懸索橋設計**(提綱)
● 特點
● 設計要點
● 變化形式
● 特點,認識特點,恰當設計:
上部結構輕,材料省,跨度大,兩個原因:
軸力為主:拉拉橋,通天橋;
獨塔無背索;大邊跨;多跨;高梁,有背,不是好結構
高強度鋼絲;
主纜受力不均:不如斜拉橋
以重力(拉力)剛度為主
重力、幾何、結構剛度
2023年華盛頓橋兩點揭示:重力剛度:修正撓度理論,31年後做加勁梁;結構美:裸塔,18世紀最長和最高結構審美爭議
降低加勁梁抗彎剛度,承重主要靠主纜變形,不靠加勁梁受彎
加勁梁成為區域性承重構件,截面由抗風決定,高度不隨跨度增大,形式和寬度比高度更重要
撓度理論,結構非線性纜力降低30%以上
成橋索力平衡:使梁、塔彎矩最小
梁:恆載連續梁彎矩
塔:塔頂水平纜力平衡,下固上鉸壓桿
形狀控制靠纜索(無應力)長度
施工方便
風險小,現成纜索吊機
● 設計要點
總體:邊跨設計:
目的:減少塔頂水平位移,提高整橋剛度 ,δ/△=3.7/1;減少索塔彎矩
形式:單跨,恆載大一倍,塔頂位移增大一倍多,一般三跨邊跨恆載為單跨的三倍
短邊跨:
現狀:斜拉橋錨索的作用已眾所周知,國內對懸索橋邊跨的作用未被重視
潤楊吉姆辛,特殊性,h=ql2/8f;纜長彈性引伸大
田中淳子: 鋼塔;三跨;等纜
江陰加股:可節省鋼絲
副塔;輔助墩:拉、壓
主纜:次應力:絲徑;纜套
防護:幹空氣;陰極;應力腐蝕
**扣:
柔性:減少加勁梁縱向位移;減少加勁梁非對稱荷載撓度
剛性:減少加勁梁縱向位移;減少加勁梁非對稱荷載撓度;保護短吊索
吊索:索股:鋼絲繩
熱鑄錨,絲徑;冷鑄錨,有機
股數:雙股:相對誤差,錨頭調節:反向羅紋;偏心軸
單股:來島,斷索
應力腐蝕
長度不調,先加工
索夾:騎跨左右;銷接上下,纜套索夾應左右,騎跨也可上下
夾緊力:未計吊索力的作用,騎跨保守;銷接不安全
壁厚應薄;拉桿應長,加球形厚墊圈,還可調角度
空隙率結合施工,保持六角形
主鞍座:摩阻:剛性塔:贛州橋;隔板;封閉漆:
散、轉索鞍:
作用 形式:
轉動;平移;散索套
空間轉散:豎彎半徑小於平彎;平彎弧段包在豎彎中
加勁梁:
截面由抗風決定,高度不隨跨度增大,滿足抗風下,樑高盡量低,形式和寬度比高度更重要
形式:鋼梁:桁梁;箱梁;板梁
結合梁混凝土梁
焊接應力
用纜索抗風,簡化加勁梁
錨碇:比拱橋柔性大,適應能力較強:
本四設計基準:δ=0.017l(cm);θ=0.0055l+2(10-4md)
l=1000m,δ=17(cm) ;θ=7.5(10-4md)
l=1500m,δ=25.5(cm) ;θ=10.25(10-4md)
梁、塔附加應力≤5%
盡量減小梁、塔抗彎剛度,鉸接塔最好
水平較豎直重要
盡量淺埋
索塔:受力性質:下固,上鉸壓桿
形式:混凝土比鋼好
減少混凝土徐變,保證配筋率
可用實心斷面,盡量減小抗彎剛度,甚至鉸接塔
● 變化形式:
協作:目的:兼收兩種體系優點
問題:併聯:布魯克林1883,辛辛那提橋1866,兩索難協作
串聯:狄辛格1938,結構不連續
多跨:目的:增加跨越能力
問題:歷史:舊金山奧克蘭1936;南北備贊1988;來島1999
問題:剛度降低;中塔受彎,塔身和基礎造價高;鞍座摩阻:國內採取降低中塔剛度解決鞍座摩阻使剛度更降低;使固有頻率低雪上加霜
獨塔:目的:加高索塔
問題:水平力大一倍
塔受彎不如做高低塔
自錨:目的:節省錨碇
問題:加大加勁梁,德國1929萊茵河橋,自錨,用鋼12800噸;1951地錨,5800噸
雙錨:目的:減小錨碇
問題:兩種錨固間協調
混凝土:
目的:節省鋼材
問題:混凝土梁難以適應柔性主纜
剛性索:常州廣化橋
目的:節約主纜
問題:施工較麻煩
部分索承:
目的:節省纜索
問題:增大加勁梁,跨度不大
雙纜:目的:提高不對稱荷載剛度
問題:增加纜索配件
斜吊:目的:提高剛度
問題:吊索疲勞
雙梁:目的:抗風
問題:增大橫樑跨度;增加構造用鋼
抑震:目的:抗風
問題:增加裝置
空間:通天橋,空間5纜;空間纜
目的:提高「拉力剛度」 ;以纜索抗風,簡化加勁梁
問題:施工難度大
懸索橋施工組織設計
施工組織設計第一章編制依據 原則 目標 一 編制依據 1.工程專案提供的招標檔案。2.公路改建工程具體施工條件。3.國家現行公路工程有關技術標準 規範 規程及法律 法規檔案等。4.現場考查所獲得的情況。5.我單位施工實力 技術裝備和同類工程施工經驗。二 編制原則 1.嚴格遵循設計檔案 技術規範和質量...
懸索橋ansys分析 很經典,很實用
順昌人行懸索橋 ansys有限元模擬 課程名稱 索結構 姓名 葛繼平 n022005156 橋隧工程 李秀芳 n012005131 結構工程 指導老師 彭大文 教授 陳昀明報告日期 2003年2月28日 福州大學土木建築工程學院 2003年2月28日 一 順昌人行懸索橋簡介 設計人行荷載2.5kn ...
跨長江懸索橋水中基礎施工方案
1 專案概況 1.1 概況 武漢 長江公路大橋位於武漢市東北郊,上距武漢關約30 公里,橋位左岸為武漢市新洲區 鎮,右岸為武漢市洪山區向家尾。它是武漢市繞城公路東北段跨越長江的重要通道,也是京珠國道主幹線及滬蓉國道的重要組成部分。該橋為主跨1280m 的雙塔單跨懸索橋,橋長約2330m,接線長767...