一种新的悬索桥
发布时间：2020-01-19 20:44
【摘要】：提出了一种新的悬索桥——内锚悬索桥,主要由主缆、吊索、桥塔、水平杆、墩和加劲梁组成,水平杆与桥塔垂直相交,可作为引桥的一部分,主缆依次绕过塔顶、水平杆、塔底,最终锚固在水平杆上。按照力学原理,建立了结构内力及地基反力的计算式,提出了合理偏心线和合理宽度线的概念,所提出的合理偏心线可使桥塔在索力作用时处于无弯矩状态,而合理宽度线可保证材料得到充分利用。研究表明,在保持传统地锚悬索桥跨径的前提下,内锚悬索桥可去掉体积庞大的锚碇,主缆水平张力仍由基础反力平衡,但其基础受力为斜向下,通过适当的结构布置和采用明挖基础,还可以使塔基础和墩基础合二为一。故内锚悬索桥比传统地锚悬索桥受力更为合理,在保证结构安全、经济、耐久性的前提下,内锚悬索桥更容易做到力与美的统一。
【图文】：
·60·土木工程学报2017年且加劲梁承受了很大的轴力和弯矩，所以跨径受到一定的限制。国内外学者针对悬索桥存在的问题，提出了诸多改进方案，其中包括斜拉悬索体系［2，7］、多塔悬索体系等［8］。斜拉悬索体系虽有利于大跨径的修建，但是不方便施工，且斜拉索和悬索两种主缆形式的受力特点各不相同，刚度相差大，因此在结合处往往存在变形协调问题。我国贵州省修建了世界上第一座Dischinger体系斜拉悬索桥组合桥［2］———乌江大桥(图1)。多塔悬索桥与单一跨双塔悬索桥相比，可以大大减小主跨跨径，显著减小主缆长度，其综合造价也比较低。但是，多塔多跨悬索桥的中间塔顶没有端锚索能有效地控制它的变位，，因此，已经是柔性的悬索桥将使结构的柔性增大，随之而来的是变形及内力过大，特别是在抗风性能上显得更为突出。目前，我国的泰州长江大桥(图2)是主跨2×1080m的三塔双跨钢箱梁悬索桥［9］，也是世界上跨度最大的三塔悬索桥。图1乌江大桥Fig．1WujiangBridge图2泰州长江大桥Fig．2TaizhouBridge基于传统悬索桥的优点与缺点，本文提出一种新的悬索桥———内锚悬索桥，如图3、图4所示。内锚悬索桥在保持传统地锚悬索桥跨径的前提下，不需要设置体积庞大的锚碇，主缆水平张力仍由基础反力平衡，但其基础受力为斜向下，通过适当的结构布置和明挖基础，还可以使塔基础和墩基础合二为一。内锚悬索桥的桥塔形式与传统悬索桥有较大的差别，所提出的桥塔合理偏心线可使背索绕塔转动时，对塔不产生弯矩，所导出的合理宽度曲线可保证材料得到充分利用。图3内锚悬索桥正立面图Fig．3Frontelevationofinternallyanchoredsuspensionbridge图4内锚悬索桥轴侧图Fig．4Axialsideviewofinternallyanchoredsusp
遣?方便施工，且斜拉索和悬索两种主缆形式的受力特点各不相同，刚度相差大，因此在结合处往往存在变形协调问题。我国贵州省修建了世界上第一座Dischinger体系斜拉悬索桥组合桥［2］———乌江大桥(图1)。多塔悬索桥与单一跨双塔悬索桥相比，可以大大减小主跨跨径，显著减小主缆长度，其综合造价也比较低。但是，多塔多跨悬索桥的中间塔顶没有端锚索能有效地控制它的变位，因此，已经是柔性的悬索桥将使结构的柔性增大，随之而来的是变形及内力过大，特别是在抗风性能上显得更为突出。目前，我国的泰州长江大桥(图2)是主跨2×1080m的三塔双跨钢箱梁悬索桥［9］，也是世界上跨度最大的三塔悬索桥。图1乌江大桥Fig．1WujiangBridge图2泰州长江大桥Fig．2TaizhouBridge基于传统悬索桥的优点与缺点，本文提出一种新的悬索桥———内锚悬索桥，如图3、图4所示。内锚悬索桥在保持传统地锚悬索桥跨径的前提下，不需要设置体积庞大的锚碇，主缆水平张力仍由基础反力平衡，但其基础受力为斜向下，通过适当的结构布置和明挖基础，还可以使塔基础和墩基础合二为一。内锚悬索桥的桥塔形式与传统悬索桥有较大的差别，所提出的桥塔合理偏心线可使背索绕塔转动时，对塔不产生弯矩，所导出的合理宽度曲线可保证材料得到充分利用。图3内锚悬索桥正立面图Fig．3Frontelevationofinternallyanchoredsuspensionbridge图4内锚悬索桥轴侧图Fig．4Axialsideviewofinternallyanchoredsuspensionbridge1结构形式本文提出的悬索桥结构形式主要由主缆、吊索、桥塔、水平杆、墩和加劲梁组成。水平杆与桥塔垂直相交，且与桥面同高，可作为引桥的一部分。在水平杆的端部和桥塔基础设置索鞍，主缆端部依次绕过塔顶、水平杆、塔底而最终锚?
