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![悬索桥总体设计、构造与施工技术[详细]](https://img.taocdn.com/s1/m/50a95d7708a1284ac950432b.png)
桥梁施工中的悬索桥设计与施工要点悬索桥是一种常见的桥梁类型，其独特的结构形式使其在跨越大距离、承载大荷载方面具有优势。
在悬索桥的设计和施工过程中，有一些关键要点需要注意。
本文将介绍悬索桥设计与施工的要点，以帮助工程师和施工人员更好地完成悬索桥的建设。
一、悬索桥的设计要点悬索桥的设计涉及众多细节和因素，以下是其中的一些重要要点：1. 悬索桥主梁设计：悬索桥的主梁是连接主塔和悬索索塔的关键组件，其设计需要考虑桥跨度、荷载和矢跨比等因素。
在确定主梁的材料、断面形状和尺寸时，需要兼顾强度、刚度和经济性。
2. 主塔设计：主塔是悬索桥的支撑点，承受着悬索索塔和主梁传递下来的荷载。
主塔的高度和形状需要根据所在地形、桥梁跨度和荷载进行合理设计，以确保结构的稳定性和承载能力。
3. 索塔设计：索塔是支撑悬索索的结构，其高度和位置影响着悬索系统的稳定性和桥梁的整体性能。
索塔的设计需要综合考虑荷载、风荷载、地基条件和施工工艺等因素，确保其满足强度和稳定性的要求。
4. 悬索索设计：悬索索起到传递荷载的作用，其设计涉及索径、索距和索段长度等参数的确定。
合理的悬索索设计可以提高桥梁的稳定性和抗风性能，减小施工和维护的难度。
5. 索夹设计：索夹是将悬索索连接到主梁上的关键部件，其设计需要满足索线的受力要求，并考虑到不同的索段的调整和维护需求。
二、悬索桥的施工要点悬索桥的施工是一个复杂而精细的过程，以下是几个关键要点：1. 施工计划和组织：在进行悬索桥施工前，需要制定详细的施工计划，并组织好施工人员、设备和材料。
合理的施工计划可以减少工期，提高施工效率。
2. 基础施工：悬索桥的基础是保证桥梁稳定的关键，需要选择合适的基础类型，并根据设计要求进行施工。
基础施工需要注意地质条件、排水和防护等因素。
3. 主梁制作和架设：主梁的制作需要按照设计要求进行焊接、拼接等工艺，并保证质量和尺寸的准确性。
主梁的架设需要考虑起重设备、安全措施和施工工艺等因素。
悬索桥设计说明一、概述本项目为配合XXX工程建设所进行的库区淹没路桥复建工程。
原XXX人行索桥全长约60m ,桥面高程约为1284.0m ,两岸为人行便道。
XX水电站库区蓄水后，正常蓄水位为1335.0m，将淹没原人行索桥。
为保证黔中水利枢纽工程建成后两岸交通的恢复，按照国家有关水库淹没赔偿的〃三原〃原则及有关规定，重建XX县化乐乡夺泥村河边组人行索桥及两岸人行便道。
二、设计技术标准和主要参数1、设计依据(1)《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)；(2)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)；(3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)；(4)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024—85)；(5)《钢结构设计规范》(GB50017—2003)；(6)《重要用途钢丝绳》(GB8918—2006)；(7)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000)；(8)《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1—2004)；(10)《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)；(11)《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)；(12)《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG DF40-2003)；2、设计标准(1)人行索道技术标准荷载：人群荷载2.0kN/m2。
