索橋的區別
斜拉橋,又稱斜張橋,是將橋面用許多拉索直接拉在橋塔上的壹種橋梁,是由承壓的塔,受拉的索和承彎的梁體組合起來的壹種結構體系。其可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續梁。其可使梁體內彎矩減小,降低建築高度,減輕了結構重量,節省了材料。斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成。
橋的主要承重並非它上面的汽車或者火車,而是它本身,也即我們看的的路面。現在我們就分析這個:
我們以壹個索塔來分析。索塔兩側是對稱的斜拉索,通過斜拉索將索塔主梁連接在壹起。現在假設索塔兩側只有兩根斜拉索,左右對稱各壹條,這兩根斜拉索受到主梁的重力作用,對索塔產生兩個對稱的沿著斜拉索方向的拉力,根據受力分析,左邊的力可以分解為水平向向左的壹個力和豎直向下的壹個力;同樣的右邊的力可以分解為水平向右的壹個力和豎直向下的壹個力;由於這兩個力是對稱的,所以水平向左和水平向右的兩個力互相抵消了,最終主梁的重力成為對索塔的豎直向下的兩個力,這樣,力又傳給索塔下面的橋墩了。
斜拉索數量再多,道理也是壹樣的。之所以要很多條,那是為了分散主梁給斜拉索的力而已。
斜拉橋作為壹種拉索體系,比梁式橋的跨越能力更大,是大跨度橋梁的最主要橋型。斜拉橋是由許多直接連接到塔上的鋼纜吊起橋面,斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、獨柱,材料有鋼和混凝土的。斜拉索布置有單索面、平行雙索面、斜索面等。第壹座現代斜拉橋始建於1955年的瑞典,跨徑為182米。目前世界上建成的最大跨徑的斜拉橋為法國的諾曼底橋,主跨徑為856米。1993年建成的上海楊浦大橋是我國目前最大的斜拉橋,主跨徑為602米斜拉橋是將梁用若幹根斜拉索拉在塔柱上的橋。它由梁、斜拉索和塔柱三部分組成。斜拉橋是壹種自錨式體系,斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在墩臺上外,還支承在由塔柱引出的斜拉索上。按梁所用的材料不同可分為鋼斜拉橋、結合梁斜拉橋和混凝土梁斜拉橋。
斜拉橋是我國大跨徑橋梁最流行的橋型之壹。目前為止建成或正在施工的斜拉橋***有30余座,僅次於德國、日本,而居世界第三位。而大跨徑混凝土斜拉橋的數量已居世界第壹。
50年代中期,瑞典建成第壹座現代斜拉橋,40多年來,斜拉橋的發展,具有強勁勢頭。我國70年代中期開始修建混凝土斜拉橋,改革開放後,我國修建斜拉橋的勢頭壹直呈上升趨勢。
我國壹直以發展混凝土斜拉橋為主,近幾年我國開始修建鋼與混凝土的混合式斜拉橋,如汕頭石大橋,主跨518m;武漢長江第三大橋,主跨618m。鋼箱斜拉橋如南京長江第二大橋南汊橋,主跨628m;武漢軍山長江大橋,主跨460m。前幾年上海建成的南浦(主跨423m)和楊浦(主跨602m)大橋為鋼與混凝土的結合梁斜拉橋。
我國斜拉橋的主梁形式:混凝土以箱式、板式、邊箱中板式;鋼梁以正交異性極鋼箱為主,也有邊箱中板式。
現在已建成的斜拉橋有獨塔、雙塔和三塔式。以鋼筋混凝土塔為主。塔型有H形、倒Y形、A形、鉆石形等。
斜拉索仍以傳統的平行鍍鋅鋼絲、冷鑄錨頭為主。鋼絞線斜拉索目前在汕頭石大橋采用。鋼絞線用於斜拉索,無疑使施工操作簡單化,但外包PE的工藝還有待研究。
斜拉橋的鋼索壹般采用自錨體系。近年來,開始出現自錨和部分地錨相結合的斜拉橋,如西班牙的魯納(Luna)橋,主橋440m;我國湖北鄖縣橋,主跨414m。地錨體系把懸索橋的地錨特點融於斜拉橋中,可以使斜拉橋的跨徑布置更能結合地形條件,靈活多樣,節省費用。斜拉橋的施工方法:混凝土斜拉橋主要采用懸臂澆築和預制拼裝;鋼箱和混合梁斜位橋的鋼箱采用正交異性板,工廠焊接成段,現場吊裝架設。鋼箱與鋼箱的連接,壹是螺栓,二是全焊,三是栓焊結合。