本文编号：2571211
【图文】：
·60·土木工程学报2017年且加劲梁承受了很大的轴力和弯矩，所以跨径受到一定的限制。国内外学者针对悬索桥存在的问题，提出了诸多改进方案，其中包括斜拉悬索体系［2，7］、多塔悬索体系等［8］。斜拉悬索体系虽有利于大跨径的修建，但是不方便施工，且斜拉索和悬索两种主缆形式的受力特点各不相同，刚度相差大，因此在结合处往往存在变形协调问题。我国贵州省修建了世界上第一座Dischinger体系斜拉悬索桥组合桥［2］———乌江大桥(图1)。多塔悬索桥与单一跨双塔悬索桥相比，可以大大减小主跨跨径，显著减小主缆长度，其综合造价也比较低。但是，多塔多跨悬索桥的中间塔顶没有端锚索能有效地控制它的变位，，因此，已经是柔性的悬索桥将使结构的柔性增大，随之而来的是变形及内力过大，特别是在抗风性能上显得更为突出。目前，我国的泰州长江大桥(图2)是主跨2×1080m的三塔双跨钢箱梁悬索桥［9］，也是世界上跨度最大的三塔悬索桥。图1乌江大桥Fig．1WujiangBridge图2泰州长江大桥Fig．2TaizhouBridge基于传统悬索桥的优点与缺点，本文提出一种新的悬索桥———内锚悬索桥，如图3、图4所示。内锚悬索桥在保持传统地锚悬索桥跨径的前提下，不需要设置体积庞大的锚碇，主缆水平张力仍由基础反力平衡，但其基础受力为斜向下，通过适当的结构布置和明挖基础，还可以使塔基础和墩基础合二为一。内锚悬索桥的桥塔形式与传统悬索桥有较大的差别，所提出的桥塔合理偏心线可使背索绕塔转动时，对塔不产生弯矩，所导出的合理宽度曲线可保证材料得到充分利用。图3内锚悬索桥正立面图Fig．3Frontelevationofinternallyanchoredsuspensionbridge图4内锚悬索桥轴侧图Fig．4Axialsideviewofinternallyanchoredsusp
遣?方便施工，且斜拉索和悬索两种主缆形式的受力特点各不相同，刚度相差大，因此在结合处往往存在变形协调问题。我国贵州省修建了世界上第一座Dischinger体系斜拉悬索桥组合桥［2］———乌江大桥(图1)。多塔悬索桥与单一跨双塔悬索桥相比，可以大大减小主跨跨径，显著减小主缆长度，其综合造价也比较低。但是，多塔多跨悬索桥的中间塔顶没有端锚索能有效地控制它的变位，因此，已经是柔性的悬索桥将使结构的柔性增大，随之而来的是变形及内力过大，特别是在抗风性能上显得更为突出。目前，我国的泰州长江大桥(图2)是主跨2×1080m的三塔双跨钢箱梁悬索桥［9］，也是世界上跨度最大的三塔悬索桥。图1乌江大桥Fig．1WujiangBridge图2泰州长江大桥Fig．2TaizhouBridge基于传统悬索桥的优点与缺点，本文提出一种新的悬索桥———内锚悬索桥，如图3、图4所示。内锚悬索桥在保持传统地锚悬索桥跨径的前提下，不需要设置体积庞大的锚碇，主缆水平张力仍由基础反力平衡，但其基础受力为斜向下，通过适当的结构布置和明挖基础，还可以使塔基础和墩基础合二为一。内锚悬索桥的桥塔形式与传统悬索桥有较大的差别，所提出的桥塔合理偏心线可使背索绕塔转动时，对塔不产生弯矩，所导出的合理宽度曲线可保证材料得到充分利用。图3内锚悬索桥正立面图Fig．3Frontelevationofinternallyanchoredsuspensionbridge图4内锚悬索桥轴侧图Fig．4Axialsideviewofinternallyanchoredsuspensionbridge1结构形式本文提出的悬索桥结构形式主要由主缆、吊索、桥塔、水平杆、墩和加劲梁组成。水平杆与桥塔垂直相交，且与桥面同高，可作为引桥的一部分。在水平杆的端部和桥塔基础设置索鞍，主缆端部依次绕过塔顶、水平杆、塔底而最终锚?
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