桥面宽度：净-2.3m。
合龙温度：15℃。
(2 )人行便道技术标准技术等级：等外公路；计算行车速度：20km/h ；路面宽度：2m ；路面类型：泥结碎石路面。
三、桥梁地质概况1、自然条件(1)气候、水文桥址区属亚热带常绿阔叶林红黄壤带的岩溶高原中山区，年平均气温13〜15℃,年降雨量1000〜1100mm，是贵州热量较低、雨量较多、海拔较高的剥蚀、侵蚀高原山地区。
(2)地形、地貌桥位区为河谷斜坡地形，总体上两侧高中间低，呈〃V”字型，其地面标高1269.20m〜1348.92m,相对高差79.72m,河床标高约为1268.7m。
悬索桥设计方法
悬索桥的设计方法包括以下步骤：
1.确定悬索桥的形式，即采用单跨悬吊还是三跨悬吊。
2.根据桥位处地形及地质条件，选择边孔与主孔的跨度比，以及初步决定主缆的
垂跨比。
3.拟定加劲梁的恒载及刚度，可参照已有类似跨度和规模的实桥数据来假定。
必
要时也可根据所设计桥梁的具体要求拟定初步的尺寸与截面来计算而定。
设计风力可根据桥位处的风力或风速观测资料来推算主缆及加劲梁高处的设计风力。
4.确定主缆的垂跨比f/l，并参考既有类似跨度、规模、形式与垂跨比的悬索桥来
初步假定主缆的钢丝索股数与每殷的钢丝根数。
经过初步计算之后，即可根据计算结果决定主缆与加劲梁的必要截面，并由此算出恒载与刚度。
5.设计两个塔柱结构来支撑悬索桥，加强桥梁结构的稳固性。
6.合理的使用相应的材料来制作塔架，在悬索桥的两端使用锚锭进行固定。
7.使用塔架将悬索桥结构均匀的分为三个部分，其中包括一个中跨和两个边跨，
边跨的具体长度可以根据锚固结构的具体施工位置进行确定。
一般来说，设计人员常常
会将悬索桥结构中的中跨和边跨的长度比例设计为2：1或者4：1，垂跨值比例则可以设计为1：6或者1：7，设计人员可以结合桥塔的高度对其适当的调整，以求能够达到最佳的作用效果。
悬索桥设计要点今天咱们来聊聊悬索桥的设计要点。
悬索桥啊，那可是一种特别壮观又很有技术含量的桥梁类型呢。
咱们得说说主缆的设计。
主缆就像是悬索桥的脊梁骨，它承担着整座桥绝大部分的重量。
在设计主缆的时候啊，要精确地计算它的拉力。
这拉力的计算可复杂了，得考虑到桥面上要通过的车辆重量、行人重量，还有可能遇到的风荷载、地震荷载等各种因素。
就好比我们要知道一个大力士能承受多重的东西一样，得把所有可能的重量都算进去。
而且主缆的材料选择也很关键，一般都是高强度的钢丝，这些钢丝要足够坚韧，能够承受巨大的拉力。
主缆的直径和股数也得精心设计，直径太小或者股数不够，那可承受不了桥的重量；太大了呢，又可能造成浪费。
接着就是桥塔了。
桥塔可是把主缆撑起来的关键结构。
桥塔的高度得合适，要是太矮了，主缆就没法拉得足够高，桥下面的净空就不够，大船就过不去了；要是太高了呢，又会增加成本和施工难度。
桥塔的结构形式也有多种选择，像门式桥塔、独柱式桥塔等，要根据具体的地形、地质和美观要求等来确定。
比如说在一些比较窄的河道上，可能独柱式桥塔就比较合适，既简洁又能满足功能需求；而在一些宽阔的水面或者需要强调雄伟感的地方，门式桥塔可能就更合适。
桥塔的基础也很重要，得保证它稳稳地扎根在地下，要对桥塔基础所在的地质情况进行详细勘察，如果是软土地基，可能就得采用桩基础之类的方式来增强稳定性。
再讲讲吊杆吧。
吊杆就像是连接主缆和桥面的小手臂，把桥面吊起来。
吊杆的间距要合理，间距太大了，桥面可能就会出现局部变形过大的情况；间距太小呢，又会增加吊杆的数量，提高成本。
吊杆的材料和连接方式也得好好考虑，要确保它能牢固地连接主缆和桥面，并且在长期的使用过程中不会出现疲劳破坏。
就像我们身上的关节一样，虽然小，但是作用可大了，一旦出问题，整个身体的活动都会受影响。
还有桥面的设计。
桥面的宽度得根据交通流量来确定，要是太窄了，车辆通行就不方便，容易造成拥堵；太宽了呢，又会增加桥的自重和造价。
悬索桥的结构设计与施工技术悬索桥是一种工程造型美观、功能优异的高大桥梁形式。
其悬挂在大型主塔上的吊索可以在工作平面上支撑桥面和行车荷载。
悬索桥的建设需要巨大的工程技术支持，其结构设计和施工技术是关键所在，下面将逐一分析。
一、结构设计悬索桥的结构主要分为四个部分：主塔、吊索、桥面和锚固区。