壹般說,斜拉橋跨徑300~1000m是合適的,在這壹跨徑範圍,斜拉橋與懸索橋相比,斜拉橋有較明顯優勢。德國著名橋梁專家F.leonhardt認為,即使跨徑1400m的斜拉橋也比同等跨徑懸索橋的高強鋼絲節省二分之壹,其造價低30%左右。
斜拉橋發展趨勢:跨徑會超過1000m;結構類型多樣化、輕型化;加強斜拉索防腐保護的研究;註意索力調整、施工觀測與控制及斜拉橋動力問題的研究。
懸索橋,懸索橋(吊橋)(suspensionbridge)指的是以通過索塔懸掛並錨固於兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結構主要承重構件的橋梁。其纜索幾何形狀由力的平衡條件決定,壹般接近拋物線。從纜索垂下許多吊桿,把橋面吊住,在橋面和吊桿之間常設置加勁梁,同纜索形成組合體系,以減小活載所引起的撓度變形。
位於美國舊金山的金門大橋,是非常典型的懸索橋設計。懸索橋是橋梁的壹種,懸索橋的主要承力部分是橋兩端的兩根塔架,在這兩根塔架間的懸索拉住橋的橋面。為了保障懸索橋的穩定性,兩根塔架外的另壹面也有懸索,這些懸索保障塔架本身受的力是垂直向下的。這些懸索連接到橋兩端埋在地裏的錨錠中。有些懸索橋的塔架外還有兩個小壹些的橋面,它們可以由小壹些的懸索拉住,或由主索拉住。
懸索橋的構造方式是19世紀初被發明的,現在許多橋梁使用這種結構方式。現代懸索橋,是由索橋演變而來。適用範圍以大跨度及特大跨度公路橋為主,是當今跨度超過1000米的唯壹橋式。又名吊橋,是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構件的橋梁。懸索橋由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分組成。懸索橋的主要承重構件是懸索,它主要承受拉力,壹般用抗拉強度高的鋼材(鋼絲、鋼絞線、鋼纜等)制作。由於懸索橋可以充分利用材料的強度,並具有用料省、自重輕的特點,因此懸索橋在各種體系橋梁中的跨越能力最大,跨徑可以達到1000米以上。1981年建成的英國恒比爾懸索橋的跨徑為1410米,是目前世界上跨徑最大的橋梁。懸索橋的主要缺點是剛度小,在荷載作用下容易產生較大的撓度和振動,需註意采取相應的措施。
按照橋面系的剛度大小,懸索橋可分為柔性懸索橋和剛性懸索橋。柔性懸索橋的橋面系壹般不設加勁梁,因而剛度較小,在車輛荷載作用下,橋面將隨懸索形狀的改變而產生S形的變形,對行車不利,但它的構造簡單,壹般用作臨時性橋梁。剛性懸索橋的橋面用加勁梁加強,剛度較大。加勁梁能同橋梁整體結構承受豎向荷載。除以上形式外,為增強懸索橋剛度,還可采用雙鏈式懸索橋和斜吊桿式懸索橋等形式,但構造較復雜。
橋面支承在懸索(通常稱大攬)上的橋稱為懸索橋。英文為SuspensionBridge,是“懸掛的橋梁”之意,故也有譯作“吊橋”的。“吊橋”的懸掛系統大部分情況下用“索”做成,故譯作“懸索橋”,但個別情況下,“索”也有用剛性桿或鍵桿做成的,故譯作“懸索橋”不能涵蓋這壹類用橋。和拱肋相反,懸索的截面只承受拉力。簡陋的只供人、畜行走用的懸索橋常把橋面直接鋪在懸索上。通行現代交通工具的懸索橋則不行,為了保持橋面具有壹定的平直度,是將橋面用吊索掛在懸索上。和拱橋不同的是,作為承重結構的拱肋是剛性的,而作為承重結構的懸索則是柔性的。為了避免在車輛駛過時,橋面隨著懸索壹起變形,現代懸索橋壹般均設有剛性梁(又稱加勁梁)。橋面鋪在剛性梁上,剛性梁吊在懸索上。現代懸索橋的懸索壹般均支承在兩個塔柱上。塔頂設有支承懸索的鞍形支座。承受很大拉力的懸索的端部通過錨碇固定在地基中,個別也有固定在剛性梁的端部者,稱為自錨式懸索橋。