悬索桥成为大跨径桥梁的原因

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为什么悬索桥能成为大跨度桥梁的主要形式?~

混凝土桥梁 不能够 形成大跨度,主要的原因是 混凝土桥 跨中弯矩比较大,而混凝土抗弯能力很低,即使里面配有预应力钢筋,也不能提高很大,毕竟预应力钢筋 伸展后,混凝土会开裂。
斜拉桥就使桥面结构 从受弯改成了 受压, 主要由 每根索牵引着 每段桥面,这样如果跨度很大,内外拉索 的伸缩 等等悬殊比较大,也不利于太大跨度,现在跨度最大的斜拉桥是 苏通大桥,跨度1088m(好像这么大吧)。
悬索桥 主要由一根主索,然后在主索上 挂很多竖直或者有点倾斜的 索拉着桥面。 这样只要上面的 主索 比较坚固, 可以做到很大跨度。

悬索桥
是特大跨径桥梁的主要型式之一,悬索桥优美的造型和宏伟的规模,人们常将它称为“桥梁皇后”。当跨径大于800米,悬索桥方案具有很大的竞争力。我国在90年代以前,虽也修建了60多座悬索桥,但跨径小,桥面窄,荷载标准低。
悬索桥由主缆、塔架、加劲梁和锚碇四部分组成。大缆以AS法(空中送丝法)或PPWS法(预制束股法)制造,美国、英国、法国、丹麦等国均采用AS法,中国、日本采用PPWS法。塔架型式一般采用门式框架,材料用钢和混凝土,美国、日本、英国采用钢塔较多,中国、法国、丹麦、瑞典采用混凝土塔。加劲梁有钢桁架梁和扁平钢箱梁,美国、日本等国用钢桁架梁较多,中国、英国、法国、丹麦用钢箱梁较多。锚碇有重力式锚碇和隧道锚碇,采用重力式锚碇居多。

优点:
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,以减小活载所引起的挠度变形。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。

悬索桥是桥梁的一种,亦称吊桥,悬索桥的主要承力部分是桥两端的两根塔架,在这两根塔架间的悬索拉住桥的桥面。为了保障悬索桥的稳定性,两根塔架外的另一面也有悬索,这些悬索保障塔架本身受的力是垂直向下的。这些悬索连接到桥两端埋在地里的锚锭中。有些悬索桥的塔架外还有两个小一些的桥面,它们可以由小一些的悬索拉住,或由主索拉住。

悬索桥的构造方式是公元前3世纪被发明的1,现在许多桥梁使用这种结构方式。

优点

位於香港的青马大桥,是全球最长的行车铁路两用悬索吊桥相对於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
悬索桥可以造得比较高,容许船在下面通过
在造桥时没有必要在桥中心建立暂时的桥墩,因此悬索桥可以在比较深的或比较急的水流上建造
悬索桥比较灵活,因此它适合大风和地震区的需要,比较稳定的桥在这些地区必须更加坚固和沉重
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缺点
悬索桥的坚固性不强,在大风情况下交通必须暂时被中断
悬索桥不宜作为重型铁路桥梁
悬索桥的塔架对地面施加非常大的力,因此假如地面本身比较软的话,塔架的地基必须非常大和相当昂贵
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结构分析
悬索桥中最大的力是悬索中的张力和塔架中的压力。由於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,那麼悬索形成一个双曲线。这样计算悬索桥的过程就变得非常简单了。

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悬索
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钢筋。

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建筑过程
假如塔架要建在水上的话,在塔架要站立的地方首先要使用沉箱来排挤软的地层,来建立一个固定的地基。假如下面的岩石层非常深无法用沉箱达到的话那麼要使用深钻的方式达到岩石层或建立非常大的人造的混凝土地基。这个地基一直要延伸出水面
假如塔架要建在陆地上,它的地基必须非常深
在地基上用混凝土、巨石和钢结构建立桥墩。有些桥的桥墩是桥面的一部分,在这种情况下桥墩的高度至少要达到桥面的高度
在塔架的顶部有一个被称为鞍的光滑的结构。悬索可以在上面滑动来补给桥在建筑过程中重量的变化。桥完成后这个鞍可能要被固定住
锚锭被固定在岩石中
沿着未来悬索的路径纤起一根或一组暂时的绳或线
另一股绳被悬挂在第一股绳的上方,在这股绳上一个滑车可以运行。这个滑车可以从一端的锚碇运行到另一端的锚碇。每股悬索需要一个这样的滑车
一股一般直径小於1厘米的高强度钢筋的一段被固定在一个锚碇中,另一端被固定在滑车上并被这样牵引到另一端的锚碇,然后被固定在这个锚碇上,然后滑车回到它开始的锚碇上去牵引下一股高强度钢筋或从它正所在的方向开始牵引下一股高强度钢筋
钢筋被牵引后要进行防锈处理
这样多股高强度钢筋被牵引,连接两端的锚碇。一般这些钢筋的横截面是六角形的,它们被暂时地绑在一起
所有钢筋被牵引后它们被一个高压液压机构和其它钢筋挤压到一起,这样形成的悬索的横截面是圆形的
在悬索上在等距离的位置上要加上鞍
事先计算好的长度的悬挂索被架在鞍上。这些悬挂索的另一端将来要固定桥面
使用专门的起重机,桥面被一块接着一块地挂在悬挂索上。这个起重机可以自己挂在悬索上或挂在特别的临时的索上。桥面可以从桥下的船上吊起或从桥的两端运到它们应该放到的地方。当所有桥面被挂上后,通过调节悬索可以使桥面达到计划的曲线。一般水面上的桥的桥面呈拱形,以便桥下船只通行。陆上的悬索桥的桥面一般是平的。
桥面完成后可以进行其它细节工作,比如装灯、栏杆、涂漆、铺路等等
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悬索桥起源
根据英国汉学家李约瑟的研究,世界上最早的悬索桥起源於中国。中国最早的悬索桥用竹编索。

写成於西汉的汉书已有关於中国古代悬索桥的描写。
注解1: 最著名的悬索竹桥是中国四川灌县的安澜桥。安澜桥全长320米,有八个悬索塔,建於公元前3世纪。
云南金沙江塔城关铁索桥建於隋代。
云南金沙江石门关铁索桥也建於隋代。
四川怀远镇的古铁索桥建於唐代。
云南澜沧江功果铁索桥,长约70米,基建於三国。
最著名的中国铁索桥是四川大渡河上的泸定桥,全长约110米,建成於康熙45年(1706年)。
古铁索桥的桥面多是悬链曲线式。最早的水平桥面悬索桥是一座在中国西南地区建於明 永乐八年(1420年)的悬索桥。
铁索桥在1665年经葡萄牙旅行家的叙述而传入欧洲。欧洲最早的铁索桥是1741年在英格兰建成的Winch桥
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%82%AC%E7%B4%A2%E6%A1%A5


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悬索桥的历史
悬索桥是特大跨径桥梁的主要形式之一,除苏通大桥、香港昂船洲大桥这两座斜拉桥以外,其它的跨径超过1000m以上的都是悬索桥。如用自重轻、强度很大的碳纤维作主缆理论上其极限跨径可超过8000m。悬索桥的历史是古老的。早期热带原始人利用森林中的藤、竹、树茎做成悬式桥以渡小溪,使用的悬索有竖直...

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