其中，主塔是整座桥梁的支柱，吊索负责承载桥面的荷载，而桥面则是行车和行人的通道。
锚固区则用于固定吊索的承载力。
悬索桥的设计需要严格遵守一定的规则，包括以下几个方面：①拉力吊索的几何形状必须是连续的、对称的和平滑的，以保证其刚度，防止出现任何倾斜和摆动。
②吊杆必须处于水平状态，以避免出现弯曲和扭曲。
③桥面必须能够承受行车荷载的运载，以及因风压、雨水、冰雪等外界因素所带来的影响。
④锚固区需要具有足够的承载力，以确保吊索的稳定性和安全性。
二、施工技术在施工悬索桥的时候，需要采取一些特定的技术措施。
其中，最关键的包含以下几个方面：1. 基础的打造悬索桥的基础必须要打得牢固，以支撑主塔的重量和荷载。
在之前，要确定好桥梁的位置，然后进行清理基地、整理地面、施工模板，然后再进行混凝土的浇筑。
2. 主塔的立构主塔是悬索桥的最高点，也是建设时的重要部分。
施工时先要根据设计图纸的要求制作和安装好浇铸模板，然后进行各层的同步浇筑。
3. 吊索的悬挂吊索是悬索桥中起着承载重量的作用。
在施工时，需要在主塔上预先安装好吊索，并根据设计要求应用高强度的预应力钢绞线进行固定。
4. 桥面的铺设桥面需要通过吊索进行支撑，所以必须特别注意施工过程中的安全稳固。
施工时可以利用桥接技术，采用水平推进、桥面浇筑等一系列技术进行桥面铺设。
5. 锚固区的设置锚固区的作用是锚定吊索的承载力，必须保证其稳定性和安全性。
施工时必须精确地计算其尺寸和位置，并严格遵循设计要求进行施工。
一般来说，常见的锚固方法有地盘式锚固法、箱式锚固法、胀孔锚固法等。
以上就是关于悬索桥的结构设计和施工技术的简介。
悬索桥的总体设计(1)
本文综合了40余座大跨悬索桥资料、对主边跨比、垂跨比、桥面宽跨比，加劲梁高宽或高跨比进行分析．提出常规选用值，以及对支承体系做了简单描述。
关键词：悬索桥总体设计
悬索桥适用于大跨度的桥梁结构。
桥面是由钢缆和吊索来承受，作为桥面主结构物的加劲梁的跨度相当于吊索的间距．成为一个小跨度的弹性支承连续梁，所以主跨的大小与加劲梁刚度没有很直接的关系。
而作为承受桥面的关键构件的铜缆是由塔支承着并由强大的锚碇锚固着，只有塔和锚碇的稳定才能使钢缆来承受桥面上的各种荷载。
因此，悬索桥在适合的地形、水文和地质条件下都可以建造，只是造价比较高。
往往适用于其他桥型难以适用的特大跨径桥梁。
以目前来说，当主跨超过700m的桥，几乎都是悬索桥（已建成的其他
桥型只有斜拉桥，主跨为890m的多多罗桥和856m的诺曼底桥）。
而小于
700mm的跨径中，悬索桥和斜拉桥还是有很大的竞争力，有好的地质条件，锚往比较容易建造，如汕头海湾桥和鹅公岩长江大桥；有时有特殊求，如厦门海沧桥和日本东京湾的彩虹桥．航空的限高和航运求的通航净空，迫使他们选用悬索桥，因为悬索桥的塔高是斜拉桥的1/2；在施工过程中，悬索桥始终在一个静定稳定结构状态下，容易控制，风险小，也使一些人偏爱悬索桥的原因。
表1列出40余座世界大跨度悬索桥的主尺寸。
桥梁总体设计是一个很复杂的问题，首先适应地形、水文、地质等自然条件的限制，也符合桥面交通和通航的使用求。
本文主以50年代以后建的悬索桥进行分析，因为它们充分吸取Tacoma大桥被风吹毁的教训，以下讨论的参数仅仅是一般情况的参考值，对于有特殊条件和特殊求不必苛求。
一、跨度比
跨度比是指边孔跨度与主孔跨度的比值。
其中对单跨悬索桥而言边孔跨度可视为主塔至锚碇散索鞍处的距离．跨度比受具体桥位处的地形与地质条件制约，每座桥都不同。
如三跨悬索桥的跨度比就比单跨悬索桥的大一些，这是为了减少边孔的水中墩并减少主孔跨径。
由以上两表看来，三跨悬索桥跨度比一般在0.25～0．4之间，但世界上最大的悬索桥--明石海峡大桥在0．51。
单跨悬索桥跨度比一般在0.2～0．3之间。
为了使在恒载条件下，主缆在塔两侧的水平力相等，求主缆与塔两侧的倾角相等，单跨的悬索桥的边跨主缆是直拉式，因此，一般情况单跨的边主跨比应该比三跨悬索桥小，单跨的边跨跨径与散索鞍位置还有很大的关系。
从结构特性方面来考虑，假设主孔的跨度以及垂跨比等皆为定值，在用钢塔时悬索桥单位桥长所需的钢材重量随跨度比减小而增大；当用钢筋混凝土塔时，跨度比减少增加的延米用钢量很小，当跨度比由0．5～0．3时，增加用钢量约5％，跨度越大时，增加钢用量的百分比越小。
