丝轮将钢丝编拉后组成主缆的悬索桥。

20世纪20年代美国建成两座主跨超过500m 的悬索桥。

它们分别是1926年在费城跨越特拉华河建成的主跨为533m的本杰明-富兰克林桥（又名费城-坎姆登桥），和1929年在底特律建成的主跨564 m的大使桥。

在此期间美洲其他国家也建成不少中小跨度悬桥。

20世纪30年代是美国修建大跨度悬索桥的最兴旺时期，1931年建成跨度首先突破千米的乔治·华盛顿桥（主跨达1067 m）。

1936年建成旧金山-奥克兰海湾大桥，此桥分东西两桥，其中西桥是两座串联衔接的孪生悬索桥，每座均为三跨悬吊，主跨均为704 m，采用加劲钢桁梁。

继此之后在1937年又建成举世闻名的金门大桥，主跨为1280 m，曾保持世界最大桥梁跨度记录达27年之久。

以上这些悬索桥的建成，包括两座跨度大于千米的桥梁，形成美国悬索桥的第一次发展高峰，主跨1280 m的金门大桥为其代表。