二、垂跨比
悬索桥的垂跨比是指主缆在主孔内的垂度和主孔跨度的比值，垂跨比的大小对主缆中的拉力有很大的影响，因此它在较大程度上影响着主缆的用钢量、结构整体刚度、主孔竖向和横向的挠度。
垂跨比与主缆中的拉力和塔承受的压力呈反比。
垂跨比与塔的高度也有直接影响，它们呈正比关系。
垂跨比越大，悬索桥竖向挠度和横向挠度都加大。
一般都在1／10～1／11之间，铁路桥更小一些。
悬索桥的主缆垂跨比除了对结构整体刚度有影响以外，它对结构振动特性也有一定的影响。
悬索桥的竖向弯曲固有频率ωb将随垂跨比的加大而减低；悬索桥的扭转固有频率；将随垂跨比的加大而增高；悬索桥扭转与坚弯固有频率比也将随垂跨比的加大而有显著的增大；悬索桥的极惯距<。
>将随垂跨比的加大而减小。
三、宽跨比
宽跨比是指桥梁上部结构的梁度（或主缆中心距）与主孔跨度的比值，对于一般桥型的中小跨度而言，可控制在大于1/30左右，有足够的横向刚度。
由于桥梁宽度一般由交通求确定的，对于特大跨度桥梁就很难保证这个求了。
在统计的悬索桥资料中1000m以上跨径的宽跨比都小于1/30，甚至达1／60，虽然有些桥梁为了增加抗风稳定性，在风嘴外侧再增加挑板或在中央分隔加宽并透风。
从表面上来看是加了梁宽，但实际是改善气流条件，增加抗风稳定性而不是为了增加横向刚度的。
四、加劲梁的高宽比与高跨比
加劲梁的梁高和梁宽之比与梁高与主孔跨度之比是密切相关的两个指标，由于加劲梁的受力状态是多跨弹性支承连续梁，看来梁高和主孔跨径不是那么密切，但是从风动稳定性来看，还考虑加劲梁有足够的抗扭刚度，以抵抗涡激共振的发生。
加劲梁常有桁架式和箱梁式。
80年代以前建成的悬索桥以抗架梁为主，它对布置双层桥面的适应性较好，有的下层是铁路，加劲梁的梁高在7．5～14m，高跨比为1／180～1/70。
（详见表1）在过去不需双层交通时，也有用箱梁和板梁断面。
特别是Tacoma桥由于采用版梁断面，流线型很差，在不大的风速下被风吹得扭曲失稳而破坏。
1966年塞文桥首次采用了箱梁为加劲梁，80年代，英
国亨伯桥成功地建成，以后单层桥面的加劲梁多数采用箱梁。
加劲梁高一般在2．5～4.5m，箱形梁的高跨比大体在1／400～1/300，为了有比较好的流线型，加劲梁的高宽比一般在1/7～1／11（详见表1）。
但是81年建成的亨伯桥和1997年建成的瑞典高海岸桥桥宽都为22m，梁高达4．5～4m。
实际上高宽比和高跨比是存在一定的矛盾的。
在桥面宽度确定以后，梁高小一些，断面的流线型可以好一些，有利于风动稳定，但高度太小会导致加劲梁的抗扭刚度削弱太多，容易导致涡振和抖振的发生产生结构疲劳，人感不适及行车不安全。
为此还控制高跨比。
在设计中初选加劲梁断面方案后，对于特大桥应做风洞的节段模型试验，修改断面、测定各种参数进行抗风验算和各类风振分析。
特别注意风向带有一定攻角时，加劲梁断面的流线型"钝化"，风动稳定性差一些。
对于特大跨度的桥或高风速地区的桥梁，采用如同墨西拿海峡大桥方案，做成左右两个能适应风流线型的桥面系，利用宽的中央分隔带透风解决风动稳定。
五、加劲染的支承体系
加劲梁的支承体系主有主跨单孔简支，主边跨三孔连续或三跨双铰以及两跨简支或连续。
三跨连续能减小桥面变形，包括支座处的转角、伸缩量和跨中挠度，但结构较复杂，多用于铁路桥梁中。
但是边跨采用钢加劲梁，边跨的造价大约是预应力混凝土连续梁的两倍所以国内公路悬索桥边跨多用预应力混凝土连续梁。
摘本文综合了4余座大跨悬索桥资料、对主边跨比、垂跨比、桥面宽跨比，加劲梁高宽或高跨比进行分析．提出常规
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为了进一步减少跨中挠度和加劲梁伸缩量，1959年法国Tancarville桥首创采用主跨叫点将主缆和加劲梁直接固结的方法。
相当于增加一个半刚性的支承点，使用这种方法使该桥可以减少非对称荷载作用下的挠度值，提高纵向位移的复原力，减少正常情况下活载引起的振动以及风荷载和地震荷载引起的纵向变位量。
以后的丹麦大海带桥，瑞典高海岸桥，东京湾彩虹桥等也都采用了主缆和加劲梁在跨中直接固结的方法，他们有的是用大夹具来箍结，也有的用短斜索和端斜索来固结，都起着相同的作用。
